JPS5949841A - 触媒反応器 - Google Patents
触媒反応器Info
- Publication number
- JPS5949841A JPS5949841A JP15801682A JP15801682A JPS5949841A JP S5949841 A JPS5949841 A JP S5949841A JP 15801682 A JP15801682 A JP 15801682A JP 15801682 A JP15801682 A JP 15801682A JP S5949841 A JPS5949841 A JP S5949841A
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- JP
- Japan
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- catalyst
- reactor
- port
- wire mesh
- wire screen
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
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- B01J8/1872—Details of the fluidised bed reactor
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、触媒の存在下で炭化水素油類を水素で処理す
る触媒反応器に関する。更に詳しくは、本発明は重質炭
化水素油類の触媒的処理によって、水素化分解や水素化
脱硫を行なう反応器に関する。
る触媒反応器に関する。更に詳しくは、本発明は重質炭
化水素油類の触媒的処理によって、水素化分解や水素化
脱硫を行なう反応器に関する。
重質油類の水素化処理は、経済的に好ましいにも拘らず
、多くの問題点があった。その一つは、流動化した触媒
層の上面の位置を所定の高さに維持しなければ反応器か
ら外部へ未反応の触媒が流出し、その分離回収が困難な
ことであった。第二の問題は、新しい触媒を補充する際
、反応器の高さが大であｎば、落下時の鈎撃で触媒が破
損することである。
、多くの問題点があった。その一つは、流動化した触媒
層の上面の位置を所定の高さに維持しなければ反応器か
ら外部へ未反応の触媒が流出し、その分離回収が困難な
ことであった。第二の問題は、新しい触媒を補充する際
、反応器の高さが大であｎば、落下時の鈎撃で触媒が破
損することである。
本発明の目的は、流動層あるいは沸騰層反応器において
、触媒の反応器外への流出を抑制でき、かつ簡単に反応
器内に充′３Ａできるコンパクトな触媒反応器を提供す
るものである。
、触媒の反応器外への流出を抑制でき、かつ簡単に反応
器内に充′３Ａできるコンパクトな触媒反応器を提供す
るものである。
ガスと液体を接触させる方法については、米国特許第２
９８７４６５号に明らかにされでいる。これは、炭素生
成によって生ずる大きな圧力降下や閉塞の困難さを完全
に取り除いている。
９８７４６５号に明らかにされでいる。これは、炭素生
成によって生ずる大きな圧力降下や閉塞の困難さを完全
に取り除いている。
この米国特許第２９８７４６５号は、固体が膨張した状
態により、塊の静止状態に比して少くとも１０％大きな
容積を占めて、ガス−液体系の中で不規則な運動金し１
いる状態でガス、液体および固体を接触させることにつ
いて記載している。
態により、塊の静止状態に比して少くとも１０％大きな
容積を占めて、ガス−液体系の中で不規則な運動金し１
いる状態でガス、液体および固体を接触させることにつ
いて記載している。
第１図は、従来のガスと液体ｆ、接触させる触媒反応器
の例を示す図である。
の例を示す図である。
第１図において、供給液状油１と供給水素４を反応器２
の下部より注入し、分散板５全通して水素及び液状油は
触媒を流動化させ、水素はガス出口１１より排出し、液
状油は液内部循環器６を通って下降ｌ〜、再循環するフ
ローである。
の下部より注入し、分散板５全通して水素及び液状油は
触媒を流動化させ、水素はガス出口１１より排出し、液
状油は液内部循環器６を通って下降ｌ〜、再循環するフ
ローである。
１０は触媒供給口であり、５は触グシ２排出口、１２は
精製液体取出管、１５Ｆｉ液体と固体粒子の混合物取出
管、７は静止時の触媒位置、８反応時触媒位置、９は液
状油の排出管、１５は循環ポンプである。
精製液体取出管、１５Ｆｉ液体と固体粒子の混合物取出
管、７は静止時の触媒位置、８反応時触媒位置、９は液
状油の排出管、１５は循環ポンプである。
このような反応器では、反応器２からの触媒の流出を制
御することがきわめて雛しく、液分離器１４で油と触媒
を分離するのも笠易ではない。というのは、高温・高圧
下の可視化できない領域で触媒を膨張させ一定の高さに
保つための、特別に良好な触媒面制御法がなく、膨張さ
せ１ぎると系外−＼触媒が流出する。反応器外へ触媒が
流出すると、反応器外部での配管内の閉塞を起す。
御することがきわめて雛しく、液分離器１４で油と触媒
を分離するのも笠易ではない。というのは、高温・高圧
下の可視化できない領域で触媒を膨張させ一定の高さに
保つための、特別に良好な触媒面制御法がなく、膨張さ
せ１ぎると系外−＼触媒が流出する。反応器外へ触媒が
流出すると、反応器外部での配管内の閉塞を起す。
又、触媒を初期充填する場合、触媒供給口１０かも触媒
を供給すると、通常実機の反応器では高さが数メートル
あるため、その高さから落下することになり、触媒の割
′ｉ′１．を生じ、小きな触媒が多くなり、流動化させ
て過ｆｌｌに膨張させた場合、；ｌ；１″′常以上の配
■勢の閉塞を起す。
を供給すると、通常実機の反応器では高さが数メートル
あるため、その高さから落下することになり、触媒の割
′ｉ′１．を生じ、小きな触媒が多くなり、流動化させ
て過ｆｌｌに膨張させた場合、；ｌ；１″′常以上の配
■勢の閉塞を起す。
又１触媒を抜き出すｊＪ３Ａ合、触〃デメ、刊出１−１
３ （７）高さＡ −Ａ’よりも低い部分の触１１ｉ：
’ｆ：抜き出すことができがい等の欠点があった。
３ （７）高さＡ −Ａ’よりも低い部分の触１１ｉ：
’ｆ：抜き出すことができがい等の欠点があった。
その他の触媒反応器と１−で、球状の触媒を充填した固
定層の反応器も考えられてきた。しかし、これらの球状
触媒ケ充中し、た固定層を本発明で取り扱う液状油の水
素化に歳月すれば、固定層にイ」着堆積するばいじんに
よる目詰りが生起して圧力損失が増大し、円滑な装置Ｎ
の運転に支障をきたし７、実用上杆１［７くなく、又、
爆走反応による局部的な発熱を生せしめ、安定でしかも
満足な反応温度を保持することも難しい。
定層の反応器も考えられてきた。しかし、これらの球状
触媒ケ充中し、た固定層を本発明で取り扱う液状油の水
素化に歳月すれば、固定層にイ」着堆積するばいじんに
よる目詰りが生起して圧力損失が増大し、円滑な装置Ｎ
の運転に支障をきたし７、実用上杆１［７くなく、又、
爆走反応による局部的な発熱を生せしめ、安定でしかも
満足な反応温度を保持することも難しい。
本発明は、これら従来のものの欠点を克服するためにな
されたもので、流動層あるいｄ沸騰層において、触媒の
反応器外への流出を抑制でき、かつ簡単に反応器内に充
填できるコンパクトな触媒反応器を提供するものである
。
されたもので、流動層あるいｄ沸騰層において、触媒の
反応器外への流出を抑制でき、かつ簡単に反応器内に充
填できるコンパクトな触媒反応器を提供するものである
。
すなわち本発明は、内部容積の９０φ以下の量の粒状触
媒を収容し、その上部に触媒供給口を、下部に触媒排出
口を備え、周囲を前記触媒の粒子より小さな目開きを宥
する金網によって囲まｎたケージを内蔵してなることを
特徴とする触媒反応器に関するものである。
媒を収容し、その上部に触媒供給口を、下部に触媒排出
口を備え、周囲を前記触媒の粒子より小さな目開きを宥
する金網によって囲まｎたケージを内蔵してなることを
特徴とする触媒反応器に関するものである。
以下、具体例をあげて本発明反応器を詳細に説明する。
〔実施例１〕
本実施例で使用した触媒は、■インチ組ｈインチの押し
出し成型触媒であり、活性成分はＯｏＭｏ−シリカアル
ミナ、 ＮｉＭｏ−シリカアルミナ、 ＮｉＭｏ
−Ｐ２Ｏ５−アルミナを用いた。
出し成型触媒であり、活性成分はＯｏＭｏ−シリカアル
ミナ、 ＮｉＭｏ−シリカアルミナ、 ＮｉＭｏ
−Ｐ２Ｏ５−アルミナを用いた。
第２図は、本発明に係る金網構造体１６を示ス図である
。金網は、その中に触媒を保持することを目的としてい
るため、触媒よりも小さな目開きのもので、本実施例で
は２００メツシユの金ｍを用いた。第２図において、Ｂ
は反応器の触媒供給口と、Ｉ″！け反応器の触媒排出口
と結付するための穴である。
。金網は、その中に触媒を保持することを目的としてい
るため、触媒よりも小さな目開きのもので、本実施例で
は２００メツシユの金ｍを用いた。第２図において、Ｂ
は反応器の触媒供給口と、Ｉ″！け反応器の触媒排出口
と結付するための穴である。
この金網構造体１６を、第３図に示すように、該構造体
１６の高さ方向の９０％程度以下の高さまで触媒を充填
しで、反応器外部循環流を有する沸騰床反応器２０に挿
入する。
１６の高さ方向の９０％程度以下の高さまで触媒を充填
しで、反応器外部循環流を有する沸騰床反応器２０に挿
入する。
但し、金網のＢ部と触媒供給口１０．０部と触媒排出口
３が位置上一致するように挿入する。第５図中、１９は
反応器外部液１１ｒ’ｆ 環管、１７は供給原料（水素
、液状油）入口、１８は分子量がより小さい液状油及び
水素出口、２７は循環ポンプである。
３が位置上一致するように挿入する。第５図中、１９は
反応器外部液１１ｒ’ｆ 環管、１７は供給原料（水素
、液状油）入口、１８は分子量がより小さい液状油及び
水素出口、２７は循環ポンプである。
第４図に、静止時と流動化時の触媒高さの関係を示すが
、静止時の触媒位＠ｌ ２ ｙ、分散板５からの高さを
ＺＯｓ反応時の触媒位置を８、分散板５からの相離ｆｔ
とする。通常、ｔ／Ｌｎ＝１．１〜３．０程度が好まし
い。すなわｂ ｔ／ｌｎが１．１よりも小さい場合には
、流動化が小さく反応器内は固定層に近く、反応器内の
温度分布差が大きく、熱的制御がきわめて難しい。
、静止時の触媒位＠ｌ ２ ｙ、分散板５からの高さを
ＺＯｓ反応時の触媒位置を８、分散板５からの相離ｆｔ
とする。通常、ｔ／Ｌｎ＝１．１〜３．０程度が好まし
い。すなわｂ ｔ／ｌｎが１．１よりも小さい場合には
、流動化が小さく反応器内は固定層に近く、反応器内の
温度分布差が大きく、熱的制御がきわめて難しい。
又、ｔ７ｔ、が３以上であると、流動状態けきわめて良
く熱的安定性も良好であるが、同−反応器体積下では、
充填触媒邦が少なくなるために反応率が悪くなりかつ流
動化させるための液状油及び水素を大音に循環させねば
ならない。それ故に、金網への初期触媒充填量は、金網
構造体１６容積の貼〜＋−０，９〜０．３６程度あり、
言い換えると、金網構造体１６への初期触媒充填量は、
金網４ｆｌｌ造体１６の容積の９０％以下、好ましくは
９０チ〜３゜チが良好である。
く熱的安定性も良好であるが、同−反応器体積下では、
充填触媒邦が少なくなるために反応率が悪くなりかつ流
動化させるための液状油及び水素を大音に循環させねば
ならない。それ故に、金網への初期触媒充填量は、金網
構造体１６容積の貼〜＋−０，９〜０．３６程度あり、
言い換えると、金網構造体１６への初期触媒充填量は、
金網４ｆｌｌ造体１６の容積の９０％以下、好ましくは
９０チ〜３゜チが良好である。
〔実施例２〕
第５図は、実施例１のものを多段化した反応器を示す図
である。
である。
第５図においては、反応器を５等分し、反応器の十高さ
の金網構造体１６の各々に触媒を金網構造体１６の容積
の９０％以下程度充填し、それらを３つ重ねて反応器内
に挿入する。
の金網構造体１６の各々に触媒を金網構造体１６の容積
の９０％以下程度充填し、それらを３つ重ねて反応器内
に挿入する。
このようにすると、触媒の取り扱いが容易であり、分散
板５が１カ所あるだけで容易に多段流動層を形成できる
。
板５が１カ所あるだけで容易に多段流動層を形成できる
。
第６図は、第５図の断面図である。
次に、第７図を用いて、全体のフローを述べる。供給液
状油１と供給水：＋４を本発明２０に注入シ２７、反応
器内で圧力約１５０〜２００気圧、温度６５０〜４５０
“°Ｃで水墨化分解を行なわせ、しかる後、気液’／！
１．’ｆＴＴ物２１を気液分離装置２２へ送入Ｉ７、ガ
ス牛１ｊψ、 ％ｌ ７５と液状生成物２４と水素循環
流２５に分１ｕｌｌ Ｌ、、水素循環流２５は供給水素
４と合ｊｉｒ、する。
状油１と供給水：＋４を本発明２０に注入シ２７、反応
器内で圧力約１５０〜２００気圧、温度６５０〜４５０
“°Ｃで水墨化分解を行なわせ、しかる後、気液’／！
１．’ｆＴＴ物２１を気液分離装置２２へ送入Ｉ７、ガ
ス牛１ｊψ、 ％ｌ ７５と液状生成物２４と水素循環
流２５に分１ｕｌｌ Ｌ、、水素循環流２５は供給水素
４と合ｊｉｒ、する。
第８図は、第７図と異なり、気液分１ｔｉｌｌ器２２全
通しての外部液体循環流２６がある場合である。
通しての外部液体循環流２６がある場合である。
この場合は、気液が循州するたびにり、液分離器２２を
通るため、！油力等のメインテナンスに費用を要するが
、第７図のフローよりも反応率は高い。
通るため、！油力等のメインテナンスに費用を要するが
、第７図のフローよりも反応率は高い。
以上の実施例では、第９図に示す円柱状触媒（ｄｉ ？
充填したものについで述べたが、この形にかぎらず、そ
の他第９図に示す、Ｌうに、球状（ｅ）、楕円体状（ｆ
）の触媒についても同様の効果があることを確認した。
充填したものについで述べたが、この形にかぎらず、そ
の他第９図に示す、Ｌうに、球状（ｅ）、楕円体状（ｆ
）の触媒についても同様の効果があることを確認した。
又、金網構造体１６についても、円柱状のものについて
述べたが、長方体状ＶＣついても同様の効果があること
舎確認している。
述べたが、長方体状ＶＣついても同様の効果があること
舎確認している。
以上述べた本発明反応器によれば、以下のような効果が
ある。
ある。
１）触媒は金網の中に充填さ扛ているために、流動化し
てもし過剰に触媒層を膨張させても触媒の反応器からの
飛び出しを防止できる。
てもし過剰に触媒層を膨張させても触媒の反応器からの
飛び出しを防止できる。
２）触媒をあらかじめ金網の中に人７１６ておくため、
パツケーオ閤れた触媒を反応器内に挿入することになり
、触媒充填時の落下による触媒の割れが全くない。
パツケーオ閤れた触媒を反応器内に挿入することになり
、触媒充填時の落下による触媒の割れが全くない。
６）分散板上に金網に入った触媒層があるため、カス及
び液状油が分散板と金網ｆｒ通過することになり、分散
性がきわめ１良い。
び液状油が分散板と金網ｆｒ通過することになり、分散
性がきわめ１良い。
４）流動中に、反応器内で触媒が摩耗ないし破砕１７て
も、金網構造体ごと抜くことによって、容易に処鯉でき
る。
も、金網構造体ごと抜くことによって、容易に処鯉でき
る。
５）金網構造体を多段に月（ねて反応器内に売場するこ
とにより多段化も容易である。
とにより多段化も容易である。
６）金網構造体に触媒供給及び初出用の穴をあけること
に上つで、反応？：）ｊ ’、’ｌ、ｉｔ・１１・ご中
の触媒供給及び排出もｏＪ能である。
に上つで、反応？：）ｊ ’、’ｌ、ｉｔ・１１・ご中
の触媒供給及び排出もｏＪ能である。
第１図は従来の反応器内剖循枦流のある沸騰層反応器の
断面図、第２図は木登すＮＣ係る金網構造体の概観図、
第５図Ｖ反応器外部循■（流のある佛Ｒ層反応器に第２
図に示す金網４ｊ−１造体に触媒を充隼したものを適月
１した集会の反応器断面図、第４図は第３Ｕ；！Ｊにお
ける触θ１−而の位（ｒｖを示す断面図、翁１５図Ｕ第
２図に示す金網構造体に触媒を充填したものｆ３段″７
Ｊｉねて多段反応器にし、た場合の概観図、第６図は第
５図の断面図、ｆ８！７図及び第８図は、木登りＩ反応
器のまわりで液を循環させＺ）坊゛１合のフロー、第９
図打Ｆ木発明反応器に用いる触媒の形状を示す図である
。 −２２ 第７図 １
断面図、第２図は木登すＮＣ係る金網構造体の概観図、
第５図Ｖ反応器外部循■（流のある佛Ｒ層反応器に第２
図に示す金網４ｊ−１造体に触媒を充隼したものを適月
１した集会の反応器断面図、第４図は第３Ｕ；！Ｊにお
ける触θ１−而の位（ｒｖを示す断面図、翁１５図Ｕ第
２図に示す金網構造体に触媒を充填したものｆ３段″７
Ｊｉねて多段反応器にし、た場合の概観図、第６図は第
５図の断面図、ｆ８！７図及び第８図は、木登りＩ反応
器のまわりで液を循環させＺ）坊゛１合のフロー、第９
図打Ｆ木発明反応器に用いる触媒の形状を示す図である
。 −２２ 第７図 １
Claims (1)
- 内部に容積の９０チ以下め量の粒状触媒を収容し、その
上部に触媒供給口を、下部に触媒排出口を備え、周囲を
前記触媒の粒子より小さな目開きを有する金網によって
囲まれたケージを内蔵してなることを特徴とする触媒反
応器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15801682A JPS5949841A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 触媒反応器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15801682A JPS5949841A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 触媒反応器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5949841A true JPS5949841A (ja) | 1984-03-22 |
Family
ID=15662423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15801682A Pending JPS5949841A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 触媒反応器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5949841A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0326406A (ja) * | 1989-06-21 | 1991-02-05 | Mori Seiki Seisakusho:Kk | 施盤用チャック装置 |
-
1982
- 1982-09-13 JP JP15801682A patent/JPS5949841A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0326406A (ja) * | 1989-06-21 | 1991-02-05 | Mori Seiki Seisakusho:Kk | 施盤用チャック装置 |
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