JPS604591A - 高圧触媒反応装置 - Google Patents

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。

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によって
処理する水素化分解反応器の改良に関する。更に詳しく
いえば、本発明は重質炭化水素油類の触媒的処理による
水素化分解や水素化脱硫を行なう装置に関する。

重質油類の水素化処理は、経済的に好ましいにも拘わら
ず、多くの困難な問題点があった。

これらの問題点の一つは、触媒物質上にコークを生成し
触媒層の閉塞を伴うことであった。第二の問題は、生起
する反応が著しい発熱反応である場合には、安定でしか
も満足な反応温度を保持するために充分な触媒層の流動
状態を得ようとすると、触媒の反応器外への同伴、ある
いは液状油及び水素抜出口での閉寒を招くことであった
。

本発明の目的は、触媒物質上のコークの生成による触媒
層の圧力損失や閉塞がなく、まだ充分な触媒層の流動状
態を得ることによって生じる触媒の反応器外への同伴を
防止することができる高圧触媒反応器を提供することに
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
，９８７，４６５号明細書に明らかにされている。この
方法によれば、炭素生成によって生ずる大きな圧力降下
や閉塞を完全に取り除いている。この米国特許第２，９
８７，４６５号明細書には、固体力４膨張した状態にあ
シ、ガス−液体系の中で不規則な運転をしているような
状態（沸騰している）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。このような沸ＪＩＳ床
Ｃは、従来、通常の固定床反応装置で経験した閉塞によ
るトラブルを完全に取除くものであることは明白である
。さらには、固定床反応装置では異常な圧力損失を生ず
る故に本質的に適用不可能であったような比較的小粒径
の極めて活性の高い触媒粒子を、沸騰床では使用するこ
とが可能になる。

しかしながら、従来の沸騰床反応装置では、原料（重質
炭化水素油及び水素）を反応器下部よシ供給し、反応器
上部より生成油及び水素を排出する構造のため、抜出口
に触媒の同伴防止用の網等を取付けることを必要とする
。

しかし、このような沸騰床反応装置を用いる方法でも以
下に記す欠点を有している。すなわち、気−液一同相の
接触効率を高めるために充分な沸騰状態を保持する必要
があり、その場合、液、ガスによる触媒の同伴が起ｐ１
触媒が同伴防止用鋼に付着し圧力損失の上昇ひいては閉
塞の事態も考えられる。また、同伴防止のために反応器
を長くすることは装ｊＩ’ｌコストの上昇を招く結果と
なり、一方、流動層を石を低ぐすることは安定な反応条
件を保持することが困ＡＩＦでるシかつ、処理能力の低
下を生じることとなる。

本発明は、従来のものの欠点を））□ｒγｌ〕するため
に完成されたもので、粒状頒姪の同伴を防止することに
よシ、反応器のｒＡ′Ｉ基がなく、桶似類の損耗を防ぐ
ことができ、さらに温度制御性が容易であシ、しかも重
質油に対して、有効な水素化分解反応装置を提供するも
のである。

以下に、本発明を添付図面にもとづいて説明する。

第１図に、本発明装置の一例の４１１断面図を示す。図
中、１は反応器内上部中火より下方に向けて固定して取
付けられた逆三角錐型支柱（以下、三角支柱と云う）で
あシ、２は三角支柱に固定されたスクリュー板、６は液
状油及び水素ガスを、反応器４の外部へ抜出すための抜
出口である。液状油６と水素７は、反応器４の下部よシ
混合分散され反応器４に供給され、反応器４内に充填さ
れた触媒とによって流動状態５を形成する。反応器内で
触媒及び水素と反応した液状油は、三角支柱１とスクリ
ュー板２により回転力を与えられる。これにより、見掛
は比重の大きな触媒は、反応器４の側壁に押しやられて
固液分離されて、抜出口ろより液状油及び水素の流れと
して流出する。

第２図は、三角支柱１及びスクリュー板２の詳細を示す
。流動状態にある液−ガス−触媒は、スクリュー板２に
よシ回転力を与えられ水平方向の流れ９となる。見掛は
比重の大きい触媒は、反応器側壁から下方へ落下し内部
循環の形態を採る。液状油も同様に内部循環の形態をと
るが、一部水素ガスの流れを伴って抜出口３よシガス及
び液状生成物８として反応器外へ流出する。

本発明者らの実験によれば、ガス供給量／液供給量（以
下、Ｇ／Ｌ　とするンが６以下の場合、三角支柱１の頂
点角θ１　を３０〜４５　とし、またスクリュー板角θ
２　はθ１　の１．５〜２倍、三角支柱１の上面径ａは
反応器径の約ｙ３以下とすることが最も有効な分１℃１
を効果を与えることが確認された。

第５図は、沸騰床反応器の圧力損失の経時変化を示すも
ので、従来例の沸１１９床反応器に較べて、本発明の反
応装置では、経時的な圧力ＪＱ失は見られなかった。ま
だ、開放点検の結果では、従来例の場合、反応器上部に
取付けられた触媒粒子同伴防止網に触媒片の付着が見ら
れ、充分な流動状態にある長時間運転では結果的に触媒
粒子の破砕を招き、圧力損失の増加となったものと推定
できる。

第４図は、Ｇ／Ｌ　変化に対する触媒の同伴叶を示すも
のであり、最も良好に液状油を分解できるＧ／Ｌ　−２
において、本発明の反応装置では、触媒の同伴は皆無で
あった。触媒の同伴は油分解性能に大きく影響を与える
ものである。

すなわち、触媒の被接触面積の減少、触媒充填量の減少
による流動状態の低下等をもたらし、沸騰状態を使命と
する沸騰床反応器に致命的なものとなる。

本発明の反応装置においては、長時間運転にも拘らず、
反応器の圧力１１ｊ失にほとんど注意を要することなく
、また触媒の同伴が皆無（Ｇ／Ｌ＝２の場合においてλ
であり、かつ有効な液状油の分解性能を保持し得だこと
は、本発明の有効なることを示すものである。

次に、第５図を用いて全体のフローを述べる。

本発明の要旨である三角支柱１とスクリュー板２を持つ
沸騰床型反応器４に、供給液状油１０及び水素ガス７を
混合注入し、反応器内で５０　Ｋ／Ｇ〜５００に／Ｇ、
５４０〜４８０℃で水素化分解を行なわせ、しかる後、
気液混合物を抜出口３よシ抜出管８にて気液分離器１１
へ送入してガス生成物１２、滴状体生成物１３並びに水
素循環流１４、外部液体循環流６に分離し、水素循環流
１４及び、外部液体循環流６は、それぞれ供給水素ガス
７、供給液状油１０に合流する。

以上のように、本発明の装置は”、低圧力損失で、しか
も経時的圧力損失の増加がなく、水素ガス量／液量の選
択により粒状触媒の同伴を皆無とすることができ、かつ
高い水素化分解率が勿られ又、水素化反応による大きな
発熱及び温度勾配を容易に解消しうる水素化分解反応装
置であり、実用上有用な反応装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の１例を示す縦断面図であり、第２
図は固液分離装置の詳細図であり、第５図及び第４図は
本発明方法による効果を示すグラフであり、第５図は本
発明のフロー図の一例である。 復代理人　内　１）　明 復代理人　萩　Ｗ、亮　− 運転時間０ｕ−） ’７／／　（−）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粒状固体を触媒帯域内に充填、保持した、水素と液状油
   を接触させて該油を水素化分解せしめる水素化分解反応
   器に於て、反応器内上部中央よシ下方に向けて固定して
   取付けられた逆三角錐状支柱と、該逆三角錐状支柱の外
   周に螺旋状の固定化されたスクリュー板を有し、しかも
   該逆三角錐状支柱上部に液抜口を設けたことを特徴とす
   る高圧触媒反応装置。