KR20140045319A - 촉매 베드를 단락시키는 단계를 적어도 하나 포함하는, 치환가능한 반응기를 사용한 중질 탄화수소 원료의 수소화처리 방법 - Google Patents

촉매 베드를 단락시키는 단계를 적어도 하나 포함하는, 치환가능한 반응기를 사용한 중질 탄화수소 원료의 수소화처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 각각의 고정 베드 가드 영역이 적어도 2 개의 촉매 베드를 포함하는, 치환가능한 고정 베드 가드 영역의 시스템을 사용해 중질 탄화수소 분획물을 수소화처리하는 방법에 관한 것으로, 시스템에서, 원료가 모든 가드 영역들을 순차적으로 통과하는 단계 동안, 초기에 원료와 접촉하게 배치된 촉매 베드가 비활성화 및 봉쇄될 때마다, 원료 공급 지점은 하류로 이동된다. 본 발명은 또한 이 방법을 수행하는 플랜트에 관한 것이다.

Description

촉매 베드를 단락시키는 단계를 적어도 하나 포함하는, 치환가능한 반응기를 사용한 중질 탄화수소 원료의 수소화처리 방법 {METHOD FOR HYDROTREATING HEAVY HYDROCARBON FEEDSTOCKS USING PERMUTABLE REACTORS, INCLUDING AT LEAST ONE STEP OF SHORT-CIRCUITING A CATALYST BED}
본 발명은, 각각 적어도 2 개의 촉매 베드를 포함하는 전환가능한 고정 베드 가드 구역의 시스템을 사용해 중질 탄화수소 분획물을 수소화처리하는 프로세스에 관한 것으로, 공급물이 모든 가드 구역을 연속적으로 통과하는 단계 동안, 공급물과 초기에 접촉하는 촉매 베드가 비활성화 및/또는 막히게 될 때마다, 공급물 도입 지점이 하류로 이동된다. 본 발명은 또한 이 프로세스를 구현하는 설비에 관한 것이다.
탄화수소 공급물의 수소화처리는, 연료 및/또는 화학 제품으로서 업그레이드될 수 있는, 석유 유분 (cuts) 중 황의 양을 감소시키고 중질 분획물을 보다 경질의 분획물로 변환시킬 필요성이 증가함에 따라 정제 실시에서 더욱 중요해지고 있다. 사실상, 상업적 연료에 대해 각국에 도입된 표준 사양을 고려하면, 더 많은 중질 분획물, 헤테로원자 및 금속의 함유량과 더 적은 수소 함유량을 가지는 수입 원유가 가능한 한 업그레이드될 필요가 있다.
촉매 수소화처리는, 수소 대 탄소의 비 (H/C) 를 개선하고 그것을 거의 부분적으로 더욱 경질의 유분으로 변형시키면서, 수소 존재하에 탄화수소 공급물을 촉매와 접촉시킴으로써, 그것의 아스팔텐, 금속, 황 및 다른 불순물의 함유량을 상당히 감소시킬 수 있다. 따라서, 수소화처리 (HDT) 는 특히 H2S 의 생성과 함께 공급물로부터 황을 제거하기 위한 반응을 의미하는 수소화탈황 (HDS) 반응, NH3 의 생성과 함께 공급물로부터 질소를 제거하기 위한 반응을 의미하는 수소화탈질소 (HDN) 반응, 및 석출 (precipitation) 에 의해 공급물로부터 금속을 제거하기 위한 반응을 의미하는 수소화탈금속 반응뿐만 아니라 수소화, 수소화탈산소화, 수소화탈방향족화, 수소화이성질화, 수소화탈알킬리화 및 수소화탈아스팔트화를 의미한다.
상압 잔사유 (AR) 또는 감압 잔사유 (VR) 와 같은 중질 공급물을 처리하기 위한 두 가지 유형의 수소화처리 프로세스: 고정 베드 프로세스 및 에뷸레이팅 (ebullating) 베드 프로세스가 있다. Zong 등 (2009 년 2 월의 Recent Patents on Chemical Engineering, 22 ~ 36) 은 중질 석유 공급물의 처리에 공지된 다양한 프로세스를 요약한다.
고정 베드 프로세스 기술은 그것의 기술적 성숙도, 저렴한 비용 및 안정적이고 신뢰성 있는 성능 때문에 가장 널리 산업적으로 적용되었다. 이 프로세스에서, 공급물은 직렬로 배열된 여러 고정 베드 반응기들을 통하여 순환하고, 제 1 반응기(들)는 특히 수소화탈황화 일부뿐만 아니라 공급물의 수소화탈금속화 (소위 HDM 단계) 를 수행하는데 사용되고, 마지막 반응기(들)는 공급물의 디프 (deep) 정제 (수소화처리 단계, HDT), 및 특히 수소화탈황화 (소위 HDS 단계) 를 수행하는데 사용된다. 유출물은 마지막 HDT 반응기로부터 인출된다.
고정 베드 프로세스는, 최대 5 wt.% 의 황과 최대 300 ppm 의 금속, 특히 니켈과 바나듐을 함유한 공급물로부터 (0.5 wt.% 미만의 황과 20 ppm 미만의 금속을 함유한 370 ℃+ 유분 생성물) 정제하는데 높은 성능을 가져온다. 이렇게 얻어진 다양한 유출물은 양질의 중질 연료유, 가스유 및 가솔린의 제조, 또는 촉매 분해 (catalytic cracking) 와 같은 다른 유닛을 위한 공급물의 기준으로서 역할을 할 수 있다.
이 금속 함량을 초과하면, 제 1 촉매 베드는 생성된 상당한 금속 침전물 (deposit) 때문에 제 1 촉매 베드가 빠르게 비활성화될 수 있다는 것이 알려져 있다. 이 비활성화를 보상하기 위해서, 그러면 반응기의 온도가 증가된다. 하지만, 이 온도 증가는 코크스의 침전을 촉진하여, 내부과립 (intragranular) 막힘 (촉매 기공의 플러깅) 및 외부과립 (extragranular) 막힘 (촉매 베드의 플러깅) 프로세스를 가속화한다. 공급물 중 금속의 이 함유량을 초과하면, 에뷸레이팅 베드 프로세스가 이렇게 일반적으로 바람직하다. 사실상, 유기금속 착물을 함유한 석유 분획물의 수소화처리 반응 중, 이 착물 대부분은 수소, 황화수소, 및 수소화처리 촉매의 존재하에 파괴되기 때문에 이 공급물의 고정 베드 촉매 수소화처리에 의해 제기되는 한 가지 문제점이 발생한다. 그러면, 이 착물의 금속 성분은 촉매에 들러붙을 고체 황화물의 형태로 석출된다. 이것은, 석유의 원산지 (origin) 에 따라 물론 원유에 가변적 레벨로 존재하고 증류 작동 중 높은 비등점의 분획물 및 특히 잔사유에 집중되는 경향이 있는, 바나듐, 니켈, 철, 나트륨, 티타늄, 규소 및 구리 착물을 가질 때 특히 그러하다. 이 불순물 이외에, 코크스가 또한 침전되고, 함께 그것은 그 후 촉매 시스템을 매우 빠르게 비활성화시켜 막는 경향이 있다. 이 현상은 고체를 교체하기 위해 수소화처리 유닛을 정지시키고 촉매의 과소비를 유발하는데, 본 기술분야의 당업자는 이를 최소화하고자 한다.
이 공급물의 고정 베드 촉매 수소화처리에 의해 제기되는 다른 문제점은 막힘 (clogging) 이다. 먼저 수두 손실의 증가에 의해 나타나고 이내 촉매를 교체하기 위해 유닛의 정지를 요구하는, 공급물에 함유된 아스팔텐 및 침강물 (sediments) 때문에 촉매 베드, 특히 촉매 베드의 상부, 및 보다 특히 공급물과 접촉하는 제 1 촉매 베드의 상부가 꽤 빠르게 막힐 것으로 알려져 있다.
따라서, 비활성화되고 그리고/또는 막히게 되는 제 1 촉매 베드를 교체하기 위해서 유닛을 정지시킬 필요가 있게 된다. 따라서, 이 유형의 공급물을 위한 수소화처리 프로세스는, 유닛을 정지시키지 않으면서 가능한 한 긴 작동 사이클을 허용하도록 설계되어야 한다.
특히 주 반응기의 상류에 설치된 가드 베드를 사용함으로써 고정 베드 배열체의 이런 단점들을 다양하게 해결하려는 시도가 있었다. 가드 베드의 주 작업은, 탈금속화 일부를 수행하고 막힘을 유발할 수 있는 공급물에 함유된 입자를 여과함으로써 하류의 주 HDM 및 HDT 반응기의 촉매를 보호하는 것이다. 가드 베드는, 일반적으로 제 1 HDM 섹션 및 그 후 제 2 HDT 섹션을 포함하는, 중질 공급물을 수소화처리하기 위한 프로세스에서 HDM 섹션에 일반적으로 통합된다. 비록 가드 베드가 제 1 수소화탈금속 및 여과를 수행하는데 일반적으로 사용될지라도, 수소와 촉매의 존재로 인해 다른 수소화처리 반응 (HDS, HDN 등) 이 이 반응기에서 불가피하게 일어날 것이다.
따라서, HDM 단계의 맨 앞에 하나 이상의 이동 베드 반응기를 설치하는 것이 고려되었다 (US3910834 또는 GB2124252). 이 이동 베드의 작동은 병류 (예를 들어 SHELL 의 HYCON 프로세스) 이거나 역류 (예를 들어 Chevron Lummus Global 의 OCR 프로세스 및 출원인의 HYVAHL-MTM 프로세스) 일 수 있다.
HDM 반응기 앞에 고정 베드 가드 반응기를 부가하는 것이 또한 고려되었다 (US4118310 및 US3968026). 가장 흔히 이 가드 반응기는 특히 차단 밸브를 사용함으로써 바이패스될 수 있다. 이것은 막힘에 맞서 주 반응기를 일시적으로 보호한다.
더욱이, 특히 출원인 (FR2681871 및 US5417846) 에 의해, 고정 베드의 고성능과 고함량의 금속을 갖는 공급물을 처리하기 위한 높은 작동 인자를 결합하는 시스템이 또한 설명되었고, 이것은 아스팔텐, 황 함유 불순물과 금속 불순물들을 함유한 중질 탄화수소 분획물을 위해 적어도 2 단계의 수소화처리 프로세스로 이루어지고, 소위 제 1 HDM 단계 동안, 탄화수소와 수소 공급물이 HDM 조건하에 HDM 촉매에 걸쳐 통과된 후, 다음 제 2 단계 중, 제 1 단계로부터의 유출물이 HDT 조건하에 HDT 촉매에 걸쳐 통과된다. HDM 단계는, 주기적으로 사용되도록 직렬로 배열되는, 또한 고정 베드 설계의 "전환가능한 반응기" 라고도 하는, 적어도 2 개의 가드 HDM 구역이 선행되는 하나 이상의 고정 베드 HDM 구역들을 포함하고, 이하 정의되는 단계 b) 와 단계 c) 의 연속 반복으로 이루어진다:
a) 가드 구역들 중 하나의 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간과 최대 동일한 기간 동안 가드 구역들 전부가 함께 사용되는 단계,
b) 비활성화되고 그리고/또는 막힌 가드 구역이 바이패스되고 그것이 함유한 촉매가 재생 및/또는 새로운 촉매로 교체되고 다른 가드 구역(들)이 사용되는 단계,
c) 가드 구역들 전부 함께 사용되는 단계로서, 선행 단계 중 촉매가 재생된 가드 구역이 재연결되고 상기 단계는 가드 구역들 중 하나의 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간과 최대 동일한 기간 동안 지속된다.
HYVAHL-FTM 이라는 명칭으로 알려진 이 프로세스는 90% 보다 높은 전체 탈황화 및 대략 95% 의 전체 탈금속화를 제공할 수 있다. 전환가능한 반응기의 사용은 연속 주기적 작동을 허용한다.
이제, 전환가능한 반응기에 함유된 촉매의 교체가 필요해지기 전 전환가능한 반응기의 사용 시간을 증가시킬 수 있음이 놀랍게도 발견되었다. 따라서, 본 발명은, 각각의 전환가능한 반응기에서 적어도 2 개의 촉매 베드를 이 프로세스로 통합함으로써 그리고 소위 바이패스 단계라고도 하는, 비활성화 및/또는 막힌 촉매 베드를 바이패스하는 적어도 하나의 단계를 프로세스의 임의의 단계로 통합함으로써, 특허 FR2681871 에서 출원인에 의해 기술된 바와 같은 전환가능한 반응기의 성능을 개선한다.
촉매 베드에서, 선험적으로, 촉매 베드의 상부 및 특히 유동 방향으로 공급물과 접촉하는 제 1 촉매 베드의 상부에서 막힘이 발생한다. 촉매의 비활성화 (금속 침전) 의 경우에도 마찬가지이다. 본 발명에 따르면, 촉매 베드가 비활성화되고 그리고/또는 막힐 때마다, 이 촉매 베드는 바이패스되고 공급물의 도입 지점은 이 베드에 대해 하류로 동일한 전환가능한 반응기의 아직 비활성화 및/또는 막히지 않은 다음 촉매 베드로 이동된다. 따라서, 반응기의 가장 많이 막히고 그리고/또는 비활성화된 부분(들)의 연속 바이패스 단계에 의해, 전환가능한 반응기의 주기적 작동을 유지하면서 소진될 때까지 (즉, 반응기의 마지막 촉매 베드가 또한 비활성화 및/또는 막힐 때까지) 각각의 전환가능한 반응기의 체적이 충분히 이용된다. 따라서, 동일 반응기의 비활성화 및/또는 막힌 베드(들)의 하류의 베드(들)는 더 장시간 동안 사용된다. 이것은, 공급물이 모든 반응기를 연속적으로 통과하는, 전환가능한 반응기의 사이클의 각 단계의 지속기간을 증가시키는 효과를 가져서, 전환가능한 반응기의 더욱 길어진 작동 사이클을 제공한다.
이런 사이클의 연장은, 시간의 절약, 작동 비용의 감소 및 새로운 촉매 소비 감소 뿐만 아니라 유닛의 작동 인자 증가를 유발한다.
따라서, 본원의 목적은 전환가능한 반응기의 사이클 시간을 증가시키는 것이다.
도 1 은 2 개의 가드 구역을 포함하는 FR2681871 에 따른 가드 구역의 작동을 나타낸다.
도 2 는 각각 2 개의 촉매 베드를 포함하는 2 개의 전환가능한 반응기의 시스템을 사용한 본 발명에 따른 수소화처리 프로세스를 나타낸다.
도 3 은 각각 3 개의 촉매 베드를 포함하는 2 개의 전환가능한 반응기의 시스템을 사용한 본 발명에 따른 수소화처리 프로세스를 나타낸다.
도 4 는 각각 2 개의 촉매 베드를 가지는 3 개의 가드 구역을 포함한 경우를 보여준다.
도 5 는 외부 바이패스가 없는 반응기 및 20% 의 외부 바이패스를 가지는 반응기에서 측정된 시간 동안 수두 손실의 변화를 보여준다.
본 발명은 특허 FR2681871 에 설명된 것처럼 가드 구역 (전환가능한 반응기) 을 사용해 수행되는 수소화처리 프로세스를 개선한다. 2 개의 가드 구역 (또는 전환가능한 반응기; R1a 및 R1b) 을 포함하는, FR2681871 에 따른 가드 구역의 작동이 도 1 에 설명된다. 이 수소화처리 프로세스는 각각 4 개의 연속 단계들을 포함하는 일련의 사이클을 포함한다:
- 공급물이 반응기 (R1a), 그 후 반응기 (R1b) 를 연속적으로 통과하는 제 1 단계 (이하 "단계 a" 로 지칭),
- 공급물이 단지 반응기 (R1b) 만 통과하고, 반응기 (R1a) 는 촉매 재생 및/또는 교체를 위해 바이패스되는 제 2 단계 (이하 "단계 b" 로 지칭),
- 공급물이 반응기 (R1b), 그 후 반응기 (R1a) 를 연속적으로 통과하는 제 3 단계 (이하 "단계 c" 로 지칭),
- 공급물이 단지 반응기 (R1a) 만 통과하고, 반응기 (R1b) 는 촉매 재생 및/또는 교체를 위해 바이패스되는 제 4 단계 (이하 "단계 d" 로 지칭).
프로세스의 단계 a) 중, 공급물은 라인 (3) 및 개방 밸브 (V1) 를 가지는 라인 (21) 을 통하여 라인 (21') 및 고정된 촉매 베드 (A) 를 포함한 가드 반응기 (R1a) 로 도입된다. 이 기간 동안, 밸브들 (V3, V4, V5) 은 폐쇄된다. 반응기 (R1a) 로부터의 유출물은 파이프 (23), 개방 밸브 (V2) 를 가지는 파이프 (26), 및 파이프 (22') 를 통하여 고정된 촉매 베드 (B) 를 포함한 가드 반응기 (R1b) 로 보내진다. 반응기 (R1b) 로부터의 유출물은 개방 밸브 (V6) 를 가지는 파이프 (24, 24') 및 파이프 (13) 를 통하여 주 수소화처리 섹션 (14) 으로 보내진다. 프로세스의 단계 b) 동안, 밸브들 (V1, V2, V4, V5) 은 폐쇄되고 공급물은 라인 (3) 및 개방 밸브 (V3) 를 가지는 라인 (22) 을 통하여 라인 (22') 과 반응기 (R1b) 로 도입된다. 이 기간 동안 반응기 (R1b) 로부터의 유출물은 개방 밸브 (V6) 를 가지는 파이프 (24, 24') 및 파이프 (13) 를 통하여 주 수소화처리 섹션 (14) 으로 보내진다.
단계 c) 동안, 밸브들 (V1, V2, V6) 은 폐쇄되고 밸브들 (V3, V4, V5) 은 개방된다. 공급물은 라인 (3) 및 라인들 (22, 22') 을 통하여 반응기 (R1b) 로 도입된다. 반응기 (R1b) 로부터의 유출물은 파이프 (24), 개방 밸브 (V4) 를 가지는 파이프 (27), 및 파이프 (21') 를 통하여 가드 반응기 (R1a) 로 보내진다. 반응기 (R1a) 로부터의 유출물은 개방 밸브 (V5) 를 가지는 파이프들 (23, 23') 및 파이프 (13) 를 통하여 주 수소화처리 섹션 (14) 으로 보내진다.
단계 d) 동안, 밸브들 (V2, V3, V4, V6) 은 폐쇄되고 밸브들 (V1, V5) 은 개방된다. 공급물은 라인 (3) 및 라인들 (21, 21') 을 통하여 반응기 (R1a) 로 도입된다. 이 기간 동안 반응기 (R1a) 로부터의 유출물은 개방 밸브 (V5) 를 가지는 파이프들 (23, 23'), 및 파이프 (13) 를 통하여 주 수소화처리 섹션 (14) 으로 보내진다.
그 후 이 사이클은 다시 시작된다. FR2681871 에 따라 전환가능한 반응기의 기능을 가능하게 하는 유닛의 밸브 작동이 표 1 에 제공된다.
Figure pct00001
본 발명에 따르면, 공급물이 2 개의 반응기를 연속적으로 통과하는 사이클의 단계 (단계 a) 및 단계 c)) 에서 비활성화 및/또는 막힌 촉매 베드의 부가적 바이패스 단계 (단계 a') 및 단계 c')) 가 전술한 프로세스 단계에 부가된다.
보다 특히, 본 발명은 아스팔텐, 침강물, 황 함유, 질소 함유 및 금속 불순물들을 함유한 중질 탄화수소 분획물을 수소화처리하기 위한 프로세스에 관한 것으로, 각각 적어도 2 개의 촉매 베드를 포함한 적어도 2 개의 고정 베드 수소화처리 가드 구역에서, 수소화처리 조건하에, 탄화수소 및 수소의 공급물이 수소화처리 촉매에 걸쳐 통과되고, 가드 구역들은 주기적으로 사용되도록 직렬로 배열되며, 상기 프로세스는 이하 정의된 단계 b), 단계 c) 및 단계 c') 의 연속 반복으로 이루어진다:
- 가드 구역의 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간과 최대 동일한 기간 동안 공급물이 가드 구역의 모든 촉매 베드를 통과하는 단계 a),
- 가드 구역의 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간과 최대 동일한 기간 동안 동일한 가드 구역의 아직 비활성화되지 않고 그리고/또는 막히지 않은 다음 촉매 베드로, 비활성화되고 그리고/또는 막힌 촉매 베드를 바이패스함으로써, 공급물이 도입되는 단계 a') 로서, 단계 a') 는 가드 구역의 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간과 최대 동일한 기간 동안 공급물이 동일한 가드 구역의 아직 비활성화되지 않고 그리고/또는 막히지 않은 마지막 촉매 베드로 도입될 때까지 반복되는, 단계 a'),
- 비활성화된 그리고/또는 막힌 가드 구역이 바이패스되고 이 구역이 함유한 촉매가 재생 및/또는 새로운 촉매로 교체되고 다른 가드 구역(들)이 사용되는 단계 b),
- 공급물이 가드 구역의 모든 촉매 베드를 통과하는 단계 c) 로서, 선행 단계 중 촉매가 재생된 가드 구역은 모든 다른 가드 구역의 하류에 있도록 재연결되고 상기 단계는 가드 구역의 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간과 최대 동일한 기간 동안 지속되는, 단계 c),
- 가드 구역의 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간과 최대 동일한 기간 동안 동일한 가드 구역의 아직 비활성화되지 않고 그리고/또는 막히지 않은 다음 촉매 베드로 공급물이 도입되는 단계 c') 로서, 단계 c') 가 가드 구역의 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간과 최대 동일한 기간 동안 동일한 가드 구역의 아직 비활성화되지 않고 그리고/또는 막히지 않은 마지막 촉매 베드로 공급물이 도입될 때까지 반복되는, 단계 c'),
- 비활성화되고 그리고/또는 막힌 가드 구역이 바이패스되고 이 구역이 포함하는 촉매가 재생 및/또는 새로운 촉매로 교체되고 다른 가드 구역(들)이 사용되는 단계 d).
가드 구역들, 특히 공급물과 접촉하는 제 1 가드 구역은 점진적으로 금속, 코크스, 침강물 및 다양한 다른 불순물을 지니게 된다. 가드 구역들이 함유하는 촉매(들)가 실제적으로 금속 및 다양한 불순물로 포화될 때, 구역들은 촉매(들)의 교체 또는 재생을 수행하기 위해 분리되어야 한다. 바람직하게, 촉매는 교체된다. 이 순간을 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간으로 지칭한다. 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간이 공급물, 작동 조건 및 사용된 촉매(들)에 대해 변할지라도, 그것은 일반적으로 촉매 성능의 강하 (유출물 중 금속 및/또는 다른 불순물의 농도 증가), 일정한 수소화처리를 유지하는데 필요한 온도의 증가로 나타나거나 특정한 막힘의 경우 수두 손실의 상당한 증가로 나타난다. 막힘 정도를 나타내는 수두 손실 (Δp) 은 각 구역에서 사이클 전체에 걸쳐 연속적으로 측정되고 구역을 관통하는 부분적으로 차단된 유동 통로에서 유발되는 압력 증가에 의해 정의될 수 있다. 온도는 또한 2 개의 구역 각각에서 사이클 전체에 걸쳐 연속적으로 측정된다.
비활성화 시간 및/또는 막힘 시간을 정의하기 위해서, 본 기술분야의 당업자는 먼저 처리될 공급물, 작동 조건 및 선택된 촉매에 따라 수두 손실 (Δp) 및/또는 온도의 최대 허용값을 정의하고, 이것으로부터 시작해 촉매 베드의 바이패스로 또는 가드 구역의 분리로 진행할 필요가 있다. 따라서, 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간은 수두 손실 및/또는 온도의 한계값에 도달하는 시간으로 정의된다. 대개, 수두 손실 및/또는 온도의 한계값은 반응기의 초기 시운전 (commissioning) 중 확인된다. 중질 분획물을 수소화처리하는 프로세스의 경우, 수두 손실의 한계값은 일반적으로 0.3 ~ 1 MPa (3 ~ 10 바), 바람직하게 0.5 ~ 0.8 MPa (5 ~ 8 바) 이다. 온도의 한계값은 일반적으로 400 ℃ ~ 430 ℃ 이고, 여기에서 그리고 이하에서 온도는 촉매 베드의 평균 측정 온도에 대응한다. 비활성화 (저 레벨의 발열 반응) 에 도달했음을 나타내는 온도의 다른 한계값은, 촉매 베드에서 온도 차이 (ΔT) 가 평균 온도 값에 관계없이 5 ℃ 미만으로 되는 것이다.
도 2 는 각각 2 개의 촉매 베드를 포함하는 2 개의 전환가능한 반응기의 시스템을 사용한 본 발명에 따른 수소화처리 프로세스를 나타내는데, 여기에서 촉매 베드는 바이패스될 수 있다. 도 2 에 도시된 경우에서, 프로세스는 각각 6 개의 연속 단계를 가지는 일련의 사이클을 포함하고, 단계 a), 단계 b), 단계 c), 및 단계 d) 는 FR2681871 에 설명된 프로세스와 동일하다:
- 공급물이 반응기 (R1a) 의 모든 촉매 베드와, 그 후 반응기 (R1b) 의 모든 촉매 베드를 연속적으로 통과하는 단계 a),
- 공급물이 제 1 반응기 (R1a) 의 비활성화 및/또는 막힌 촉매 베드 (A1) 를 바이패스하고 하류의 다음 촉매 베드 (A2) 로 도입된 후, 반응기 (R1b) 의 모든 촉매 베드를 통과하는 단계 a') (바이패스 단계),
- 베드 (A2) 의 비활성화 및/또는 막힘 후, 공급물이 단지 반응기 (R1b) 의 모든 촉매 베드를 통과하는 단계 b) 로서, 반응기 (R1a) 는 촉매 재생 및/또는 교체를 위해 바이패스되는, 단계 b),
- 공급물이 반응기 (R1b) 의 모든 촉매 베드와, 그 후 반응기 (R1a) 의 모든 촉매 베드를 연속적으로 통과하는 단계 c),
- 공급물이 반응기 (R1b) 의 비활성화 및/또는 막힌 촉매 베드 (B1) 를 바이패스하고 하류의 다음 촉매 베드 (B2) 로 도입된 후, 반응기 (R1a) 의 모든 촉매 베드를 통과하는 단계 c') (바이패스 단계),
- 베드 (B2) 의 비활성화 및/또는 막힘 후, 공급물이 단지 반응기 (R1a) 의 모든 촉매 베드를 통과하는 단계 d) 로서, 반응기 (R1b) 는 촉매 재생 및/또는 교체를 위해 바이패스되는, 단계 d).
따라서, 단계 a) 에서, 공급물은 라인 (3) 및 개방 밸브 (V1) 를 가지는 라인 (21, 21') 을 통하여 가드 반응기 (R1a) 로 도입되고 고정된 촉매 베드 (A1, A2) 를 통과한다. 이 기간 동안, 밸브들 (V1', V3, V3', V4, V5) 은 폐쇄된다. 반응기 (R1a) 로부터의 유출물은 파이프 (23), 개방 밸브 (V2) 를 가지는 파이프 (26), 및 파이프 (22') 를 통하여 가드 반응기 (R1b) 로 보내지고 촉매 베드 (B1, B2) 를 통과한다. 유출물은 개방 밸브 (V6) 를 가지는 파이프 (24, 24') 및 파이프 (13) 를 통하여 반응기 (R1b) 로부터 제거된다.
점진적으로, 촉매 베드, 및 특히 공급물과 접촉하는 제 1 촉매 베드 (반응기 (R1a) 의 A1) 가 막히게 되고 그리고/또는 비활성화될 것이다. 공급물과 접촉하는 제 1 촉매 베드가 비활성화되고 그리고/또는 막히게 되는 것으로 간주되는 순간은 가드 구역의 수두 손실 (Δp) 및/또는 온도로부터 측정된다. 비활성화된 그리고/또는 막힌 촉매 베드를 바이패스하거나 반응기에서 촉매 교체를 진행할 필요가 있는 수두 손실 및/또는 온도의 최대 허용값은 미리 정의된다. 이 한계값에 도달할 때마다, 반응기 외부의 바이패스 장치에 의해 상기 반응기 하류의 아직 비활성화되지 않고 그리고/또는 막히지 않은 다음 촉매 베드로 공급물을 도입함으로써 막히고 그리고/또는 비활성화된 촉매 베드가 바이패스된다.
따라서, 도 2 에 따르면, 일단 수두 손실 및/또는 온도의 최대값에 도달하면, 밸브 (V1) 는 폐쇄되고 공급물은 개방 밸브 (V1') 를 가지는 라인 (31) 을 통하여 반응기 (R1a) 에서 다음 촉매 베드 (A2) 로 도입된다 (단계 a'). 따라서, 비활성화 및/또는 막힌 촉매 베드 (A1) 가 바이패스된다. 촉매 베드 (A2) 는 제 1 베드 (A1) 보다 훨씬 적게 막히고 그리고/또는 비활성화되어서, 보다 오랫동안 하부 베드 (A2) 를 사용함으로써, 제 1 기간 (length of the first period) 의 상당한 증가를 허용한다. 점진적으로, 이 다음 촉매 베드 (A2) 가 또한 막히고 그리고/또는 비활성화된다. 수두 손실 및/또는 온도의 최대값에 도달할 때, 그러면 단계 b) 가 수행되고, 이 단계 동안 공급물은 단지 반응기 (R1b) 의 모든 촉매 베드를 통과하고, 반응기 (R1a) 는 촉매 재생 및/또는 교체를 위해 바이패스된다. 따라서, 단계 b) 동안, 밸브들 (V1, V1', V2, V3', V4, V5) 은 폐쇄되고, 공급물은 라인 (3) 및 개방 밸브 (V3) 를 가지는 라인 (22, 22') 을 통하여 반응기 (R1b) 로 도입된다. 이 기간 동안, 반응기 (R1b) 로부터의 유출물은 개방 밸브 (V6) 를 가지는 파이프 (24, 24') 및 파이프 (13) 를 통하여 제거된다.
촉매가 재생되었거나 반응기 (R1b) 의 하류에서 교체된, 반응기 (R1a) 의 재연결 후, 프로세스의 단계 c) 가 그 후 수행되는데, 이 단계 동안 공급물은 반응기 (R1b), 그 후 반응기 (R1a) 를 연속적으로 통과한다. 따라서, 단계 c) 동안, 밸브들 (V1, V1', V2, V3', V6) 은 폐쇄되고, 밸브들 (V3, V4, V5) 은 개방된다. 공급물은 라인 (1) 및 라인들 (22, 22') 을 통하여 반응기 (R1b) 로 도입된다. 반응기 (R1b) 로부터의 유출물은 파이프 (24), 개방 밸브 (V4) 를 가지는 파이프 (27), 및 파이프 (21') 를 통하여 가드 반응기 (R1a) 로 보내진다. 반응기 (R1a) 로부터의 유출물은 개방 밸브 (V5) 를 가지는 파이프들 (23, 23'), 및 파이프 (13) 를 통하여 제거된다.
점진적으로, 촉매 베드, 및 특히 반응기 (R1b) 의 제 1 베드 (B1) 가 막히게 되고 그리고/또는 비활성화될 것이다. 그러면, 꼭 단계 a') 에서처럼, 단계 c') 로 지칭되는, 비활성화 및/또는 막힌 촉매 베드 (B1) 의 바이패스가 수행된다. 따라서, 도 2 에 따르면, 일단 수두 손실 및/또는 온도의 최대값에 도달하면, 밸브 (V3) 는 폐쇄되고 반응기 (R1b) 의 다음 베드 (B2) 에서 개방 밸브 (V3') 를 가지는 라인 (32) 을 통하여 반응기로 도입된다. 따라서, 비활성화 및/또는 막힌 촉매 베드 (B1) 가 바이패스된다. 촉매 베드 (B2) 는 제 1 베드 (B1) 보다 훨씬 적게 막히고 그리고/또는 비활성화되어서, 보다 오랫동안 하부 베드 (B2) 를 사용함으로써, 제 3 기간의 상당한 증가를 허용한다. 점진적으로, 이 다음 촉매 베드 (B2) 가 또한 막히고 그리고/또는 비활성화된다. 수두 손실 및/또는 온도의 최대값에 도달할 때, 그러면 단계 d) 가 수행되고, 이 단계 동안 공급물은 단지 반응기 (R1a) 의 모든 촉매 베드를 통과하고, 반응기 (R1b) 는 촉매 재생 및/또는 교체를 위해 바이패스된다. 이 단계 동안, 밸브들 (V1', V2, V3, V3', V4, V6) 은 폐쇄되고, 밸브들 (V1, V5) 은 개방된다. 공급물은 라인 (3) 및 라인들 (21, 21') 을 통하여 반응기 (R1a) 로 도입된다. 이 기간 동안, 반응기 (R1a) 로부터의 유출물은 개방 밸브 (V5) 를 가지는 파이프들 (23, 23') 및 파이프 (13) 를 통하여 제거된다.
반응기 (R1b) 에서 촉매 재생 및/또는 교체 후, 이 반응기는 반응기 (R1a) 의 하류에서 재연결되고 사이클은 다시 개시된다.
본 발명에 따라 바이패스될 수 있는 2 개의 촉매 베드를 가지는 2 개의 전환가능한 반응기의 기능을 허용하는 유닛의 밸브 작동은 표 2 에 제공된다.
Figure pct00002
외부 바이패스를 갖는 전환가능한 반응기의 시스템은 2 개 초과의 촉매 베드, 예를 들어, 3 개, 4 개, 또는 5 개의 촉매 베드를 가지는 반응기로 확장될 수 있다. 이 경우에, 일단 수두 손실 및/또는 온도의 최대값에 도달하고 나면, 비활성화 및/또는 막힌 촉매 베드 하류의 다음 촉매 베드로, 외부 바이패스가 부가적 라인 및 밸브 각각에 의해 공급한다. 따라서, 위에서 정의된 바와 같은 단계 a') 또는 단계 c') 가 반복된다. 유동 방향으로 반응기의 마지막 촉매 베드가 비활성화 및/또는 막힐 때까지 촉매 베드의 이 바이패스는 지속될 것이다. 그러면, 반응기에 포함된 촉매를 교체할 필요가 있다. 도 3 은 각각 3 개의 촉매 베드 (A1, A2, A3 및 B1, B2, B3) 를 포함하는 2 개의 전환가능한 반응기의 시스템을 사용한 본 발명에 따른 수소화처리 프로세스를 나타낸다. 도 3 에서, 단계 a') 및 단계 c') 가 반복된다는 점을 제외하고는, 단계 a), 단계 a'), 단계 b), 단계 c), 단계 c') 및 단계 d) (및 도면 부호) 는 도 2 와 동일하다. 이 반복만 이 도면으로 나타낼 것이다.
따라서, 단계 a') 중, 일단 촉매 베드 (A1), 및 그 후 촉매 베드 (A2) 가 비활성화되고 그리고/또는 막히면, 밸브 (V1') 는 폐쇄되고 공급물은 개방 밸브 (V1") 를 가지는 라인 (33) 을 통하여 반응기 (R1a) 에서 다음 촉매 베드 (A3) 로 도입된다. 이런 제 3 베드 (A3) 가 또한 막히고 그리고/또는 비활성화될 때, 단계 b) (반응기 (R1a) 의 교체/재생) 가 그 후 수행된다. 유사하게, 단계 c') 중, 일단 촉매 베드 (B1), 및 그 후 촉매 베드 (B2) 가 비활성화되고 그리고/또는 막히면, 밸브 (V3') 는 폐쇄되고 공급물은 개방 밸브 (V3") 를 가지는 라인 (34) 을 통하여 반응기 (R1b) 에서 다음 촉매 베드 (B3) 로 도입된다. 이런 제 3 베드 (B3) 가 또한 막히고 그리고/또는 비활성화될 때, 단계 d) (반응기 (R1b) 의 교체/재생) 가 그 후 수행된다.
바람직한 실시형태에서, 가드 구역에 포함된 촉매 베드들은 상이한 체적 또는 동일한 체적을 가질 수 있지만 마지막 베드의 체적은 다른 베드들의 각각의 체적보다 크다는 조건을 갖는다. 바람직하게, 하나의 동일한 가드 구역에서 촉매 베드는 유동 방향으로 증가하는 체적을 갖는다. 사실상, 주로 제 1 촉매 베드에서 막힘 및/또는 비활성화가 발생하므로, 이 제 1 베드의 체적을 최소화하는 것이 유리하다.
각 베드의 체적은 다음과 같이 정의될 수 있다:
각 가드 구역은 n 개의 베드들을 가지고, 각각의 베드 (i) 는 체적 (Vi) 을 가지고, 반응기의 총 촉매 체적 (Vtot) 은 n 개의 베드들의 체적 (Vi) 의 합이다;
Vtot = V1 +...Vi + Vi +1...+ Vn -1 + Vn
가드 구역의 n-1 개의 제 1 베드들에 포함되는 베드 (i) 의 각각의 체적 (Vi) 은 총 체적 (Vtot) 의 5% 내지 총 체적 (Vtot) 을 베드들의 개수 (n) 로 나눈 값의 퍼센트 사이에서 정의된다:
5% Vtot ≥ Vi ≥ (Vtot/n)
2 개의 연속 베드들 (i, i+1) 에 대해, 끝에서 두 번째 베드의 체적 (Vn -1) 이 절대적으로 마지막 베드의 체적 (Vn) 미만인 마지막 2 개의 연속 베드들의 체적 (Vn-1, Vn) 을 제외하고는 제 1 베드의 체적 (Vi) 은 다음 베드의 체적 (Vi +1) 이하이다.
가드 구역에 2 개의 촉매 베드를 구비한 경우에, 제 1 베드의 체적 (V1) 은 따라서 5 ~ 49% 이고, 제 2 베드의 체적은 51 ~ 95% 이다.
가드 구역에 3 개의 촉매 베드를 구비한 경우에, 제 1 베드의 체적 (V1) 은 따라서 5 ~ 33% 이고, 제 2 베드의 체적 (V2) 은 5 ~ 33% 이고, 제 3 베드의 체적 (V3) 은 34 ~ 90% 이다.
"바이패스가능한 분획물" 로도 불리는, 단계 a') 와 단계 c') 중 가드 구역에서 바이패스된 촉매 베드(들)의 최대 체적은 n-1 개의 베드들의 체적의 합, V1 +...Vi + Vi +1...+ Vn - 1 이다 (또는 총 체적 - 마지막 베드 (n) 의 체적). 이런 바이패스된 촉매 베드(들)의 최대 체적은 수학식 ((n-1)Vtot)/n 으로 표현된 퍼센트 미만인 것으로 정의되고, n 은 가드 구역에서 베드 개수이고, Vtot 는 가드 구역의 총 촉매 체적이다.
일반적으로 ((n-1)Vtot)/n 이상인, 바이패스된 분획물의 임의의 값으로부터 시작하여, 제 1 반응기의 마지막 베드에 축적된 오염 물질 및 금속의 양과 제 2 반응기에 축적된 양은 매우 비슷하게 된다. 따라서, 2 개의 반응기에서 거의 동시에 최대값에 도달하는, 수두 손실 및/또는 온도 증가가 관찰될 수도 있고, 이 수두 손실 및/또는 온도 증가는 반응기의 연속 오작동을 유발할 수 있다. 따라서, 제 2 반응기를 보호하도록 제 1 반응기에서 바이패스될 수 없는 최소 체적을 가지고 제 2 반응기에서 수두 손실 및/또는 온도의 증가가 있기 전 제 1 반응기를 재생하는 시간을 가지는 것이 중요하다. 공급물이 모든 반응기를 연속적으로 통과하는 단계의 지속기간을 최대화하도록, 따라서 한계값을 초과하지 않으면서 반응기의 상당량을 바이패스하는 것이 유리하다.
바람직한 실시형태에서, 작동 중에, 즉 유닛의 작동을 정지시키지 않으면서 이 가드 구역들을 전환시킬 수 있는 촉매 컨디셔닝 섹션이 사용되는데: 먼저, 적당한 압력 (10 ~ 50 바, 바람직하게 15 ~ 25 바) 으로 작동하는 시스템은 다음 작동들이 분리된 가드 반응기에서 수행될 수 있도록 허용하는데: 사용된 촉매를 배출하기 전 세척, 스트리핑, 냉각을 수행하고; 그 후 새로운 촉매를 적재한 후 가열 및 황화를 수행하고; 알맞은 설계의 게이트 밸브를 구비한 가압/감압을 위한 다른 시스템은 유닛을 정지시키지 않으면서, 즉 작동 인자에 영향을 미치지 않으면서 이 가드 구역의 효율적인 전환을 허용하는데, 왜냐하면 세척, 스트리핑, 사용된 촉매의 배출, 새로운 촉매의 적재, 가열, 및 황화의 모든 작동들이 분리된 반응기 또는 가드 구역에서 수행되기 때문이다. 대안적으로, 작동 중에 전환 절차를 단순화시키도록 예비활성도 (pre-activity) 촉매가 컨디셔닝 섹션에서 사용될 수 있다.
각각의 가드 구역은 적어도 2 개의 촉매 베드 (예를 들어 2, 3, 4, 또는 5 개의 촉매 베드) 를 포함한다. 각각의 촉매 베드는 선택적으로 적어도 하나의 불활성층으로 보충되는 하나 이상의 촉매를 함유한 적어도 하나의 촉매층을 포함한다. 촉매 베드(들)에 사용되는 촉매는 동일하거나 상이할 수도 있다.
따라서, 외부 바이패스를 구비한 전환가능한 반응기를 사용하는 수소화처리 프로세스는 사이클 지속기간을 크게 증가시킬 수 있다. 바이패스 단계 동안, 공급물은 바이패스 때문에 전환가능한 반응기에서 더 짧은 체류 시간을 갖는다. 마지막 반응기의 출구에서 일정한 정도의 수소화처리를 유지하기 위해서, 가드 구역 내 온도는 따라서 점진적으로 증가된다. 가드 구역 내 온도는 또한 촉매 비활성화에 대응하도록 사이클 중 전반적으로 증가된다. 하지만, 이 온도 증가는 코크스의 침전을 촉진시켜, 막힘 프로세스를 가속화한다. 따라서, 과도한 온도 상승을 제한하기 위해서, 바이패스된 분획물은 더욱더 제한되어야 한다. 따라서, 바이패스된 반응기 분획물은 사이클 시간 이득 (gain) 과 제한된 온도 상승 사이의 최적화를 기반으로 한다.
바람직한 변형예에 따르면, 각 가드 구역의 입구에서, 공급물은 단일 스테이지 또는 2 개의 연속 스테이지로 구성된 여과 분배기 플레이트를 통과하는데, 상기 플레이트는 촉매 베드들의 상류에, 바람직하게 각 촉매 베드의 상류에 위치한다. 특허 US2009177023 에 기술한 이 여과 분배기 플레이트는, 여과 매체를 포함하는 특수 분배기 플레이트에 의해 공급물에 함유된 막힘 입자를 트랩할 수 있도록 한다. 따라서, 여과 플레이트는 전환가능한 가드 구역을 사용해 수소화처리 프로세스의 사이클 시간 이득을 증가시킬 수 있도록 한다. 이 여과 플레이트는, 공급물에 함유된 불순물에 대해 여과 기능을 제공하면서 동시에 반응기에 공급하는 가스상 (수소 및 공급물의 가스 부분) 과 액체상 (공급물의 액체 부분) 을 분배한다. 더욱이, 여과 플레이트는 촉매 베드의 전체 표면에 대해 혼합물의 보다 균일한 분배를 보장하고 플레이트 자체의 막힘 단계 중 불량한 분배 문제를 제한한다.
더 정확히 말하면, 여과 플레이트는 여과 및 분배를 위한 장치이고, 상기 장치는 촉매 베드의 상류에 위치한 플레이트를 포함하고, 상기 플레이트는 대략적으로 수평이고 반응기의 벽과 일체로 된 베이스로 이루어지고, 이 베이스는 대략 수직인 침니 (chimneys) 가 고정되고, 가스의 유입을 위한 상부 및 하류에 위치한 촉매 베드에 공급하도록 된 가스-액체 혼합물을 제거하기 위한 바닥에서 개방되고, 상기 침니는 액체의 유입을 위한 연속 측방향 슬릿에 의해 또는 측방향 오리피스에 의해 침니 높이의 임의의 분획에 대해 관통되고, 상기 플레이트는 침니를 둘러싸는 여과 베드를 지지하고, 상기 여과 베드는 촉매 베드의 입자 크기 이하인 크기의 입자를 갖는 적어도 하나의 층으로 이루어진다. 여과 베드는, 일반적으로 불활성이지만 촉매 베드의 촉매와 동일하거나 동일한 족에 속하는 적어도 하나의 촉매층을 또한 포함할 수 있는 입자로 이루어진다. 이 마지막에 언급한 변형예는 반응기 내 촉매 베드의 체적을 감소시킬 수 있다.
여과 분배기 플레이트는 또한 2 개의 스테이지를 포함할 수 있고 2 개의 연속 플레이트로 구성될 수 있고: 제 1 플레이트는 내부 입자 및 촉매 베드의 촉매와 동일하거나 동일한 족에 속하는 적어도 하나의 촉매층으로 구성된 가드 베드를 지지한다. 이 플레이트는 특허 US2009177023 에 설명된다. 베드는 격자 (grating) 에 배열되고, 액체상은 가드 베드를 통하여 유동하고 침니를 통과하는 가스는 가드 베드와 제 1 플레이트를 통과한다. 막힘 말기에 액체와 가스는, 제 2 플레이트가 계속 그것의 분배 기능을 제공할 수 있도록 하면서, 동시에 침니를 통하여 유동한다. 제 2 플레이트는 가스와 액체의 분배 기능을 제공하고: 제 2 플레이트는 액체를 통과시키기 위한 측방향 천공부를 구비한 침니로 구성되거나 버블 캡 (bubble-caps) 또는 증기 리프트 (vapour-lift) 로 구성될 수 있다.
다른 변형예에 따르면, 본 발명에 따른 수소화처리 프로세스는 전환 및 바이패스의 동일한 원리에 따라 기능하는 2 개 초과 (예를 들어 3, 4 또는 5 개) 의 전환가능한 반응기를 포함할 수 있고, 각각의 전환가능한 반응기는 적어도 2 개의 촉매 베드를 갖는다.
도 4 는 각각 2 개의 촉매 베드를 가지는 3 개의 가드 구역을 포함한 경우를 보여준다. 프로세스는, 그것의 바람직한 실시형태에서, 각각 9 개의 연속 단계를 가지는 일련의 사이클을 포함할 것이다:
- 공급물이 반응기 (R1a) 의 모든 촉매 베드, 그 후 반응기 (R1b) 의 모든 촉매 베드 및 끝으로 반응기 (R1c) 의 모든 촉매 베드를 연속적으로 통과하는 단계 a),
- 공급물이 제 1 반응기 (R1a) 의 비활성화 및/또는 막힌 촉매 베드 (A1) 를 바이패스하고, 반응기 (R1a) 하류의 다음 촉매 베드 (A2) 로 도입된 후, 반응기 (R1b) 의 모든 촉매 베드 및 끝으로 반응기 (R1c) 의 모든 촉매 베드를 통과하는 단계 a') (바이패스 단계),
- 공급물이 반응기 (R1b) 의 모든 촉매 베드, 그 후 반응기 (R1c) 의 모든 촉매 베드를 통과하는 단계 b) 로서, 반응기 (R1a) 는 촉매 재생 및/또는 교체를 위해 바이패스되는 단계 b),
- 공급물이 반응기 (R1b) 의 모든 촉매 베드, 그 후 반응기 (R1c) 의 모든 촉매 베드 및 끝으로 반응기 (R1a) 의 모든 촉매 베드를 연속적으로 통과하는 단계 c),
- 공급물이 제 2 반응기 (R1b) 의 비활성화 및/또는 막힌 촉매 베드 (B1) 를 바이패스하고, 반응기 (R1b) 하류의 다음 촉매 베드 (B2) 로 도입된 후, 반응기 (R1c) 의 모든 촉매 베드, 및 끝으로 반응기 (R1a) 의 모든 촉매 베드를 통과하는 단계 c') (바이패스 단계),
- 공급물이 반응기 (R1c) 의 모든 촉매 베드, 그 후 반응기 (R1a) 의 모든 촉매 베드를 통과하는 단계 d) 로서, 반응기 (R1b) 는 촉매 재생 및/또는 교체를 위해 바이패스되는 단계 d),
- 공급물이 반응기 (R1c) 의 모든 촉매 베드, 그 후 반응기 (R1a) 의 모든 촉매 베드 및 끝으로 반응기 (R1b) 의 모든 촉매 베드를 연속적으로 통과하는 단계 e),
- 공급물이 제 3 반응기 (R1c) 의 비활성화 및/또는 막힌 촉매 베드 (C1) 를 바이패스하고, 반응기 (R1c) 하류의 다음 촉매 베드 (C2) 로 도입된 후, 반응기 (R1a) 의 모든 촉매 베드, 및 끝으로 반응기 (R1b) 의 모든 촉매 베드를 통과하는 단계 e') (바이패스 단계),
- 공급물이 반응기 (R1a) 의 모든 촉매 베드, 그 후 반응기 (R1b) 의 모든 촉매 베드를 통과하는 단계 f) 로서, 반응기 (R1c) 는 촉매 재생 및/또는 교체를 위해 바이패스되는 단계 f).
도 4 에 개략적으로 나타낸 경우에서, 프로세스는 도 2 와 관련해 설명된 방식과 등가의 방식으로 기능한다 (라인에 대한 도면부호는 가독성을 이유로 생략되었다).
단계 a) 동안, 밸브들 (V1, V2, V7, V8) 은 개방되고 밸브들 (V1', V3, V3', V5, V6, V9, V10, V10') 은 폐쇄된다.
단계 a') 동안, 밸브들 (V1', V2, V7, V8) 은 개방되고 밸브들 (V1, V3, V3', V5, V6, V9, V10, V10') 은 폐쇄된다.
단계 b) 동안, 밸브들 (V3, V7, V8) 은 개방되고 밸브들 (V1, V1', V2, V3', V5, V6, V9, V10, V10') 은 폐쇄된다.
단계 c) 동안, 밸브들 (V3, V7, V9, V5) 은 개방되고 밸브들 (V1, V1', V2, V3', V6, V8, V10, V10') 은 폐쇄된다.
단계 c') 동안, 밸브들 (V3', V7, V9, V5) 은 개방되고 밸브들 (V1, V1', V2, V3, V6, V8, V10, V10') 은 폐쇄된다.
단계 d) 동안, 밸브들 (V10, V9, V5) 은 개방되고 밸브들 (V1, V1', V2, V3, V3', V6, V7, V8, V10') 은 폐쇄된다.
단계 e) 동안, 밸브들 (V10, V9, V2, V6) 은 개방되고 밸브들 (V1, V1', V3, V3', V5, V7, V8, V10') 은 폐쇄된다.
단계 e') 동안, 밸브들 (V10', V9, V2, V6) 은 개방되고 밸브들 (V1, V1', V3, V3', V5, V7, V8, V10) 은 폐쇄된다.
단계 f) 동안, 밸브들 (V1, V2, V6) 은 개방되고 밸브들 (V1', V3, V3', V5, V7, V8, V9, V10, V10') 은 폐쇄된다.
2 개의 촉매 베드를 가지는 2 개의 전환가능한 반응기의 시스템에 대해 전술한 프로세스의 다른 변형예들이 2 개 초과의 전환가능한 반응기를 가지는 시스템에 또한 적용된다. 이런 다른 변형예들은 특히: 컨디셔닝 시스템, 반응기마다 2 개 초과의 촉매 베드를 가질 가능성, 위에서 정의된 대로 다른 체적을 갖는 베드를 가질 가능성, ((n-1)Vtot)/n 미만인 하나의 가드 구역에서 바이패스된 촉매 베드(들)의 체적, 온도를 상승시킴으로써 수소화처리 정도 유지, 및 제 1 촉매 베드의 상류, 바람직하게 각 촉매 베드의 상류의 각 반응기의 입구에서 여과 플레이트의 통합이 있다.
유리하게도, 본 발명에 따른 프로세스는 320 ℃ ~ 430 ℃, 바람직하게 350 ℃ ~ 410 ℃ 의 온도에서, 유리하게도 3 MPa ~ 30 MPa, 바람직하게 10 ~ 20 MPa 의 수소 분압에서, 유리하게도 촉매 체적당 그리고 시간당 공급물의 0.05 ~ 5 체적의 공간 속도 (HSV) 에서 수행될 수 있고, 수소 가스 대 액체 탄화수소 공급물의 비는 유리하게도 입방 미터당 200 ~ 5,000 노멀 입방 미터, 바람직하게 입방 미터당 500 ~ 1,500 노멀 입방 미터이다. 작동중 각각의 전환가능한 반응기의 HSV 값은 바람직하게 약 0.5 ~ 4 h- 1 이고 가장 흔히 약 1 ~ 2 h- 1 이다. 전환가능한 반응기의 HSV 및 각 반응기의 HSV 의 전체 값은 반응 온도를 제어 (발열 효과 제한) 하면서 최대 HDM 을 달성하도록 선택된다.
사용되는 수소화처리 촉매는 바람직하게 공지된 촉매이고, 수소화-탈수소화 기능을 가지는 적어도 하나의 금속 또는 금속 화합물을 담체 (support) 에 포함하는 일반적으로 과립 촉매이다. 유리하게도, 이 촉매는 니켈 및/또는 코발트를 포함하는 군에서 일반적으로 선택되는, 적어도 하나의 Ⅷ 족 금속, 및/또는 적어도 하나의 ⅥB 족 금속, 바람직하게 몰리브덴 및/또는 텅스텐을 포함하는 촉매이다. 사용된 담체는 일반적으로 알루미나, 실리카, 실리카-알루미나, 마그네시아, 클레이 (clays) 및 이 광물들 중 적어도 2 가지의 혼합물을 포함하는 군에서 선택된다.
공급물을 주입하기 전, 본 발명에 따른 프로세스에 사용되는 촉매는, 금속류가 처리될 공급물과 접촉하기 전 적어도 부분적으로 금속류를 황화물로 변형하기 위한 황화 처리를 받는 것이 바람직하다. 황화에 의한 이 활성화 처리는 본 기술분야의 당업자에게 잘 알려져 있고 현장 내 (in situ), 즉 반응기에서 또는 현장 외 (ex situ) 에서 본 문헌에 이미 기술한 임의의 방법에 의해 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스로 처리되는 공급물은 상압 잔사유, 직접 증류로부터의 감압 잔사유, 원유, 상압증류 원유 (topped crude oils), 탈아스팔트유, 예를 들어 코킹, 고정 베드, 에뷸레이팅 베드, 또는 이동 베드 수소화변환으로부터 생성되는 것과 같은 변환 프로세스로부터의 잔사유, 임의의 원산지의 중유 및 특히 단독으로 사용되거나 혼합되는 유사 (oil sands) 또는 오일 셰일 (oil shale) 로부터 얻어진 것들에서 선택되는 것이 유리하다. 유리하게도, 이 공급물은 그것이 유체 촉매 분해 (FCC) 프로세스, 경질 오일 유분 (경질 사이클 오일, LCO), 중질 오일 유분 (중질 사이클 오일, HCO), 데칸티드 오일 (DO; decanted oil), FCC 로부터의 잔사유로부터 얻어진 생성물에서 선택될 수 있거나 증류로부터 얻어질 수 있는 탄화수소 분획물 또는 탄화수소 분획물의 혼합물, 가스유 분획물, 특히 감압 증류에 의해 얻어진 것 (감압 가스유, VGO) 으로 희석될 때 사용될 수 있다. 유리하게도, 중질 공급물은 또한 석탄 액화 프로세스로부터 얻어진 유분, 방향족 추출물, 그 밖의 다른 탄화수소 유분, 또는 또한 석탄, 바이오매스 또는 예를 들어 재생 폴리머와 같은 산업 폐기물의 열 변환 (촉매 유무 및 수소 유무에 무관) 으로부터 가스 및/또는 액체 유도체와 같은 비석유 공급물 (임의의 고체라면 거의 함유하지 않음) 을 포함할 수 있다.
상기 중질 공급물은 일반적으로 500 ℃ 초과 비등점을 가지는 1 wt.% 초과 분자, 1 중량ppm 초과, 바람직하게 20 중량ppm 초과의 금속 (Ni+V) 함량, 헵탄에서 석출되는, 0.05 wt.% 초과, 바람직하게 1 wt.% 초과의 아스팔텐 함량을 갖는다.
본 발명에 따른 수소화처리 프로세스는, 선택된 HSV 및 HDM 촉매의 효율 때문에 전환가능한 반응기의 출구에서 공급물의 50% 이상의 HDM (더 정확히 말하면 50 ~ 95% 의 HDM) 을 가져올 수 있다.
적어도 하나의 바이패스 단계를 포함하는 전환가능한 가드 구역의 시스템을 사용하는 본 발명에 따른 수소화처리 프로세스는 유리하게도 중질 탄화수소 공급물을 수소화처리하기 위한 고정 베드 또는 에뷸레이팅 베드 프로세스에 선행한다.
바람직하게, 그것은 적어도 하나의 수소화탈금속 단계 및 적어도 하나의 수소화탈황 단계를 포함하는 출원인의 Hyvahl-FTM 프로세스에 선행한다. 본 발명에 따른 프로세스는 바람직하게 HDM 섹션의 상류에 통합되고, 전환가능한 반응기는 가드 베드로서 사용된다. 도 1 에 나타낸 경우에, 공급물 (1) 은 파이프 (1) 를 통하여 전환가능한 가드 반응기(들)로 들어가고 파이프 (13) 를 통하여 상기 반응기(들)에서 나간다. 가드 반응기(들)에서 나간 공급물은, 파이프 (13) 를 통하여, 수소화처리 섹션 (14) 및 더 정확히 말하면 하나 이상의 반응기를 포함하는 HDM 섹션 (15) 으로 들어간다. HDM 섹션 (15) 으로부터 유출물은 파이프 (16) 를 통하여 인출되고, 그 후 하나 이상의 반응기를 포함하는 HDT 섹션 (17) 으로 보내진다. 최종 유출물은 파이프 (18) 를 통하여 인출된다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 프로세스를 구현하는 설비 (도 2) 에 관한 것으로, 직렬로 배열되고 각각 적어도 2 개의 촉매 베드들 (A1, A2; B1, B2) 을 구비한 적어도 2 개의 고정 베드 반응기들 (R1a, R1b) 을 포함하고, 각 반응기의 제 1 베드는 가스를 위한 적어도 하나의 유입 파이프 (미도시) 및 탄화수소 공급물을 위한 유입 파이프 (21, 22) 를 가지고, 상기 공급물을 위한 유입 파이프들 각각은 밸브 (V1, V3) 를 구비하고 공통 파이프 (3) 에 의해 연결되고, 각 반응기는 유출물을 제거하기 위한 밸브 (V5, V6) 를 각각 구비한 적어도 하나의 유출 파이프 (23, 24) 를 가지고, 각각의 반응기의 유출 파이프 (23, 24) 는 밸브 (V2, V4) 를 가지는 부가적 파이프 (26, 27) 에 의해 하류의 반응기의 공급물 유입 파이프 (22, 21) 에 연결되고, 상기 설비는, 각각의 반응기에 대해, 각각의 촉매 베드를 위한 공급물 유입 파이프 (31, 32) 를 더 포함하고, 상기 파이프들 각각은 밸브 (V1', V3') 를 가지고 상기 제 1 베드 (21, 22) 의 탄화수소 공급물을 위한 상기 유입 파이프에 연결되고, 상기 설비의 각각의 밸브는 따로따로 개방되거나 폐쇄될 수 있는 것을 특징으로 한다.
바람직한 변형예에 따르면, 이 설비는 촉매 베드들의 상류, 바람직하게 각 촉매 베드의 상류에 위치한, 각각의 반응기의 입구에서 단일 스테이지 또는 2 개의 연속 스테이지들로 구성된 여과 분배기 플레이트를 포함한다.
실시예 1 (본 발명에 따르지 않음)
공급물은 중동산 (아라비안 미디엄) 의 상압 잔사유 (AR) 및 중동산 (아라비안 라이트) 의 감압 잔사유 (VR) 의 혼합물 (70/30 wt.%) 로 이루어진다. 이 혼합물은 주위 온도에서 높은 점도 (0.91 cP), 994 ㎏/㎥ 의 밀도, 높은 함량의 Conradson 탄소 (14 wt.%) 와 아스팔텐 (6 wt.%) 및 높은 레벨의 니켈 (22 중량ppm), 바나듐 (99 중량ppm) 및 황 (4.3 wt.%) 을 특징으로 한다.
수소화처리 프로세스는 FR2681871 에 설명된 프로세스에 따라 수행되고 2 개의 전환가능한 반응기의 사용을 포함한다. 2 개의 반응기는 CoMoNi/알루미나 수소화탈금속 HDM 촉매로 적재된다. 사이클은 단계 a) 내지 단계 d) 를 통합한 것으로 정의된다. 수두 손실이 0.7 MPa (7bar) 에 도달하고 그리고/또는 베드의 평균 온도가 405 ℃ 에 도달했을 때 그리고/또는 촉매 베드에서 온도 차이가 5 ℃ 미만이 될 때 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간에 도달된다.
프로세스는, 19 MPa 의 압력, 360 ℃ 의 사이클 초기에 반응기 입구에서의 온도와 400 ℃ 의 사이클 말기 온도, 및 각 반응기에 대하여 HSV = 2h- 1 로 수행되어서, 60% 에 가까운 탈금속화도를 유지할 수 있도록 허용한다.
표 3 및 도 5 는 FR 2681871에 따른 프로세스 (바이패스 없음) 에 대한 작동 시간 (일) 을 보여준다. 따라서, 도 5 에 따르면, 종래 기술에 따른 반응기 (R1a; 기준 케이스 R1a) 의 곡선은, 사이클 초기에, 최대 허용값 (Δp = 0.7 MPa 또는 7 바) 까지 제 1 반응기 (R1a) 에서 수두 손실의 증가를 보여주는데 그 후 촉매 교체가 요구된다. 종래 기술 (FR268187) 의 경우, 반응기 (R1a) 의 작동 시간은 따라서 210 일이다. 반응기 (R1a) 촉매의 교체시, 반응기 (R1b) 에서 수두 손실은 약 3 바에 도달하였다. 공급물이 반응기 (R1b) 및 그 후 새로운 촉매를 담은 반응기 (R1a) 를 통과하는 다음 단계 동안, 반응기 (R1b) 의 수두 손실은 320 일의 작동 후 도달되는 최대 허용값까지 증가한다. 반응기 (R1b) 의 촉매를 교체함으로써 이 전환가능한 반응기에 대한 제 2 사이클이 예상될 수 있다.
따라서, 제 1 구역의 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간 (또는 작동 시간) 은 210 일이다. 전반적으로, 제 1 사이클에 대해 320 일 및 2 개의 사이클에 대해 627 일의 사이클 시간이 관찰된다.
실시예 2 (본 발명에 따름)
수소화처리 프로세스가 2 개의 전환가능한 반응기의 사용을 포함하고, 각각의 반응기는 2 개의 촉매 베드를 포함하고, 제 1 촉매 베드는 20% 의 체적을 나타내고 제 2 촉매 베드는 80% 의 체적 (20% 의 바이패스) 을 나타내며, 본 발명에 따른 프로세스가 수행된다는 점을 제외하고는, 수소화처리 프로세스는 실시예 1 에 따른 동일한 공급물로, 동일한 작동 조건하에 그리고 동일한 촉매로 반복된다. 사이클은 단계 a) 에서 단계 d) 까지를 통합한 것으로 정의된다. 수두 손실이 0.7 MPa (7 바) 에 도달하고 그리고/또는 베드의 평균 온도가 405 ℃ 에 도달하고 그리고/또는 촉매 베드에서 온도 차이가 5 ℃ 미만으로 될 때 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간에 도달한다. HDM 정도는 60% 로 유지된다.
표 3 및 도 5 는 각 반응기에 20% 의 바이패스된 분획물을 가지는 본 발명에 따른 프로세스에 대해 작동 시간 (일) 의 이득을 보여준다.
Figure pct00003
따라서, 20% 의 바이패스된 분획물을 통합한 수소화처리 프로세스는, 외부 바이패스 없는 프로세스에 따른 HDM 정도와 등가인, 75% 의 HDM 정도를 유지하면서 제 1 사이클의 지속기간을 60 일 만큼 (즉, 18.75%) 증가시키고 2 개의 사이클에 대해 114일 만큼 (즉, 18.2%) 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.
도 5 는, 외부 바이패스가 없는 반응기 (R1a, R1b; FR268187 에 따름, 기준 케이스 R1a 및 R1b 에 대한 곡선) 및 20% 의 외부 바이패스를 가지는 반응기 (R1a, R1b; 본 발명에 따름, 곡선 PRS ByP R1a 및 R1b) 에서 측정된 시간 동안 수두 손실의 변화를 보여준다.
따라서, 도 5 에 따르면, 반응기 (R1a) 의 곡선 (곡선 PRS ByP R1a) 은, 사이클의 초반에, 최대 허용값 (Δp = 0.07 MPa 또는 7 바) 까지 제 1 반응기 (R1a) 에서 수두 손실의 증가를 보여준다. 이 값에 도달했을 때, 제 1 베드는 바이패스되고 공급물은 반응기 (R1a) 의 제 2 베드 (A2) 로 도입된다. 그 후, 반응기에서 수두 손실은 초기 수두 손실로 복귀하지 않으면서 급격히 떨어져서 (곡선 PRS ByP R1a 에서 후크), 다음 (제 2) 베드가 막히고 수두 손실의 한계값에 다시 도달되는 지점까지 다시 점진적으로 증가한다. 그러면, 단계 a') 의 말기에 얻어진 시간 이득은 Δtc1 - R1a (32 일) 이다. 그 후, 반응기 (R1a) 의 촉매가 교체되는 단계 b) 로 시스템이 통과하기 때문에 반응기 (R1a) 의 수두 손실은 급격히 떨어진다. 그 후, 공급물은 단지 반응기 (R1b) 를 통과한 후, 교체 후 반응기 (R1b, R1a) 를 통과한다.
R1b 의 곡선 (곡선 PRS ByP R1b) 은 시간에 따른 제 2 반응기 (R1b) 의 수두 손실을 나타낸다. 외부 바이패스에 의한 동일한 시간 이득 현상이 단계 c') 의 말기에 관찰된다: Δtc2 - R1b (60 일).
도 2 는 또한 전환가능한 반응기의 제 2 사이클을 보여준다. 그때, 2 개의 연속 사이클 후 시간 이득은 Δtc2 - R1b (114 일) 이다. 사이클이 많아질수록, 시간 이득은 더 커진다는 것을 알 수 있다.

Claims (10)

  1. 아스팔텐, 침강물 (sediments), 황 함유, 질소 함유 및 금속 불순물들을 함유한 중질 탄화수소 분획물을 수소화처리하는 방법으로서,
    탄화수소 및 수소의 공급물이, 각각 적어도 2 개의 촉매 베드들을 포함한 적어도 2 개의 고정 베드 수소화처리 가드 구역들 (guard zones) 에서, 수소화처리 조건하에, 수소화처리 촉매에 걸쳐서 통과되고, 상기 가드 구역들은 주기적으로 사용되도록 직렬로 배열되고, 상기 방법은:
    - 가드 구역의 비활성화 시간 및/또는 막힘 (clogging) 시간과 최대 동일한 기간 동안 상기 공급물은 상기 가드 구역들의 모든 촉매 베드들을 통과하는 단계 a),
    - 비활성화 및/또는 막힌 촉매 베드를 바이패스함으로써, 가드 구역의 상기 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간과 최대 동일한 기간 동안 동일한 가드 구역의 아직 비활성화되지 않고 그리고/또는 막히지 않은 다음 촉매 베드로 상기 공급물이 도입되는 단계 a') 로서, 상기 단계 a') 는 상기 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간과 최대 동일한 기간 동안 동일한 가드 구역의 아직 비활성화되지 않고 그리고/또는 막히지 않은 마지막 촉매 베드로 상기 공급물이 도입될 때까지 반복되는, 상기 단계 a'),
    - 상기 비활성화된 그리고/또는 막힌 가드 구역이 바이패스되고 상기 가드 구역이 포함하는 촉매가 재생 및/또는 새로운 촉매로 교체되고 다른 가드 구역(들)이 사용되는 단계 b),
    - 상기 공급물이 상기 가드 구역들의 상기 모든 촉매 베드들을 통과하는 단계 c) 로서, 선행 단계 중 상기 촉매가 재생된 상기 가드 구역은 모든 다른 가드 구역들의 하류에 있도록 재연결되고, 상기 단계는 가드 구역의 상기 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간과 최대 동일한 기간 동안 지속되는, 상기 단계 c),
    - 가드 구역의 상기 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간과 최대 동일한 기간 동안 동일한 가드 구역의 아직 비활성화되지 않고 그리고/또는 막히지 않은 다음 촉매 베드로 상기 공급물이 도입되는 단계 c') 로서, 상기 단계 c') 가 가드 구역의 상기 비활성화 시간 및/또는 막힘 시간과 최대 동일한 기간 동안 동일한 가드 구역의 아직 비활성화되지 않고 그리고/또는 막히지 않은 마지막 촉매 베드로 상기 공급물이 도입될 때까지 반복되는, 상기 단계 c') 로 정의된, 상기 단계 b), 상기 단계 c) 및 상기 단계 c') 를 연속 반복하는 것으로 이루어진, 중질 탄화수소 분획물을 수소화처리하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각의 가드 구역은 n 개의 베드들을 가지고, 각각의 베드 (i) 는 체적 (Vi) 을 가지고, 상기 가드 구역의 총 촉매 체적 (Vtot) 은 n 개의 베드들의 체적 (Vi) 의 합이고; 상기 가드 구역의 n-1 개의 제 1 베드들에 포함되는 베드 (i) 의 각각의 체적 (Vi) 은 총 체적 (Vtot) 의 5% 내지 총 체적 (Vtot) 을 베드들의 개수 (n) 로 나눈 값의 퍼센트 사이에서 정의된 체적 (Vi) 을 가지고; 2 개의 연속 베드들 (i, i+1) 에 대해, 끝에서 두 번째 베드의 체적 (Vn -1) 이 절대적으로 (strictly) 마지막 베드의 체적 (Vn) 미만인 마지막 2 개의 연속 베드들의 체적 (Vn -1, Vn) 을 제외하고는, 제 1 베드의 체적 (Vi) 은 다음 베드의 체적 (Vi +1) 이하인, 중질 탄화수소 분획물을 수소화처리하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 단계 a') 및 상기 단계 c') 중 가드 구역에서 바이패스된 촉매 베드(들)의 최대 체적은 수학식 ((n-1)Vtot)/n 에 의해 주어진 체적 미만으로 정의되고, n 은 상기 촉매 베드들의 총 개수이고, 총 체적 (Vtot) 은 상기 가드 구역의 n 개의 촉매 베드들의 체적의 합에 의해 정의된 상기 가드 구역의 총 촉매 체적인, 중질 탄화수소 분획물을 수소화처리하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    수소화처리 정도는 온도 상승에 의해 유지되는, 중질 탄화수소 분획물을 수소화처리하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 가드 구역의 입구에서, 상기 공급물은 단일 스테이지 또는 2 개의 연속 스테이지들로 구성된 여과 분배기 플레이트를 통과하고, 상기 플레이트는 상기 촉매 베드들의 상류에 위치하는, 중질 탄화수소 분획물을 수소화처리하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급물은 가드 구역의 각각의 촉매 베드의 상류의 여과 분배기 플레이트를 통과하는, 중질 탄화수소 분획물을 수소화처리하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 고정 베드 또는 에뷸레이팅 (ebullating) 베드 수소화처리 프로세스에 선행하는 것을 특징으로 하는, 중질 탄화수소 분획물을 수소화처리하는 방법.
  8. 제 1 항에 따른 방법을 구현하는 설비 (installation) 로서,
    직렬로 배열되고 각각 적어도 2 개의 촉매 베드들 (A1, A2; B1, B2) 을 구비한 적어도 2 개의 고정 베드 반응기들 (R1a, R1b) 을 포함하고, 각 반응기의 제 1 베드는 가스를 위한 적어도 하나의 유입 파이프 및 탄화수소 공급물을 위한 유입 파이프 (21, 22) 를 가지고, 상기 공급물 유입 파이프들 각각은 밸브 (V1, V3) 를 구비하고 공통 파이프 (3) 에 의해 연결되고, 각 반응기는 유출물을 제거하기 위한 밸브 (V5, V6) 를 각각 구비한 적어도 하나의 유출 파이프 (23, 24) 를 가지고, 각각의 반응기의 유출 파이프 (23, 24) 는 밸브 (V2, V4) 를 가지는 부가적 파이프 (26, 27) 에 의해 하류의 반응기의 상기 공급물 유입 파이프 (22, 21) 에 연결되고,
    상기 설비는, 각각의 반응기에 대해, 각각의 촉매 베드를 위한 공급물 유입 파이프 (31, 32) 를 더 포함하고, 상기 파이프 각각은 밸브 (V1', V3') 를 가지고 상기 제 1 베드의 탄화수소 공급물을 위한 상기 유입 파이프 (21, 22) 에 연결되고, 상기 설비의 각각의 밸브는 별개로 개방되거나 폐쇄될 수 있는 것을 특징으로 하는, 설비.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 설비는 각각의 반응기의 입구에서 단일 스테이지 또는 2 개의 연속 스테이지들로 구성된 여과 분배기 플레이트를 포함하고, 상기 플레이트는 상기 촉매 베드들의 상류에 위치하는 것을 특징으로 하는, 설비.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 설비는 각각의 촉매 베드의 상류에서 단일 스테이지 또는 2 개의 연속 스테이지들로 구성된 여과 분배기 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 설비.
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