NL8601575A - Katalytische omzetting van vloeistof en/of gas. - Google Patents

Katalytische omzetting van vloeistof en/of gas. Download PDF

Info

Publication number
NL8601575A
NL8601575A NL8601575A NL8601575A NL8601575A NL 8601575 A NL8601575 A NL 8601575A NL 8601575 A NL8601575 A NL 8601575A NL 8601575 A NL8601575 A NL 8601575A NL 8601575 A NL8601575 A NL 8601575A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
vessel
fluid
catalyst particles
liquid
gas
Prior art date
Application number
NL8601575A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Shell Int Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shell Int Research filed Critical Shell Int Research
Publication of NL8601575A publication Critical patent/NL8601575A/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G49/00Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00
    • C10G49/002Apparatus for fixed bed hydrotreatment processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0285Heating or cooling the reactor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00327Controlling the temperature by direct heat exchange
    • B01J2208/00336Controlling the temperature by direct heat exchange adding a temperature modifying medium to the reactants
    • B01J2208/00353Non-cryogenic fluids
    • B01J2208/00362Liquid

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

%-v ï - 1 -
K 9717 NET
KATALYTISCHE OMZETTING VAN VLOEISTOF ΕΝ/OF GAS
De uitvinding heeft betrekkking op een werkwijze voor de katalytische omzetting van een vloeistof en/of een gas, omvattende de stappen van het in het bovenste gedeelte van een vat brengen van de om te zetten vloeistof en een gas of het om te zetten gas en een 5 vloeistof, het door een zich in het vat bevindend bed van katalysa-tordeeltjes leiden van genoemde vloeistof en gas, en het uit het onderste deel van het vat verwijderen van het door de katalytische omzetting verkregen produkt.
Voorbeelden van een dergelijke werkwijze zijn hydrogenerende 10 processen, hydrogenerend ontzwavelen of hydrogenerend kraken. Een ander voorbeeld is de katalytische omzetting van synthesegas -omvattende waterstof en koolmonoxide - in koolwaterstoffen met het kooktraject van middeldestillaten.
Deze processen zijn exotherm. Een bekende methode om de 15 temperaturen in het katalysatorbed te regelen is de fluïda die aan de omzetting deelnemen uit het katalysatorbed in meerdere holle staven met doorlaatbare wanden te laten stromen, in welke holle staven de fluïda met een koelfluïdum worden gemengd, en vervolgens de gekoelde fluïda stroomafwaarts van de holle staven het katalysa-20 torbed te laten binnenstromen.
Een nadeel van de bekende werkwijze is dat de doorlaatbare wanden gemakkelijk verstopt kunnen raken door brokjes van de katalysatordeeltjes of door afzetting van uit het fluïdum afkomstige kool, waardoor het voor de fluïda moeilijk kan worden om de mengzone 25 in de holle staven te bereiken.
De onderhavige uitvinding beoogt het hierboven beschreven nadeel te ondervangen.
Voor dit doel omvat de werkwijze voor de katalytische omzetting van een vloeistof en/of een gas volgens de uitvinding de stappen 30 van het in het bovenste gedeelte van een vat brengen van de om te zetten vloeistof en een gas of het om te zetten gas en een vloeistof, ^ Λ K 7 ^ ✓ .« - 2 - het door een zich binnen het vat bevindend bed van katalysatordeeltjes leiden van genoemde vloeistof en gas, het door meerdere door de buitenoppervlakken van in het bed van katalysatordeeltjes opgestelde geleidingselementen afgebakende doorgangen laten stromen van de 5 vloeistof en het gas, waarbij de doorgangen in de stromingsrichting een zich vernauwend deel, een nauw deel en een zich verwijdend deel hebben, het bij de zich vernauwende delen of bij of nabij de nauwe delen van de doorgangen in de doorgangen brengen van een additioneel fluïdum, en het uit het onderste gedeelte van het vat afvoeren van 10 het door de katalytische omzetting verkregen produkt.
De beschrijving heeft verder betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van het proces van katalytische omzetting van een vloeistof of een gas, omvattende een vat, toevoermiddelen voor het in het vat brengen van fluïda en katalysatordeeltjes, welke toevoer-15 middelen aan het boveneinde van het vat zijn opgesteld, ondersteunings-middelen ter ondersteuning in het vat van het bed van katalysatordeeltjes, en afvoermiddelen voor het aan het ondereinde van het vat uit het vat afvoeren van produkt en katalysatordeeltjes.
Bij de bekende inrichtingen is een rooster van holle staven 20 aangebracht met fluïdum-doorlatende buitenwanden, in welke holle staven sproeimiddelen zijn aangebracht om, tijdens normaal bedrijf, koelfluïdum in de holle staven te brengen, welk koelfluïdum zich vermengt met de fluïda welke uit dit katalysatorbed in de holle staven stromen.
25 De uitvinding beoogt een verbeterde inrichting te verschaffen.
Voor dit doel omvat de inrichting voor het uitvoeren van een werkwijze voor de katalytische omzetting van een vloeistof en/of een gas volgens de uitvinding een vat, toevoermiddelen voor het in het vat brengen van fluïda en katalysatordeeltjes, welke toevoer-30 middelen aan het boveneinde van het vat zijn aangebracht, onder-steuningsmiddelen ter ondersteuning in het vat van een bed van katalysatordeeltjes, afvoermiddelen voor het uit het vat afvoeren van produkt en katalysatordeeltjes, welke afvoermiddelen aan het ondereinde van het vat zijn aangebracht, en een rooster van geleidings-35 elementen dat in hoofdzaak loodrecht op de stromingsrichting in het 8601575 %
*· V
- 3 - vat is opgesteld, waarbij door de tegenover elkaar liggende delen van de buitenoppervlakken van naast elkaar gelegen geleidingselementen een doorgang wordt afgebakend, welke in de stroraingsrichting een zich vernauwend deel, een nauw deel en een zich verwijdend deel 5 heeft, en waarbij de geleidingselementen zijn voorzien van middelen voor het in de doorgang brengen van additioneel fluïdum, welke middelen zich langs het zich vernauwende deel of bij of nabij het nauwe deel van de doorgang bevinden.
Thans zal de uitvinding bij wijze van voorbeeld nader worden 10 omschreven, onder verwijzing naar de tekeningen, waarin
Figuur 1 schematisch een langsdoorsnede van de inrichting toont;
Figuur 2 een dwarsdoorsnede volgens de lijn II-II van de in Figuur 1 weergegeven inrichting toont; 15 Figuur 3, op grotere schaal dan in Figuur 1 weergegeven, detail III van de in Figuur I uitgebeelde inrichting toont; en
Figuur 4 een dwarsdoorsnede van een variant op het ontwerp van een geleidingselement toont.
Thans wordt verwezen naar de Figuren 1, 2 en 3. De inrichting 20 volgens de uitvinding omvat een vat 1, een fluïdumtoevoer 2 en een katalysatortoevoer 3 welke aan de bovenzijde van het vat 1 zijn opgesteld, en een fluïdumafvoer 4 en een katalysatorafvoer 5 welke aan de onderzijde van het vat 1 zijn aangebracht. Verder omvat het vat I een steunkegel 8 ter ondersteuning in het vat 1 van een (niet 25 getoond) bed van katalysatordeeltjes, welke steunkegel 8 in het midden een opening 9 heeft, welke door middel van een buis 10 in verbinding staat met de katalysatorafvoer 5. Tevens is de katalysatorafvoer 5 voorzien van (niet getoonde) afsluitermiddelen teneinde de afvoer van katalysatordeeltjes uit het vat 1 mogelijk te maken 30 dan wel stop te zetten.
Bovendien is het vat 1 voorzien van een eerste rooster 12 en een tweede rooster 13, welke roosters op verschillende hoogten in het vat 1, en in hoofdzaak loodrecht op de stromingsrichting van het fluïdum door het vat 1, zijn aangebracht. Elk rooster omvat 35 geleidingselementen 14, welke verbonden zijn met een ringvormig S c r o / o s - 4 - steunorgaan 18 dat verbonden is met het binnenoppervlak van de zijwand van het vat 1. De geleidingselementen welke behoren bij het eerste rooster 12 zijn bij voorkeur versprongen ten opzichte van de geleidingselementen welke behoren bij het tweede rooster 13 5 aangebracht.
Tussen de tegenover elkaar liggende delen van de buitenoppervlakken van naast elkaar gelegen geleidingselementen 14 en tussen de tegenover elkaar liggende delen van de buitenoppervlakken van het ringvormige steunorgaan 18 en naburige geleidingselementen zijn 10 doorgangen afgebakend welke met het referentienummer 20 zijn aangegeven. Elke doorgang 20 omvat in de stromingsrichting van het fluïdum achtereenvolgens een zich vernauwend deel 21, een nauw deel 22 en een zich verwijdend deel 23. De referentienummers van de verschillende onderdelen van de doorgangen 20 zijn ten behoeve van 15 de duidelijkheid alleen in Figuur 3 aangegeven.
Elk geleidingselement 14 omvat een driehoekige fluïdumvoedings-kap 25 (zie Figuur 3) met zijwanden 26 en een onderwand 28, in welke fluïdumvoedingskap 25 zich een fluldumleiding 29 bevindt. Elk ringvormig steunorgaan 18 omvat een fluïdumvoedingskap 30 met een 20 zijwand 26 en een onderwand 28, in welke fluïdumvoedingskap 30 zich een fluïdumtoevoerleiding 31 bevindt welke in fluïdumverbinding staat met de fluïdumleidingen 29 in de driehoekige fluïdumvoedings-kappen 25 en met een toevoer voor additioneel fluïdum 32 (zie Figuur 2).
25 Elke fluïdumvoedingskap 25 en 30 wordt ondersteund door een steunbalk 33. De fluïdumvoedingskap is zo wijd dat de onderwand 28 buiten de steunbalk 33 uitsteekt, over de gehele lengte van de steunbalk 33. In het buiten de steunbalk 33 uitstekende gedeelte van de onderwand 28 zijn middelen voor het in een doorgang brengen 30 van additioneel fluïdum aangebracht in de vorm van een rij afvoer-openingen 35 (zie Figuur 3), welke in fluïdumverbinding staan met de fluïdumleiding 29, of, in het geval van de afvoeropeningen 35 welke behoren bij het ringvormige steunorgaan 18, met de fluïdum toevoerleiding 31.
35 Het zal duidelijk zijn dat de bovenbeschreven onderdelen van de geleidingselementen en het ringvormige steunorgaan welke behoren 3501575 4 * - 5 - bij het tweede rooster 13 eveneens aanwezig zijn in het geleidings-element en het ringvormige steunorgaan welke behoren bij het eerste rooster 12.
Thans zal het process van het katalytisch omzetten van zwavel-3 houdende koolwaterstofolie in een nagenoeg zwavelvrije koolwater-stofolie met gebruikmaking van waterstof worden beschreven. Via de katalysatortoevoer 3 worden katalysatordeeltjes toegevoerd totdat de ruimte boven de steunkegel 8 en in de buis 10 gevuld is met een (niet getoond) bed van katalysatordeeltjes. Vervolgens wordt een 10 mengsel van zwavelhoudende koolwaterstofolie en waterstof bij een temperatuur in het traject van 300 °C tot 500 °C en een druk in het traject van 3 MPa tot 5 MPa via de fluïdumtoevoer 2 in het vat 1 gebracht.
In de reactor zal zich een exotherme reactie voordoen, waarbij 15 waterstof en het zwavel dat zich in de zwavelhoudende koolwaterstofolie bevindt met elkaar reageren onder vorming van waterstofsulfide en een in hoofdzaak ontzwavelde koolwaterstofolie. Het mengsel van koolwaterstofolie en waterstofsulfide kan in neerwaartse richting en door in opwaartse richting gekantelde scheidingssleuven 40 welke 20 in de wand van de buis 10 zijn aangebracht, in een vergaarruimte voor uittredend produkt 41 onder de steunkegel 8 stromen, van waaruit het mengsel via de fluïdumafvoer 4 wordt afgevoerd. Na koeling wordt het gevormde waterstofsulfide vervolgens in een passende scheidingsinrichting (hier niet getoond) van de ontzwavelde 25 koolwaterstofolie gescheiden. Wanneer de katalysator is gedesactiveerd, na bijvoorbeeld 6 tot 12 maanden, wordt het process onderbroken, alle katalysatordeeltjes uit het vat 1 afgevoerd en het vat 1 vervolgens opnieuw gevuld met verse katalysatordeeltjes.
Ten einde de temperatuur in het vat te kunnen regelen, wordt 30 additioneel fluïdum in de vorm van een koelvloeistof, bijvoorbeeld omvattende gekoelde ontzwavelde koolwaterstofolie of koelgas, aan de toevoer voor additioneel fluïdum 32 zoals bij ten minste ëën der roosters 12 en 13 behoort, toegevoerd, welk koelfluïdum de doorgangen 20 binnen treedt door de afvoeropeningen 35 nabij de nauwe 35 gedeelten 22 van de doorgangen 20 (zie Figuur 3).
3 5 0 1 5 7 5 ^ W * V < - 6 -
Op deze wijze worden de reactieprodukten gekoeld in het gebied waar de doorgang beperkt is en waar dientengevolge de stromingssnelheid en de turbulentie verhoogd zijn. Zo wordt een verbeterde warmteuitwisseling tussen de hete reaktieprodukten en het additionele 5 fluïdum bereikt.
Ten einde voldoende warmteuitwisseling en een gematigde drukval over een rooster te verkrijgen dient het doorsnedeoppervlak van de doorgangen 20 in het gebied tussen 30% en 60% van het doorsnedeoppervlak en bij voorkeur in het gebied tussen 45% en 55%, 10 van het vat 1 te liggen.
De onderwanden 28 van de fluïdumvoedingskappen 25 en 30 steken buiten de steunbalken 33 uit. Wanneer het vat gevuld is met kataly-satordeeltjes (niet getoond), zijn deze deeltjes zodanig in het vat 1 verdeeld, dat zich onder de buiten de steunbalken 33 uitstekende 15 zijden van de onderwanden 28 katalysatorvrije verdeelruimten 42 (zie Figuur 3) bevinden welke zich over de lengterichting van de steunbalken 33 uitstrekken. Aangezien de fluïdumafvoeropeningen 35 zich in de buiten de steunbalken 33 uitstekende zijden van de onderwanden 28 bevinden, wordt het koelfluïdum in de verdeelruimten 42 20 gebracht, zodat het in de verdeelruimten 42 regelmatig verdeeld wordt alvorens het bed van katalysatordeeltjes binnen te treden. Hierdoor wordt de kans op een onregelmatige temperatuurspreiding in het katalysatorbed in de doorgangen 20 verminderd.
Ten einde een regelmatige verdeling te verkrijgen van vloeistof 25 welke door het zich verwijdende deel 23 van elke doorgang 20 stroomt, dient de scherpe hoek 43 tussen de vertikaal en het deel van het buitenoppervlak van een geleidingselement 14 of van het ringvormige steunorgaan 18 waardoor het zich verwijdende deel 23 wordt afgebakend, afgestemd te zijn op de spreidingshoek van de 30 vloeistof. Voor vloeistoffen welke door een bed van de gebruikelijke katalysatordeeltjes stromen ligt de scherpe hoek 43 in het gebied tussen 3° en 10°.
Regelmatige verdeling van vloeistof in het zich verwijdende deel 23 van elke doorgang 20 heeft een gunstige invloed op de 35 efficiëntie van de reactie daar hierdoor onregelmatig contact van 1 n7 $ - 7 - de vloeistof met de katalysator, en daardoor een onregelmatige temperatuurspreiding in het katalysatorbed, en daardoor onregelmatige verontreiniging van katalysatordeeltjes wordt vermeden.
Bij de hiervoor beschreven werkwijze wordt gedesactiveerde 5 katalysator slechts na zeer lange perioden ververst. Bij een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een hoeveelheid katalysatordeeltjes uit het vat afgevoerd en vervangen door een hoeveelheid verse katalysatordeeltjes welke via de katalysatortoevoer 3 in het vat wordt gebracht. Het zich over een kleine afstand in bunkerstroming 10 laten verplaatsen van het katalysatorbed zodat een hoeveelheid gedesactiveerde katalysatordeeltjes door een hoeveelheid verse katalysatordeeltjes kan worden vervangen, kan met korte tussenpozen geschieden, bijvoorbeeld éénmaal per dag.
Ten einde te zorgen dat de katalysatordeeltjes in het zich 15 vernauwende deel 21 van een doorgang 20 op regelmatige wijze omlaag bewegen, zodat de katalysatordeeltjes nabij de oppervlakken welke het zich vernauwende deel 21 afbakenen zich met ongeveer dezelfde snelheid voortbewegen als de katalysatordeeltjes in het midden van het zich vernauwende deel 21, dient de scherpe hoek 44 tussen de 20 vertikaal en het gedeelte van het buitenoppervlak van een geleidings-element 14 of van het ringvormige steunorgaan 18 waardoor het zich vernauwende deel 21 wordt afgebakend, zodanig gekozen te worden dat massastroming ontstaat. Voor de gebruikelijke katalysatordeeltjes ligt de scherpe hoek 44 in het gebied tussen 10° en 40°.
25 Bij een. variant op de werkwijze wordt een gas in een vloeistof omgezet en wordt voor dit doel een mengsel van gas en vloeistof door de fluïdumtoevoer 2 in het vat gebracht.
Een voorbeeld van een dergelijke werkwijze is de omzetting van synthesegas, hetwelk waterstof en koolmonoxide omvat, in een 30 vloeibare koolwaterstof met het kooktraject van een middeldestillaat.
Bij deze werkwijze wordt een mengsel van synthesegas en gerecirculeerde vloeibare koolwaterstof bij een temperatuur in het traject tussen 200 °C en 250 °C en een druk in het traject tussen 2 MPa en 4 MPa in het katalysatorbed in de reactor gebracht. Bij 35 een dergelijke werkwijze is het doel van de vloeistof het overbrengen 8601575 - 8 - van warmte opdat in het katalysatorbed in het vat een regelmatige temperatuurspreiding wordt verkregen. Tijdens normaal bedrijf wordt gekoeld gerecirculeerd vloeibaar koolwaterstofprodukt aan de toevoeren voor additioneel fluïdum 32 toegevoerd, en treedt het 5 vat 1 door de afvoeropeningen 35 binnen ten einde de produkten te koelen.
De onder verwijzing naar Figuur 1 beschreven inrichting is voorzien van twee roosters van geleidingselementen; een zeer kleine inrichting kan voorzien zijn van slechts één rooster van geleidings-10 elementen, terwijl anderzijds een grotere inrichting voorzien kan zijn van meer dan één, bijvoorbeeld 3 tot 10, roosters die op verschillende hoogten in het vat zijn aangebracht.
Bij de onder verwijzing naar Figuur 3 beschreven geleidingselementen zijn de middelen voor het in een doorgang brengen van 15 additioneel fluïdum in de buiten de steunbalk uitstekende zijden van de onderwand aangebracht, zodat tijdens normaal bedrijf additioneel fluïdum nabij het nauwe gedeelte van de doorgang wordt ingebracht.
Thans wordt verwezen naar Figuur 4, waarin een geleidingsele-ment 45 wordt getoond dat een aantal of alle geleidingselementen 14 20 in rooster 12 en 13, zoals onder verwijzing naar de Figuren 1, 2 en 3 beschreven, kan vervangen. Het geleidingselement 45 omvat een driehoekige door een steunbalk 47 ondersteunende fluïdumvoedingskap 46. Elke zijwand van de driehoekige fluïdumvoedingskap 46 omvat een lagergelegen strook 48 en een hogergelegen strook 49 welke zich 25 over de gehele lengte van het geleidingselement 45 uitstrekken en welke zodanig boven elkaar zijn opgesteld dat het onderste gedeelte van de hogergelegen strook 49 het bovenste gedeelte van de lagergelegen strook 48 overlapt. Middelen voor het in een doorgang brengen van additioneel fluïdum in de vorm van een rij afvoeropeningen 50 30 zijn langs het zich vernauwende deel van een doorgang, in het gebied waar de hogergelegen strook 49 de lagergelegen strook 48 overlapt, welk gebied zich over de lengte van het geleidingselement 45 uitstrekt, aangebracht.
Bovendien is de onderwand 53 van de fluïdumvoedingskap 46 zo 35 breed dat deze buiten de steunbalk 47 uitsteekt en zijn in het V 3 fi 1 K 7 £5 q 'v ^ 3 j y -ü - 9 - buiten de steunbalk 47 uitstekende gedeelte van de onderwand 53 middelen ter inbrenging van additioneel fluïdum aangebracht in de vorm van een rij afvoeropeningen 54.
De afvoeropeningen 50 en 54 staan in fluïdumverbinding met een 5 zich binnen de driehoekige fluïdumvoedingskap 46 bevindende fluïdum-leiding 55, welke laatste in fluïdumverbinding staat met de fluïdum-toevoerleiding 31 welke behoort hij het ringvormige steunorgaan 18 (zie Figuur 3).
Tijdens normaal bedrijf wordt het vat gevuld met een (niet 10 getoond) bed van katalysatordeeltjes die zodanig binnen het vat zijn verspreid dat zich onder het gebied waar de stroken 49 de stroken 48 overlappen en onder de buiten de steunbalk 47 uitstekende zijden van de onderwand 53, katalysatorvrije verdeelruimten 56 en 57 bevinden. Additioneel fluïdum, dat aan de bij het geleidingsele-15 ment 45 van elk rooster behorende fluïdumtoevoerleidingen 55 wordt toegevoerd wordt via de openingen 50 en 54 in de zich vernauwende gedeelten en nabij het nauwe gedeelte van elke doorgang gebracht.
De fluïdumvoedingskap welke bij een ringvormig steunorgaan behoort kan eveneens voorzien zijn van een zijwand welke twee zich 20 langs het steunorgaan uitstrekkende stroken omvat en welke zo zijn opgesteld dat het onderste gedeelte van de hogergelegen strook het bovenste gedeelte van de lagergelegen strook overlapt, waarbij middelen voor het inbrengen van additioneel fluïdum in de doorgang zich bevinden in het gebied waar de hogergelegen strook de lager-25 gelegen strook overlapt.
De scherpe hoek tussen de buitenoppervlakken van de stroken en het vertikale vlak dient te liggen in het gebied tussen 10° en 40°.
De zijden van de driehoekige fluïdumvoedingskap kunnen meer dan twee, bijvoorbeeld 3 tot 5, stroken omvatten welke zich langs 30 het geleidingselement uitstrekken en zodanig boven elkaar zijn opgesteld, dat het onderste gedeelte van de hogerlegen strook het bovenste gedeelte van de lagergelegen strook overlapt, waarbij middelen voor het inbrengen van additioneel fluïdum zich bevinden in het gebied waar de hogergelegen strook de lagergelegen strook 35 overlapt, ten einde inbrenging van additioneel fluïdum in het zich ? Λ i Λ 7 % V V V · '*> - 10 - vernauwende gedeelte of bij het nauwe gedeelte van een doorgang mogelijk te maken.
Elke rij afvoeropeningen 35 (zie Figuur 3), 50 en 54 (zie Figuur 4) strekt zich langs de bijbehorende geleidingselementen 5 uit; zulk een rij afvoeropeningen kan ten minste ten dele worden vervangen door een zich langs ten minste een gedeelte van het geleidingselementen uitstrekkende sleuf.
Tijdens normaal bedrijf kan additioneel fluïdum in de vorm van een voor de katalytische omzetting vereiste vloeistof worden 10 toegevoerd. Een voorbeeld van een dergelijk additioneel fluïdum is waterstofgas dat wordt toegevoerd om bij het hiervoor beschreven proces van katalytische omzetting van een zwavelhoudende koolwater-stofolie een vereiste verhouding tussen de volumes zwavelhoudende koolwaterstofolie en waterstof in stand te houden.
15 Waar het proces van katalytische omzetting van een vloeistof en/of een gas endotherm is, omvat het additionele fluïdum een verwarmingsfluïdum, bijvoorbeeld stoom, of een verhit fluïdum dat voor de katalytische omzetting noodzakelijk is.
Bij een variant op de uitvoeringsvorm kunnen fluïda door de 20 openingen 50 in het bovenste gedeelte van de fluïdumvoedingskap 46 (zie Figuur 4) worden gezogen, met additioneel fluïdum worden vermengd en door de openingen 54 in de doorgangen worden gebracht.
Bij de onder verwijzing naar Figuur 1 beschreven inrichting omvatten de ondersteuningsmiddelen ter ondersteuning van een bed 25 van katalysatordeeltjes in het vat 1 een steunkegel 8. Bij een variant op de uitvoeringsvorm volgens de uitvinding kan het katalysa-torbed door een geperforeerde plaat of een plaat van gaas worden ondersteund, welke materialen het bijkomende voordeel bieden dat zij een betere scheiding tussen katalysator en fluïdum mogelijk 30 maken. Het katalysatorbed kan ook door de onderwand van het vat 1 worden gedragen. Bovendien kunnen gas en vloeistof via gescheiden toevoermiddelen worden toegevoerd.
Het zal duidelijk zijn, dat de inrichting meer dan ëën bed van katalysatordeeltjes kan omvatten, welke bedden in het vat axiaal op 35 enige afstand van elkaar zijn geplaatst, waarbij ten minste ëên der bedden is voorzien van de geleidingselementen zoals hiervoor beschreven.
8601575

Claims (13)

1. Werkwijze voor de katalytische omzetting van een vloeistof en/of een gas, omvattende de stappen van het in het bovenste gedeelte van een vat brengen van de om te zetten vloeistof en een gas of het om te zetten gas en een vloeistof, het door een zich 5 binnen het vat bevindend bed van katalysatordeeltjes leiden van genoemde vloeistof en gas, het door meerdere, door de buitenoppervlakken van in het bed van katalysatordeeltjes opgestelde geleidings-elementen afgebakende doorgangen laten stromen van de vloeistof en het gas, waarbij de doorgangen in de stromingsrichting een zich 10 vernauwend deel, een nauw deel en een zich verwijdend deel hebben, het bij de zich vernauwende delen of bij of nabij de nauwe delen van de doorgangen in de doorgangen brengen van een additioneel fluïdum, en het uit het onderste gedeelte van het vat afvoeren van het door de katalytische omzetting verkregen produkt.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het additionele fluïdum een koelfluïdum omvat.
3. Werkwijze volgens conclusie I of 2, waarbij het additionele fluïdum een voor de katalytische omzetting noodzakelijk fluïdum omvat.
4. Werkwijze volgens ëën der conclusies 1-3, welke verder omvat het aan het ondereinde van het vat afvoeren van een hoeveelheid katalysatordeeltjes en het aan het boveneinde van het vat toevoeren van een hoeveelheid katalysatordeeltjes ter vervanging van de afgevoerde hoeveelheid katalysatordeeltjes.
5. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze voor de kata lytische omzetting van een vloeistof en/of een gas, omvattende een vat, toevoermiddelen voor het in het vat brengen van fluïda en katalysatordeeltjes, welke toevoermiddelen aan het boveneinde van het vat zijn aangebracht, ondersteuningsmiddelen ter ondersteuning 30 in het vat van een bed van katalysatordeeltjes, afvoermiddelen voor het uit het vat afvoeren van produkt en katalysatordeeltjes, welke 3501575 V - 12 - afvoenniddelen aan het ondereinde van het vat zijn aangebracht, en een rooster van geleidingselementen dat in hoofdzaak loodrecht op de stromingsrichting in het vat is opgesteld, waarbij door de tegenoverelkaar liggende delen van de buitenoppervlakken van naast 5 elkaar gelegen geleidingselementen een doorgang wordt afgebakend welke in de stromingsrichting van het fluïdum een zich vernauwend deel, een nauw deel en een zich verwijdend deel heeft, en waarbij de geleidingselementen zijn voorzien van middelen voor het in de doorgang brengen van additioneel fluïdum, welke middelen zich langs 10 het zich vernauwende deel of bij of nabij het nauwe deel van de doorgang bevinden.
6. Inrichting volgens conclusie 5, waarbij een geleidingselement een driehoekige fluïdumvoedingskap met twee zijwanden en een onderwand omvat, welke fluïdumvoedingskap wordt ondersteund door 15 een steunbalk waarvan het buitenoppervlak in doorsnede een omgekeerde driehoek vormt.
7. Inrichting volgens conclusie 6, waarbij een zijwand van de . fluïdumvoedingskap wordt gevormd door ten minste twee zich langs het geleidingselement uitstrekkende stroken, welke zodanig boven 20 elkaar zijn aangebracht dat het onderste gedeelte van de hogergelegen strook het bovenste gedeelte van de lagergelegen strook overlapt, en waarbij zich in het gebied waar de hogergelegen strook de lagergelegen strook overlapt fluïdumdoorgangen bevinden.
8. Inrichting volgens conclusie 6 of 7, waarbij de onderwand van 25 de fluïdumvoedingskap zo wijd is dat de onderwand buiten de steunbalk uitsteekt, en waarbij de middelen voor het inbrengen van additioneel fluïdum openingen omvatten welke in het buiten de steunbalk uitstekende gedeelte van de onderwand zijn aangebracht.
9. Inrichting volgens ëën der conclusies 5-8, waarbij het totale 30 doorsnedeoppervlak van de doorgangen ligt in het gebied tussen 30% en 60% van het doorsnede oppervlak van het vat.
10. Inrichting volgens ëën der conclusies 5-9, waarbij de scherpe hoek tussen het gedeelte van het buitenoppervlak van een geleidingselement dat het zich vernauwende deel van de doorgang afbakent en 35 de vertikaal ligt in het gebied tussen 10° en 40°. 8 8 0 1 5 7 5 - 13 -
11. Inrichting volgens één der conclusies 5-10, waarbij de scherpe hoek tussen het gedeelte van het buitenoppervlak van een geleidings-element dat het zich verwijdende deel van de doorgang afbakent en de vertikaal ligt in het gebied tussen 3° en 10°.
12. Inrichting volgens één der conclusies 5-11, waarbij de kata lytische omzettingsreactor twee of meer roosters van geleidings-elementen omvat welke op verschillende hoogten in het vat zijn aangebracht.
13. Inrichting volgens conclusie 12, waarbij de geleldingselementen 10 van een rooster versprongen zijn opgesteld ten opzichte van de geleldingselementen van een zich er direct boven of onder bevindend rooster. DNRH04 ? 5ft 1 ns 'C' & 'sj 4 W v v
NL8601575A 1985-06-18 1986-06-18 Katalytische omzetting van vloeistof en/of gas. NL8601575A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB858515398A GB8515398D0 (en) 1985-06-18 1985-06-18 Catalytic conversion of liquid/gas
GB8515398 1985-06-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8601575A true NL8601575A (nl) 1987-01-16

Family

ID=10580918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8601575A NL8601575A (nl) 1985-06-18 1986-06-18 Katalytische omzetting van vloeistof en/of gas.

Country Status (18)

Country Link
US (1) US4693807A (nl)
EP (1) EP0212689B1 (nl)
JP (1) JPH0755289B2 (nl)
KR (1) KR940000861B1 (nl)
CN (1) CN1005383B (nl)
AR (1) AR242512A1 (nl)
AU (1) AU579935B2 (nl)
CA (1) CA1274852A (nl)
DE (1) DE3665073D1 (nl)
ES (1) ES8801698A1 (nl)
GB (1) GB8515398D0 (nl)
MX (1) MX170862B (nl)
NL (1) NL8601575A (nl)
NZ (1) NZ216540A (nl)
PH (1) PH24726A (nl)
SG (1) SG75190G (nl)
SU (1) SU1523047A3 (nl)
ZA (1) ZA864475B (nl)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2177318B (en) * 1985-07-02 1989-01-18 Shell Int Research Catalytic conversion of gas or liquid in a multitube reactor
GB8729555D0 (en) * 1987-12-18 1988-02-03 Shell Int Research Alkylation process
US5601797A (en) * 1992-08-10 1997-02-11 Glitsch, Inc. Liquid-phase catalyst-assembly for chemical process tower
US5525311A (en) * 1994-05-02 1996-06-11 Uop Process and apparatus for controlling reaction temperatures
US5600052A (en) * 1994-05-02 1997-02-04 Uop Process and apparatus for controlling reaction temperatures
US5540899A (en) * 1994-12-22 1996-07-30 Uop BI-directional control of temperatures in reactant channels
US5538700A (en) * 1994-12-22 1996-07-23 Uop Process and apparatus for controlling temperatures in reactant channels
US7473405B2 (en) * 2004-10-13 2009-01-06 Chevron U.S.A. Inc. Fluid distribution apparatus for downflow multibed poly-phase catalytic reactor
CN112707844A (zh) * 2019-10-24 2021-04-27 中国石油化工股份有限公司 芳烃氨氧化生产芳腈的方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2416491A (en) * 1943-11-12 1947-02-25 Phillips Petroleum Co Catalyst chamber apparatus
US3073875A (en) * 1957-02-15 1963-01-15 Belge Produits Chimiques Sa Process for preparation of acetylene
DE1645864C3 (de) * 1966-11-10 1978-04-13 Daizo Kunii Anlage zur Erzeugung von Olefinen durch thermische Spaltung von Kohlenwasserstoffen im Wirbelfließverfahren und Verfahren zur Erzeugung von Olefinen unter Verwendung dieser Anlage
US3702237A (en) * 1970-07-02 1972-11-07 Universal Oil Prod Co Hydrocarbon conversion apparatus
US3816603A (en) * 1972-08-21 1974-06-11 Exxon Research Engineering Co Process for decomposing ammonium sulfate into ammonium bisulfate and ammonia
NL188079C (nl) * 1974-02-08 1992-04-01 Shell Int Research Inrichting voor katalytische behandeling van koolwaterstoffen.
US3913242A (en) * 1974-09-11 1975-10-21 Gear Co M W Preheater for grain dryer
JPS5350053A (en) * 1976-10-18 1978-05-08 Kouji Watanabe Gas treatment apparatus
US4371335A (en) * 1981-04-17 1983-02-01 Paraho Corporation Zone separator for multiple zone vessels
GB2101905B (en) * 1981-07-22 1984-06-27 Shell Int Research Apparatus for contacting fluid with particulate solid material
GB8326856D0 (en) * 1983-10-07 1983-11-09 Shell Int Research Moving catalyst bed reactor

Also Published As

Publication number Publication date
CA1274852A (en) 1990-10-02
AR242512A1 (es) 1993-04-30
PH24726A (en) 1990-10-01
ZA864475B (en) 1987-01-28
US4693807A (en) 1987-09-15
AU579935B2 (en) 1988-12-15
JPH0755289B2 (ja) 1995-06-14
ES556090A0 (es) 1988-02-16
NZ216540A (en) 1989-07-27
JPS627434A (ja) 1987-01-14
MX170862B (es) 1993-09-21
SU1523047A3 (ru) 1989-11-15
GB8515398D0 (en) 1985-07-17
CN1005383B (zh) 1989-10-11
DE3665073D1 (en) 1989-09-21
EP0212689B1 (en) 1989-08-16
EP0212689A1 (en) 1987-03-04
CN86103973A (zh) 1986-12-17
ES8801698A1 (es) 1988-02-16
KR870000096A (ko) 1987-02-16
AU5888586A (en) 1986-12-24
SG75190G (en) 1990-11-23
KR940000861B1 (ko) 1994-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4126539A (en) Method and arrangement of apparatus for hydrogenating hydrocarbons
AU699855B2 (en) Distributor device for multiple-bed downflow reactors
US5989502A (en) Reactor distribution apparatus and quench zone mixing apparatus
US7074372B2 (en) Multiphase mixing device with improved quench injection for inducing rotational flow
US4683121A (en) Reactor for non-isothermic reactions for the preparation of hydrocarbons
US7052654B2 (en) Multiphase mixing device with staged gas introduction
JP5336025B2 (ja) 多孔性噴流擾乱要素を備えた多相混合物の粒状固体床上への分配装置
US2440475A (en) Process and apparatus for continuous catalysis
US3378349A (en) Apparatus for treating mixed-phase fluid reactants
US7074371B2 (en) Multiphase mixing device with improved quench injection
NL8601575A (nl) Katalytische omzetting van vloeistof en/of gas.
JPH04363132A (ja) 蒸留反応器用触媒装置
US6146519A (en) Gas solid contact riser with redistribution
JP2002172321A (ja) 多相混合を行って同時に分配しうる2つの連続床の間に配置される流体の注入装置
US8709235B2 (en) Process for mixing in fluidized beds
US5772970A (en) Reaction column
EP0716881B1 (en) Distributor device for multiple-bed downflow reactors
CN113412150B (zh) 已减小高度的加氢处理反应器内构件
EP0602287A1 (en) Reactor for catalytic processes
CA1288374C (en) Apparatus for mixing dispersed flows prior to their entry into a catalyst bed
US11117109B2 (en) Mixing and distribution device with longitudinal opening
US20190275487A1 (en) Mixing device situated above the distribution zone
BE544814A (nl)

Legal Events

Date Code Title Description
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
BV The patent application has lapsed