OA16611A - Filtering distribution plate intended for supplying a fixed bed reactor with downward cocurrent of gas and liquid for the treatment of heavy clogging loads. - Google Patents

Filtering distribution plate intended for supplying a fixed bed reactor with downward cocurrent of gas and liquid for the treatment of heavy clogging loads. Download PDF

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OA16611A
OA16611A OA1201300422 OA16611A OA 16611 A OA16611 A OA 16611A OA 1201300422 OA1201300422 OA 1201300422 OA 16611 A OA16611 A OA 16611A
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OA
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gas
liquid
plate
distribution
downward
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OA1201300422
Other languages
French (fr)
Inventor
BACHI Frédéric BAZER
Yacine Haroun
Mathieu Digne
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles
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Abstract

La présente invention décrit un plateau distributeur adapté aux écoulements à co-courant descendant de gaz et de liquide, plus particulièrement dans le régime dit "ruisselant", ce plateau distributeur intégrant une fonction de filtration séparée de la fonction de distribution. The present invention describes a distributor plate suitable for downward co-current flows of gas and liquid, more particularly in the so-called "trickling" regime, this distributor plate integrating a filtration function separate from the distribution function.

Description

La présente invention se situe dans le contexte des plateaux de filtration et de distribution de gaz et de liquide en entrée des réacteurs catalytiques de type lits fixes, fonctionnant en 5 écoulement ruisselant (co-courant descendant, vitesse liquide comprise inférieure à l ,5 cm/s).The present invention is situated in the context of the filtration and distribution trays of gas and liquid at the inlet of catalytic reactors of the fixed bed type, operating in trickling flow (downward co-current, liquid velocity included below 1.5 cm. / s).

L'application principalement visée est l'hydrotraitement de résidus, même si la présente invention peut s'appliquer à toute hydrogénation de coupes pétrolières pouvant provoquer un colmatage du lit fixe, et de façon plus générale encore, à toute phase liquide, avec ou sans gaz, chargée de particules colmatantes, arrivant sur un lit fixe,The application mainly targeted is the hydrotreatment of residues, even if the present invention can be applied to any hydrogenation of petroleum fractions which can cause clogging of the fixed bed, and more generally still, to any liquid phase, with or without gas, loaded with clogging particles, arriving on a fixed bed,

EXAMEN DE L'ART ANTERIEUREXAMINATION OF PRIOR ART

La présente invention peut être vue comme un perfectionnement de plusieurs brevets déposés par la demanderesse.The present invention can be seen as an improvement of several patents filed by the applicant.

- Le brevet FR2924950 décrit un plateau filtrant dit de prédistribution avec tube déverseur pour réacteur à lit fixe à co-courant descendant de gaz et de liquide, ce plateau de prédistribution consistant en un plateau filtrant placé au dessus d'un plateau distributeur classique.- Patent FR2924950 describes a so-called predistribution filter plate with discharge tube for a fixed bed reactor with downward cocurrent of gas and liquid, this predistribution plate consisting of a filter plate placed above a conventional distributor plate.

Le brevet FR2889973 décrit un plateau filtrant pour réacteur à lit fixe à co-courant descendant 20 de gaz liquide, ce plateau assurant à la fois les fonctions de filtration vis à vis du lit catalytique placé en aval et de distribution des fluides gaz et liquide.Patent FR2889973 describes a filtering plate for a fixed bed reactor with downward cocurrent 20 of liquid gas, this plate ensuring both the functions of filtration with respect to the catalytic bed placed downstream and of distribution of the gas and liquid fluids.

Ce brevet propose une configuration de plateau filtrant, dans laquelle les cheminées présentent des trous perforés (ou des fentes) au milieu du lit catalytique, ce qui peut poser des difficultés dans le cas d'un bouchage du lit à proximité des trous. Ce bouchage du lit 25 entraînerait par voie de conséquence le bouchage de la cheminée avec deux conséquences : un déséquilibre de la distribution du débit liquide sous le plateau distributeur, et un risque d'endommagement des cheminées lors du démontage du plateau avec des cheminées collées et agrégées au lit catalytique.This patent proposes a filter plate configuration, in which the chimneys have perforated holes (or slits) in the middle of the catalytic bed, which can pose difficulties in the case of a clogging of the bed near the holes. This clogging of the bed 25 would consequently lead to the clogging of the chimney with two consequences: an imbalance of the distribution of the liquid flow under the distributor plate, and a risk of damage to the chimneys during the dismantling of the plate with stuck chimneys and aggregated in the catalytic bed.

- Le brevet FR2959677 décrit un ensemble de paniers amovibles contenant des particules de 30 filtration et des particules de catalyseur, ces paniers étant déposés sur le plateau distributeur afin de faciliter le montage/démontage dudit plateau et de limiter le risque d'agrégation entre le plateau et le catalyseur. Cette solution présente néanmoins un certain nombre ' * to %- Patent FR2959677 describes a set of removable baskets containing filtration particles and catalyst particles, these baskets being placed on the distributor plate in order to facilitate the assembly / disassembly of said plate and to limit the risk of aggregation between the plate and the catalyst. This solution nevertheless has a certain number '* to%

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I 4 » J t· d'inconvénients: grand nombre de paniers de paniers entraînant un temps de montage du plateau très important, et nécessité d'assurer un contact fluide entre tous les paniers, tout en évitant les fuites de particules entre les paniers.I 4 »J t · of drawbacks: large number of baskets of baskets resulting in a very long assembly time for the tray, and the need to ensure fluid contact between all the baskets, while avoiding particle leakage between the baskets.

La présente invention apporte des améliorations substantielles par rapport aux brevets précédents.The present invention provides substantial improvements over previous patents.

DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURESSUMMARY DESCRIPTION OF FIGURES

La figure 1 est une vue de profil du plateau selon l'invention dans laquelle on reconnaît les éléments principaux; couche de filtration (4) supportée par un support perforé (3), éléments de distribution (5) supportés par le plateau plein (2), grille inférieure poreuse (7).FIG. 1 is a side view of the plate according to the invention in which the main elements are recognized; filtration layer (4) supported by a perforated support (3), distribution elements (5) supported by the solid plate (2), porous lower grid (7).

DESCRIPTION SOMMAIRE DE L'INVENTIONBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

La présente invention peut se définir comme un plateau de distribution destiné à l'alimentation d'un réacteur catalytique fonctionnant sur une charge gaz et liquide, plus particulièrement dans un régime d'écoulement appelé régime ruisselant, c'est à dire avec une vitesse superficielle liquide comprise entre 0,1 cm/s et 1,5 cm/s.The present invention can be defined as a distribution plate intended for supplying a catalytic reactor operating on a gas and liquid feed, more particularly in a flow regime called a trickling regime, that is to say with a surface speed liquid between 0.1 cm / s and 1.5 cm / s.

Le présent plateau peut être défini comme un plateau distributeur dont la fonction est de transformer le jet diphasique entrant dans le réacteur en un mélange gaz liquide uniformément distribué sur la surface du lit catalytique placé en aval dudit plateau. Le plateau distributeur selon l'invention intègre également une fonction de filtration incorporée au sein même du plateau par la mise en place d'une couche de filtration. Cette couche de filtration, à la différence des plateaux selon l'art antérieur, est en quelque sorte séparée de la fonction de distribution, car les éléments de distribution traversent bien la couche de filtration, mais les entrées de gaz et de liquide à l'intérieur des éléments de distribution se situent à l'extérieur de ladite couche de filtration.The present plate can be defined as a distributor plate whose function is to transform the two-phase jet entering the reactor into a liquid gas mixture uniformly distributed over the surface of the catalytic bed placed downstream of said plate. The distributor plate according to the invention also integrates a filtration function incorporated within the plate itself by the installation of a filtration layer. This filtration layer, unlike the trays according to the prior art, is to some extent separate from the distribution function, since the distribution elements do pass through the filtration layer, but the gas and liquid inlets to the inside the distribution elements are located outside of said filtration layer.

Généralement ces éléments de distribution ont la forme de cheminées sensiblement verticales s'étendant depuis un niveau inférieur situé au dessous du niveau du plateau, jusqu'à un niveau supérieur situé au dessus de la surface supérieure de la couche de filtration.Generally these distribution elements have the form of substantially vertical chimneys extending from a lower level located below the level of the tray, to an upper level located above the upper surface of the filtration layer.

L'admission du gaz se fait par l’extrémité supérieure ouverte des éléments de distribution, ladite extrémité supérieure étant située au dessus de la couche de filtration, et l'admission duThe gas is admitted through the open upper end of the distribution elements, said upper end being located above the filtration layer, and the inlet of the

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liquide se fait par une rangée d'orifices, cette rangée étant située dans la partie située au dessous de la couche de filtration (4) et au dessus du plateau (2) lui même.liquid is made through a row of orifices, this row being located in the part located below the filtration layer (4) and above the plate (2) itself.

Cette partie n'est occupée que par le liquide, puisqu'en fonctionnement normal, le niveau liquide au dessus du plateau (2) se situe à l'intérieur de la couche de filtration (4) et au dessous de l'extrémité supérieure des éléments de distribution (5) qui ne sont accessibles qu'au gaz.This part is occupied only by the liquid, since in normal operation, the liquid level above the plate (2) is located inside the filtration layer (4) and below the upper end of the distribution elements (5) which are only accessible to gas.

Le plateau de distribution et de filtration selon la présente invention est donc adapté à un écoulement gaz liquide à co-courant descendant, dans un réacteur en lit fixe pouvant comporter plusieurs lits de catalyseur étagés le long du réacteur.The distribution and filtration plate according to the present invention is therefore suitable for a downward cocurrent liquid gas flow, in a fixed bed reactor which may include several catalyst beds staged along the reactor.

En général le plateau filtrant selon l'invention est positionné en amont du premier lit catalytique (dans le sens de l'écoulement des fluides). Lorsque la charge est introduite de manière étagée sur différents lits catalytiques échelonnés le long du réacteur, il est possible de positionner un plateau filtrant selon l'invention an amont de chacun des lits catalytiques. L'invention peut donc se définir comme un réacteur en lit fixe à écoulement gaz liquide à cocourant descendant comportant un plateau de distribution et de filtration adapté audit écoulement, ledit réacteur en lit fixe pouvant comporter plusieurs lits de catalyseur étagés le long du réacteur, chaque plateau de distribution et de filtration étant positionné en amont de chaque lit catalytique, ledit plateau étant constitué de haut en bas des éléments suivants:In general, the filter plate according to the invention is positioned upstream of the first catalytic bed (in the direction of the flow of fluids). When the feed is introduced in a staged manner onto different catalytic beds staggered along the reactor, it is possible to position a filter plate according to the invention upstream of each of the catalytic beds. The invention can therefore be defined as a fixed-bed reactor with a descending co-current liquid gas flow comprising a distribution and filtration plate adapted to said flow, said fixed-bed reactor possibly comprising several catalyst beds staged along the reactor, each distribution and filtration plate being positioned upstream of each catalytic bed, said plate being made up from top to bottom of the following elements:

- un support perforé (3) ne couvrant pas toute la section du réacteur, mais laissant libre une zone annulaire (11) correspondant à 5% à 50% et préférentiellement de 5% à 30% de la section dudit réacteur,- a perforated support (3) not covering the entire section of the reactor, but leaving free an annular zone (11) corresponding to 5% to 50% and preferably 5% to 30% of the section of said reactor,

- une couche de filtration (4) supportée par le support perforé (3),- a filtration layer (4) supported by the perforated support (3),

- un plateau plein (2) situé à une distance comprise entre 50 mm et 150 mm par rapport au support perforé (3), comportant une pluralité d'éléments de distribution (5) sensiblement verticaux traversant la couche de filtration (4) et le plateau plein (2), ces éléments de distribution (5) étant disposées selon un pas rectangulaire ou triangulaire, lesdits éléments de distribution (5) ayant une hauteur comprise entre 200 mm et 400 mm, étant ouverts à leur extrémité supérieure pour l'admission du gaz et comportant au moins une rangée de trous située dans la portion des dits éléments de distribution qui est comprise entre le support perforée (3) et le plateau plein (2), pour l'admission du liquide, et le mélange gaz liquide étant évacué par l'extrémité inférieure du dit élément de distribution,- a solid plate (2) located at a distance between 50 mm and 150 mm relative to the perforated support (3), comprising a plurality of substantially vertical distribution elements (5) passing through the filtration layer (4) and the full plate (2), these distribution elements (5) being arranged in a rectangular or triangular pitch, said distribution elements (5) having a height of between 200 mm and 400 mm, being open at their upper end for admission gas and comprising at least one row of holes located in the portion of said distribution elements which is between the perforated support (3) and the full plate (2), for the admission of the liquid, and the liquid gas mixture being discharged through the lower end of said distribution element,

- au moins un élément dispersif (7) de forte porosité située au dessous de plateau plein (2) à une distance comprise entre 20 mm et 300 mm, et préférentiellement comprise entre 50 mm et 150 mm par rapport à ce dernier.- at least one dispersive element (7) of high porosity located below the solid plate (2) at a distance between 20 mm and 300 mm, and preferably between 50 mm and 150 mm relative to the latter.

Le terme de plateau plein (2) signifie que ce plateau ne comporte pas d'orifice, la sortie du gaz et du liquide se faisant par les extrémités inférieures des éléments de distribution (5).The term full plate (2) means that this plate does not have an orifice, the exit of gas and liquid being via the lower ends of the distribution elements (5).

Selon une variante, les éléments dispersifs (7) qui ont pour objectif la dispersion du jet liquide en dessous de chaque élément de distribution (5), sont de type déflecteur.According to one variant, the dispersive elements (7) which have as their objective the dispersion of the liquid jet below each distribution element (5), are of the deflector type.

Ils peuvent être également constitués d'éléments de grille poreuse disposés en quinconce sous 10 le plateau plein (2) à des distances qui s’échelonnent entre à une distance comprise entre mm et 300 mm, et préférentiellement comprise entre 50 mm et 150 mm par rapport à ce dernier.They can also consist of porous grid elements arranged in staggered rows under the solid plate (2) at distances which range between at a distance between mm and 300 mm, and preferably between 50 mm and 150 mm per compared to the latter.

Préférentiellement dans le plateau de distribution et de filtration selon la présente invention, les éléments de distribution (5) sont constitués de cheminées sensiblement verticales d'une 15 hauteur totale comprise entre 200 mm et 400 mm.Preferably in the distribution and filtration plate according to the present invention, the distribution elements (5) consist of substantially vertical chimneys with a total height of between 200 mm and 400 mm.

Préférentiellement, dans le plateau de distribution et de filtration selon présente invention, le milieu de filtration (4) déposé sur le support perforée (3) est constitué d'au moins une couche de particules dites de protection, d'une hauteur comprise entre 100 mm et 300 mm, et préférentiellement inférieure à 150 mm.Preferably, in the distribution and filtration plate according to the present invention, the filtration medium (4) deposited on the perforated support (3) consists of at least one layer of so-called protective particles, with a height of between 100 mm and 300 mm, and preferably less than 150 mm.

Les particules constituant le milieu filtrant (4) peuvent être :The particles constituting the filter medium (4) can be:

soit des particules de matériau de garde ou toutes autres particules servant généralement d'éléments de protection, soit des particules de catalyseur lui même.either particles of guard material or any other particles generally serving as protective elements, or particles of the catalyst itself.

Le présent plateau n'est pas lié au choix du matériau de garde constituant la couche de 25 filtration. Tout matériau susceptible de retenir les particules colmatantes contenues dans la charge peut convenir au plateau selon la présente invention.The present plate is not linked to the choice of the guard material constituting the filtration layer. Any material capable of retaining the clogging particles contained in the filler may be suitable for the plate according to the present invention.

Pour des hauteurs du milieu de filtration comprise entre 200mm et 300 mm, on peut utiliser plusieurs couches, la première étant constituée de particules de matériau de garde, et la suivante de particules de catalyseur. Dans la plus part des cas, une seule couche est suffisante.For heights of the filtration medium of between 200mm and 300mm, several layers can be used, the first consisting of particles of guard material, and the following of particles of catalyst. In most cases, a single coat is sufficient.

Préférentiellement, dans le plateau de distribution et de filtration selon la présente invention, les éléments dispersifs (7) de forte porosité situés au dessous du plateau plein (2) sont ftL·· ·Preferably, in the distribution and filtration plate according to the present invention, the dispersive elements (7) of high porosity located below the solid plate (2) are ftL · · ·

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constitués de morceaux de grille disposés en quinconce, et alternent entre une distance de 150 mm et une distance de 250 mm au dessous dudit plateau (2).made up of pieces of grid arranged in staggered rows, and alternating between a distance of 150 mm and a distance of 250 mm below said plate (2).

Préférentiellement, dans le plateau de distribution et de filtration selon la présente invention, une grille de protection ou plaque perforée (6) destinée à briser le jet liquide entrant dans le réacteur au dessus de la couche de filtration (4) est disposée au dessus de ladite couche de filtration, à une distance par rapport à cette couche inférieure à 10 mm.Preferably, in the distribution and filtration plate according to the present invention, a protective grid or perforated plate (6) intended to break up the liquid jet entering the reactor above the filtration layer (4) is arranged above said filtration layer, at a distance from said layer of less than 10 mm.

Selon une variante, on peut remplacer la grille (7) par tout élément de type déflecteur qui a pour vocation la dispersion du jet liquide en dessous de chaque élément de distribution (5), chaque déflecteur étant placé sous chaque, ou sous une partie seulement, des éléments de distribution (5).According to one variant, the grid (7) can be replaced by any deflector-type element which aims to disperse the liquid jet below each distribution element (5), each deflector being placed under each, or under only a part. , distribution elements (5).

De manière générale le plateau de distribution selon la présente invention peut être utilisé dans tout procédé faisant appel à un écoulement à co-courant descendant de gaz et de liquide dans le régime dit ruisselant, c'est à dire avec une vitesse superficielle du liquide comprise entre 0,1 et 1,5 cm/s.In general, the distribution plate according to the present invention can be used in any process making use of a downward co-current flow of gas and liquid in the so-called trickling regime, that is to say with a surface speed of the liquid included between 0.1 and 1.5 cm / s.

Plus particulièrement le plateau de distribution selon la présente invention s'applique aux procédés d'hydrotraitement, d'hydrogénation sélective, de conversion des résidus, ou d'oxydation de coupes pétrolières à nombre d'atomes de carbone allant de 3 à 50, préférentiellement allant de 5 à 30.More particularly, the distribution plate according to the present invention applies to the processes of hydrotreatment, selective hydrogenation, conversion of residues, or oxidation of petroleum fractions with a number of carbon atoms ranging from 3 to 50, preferably. ranging from 5 to 30.

Les charges lourdes susceptibles d'être traitées au moyen du présent plateau distributeur filtrant peuvent être définies comme celles dont le point d'ébullition est supérieur à 370 °C, notamment de type résidu ou apparenté : résidus atmosphériques, résidus sous vides, huiles désasphaltées, ou encore résidus issus des procédés de conversion tels que par exemple le coking, les hydrotraitement en lit fixe, en lit bouillonnant, ou en lit mobile, tous ces types de résidus pouvant être pris seuls ou en mélange.The heavy loads likely to be treated by means of this filtering distributor plate can be defined as those whose boiling point is greater than 370 ° C, in particular of the residue or related type: atmospheric residues, vacuum residues, deasphalted oils, or else residues resulting from conversion processes such as, for example, coking, hydrotreatment in a fixed bed, in an ebullating bed, or in a moving bed, all these types of residues possibly being taken alone or as a mixture.

Ces charges lourdes peuvent être utilisées telles quelles ou diluées par une fraction hydrocarbonée ou un mélange de fractions hydrocarbonées.These heavy loads can be used as such or diluted with a hydrocarbon fraction or a mixture of hydrocarbon fractions.

Les charges lourdes concernées par la présente invention peuvent aussi comprendre des coupes issues du procédé de liquéfaction du charbon, des extraits aromatiques, ou toutes autres coupes hydrocarbonées.The heavy loads concerned by the present invention can also comprise cuts resulting from the process for liquefying coal, aromatic extracts, or any other hydrocarbon cuts.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Le plateau distributeur selon la présente invention est un plateau distributeur au sens où il transforme le jet diphasique (gaz liquide) entrant dans le réacteur en un mélange gaz liquide homogène et uniformément distribué sur la surface du lit catalytique situé en aval.The distributor plate according to the present invention is a distributor plate in the sense that it transforms the two-phase jet (liquid gas) entering the reactor into a homogeneous liquid gas mixture which is uniformly distributed over the surface of the catalytic bed located downstream.

Il intègre de plus une fonction de filtration, mais à la différence des plateaux filtrants de l'art antérieur, la fonction de filtration est disjointe de la fonction de distribution.It also incorporates a filtration function, but unlike the filter plates of the prior art, the filtration function is separate from the distribution function.

Le support perforé (3) sur lequel est déposé la couche de filtration (4) est situé dans une zone centrale du plateau, mais n'occupe pas la totalité de la section du réacteur. Il existe en effet un espace annulaire (11) entre la zone de filtration (4) et les parois du réacteur (1).The perforated support (3) on which the filtration layer (4) is deposited is located in a central zone of the plate, but does not occupy the entire section of the reactor. There is in fact an annular space (11) between the filtration zone (4) and the walls of the reactor (1).

Cet espace annulaire (11) permet le passage du liquide vers les éléments de distribution (5) dans la situation où la couche de filtration (4) est bouchée par les différentes impuretés récupérées au cours du temps.This annular space (11) allows the passage of the liquid towards the distribution elements (5) in the situation where the filtration layer (4) is blocked by the various impurities recovered over time.

La largeur de cet espace annulaire est établie pour que le bilan pression soit respecté même dans le cas où le plateau est totalement colmaté.The width of this annular space is established so that the pressure balance is respected even in the case where the plate is completely clogged.

Dans ce cas la fonction de filtration n'est plus assurée, le plateau de distribution continue de fonctionner car les trous d'admission du liquide (10) à l'intérieur des éléments de distribution (5) sont situés dans une zone entièrement dégagée de la couche de filtration (4).In this case, the filtration function is no longer ensured, the distribution plate continues to operate because the liquid inlet holes (10) inside the distribution elements (5) are located in an area completely clear of the filtration layer (4).

Cette zone dégagée de la couche de filtration a une hauteur inférieure à 300 mm, préférentiellement inférieure à 200 mm et, pour que la distribution fonctionne correctement, la hauteur des éléments de distribution (5) doit être supérieure à 200 mm, préférentiellement supérieure à 300 mm, car cette hauteur permet d’absorber la variation de débit liquide souvent demandée par le procédé.This free area of the filtration layer has a height of less than 300 mm, preferably less than 200 mm and, for the distribution to function correctly, the height of the distribution elements (5) must be greater than 200 mm, preferably greater than 300 mm, because this height makes it possible to absorb the variation in liquid flow rate often required by the process.

La zone de filtration (4) fait appel à un support perforé (3) relié au plateau distributeur (2) et maintenu mécaniquement à ce plateau (2) par tout moyen connus de l'homme de métier, tel que par exemple un support coudé (9) comme représenté sur la figure 1, et/ou un support vertical (tel que représenté également au centre de la figure 1), ou tout autre moyen connu de l'homme de métier.The filtration zone (4) uses a perforated support (3) connected to the distributor plate (2) and mechanically held to this plate (2) by any means known to those skilled in the art, such as for example an elbow support (9) as shown in Figure 1, and / or a vertical support (as also shown in the center of Figure 1), or any other means known to those skilled in the art.

Le plateau (2) et le support perforé (3) peuvent être maintenus entre eux par un système de vis ou par tout autre moyen connu de l'homme de métier.The plate (2) and the perforated support (3) can be held together by a screw system or by any other means known to those skilled in the art.

Le support perforé (3) peut être perforé dans sa zone inférieure mais également dans sa partie latérale pour permettre le passage du liquide.The perforated support (3) can be perforated in its lower zone but also in its lateral part to allow the passage of the liquid.

Les éléments de distribution (5) ont généralement la forme de cheminées sensiblement verticales s’étendant depuis un niveau inférieur situé au dessous du plan du plateau (2) jusqu'à un niveau supérieur situé au dessus de la surface supérieure de la couche de filtration (4). Ces éléments de distribution (5) peuvent être protégés par des manchons non perforés (8). De ce fait, le lit de filtration (4) n'a aucun contact avec les éléments de distribution (5).The distribution elements (5) generally have the form of substantially vertical chimneys extending from a lower level located below the plane of the plate (2) to an upper level located above the upper surface of the filtration layer. (4). These distribution elements (5) can be protected by non-perforated sleeves (8). Therefore, the filter bed (4) has no contact with the distribution elements (5).

Si le lit de filtration prend en masse, il s'accroche aux manchons, mais non aux éléments de distribution (5) eux mêmes. Ainsi le plateau inférieur (2) n'est pas détérioré, et la séparation de la zone de filtration (4) colmatée du reste du plateau est rendue beaucoup plus facile.If the filtration bed solidifies, it clings to the sleeves, but not to the distribution elements (5) themselves. Thus the lower plate (2) is not damaged, and the separation of the clogged filtration zone (4) from the rest of the plate is made much easier.

Pour le montage t démontage, le support perforé (3) est amené par plaques sur le plateau distributeur, ces plaques étant de dimension telles qu'elles peuvent être introduites par le trou d'homme du réacteur. De la même façon, le plateau distributeur (2) est découpé en éléments qui peuvent être introduits par le trou d'homme.For assembly and disassembly, the perforated support (3) is fed by plates onto the distributor plate, these plates being of such size that they can be introduced through the manhole of the reactor. Likewise, the distributor plate (2) is cut into elements which can be introduced through the manhole.

Les manchons (8) peuvent être directement placés sur le support perforé (3), autour des éléments de distribution (5) du plateau distributeur.The sleeves (8) can be placed directly on the perforated support (3), around the distribution elements (5) of the distributor plate.

Le milieu de filtration (4) est déposé directement, par un chargement en vrac, sur le support perforé (3).The filtration medium (4) is deposited directly, by a bulk load, on the perforated support (3).

Éventuellement, une grille de protection (6) peut être ajoutée au dessus du milieu filtrant (4) pour protéger ledit milieu de l'arrivée du flux gaz/liquide rentrant dans le réacteur, afin d'éviter toute projection des particules constituant ladite couche de filtration.Optionally, a protective grid (6) can be added above the filter medium (4) to protect said medium from the arrival of the gas / liquid flow entering the reactor, in order to avoid any projection of the particles constituting said layer of filtration.

Les avantages du plateau de distribution selon la présente invention par rapport aux plateaux de l'art antérieur peuvent se résumer de la manière suivante :The advantages of the distribution plate according to the present invention over the plates of the prior art can be summarized as follows:

les trous d'admission du liquide des éléments de distribution (5) sont situés en dessous du support perforé (3), et cette disposition permet de disjoindre la fonction de filtration et la fonction de distribution, cette distribution permet en outre d’assurer une certaine flexibilité sur le débit liquide, car le niveau liquide peut s'établir sur une gamme de hauteur assez large allant depuis un niveau inférieur situé dans la zone de filtration (4) jusqu'à un niveau supérieur situé au dessus de la couche de filtration (4), mais qui doit toutefois rester au dessous de l'extrémité supérieure des éléments de distribution (5) pour éviter l'intrusion de liquide par lesdites extrémités supérieures qui servent au passage du gaz.the liquid inlet holes of the distribution elements (5) are located below the perforated support (3), and this arrangement makes it possible to separate the filtration function and the distribution function, this distribution also ensures a certain flexibility on the liquid flow, because the liquid level can be established over a fairly wide range of heights going from a lower level located in the filtration zone (4) to an upper level located above the filtration layer (4), but which must however remain below the upper end of the distribution elements (5) to avoid the intrusion of liquid by said upper ends which serve for the passage of gas.

la hauteur de filtration reste suffisante pour remplir la fonction de filtration recherchée,the filtration height remains sufficient to fulfill the desired filtration function,

H ziH zi

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II

- le montage et le démontage sont facilités par rapport à la solution antérieure des paniers filtrants :- assembly and disassembly are easier compared to the previous solution of filter baskets:

o arrivée du support perforé (3) par plaques par le trou d'homme;o arrival of the perforated support (3) by plates through the manhole;

o support perforé (3) supporté par plusieurs renforts/pattes vers la paroi et/ou le plateau distributeur ;o perforated support (3) supported by several reinforcements / tabs towards the wall and / or the distributor plate;

o manchons de protection (8) à enfiler autour des éléments de distribution (5), fabriqués indépendamment à l'extérieur et directement déposées sur le support plein (2) ;o protective sleeves (8) to be slipped around the distribution elements (5), manufactured independently on the outside and placed directly on the solid support (2);

o arrivée du support plein (2) muni des éléments de distribution (5) par plaques par le trou d'homme ;o arrival of the solid support (2) provided with distribution elements (5) by plates through the manhole;

Le plateau de distribution selon la présente invention peut équiper des unités neuves ou peut remplacer des plateaux de technologie conventionnelle sur des unités existantes.The distribution plate according to the present invention can be fitted to new units or can replace conventional technology plates on existing units.

Pour certains types de plateaux (cas par exemple des EquiFlow® commercialisé par Axens), un remodelage desdits plateaux est suffisant pour installer le plateau filtrant décrit dans la présente invention.For certain types of plates (for example the case of EquiFlow® marketed by Axens), a remodeling of said plates is sufficient to install the filter plate described in the present invention.

EXEMPLES SELON L'INVENTIONEXAMPLES ACCORDING TO THE INVENTION

Le présent exemple est donné à titre purement illustratif et concerne un hydrotraitement de résidu.The present example is given purely by way of illustration and relates to a residue hydrotreatment.

Les vitesses gaz et liquide sont comprises entre [2 - 5] cm/s pour le gaz, et [0,1 - 0,5] cm/s pour le liquide.The gas and liquid velocities are between [2 - 5] cm / s for gas, and [0.1 - 0.5] cm / s for liquid.

Le diamètre du réacteur de 3,5 m.The diameter of the reactor of 3.5 m.

Le dimensionnement des éléments de distribution qui ont la forme de cheminées verticales (5) est le suivant :The dimensioning of the distribution elements which have the form of vertical chimneys (5) is as follows:

- Hauteur des cheminées: 350 mm- Height of the chimneys: 350 mm

- Diamètre des cheminées: 50 mm- Chimney diameter: 50 mm

- Pas entre cheminées: 200 mm- Pitch between chimneys: 200 mm

Les cheminées comportent deux rangées d'orifices (10) pour l'admission du liquide :The chimneys have two rows of orifices (10) for the admission of the liquid:

- Rangée 1 d'orifices : hauteur par rapport au plateau plein de 40 mm, 3 trous de 5 mm- Row 1 of holes: height in relation to the full plate of 40 mm, 3 holes of 5 mm

- Rangée 2 d'orifices : hauteur par rapport au plateau plein de 130 mm, 3 trous de 5 mm- Row 2 of holes: height in relation to the full plate of 130 mm, 3 holes of 5 mm

- Ouverture pour le passage du gaz en tête de cheminée pour admission du gaz : 30 mm « . t- Opening for the passage of gas at the top of the chimney for gas admission: 30 mm “. t

Le dimensionnement de la couche de filtration (4) est le suivant :The sizing of the filtration layer (4) is as follows:

- Position du support perforé (3) : 140 mm au dessus du plateau plein (2)- Position of the perforated support (3): 140 mm above the full plate (2)

- Diamètre de la couche de filtration (4) : 3,1 m- Diameter of the filtration layer (4): 3.1 m

- Épaisseur de la zone annulaire (11) : 200 mm- Thickness of the annular zone (11): 200 mm

- Hauteur totale du support perforé (3) : 160 mm, soit 310 mm au dessus du plateau plein (2), et 10 mm en dessous de l'ouverture gaz des éléments de distribution (5)- Total height of the perforated support (3): 160 mm, i.e. 310 mm above the full plate (2), and 10 mm below the gas opening of the distribution elements (5)

- Position de la plaque de protection (6) : 290 mm au dessus du plateau plein (2)- Position of the protection plate (6): 290 mm above the full plate (2)

- Épaisseur de la couche de matériau de garde: 150 mm- Thickness of the guard material layer: 150 mm

Claims (9)

REVENDICATIONS 5 l) Réacteur en lit fixe à écoulement gaz liquide à co-courant descendant comportant un plateau de distribution et de filtration adapté audit écoulement, ledit réacteur en lit fixe pouvant comporter plusieurs lits de catalyseur étagés le long du réacteur, chaque plateau de distribution et de filtration étant positionné en amont de chaque lit catalytique, ledit plateau étant constitué de haut en bas des éléments suivants:5 l) Fixed-bed reactor with downward cocurrent gas liquid flow comprising a distribution and filtration plate adapted to said flow, said fixed-bed reactor possibly comprising several catalyst beds staggered along the reactor, each distribution plate and filter being positioned upstream of each catalytic bed, said plate being made up from top to bottom of the following elements: 10 - un support perforé (3) ne couvrant pas toute la section du réacteur, mais laissant libre une zone annulaire (11) correspondant à 5% à 50% et préférentiellement de 5% à 30% de la section dudit réacteur,10 - a perforated support (3) not covering the entire section of the reactor, but leaving free an annular zone (11) corresponding to 5% to 50% and preferably 5% to 30% of the section of said reactor, - une couche de filtration (4) supportée par le support perforé (3),- a filtration layer (4) supported by the perforated support (3), - un plateau plein (2) situé à une distance comprise entre 50 mm et 150 mm par rapport au- a full platform (2) located at a distance between 50 mm and 150 mm from the 15 support perforé (3), comportant une pluralité d'éléments de distribution (5) sensiblement verticaux traversant la couche de filtration (4) et le plateau plein (2), ces éléments de distribution (5) étant disposées selon un pas rectangulaire ou triangulaire, lesdits éléments de distribution (5) ayant une hauteur comprise entre 200 mm et 400 mm, étant ouverts à leur extrémité supérieure pour l'admission du gaz et comportant au moins une rangée de trous15 perforated support (3), comprising a plurality of substantially vertical distribution elements (5) passing through the filtration layer (4) and the solid plate (2), these distribution elements (5) being arranged in a rectangular pitch or triangular, said distribution elements (5) having a height of between 200 mm and 400 mm, being open at their upper end for the admission of gas and comprising at least one row of holes 20 située dans la portion des dits éléments de distribution qui est comprise entre le support perforée (3) et le plateau plein (2), pour l'admission du liquide, et le mélange gaz liquide étant évacué par l'extrémité inférieure du dit élément de distribution,20 located in the portion of said distribution elements which is between the perforated support (3) and the full plate (2), for the admission of the liquid, and the liquid gas mixture being discharged through the lower end of said element of distribution, - au moins un élément dispersif (7) de forte porosité située au dessous de plateau plein (2) à une distance comprise entre 20 mm et 300 mm, et préférentiellement comprise entre 50 mm et- at least one dispersive element (7) of high porosity located below the solid plate (2) at a distance between 20 mm and 300 mm, and preferably between 50 mm and 25 150 mm par rapport à ce dernier.25 150 mm from the latter. 2) Réacteur en lit fixe à écoulement à co courant descendant de gaz et de liquide selon la revendication 1, dans lequel chaque plateau de distribution et de filtration comporte des éléments de distribution (5) qui sont des cheminées sensiblement verticales entourées de 30 manchons pleins (8) sur la portion de hauteur qui correspond à la traversée de la couche de filtration (4).2) Fixed bed reactor with downward current flow of gas and liquid according to claim 1, wherein each distribution and filtration plate comprises distribution elements (5) which are substantially vertical chimneys surrounded by solid sleeves. (8) on the height portion which corresponds to the crossing of the filtration layer (4). «L"L 3) Réacteur en lit fixe à écoulement à co courant descendant de gaz et de liquide selon la revendication 2, dans lequel le pas des cheminées est compris entre 100 et 300 mm.3) Fixed bed reactor with downward flow co-current of gas and liquid according to claim 2, wherein the pitch of the chimneys is between 100 and 300 mm. 4) Réacteur en lit fixe à écoulement à co courant descendant de gaz et de liquide selon la revendication 1, dans lequel la couche de filtration (4) supportée par le support perforé (3) est constituée d’au moins une couche de particules de matériau de garde, d'une hauteur comprise entre 10O mm et 300 mm.4) Fixed bed reactor with downward co-current flow of gas and liquid according to claim 1, wherein the filtration layer (4) supported by the perforated support (3) consists of at least one layer of particles of guard material, with a height between 10O mm and 300 mm. 5) Réacteur en lit fixe à écoulement à co courant descendant de gaz et de liquide selon la revendication 1, dans lequel les éléments dispersifs (7) de forte porosité situés au dessous du plateau plein (2) sont disposés en quinconce et alternent entre une distance de 150 mm et une distance de 250 mm au dessous dudit plateau (2).5) Fixed bed reactor with downward flow co-current of gas and liquid according to claim 1, wherein the dispersive elements (7) of high porosity located below the solid plate (2) are arranged in staggered rows and alternate between a distance of 150 mm and a distance of 250 mm below said plate (2). 6) Réacteur en lit fixe à écoulement à co courant descendant de gaz et de liquide selon la revendication 1, dans lequel au dessus de la couche de filtration (4) est disposée une grille de protection (6) destinée à briser le jet liquide entrant dans ledit réacteur.6) Fixed bed reactor with downward co-current flow of gas and liquid according to claim 1, wherein above the filtration layer (4) is arranged a protective grid (6) intended to break the incoming liquid jet in said reactor. 7) Réacteur en lit fixe à écoulement à co courant descendant de gaz et de liquide selon la revendication 1, dans lequel les éléments dispersifs (7) sont constitués par un ensemble de déflecteurs coniques, chaque déflecteur étant placé sous un élément de distribution (5).7) Fixed bed reactor with downward co-current flow of gas and liquid according to claim 1, wherein the dispersive elements (7) are constituted by a set of conical deflectors, each deflector being placed under a distribution element (5) ). 8) Utilisation du réacteur en lit fixe à écoulement à co courant descendant de gaz et de liquide selon la revendication 1, dans un procédé d'hydrotraitement, d'hydrogénation sélective, de conversion des résidus, ou d'oxydation de coupes pétrolières à nombre d'atomes de carbone allant de 3 à 50, préférentiellement allant de 5 à 30.8) Use of the fixed bed reactor with downward co-current flow of gas and liquid according to claim 1, in a hydrotreatment process, selective hydrogenation, conversion of residues, or oxidation of numbered petroleum cuts. carbon atoms ranging from 3 to 50, preferably ranging from 5 to 30. 9) Utilisation du réacteur en lit fixe à écoulement à co courant descendant de gaz et de liquide selon la revendication 1, dans tout procédé faisant appel à un écoulement à co-courant descendant de gaz et de liquide dans le régime dit ruisselant, c’est à dire avec une vitesse superficielle du liquide comprise entre 0,1 et 1,5 cm/s. 0 2 OCT. 20139) Use of the fixed bed reactor with downward co-current flow of gas and liquid according to claim 1, in any process using a downward co-current flow of gas and liquid in the so-called trickling regime, c ' ie with a surface velocity of the liquid of between 0.1 and 1.5 cm / s. 0 2 OCT. 2013
OA1201300422 2012-10-10 2013-10-04 Filtering distribution plate intended for supplying a fixed bed reactor with downward cocurrent of gas and liquid for the treatment of heavy clogging loads. OA16611A (en)

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