JPH01148337A - ケーシング中の流動床固体粒子を採取する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧下ケーシング中においてガス流中の流動床
を成す固体粒子を採取する装置に関するものである。

〔従来技術と問題点〕

公知のように、流動化技術、すなわち微粉状態の固体を
ガス中に懸濁保持する技術は非常に多（の工業的用途を
有する（ロジエ・デュモン著「流動床の工業的用途」、
マソン社、１９８１参照）。

これらの用途のうち特に流動床触媒粒子の存在における
炭化水素の連続クラッキングと、消費された触媒の再生
処理および・再生触媒のクラブキング反応器への循環と
を挙げる事ができる。例えば出願人名義で出願されたフ
ランス特願第２，５７６゜９０６号を参照されたい。

公知のように多くの型の流動床があり、その特性は使用
される流体および粒子の性質および流体の速度に依存し
ている。すなわち濃密流動床、膨張流動床、可能流動床
または沸騰流動床、希釈流体相の循環流動床が区別され
る（前記Ｒ８デュモンの著書を参照）。

本発明に関連する流動床は可動流動床または沸騰流動床
であって、これらの流紘床は粒子の連続的な活発な運動
の故に非常に摩耗性である。

流動床は、その若干の特性により、特にその見掛は比重
、見掛は粘度、その水頭損失およびケーシングの壁体に
及ぼす圧力の故に流体に近似している。例えば底部にデ
フユーザを備えたＵ形反応器においてこのＵ形の各分岐
の流動床の水準が同一となる。従ってこれらの流動床は
、温度および粒子濃度の均一性などを特徴とし、これは
粒子の可動性によるものである。さらにこれらの流動床
は、高度の物質移動強さまたはエネルギーを示す利点を
有する。粒子を包囲しその熱交換を阻害する境界層を粒
子相互の衝突が連続的に破壊するので、ガスと固体との
間の熱移動と物質移動が非常に急速になるからである。

さらに固定粒子の流量の調整が実施しやすく、従って固
体材料が原料としてまたは触媒として介入する反応の制
御が容易になる。

もちろん、流動床の粒子特性を連続的にまたは間欠的に
検査するために試料を採取できる必要がある。これらの
粒子は一般に脆く、相互侵食する危険があり、また特に
粒子が触媒として介入する場合、その表面に副生物の付
着を生じてその特性を変更するからである。また、連続
的にまたは定期的に懸濁粒子の一部を交換するためこれ
を流動床ケーシングから除去する必要のある事が確認さ
れた。

そのため最も一般的なまた最も簡単な方法は液体に類似
した流動床の特性を利用するにある。すなわち、流動床
のケーシング上に分岐された立ち上がり管を使用し、こ
の立ち上がり管は試料採取ごとに開閉できる弁を備え、
ケーシングの壁体に作用する静圧によって粒子懸濁液が
立ち上がり管の中を押されるようにして試料を採取する
にある。

流動床の上側面の下方に位置するこの弁が開かれている
時、粒子が立ち上がり管の中に流れて採取される。しか
しこの弁は、無秩序に運動する非常に摩耗性の粒子との
接触の結果、非常に急速に摩耗する。

本発明は、流動床の粒子と常に接触する弁を使用する事
なく、立ち上がり管中の流量を正確に制御する事のでき
る固体粒子の連続的または不連続的試料採取装置を提案
する事によって前記の問題を解決しようとするものであ
る。

〔発明の目的および効果〕

そのため、本発明の目的は、試料採取用立ち上がり管を
含み、この立ち上がり管の下端が前記ケーシングの流動
床の水準の下方に連通して流動床の延長部を成すように
成されたケーシング中の流動床の固体粒子を採取する装
置において、前記の立ち上がり管は採取量を制限するた
めの狭窄部を含み、流動床の抽出量を正確に検査するた
め前記ケーシングと前記狭窄部との間において、前記立
ち上がり管の中に調節量の圧搾ガスを噴射するための手
段が備えられている装置にある。

立ち上がり管の特性を考慮して十分に高いガス流量を使
用した場合、圧搾ガスが流動床粒子をケーシングの中に
逆流させ、採取を中断させるであろう。

試料採取量を制限する狭窄部分は単一のオリフィス、単
数または複数の小直径のスリーブ、または単一の弁から
成る事ができ、その上部は好ましくは流動床の水準以下
に配置され、公知のように抽出系または貯蔵系を介して
排出部分と連通する。

立ち上がり管中へのガス噴入量が増大する時、流動床の
粒子抽出量が減少し、また逆に抽出量を増大させるため
にはガス流量を低下させればよい。

このようにして流動床粒子の採取を絶えず調節するため
に摩耗性粒子と直接に常に接触した弁を使用しない簡単
な方法が得られた。

狭窄部分の直径は、所望の最大抽出量に依存している。

多くの場合、この狭窄部分の直径は立ち上がり管直径の
約０．０１〜０．５倍である。

この立ち上がり管の中に噴入されるガスは、好ましくは
流動化ガスと同一とする。しかし場合によって所望の目
的と一致するその他任意のガスを使用する事ができる。

従ってガス噴入量の制御は種々の方法によって、すなわ
ち調節ガス量の調整によって、または立ち上がり管の狭
窄部分（オリフィス、スリーブあるいは弁）の寸法によ
って、または貯蔵容器中の圧力の調節によって実施する
事ができる。

さらに試料採取の必要に対応する粒子抽出量の変動は、
スリーブを適当直径の他のスリーブと交換する事により
、またはそれぞれ閉鎖弁を備えた複数のスリーブを立ち
上がり管上に並列に配置する事により、または狭窄弁の
開口度を変更する事により簡単に実施される。

また立ち上がり管はその狭窄部分の上流または下流に単
数または複数の安全弁を含む事ができるが、この弁の使
用はその安全機能に限定されるので、その摩耗率は現在
使用されている採取装置の弁よりもはるかに低い。

このような装置は、炭化水素触媒クラッキングユニット
において、再生器中の消耗した触媒粒子の連続的または
半連続的採取に特に適している。

公知のように、石油工業はクラッキング工程を一般に使
用し、この工程において高分子量−高沸点の炭化水素分
子が小分子炭化水素に分割され、これが所望の用途に適
した低温で沸騰する。この目的から現在最も使用されて
いる方法は、流体触媒クラッキング法である（英語でＦ
ｌｕｉｄ　Ｃａｔａｌｙ　−ｔｅｃ　Ｃｒａｃｋｉｎｇ
またはＦＣＣ法）。この方法においては、炭化水素装入
物が蒸発させられ、高温でクラブキング触媒と接触させ
られ、触媒が蒸気中に懸濁させられる。クラブキングに
よって所望の分子量範囲が得られ、これに対応して沸点
が低下した後に、得られた生成物から触媒が分離され、
ストリッピングされ、生成コークスの燃焼によって再生
され、再びクラブキング装入物と接触させられる。

触媒は一般に平均直径４０〜９０ミクロンのアルミナ粒
子から成り、その上に各種の金属が付着させられる。

再生器中において、これらの粒子を流動化しまたその上
に付着したコークスを燃焼するため、空気が使用される
。燃焼温度は６００〜９００℃の範囲にあり、噴入され
る空気流量は０．１〜１．０ｔ／ｈｒｒｒ（デフユーザ
面積）である。

触媒の再生条件を検査できる事が重要であり、本発明に
よる採取装置は、採取立ち上がり管の中に噴入されるガ
スとして例えば圧搾空気を使用する事により、このよう
な用途に好適である。

同様にこの装置は、流動床リフオーミング反応器の中に
おいて、また流動床水化処理反応器の中において試料採
取のために使用する事ができる。

本発明の採取装置のこれらのすべての用途は本発明の主
旨の中に含まれ、また立ち上がり管の中に噴入される空
気流量の変動による採取量の制御を自動化し、また他の
パラメータの種々の制御手段に接続する事ができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明す
る。

固体粒子のガス懸濁相すなわち流動床りを収容したケー
シングを１で示す。このケーシングの下端においてライ
ン３から圧搾ガス、例えば圧搾空気を供給されるデフユ
ーザ２から、沸騰型流動床を作るのに十分な流量が噴射
される。この図においてケーシング１に対して約４５°
の角度で傾斜配置された試料採取用立ち上がり管４がケ
ーシング内部において流動床の水準２の下方に開く。こ
の立ち上がり管４は採取流量を所定の限度以下に制限す
るための狭窄部分、この場合は小直径のスリーブ５を有
する。

立ち上がり管４が流動床の水準の下方に配置されている
ので、流動床の粒子は圧力によって立ち上がり管４の中
に押され、流動床から出るガス流によって同伴される。

従ってこれらの粒子は、スリーブ５と接続部Ｔによって
接続した貯蔵部６の中に入る。この貯蔵部６は排出導管
７に接続し、この排出管は粒子を予圧された容器８に送
り、この容器８は必要な採取量を貯蔵する事ができる。

この容器８の中には流動状態が接続されないので、原則
として濃密床が備えられるが、この容器８の底部にライ
ン１０からガスを供給されるデフユーザ９を配置して粒
子を運動状態に保持し、場合によってガスを掃気する事
ができる。

この予圧された容器８は図示のように弁１１を介して、
採取された容器を受けるための移動容器１２と連通ずる
事ができ、または公知のようにその他任意の空気式搬送
装置に連通ずる事ができる。

立ち上がり管４の中に、ケーシング１と、ライン１４と
の間に安全弁１３が備えられ、このライン１４によって
圧搾空気例えばガスが送入され、その流量が弁１５によ
って調整される。この流量は、試料採取ラインの温度を
所定値に保持するように、あるいは触媒の抽出によって
流動床の水準を調節するように調整される。

立ち上がり管４はケーシング１と自由に連通しているの
で、流動床の粒子は、これを懸濁状態に保持するガスに
よってこの立ち上がり管の中に同伴される。前述のよう
に、粒子の採取が継続する際に、スリーブ５による水頭
損失によって採取量を所定の最大値に制限する事ができ
る。さらに、ライン１４から噴射される圧搾ガスの流量
を調節する事により、あるいはライン１０によって容器
８の圧力を制御する事によって、試料の採取量を前記の
最高値以下に正確に調節する事ができ、あるいは弁１５
から噴射される空気量が狭窄部５の許容流量を越えた場
合に採取が停止される事によって採取を不連続的に行う
事ができる。この場合、流動床の触媒は抽出導管の中に
入る事ができず、流動床の中に押し戻される。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の装置の概念図である。 Ｌ・・・流動床、２・・・流動床水準、４・・・立ち上
がり管、５・・・スリーブ、６，７・・・排出部、８゜
１２・・・貯蔵部、１３・・・安全弁、１４・・・空気
導入ライン、１５・・・弁。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ケーシング外部に配置された試料採取用立ち上がり
   管（４）を含み、この立ち上がり管の下端が前記ケーシ
   ングの流動床の水準の下方に連通して流動床の延長部を
   成すように構成されたケーシング（１）中の流度床の固
   体粒子を採取する装置において、前記の立ち上がり管（
   ４）は採取量を制限するための狭窄部（５）を含み、前
   記ケーシング（１）と前記狭窄部（５）との間において
   、前記立ち上がり管（４）の中に調節量の圧搾ガスを噴
   射するための手段（１４、１５）が備えられて、前記圧
   搾ガス流量の適当な調節によって抽出される粒子の量を
   制御する事を特徴とする装置。 ２、前記狭窄部は小直径のスリーブ（５）によって構成
   される事を特徴とする請求項１に記載の装置。 ３、前記狭窄部（５）の直径は前記立ち上がり管の直径
   ０．０１乃至０．５倍の範囲にある事を特徴とする請求
   項２に記載の装置。 ４、前記立ち上がり管（４）の中に噴入されるガスは流
   動床ガスと同一ガスである事を特徴とする請求項１乃至
   ３のいずれかに記載の装置。 ５、流動床粒子の抽出量は、前記の噴入ガス流量の増大
   によって減少される事を特徴とする請求項１乃至４のい
   ずれかに記載の装置。 ６、試料採取量を制限する狭窄部分（５）は単一のオリ
   フィス、単数または複数のスリーブ、または単一の弁か
   ら成る事を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載
   の装置。 ７、前記の採取用立ち上がり管（４）は前記ケーシング
   の流動床の水準以下に配置された排出用部分（６）と連
   通する事を特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載
   の装置。 ８、前記排出部分（６）は貯蔵手段（８、 １２）と連通する事を特徴とする請求項１乃至７のいず
   れかに記載の装置。 ９、流動床型触媒クラッキングユニットの再生器中の接
   触粒子再生を検査するために請求項１乃至８のいずれか
   に記載の装置の利用。 １０、連続触媒リフォーミングユニット中のまたは流動
   床炭化水素の水化処理ユニット中の触媒粒子状態を検査
   するための請求項１乃至８のいずれかに記載の装置の利
   用。