JPH0347135B2

JPH0347135B2 -

Info

Publication number: JPH0347135B2
Application number: JP60038635A
Authority: JP
Inventors: Reimondo Guriinutsudo Aasaa; Edowaado Baagaado Jefurii; Rii Surondoson Rojaa
Original assignee: UOP LLC
Current assignee: Honeywell UOP LLC
Priority date: 1984-02-27
Filing date: 1985-02-27
Publication date: 1991-07-18
Also published as: DK87185D0; CN85103262A; DK164356C; ATE33947T1; JPS60209240A; HUT42349A; FI80388C; ES540703A0; AU3903685A; DE3562459D1; TR22925A; CA1219734A; FI850776A0; KR890002150B1; NO163358B; PT80023A; DD239952A5; CS247194B2; EP0154492A2; EP0154492A3

Description

【発明の詳細な説明】本発明は種々の炭化水素供給原料の蒸気相転化
に特に有効な、多段階半径流接触反応器系に関す
る。この反応器系では、反応物流を細長い反応器
室内に垂直に配置された２つまたはそれ以上の反
応器区画に通し、環状床として該反応器区画を通
つて移動する触媒粒子と接触させることによつて
該反応物流を処理する。

今までに、反応物流が垂直に位置した環状触媒
床を通る半径流で処理される反応器系（特に蒸気
相で行われるような炭化水素転化プロセスに関し
て、設計及び操作上の利点を多く提供する配置）
を用いて、種々な炭化水素転化プロセスが行われ
てきた。これらのプロセスでは、垂直に配置され
た外側管状触媒保留スクリーン内に内側管状触媒
保留スクリーンを共軸に配置することによつて限
定された、垂直に配置された環状触媒保留区画
（一般に孔質またはスロツト付きの中央パイプに
よつて支持されている）内に、触媒粒子が典型的
に装入されている。このような反応器系を用いた
典型的なタイプの炭化水素転化プロセスの実例
は、接触リホーミング、パラフインの接触脱水素
及びアルキル芳香族類の接触脱水素である。

米国特許第2683654号は垂直に配置された環状
触媒床を側面方向及び半径方向に通つて反応物流
が流れる、初期の一段階反応器系を説明してい
る。この反応器系は固定触媒床を収容するように
設計されており、反応物流は反応器壁と環状触媒
床との間に作られた環状空間内を下方に流れ、床
を通つて半径方向に流れ孔質中央パイプに入る。
次に、反応物流は連続的に下方に流れて、反応器
系から放出される。米国特許第3692496号は、反
応器室に装入された反応物流が外側の環状空間か
ら環状触媒床を通つて内側または中央のマニホル
ド空間へ半径方向に流れるという点で、本発明に
幾らか関係した反応器系を述べている。この場合
の反応器系は触媒粒子を１つの環状触媒保留区画
から次の下方の環状触媒保留区画への重力流によ
つて下方に処理するように設計された積重ね反応
器区画（及びその結果としての積重ね環状触媒
床）から成る多段階反応器系であり、触媒粒子を
最下部の反応器区画から回収して再生する。最後
に述べた多段階反応器系の変形は、並んだ反応室
内に環状触媒床がそれぞれ含まれている米国特許
第3725248号の反応器系及び、反応物流が逆に中
央の反応物流路から環状触媒床を通つて半径方向
に流れて、前記触媒床と反応器室壁によつて形成
される環状空間内で回収される米国特許第
3882015号の反応器系である。

多段階反応器系を通る触媒粒子のより均一な流
れを促進するために、内側触媒保留スクリーンと
外側触媒保留スクリーンから等距離に、環状触媒
保留区画の底部に等間隔に複数の触媒回収流路を
配置し、あらゆる方向からの各触媒粒子流を該流
路に流入させるように設計されたコニカル・キヤ
ツプによつて各流路の先端を被覆する方法がとら
れている。このアプローチ、ならびにここで意図
するような移動床反応器の多くの構造上の詳細は
米国特許第3706536号に説明されている。この設
計はより均一な触媒流を促進するために有効であ
るが、米国特許第4110081号は触媒停滞が生じて
全反応器系を害することを認めている。このよう
に、内側触媒保留スクリーンに隣接する環状触媒
保留区画を通つて下降する触媒粒子は反応物流の
内部に向う半径流によつて、この位置に留保され
がちである。下降する粒子は反応物流の半径流の
影響を受けて触媒保留区画の底部に接近するの
で、前述の触媒回収流路への流入は幾らか妨げら
れる。この結果、該触媒粒子は内側の触媒保留ス
クリーンに停滞して、触媒保留区画の底部に基づ
いて該内側スクリーン方向に上方が先細りになつ
た、三角形の断面積を有することを一般に特徴と
する停滞触媒塊を形成する傾向がある。

この問題を解決するために、前記米国特許第
4110081号は多くの触媒回収流路の丁度上方に、
内側触媒保留スクリーンに隣接した環状、または
殆んど環状の開口を通して環状触媒保留区画から
触媒を除去するように、複数の触媒回収スクープ
または単独の円盤形カバープレートを用いること
を開示している。この設計の主な欠点は、環状触
媒通路を形成する触媒スクープまたは円盤形プレ
ートの下方の環状触媒保留区画の下部にかなり多
量の触媒を停滞させることである。この部分に、
触媒は停滞してプロセス蒸気に曝されて、過剰な
コーキング及び不活化を受けることになる。貴重
な触媒の損失の他に、このような停滞した触媒は
コークス塊を形成し、触媒流を妨げるまたは反応
器系のこの部分に損傷を与えることになる。

移動する環状触媒床を通る半径流中で反応物流
を処理するための改良された多段階反応器系を提
供することが、本発明の目的である。前記多段階
反応器系の環状触媒保留区画を通つて触媒粒子が
より均一に流れるようにすることが、本発明の他
の目的である。さらに、触媒粒子が最上反応器区
画から前記多段階反応器系を通つて移動する、改
良された触媒輸送系を提供して、プロセス中に触
媒停滞が生ずる可能性を排除するまたは大きく減
ずることが、本発明の他の目的である。本発明の
この他の目的には、環状触媒床を通るプロセス蒸
気の分布を改良することも含まれている。

本発明の広範囲な態様の１つでは、本発明は重
力流によつて反応器系を通る環状床として移動す
る触媒粒子と反応物流を半径流接触させるための
多段階反応器系から成り、次の要素を組合わせて
含有する：(A)垂直に細長く限定された室；(B)前記
室内に垂直に間隔をおいて配置された少なくとも
２つの反応器区画；(C)前記反応器区画の少なくと
も１つは次の要素を含有する：（）触媒保留区
画を形成するために、垂直に配置された外側管状
触媒保留スクリーン内に共軸に配置され、底部が
閉塞した内側管状触媒保留スクリーン、前記触媒
保留区画はその外部空間周囲と前記内側触媒保留
スクリーンによつて限定された内部空間内にマニ
ホルド空間を有する；（）前記環状触媒保留区
画を覆う、上部の横断仕切り手段；（）前記触
媒保留区画の下方の第二横断仕切り手段、前記第
二横断仕切り手段は前記内側触媒保留スクリーン
に隣接して環状触媒通路を与える開口を有する；
（）次の要素から成る触媒輸送手段：(a)前記第
二横断仕切り手段の下方に伸びる管状凹み；(b)前
記環状触媒保留区画の下方に、前記環状触媒通路
と同空間にわたつて環状触媒回収帯を形成するた
めの、前記管状凹み内で前記内側触媒保留スクリ
ーンを支持する底部の横断仕切り手段；(c)前記環
状触媒回収帯の底部に、その内壁及び外壁に隣接
して均一に配置された、複数の触媒排出手段；及
び(d)前記排出手段及び次の下部触媒保留区画に連
結した、複数の細長い触媒輸送流路；これによつ
て触媒粒子が上部反応器区画から次の下部反応器
区画に重力流によつて移動し得る；（）各前記
反応器区画の上部に設けられた反応物流導入手
段、前記導入手段はその内部の触媒保留区画周囲
のマニホルド空間と開放的に連通している；及び
（）内側触媒保留スクリーンの上端に連絡し、
前記スクリーンによつて限定された内部マニホル
ド空間と開放的に連通した、前記反応器区画の
各々からの反応物流排出手段；(D)前記室の上部に
連結した触媒導入手段；及び(E)前記室の下部に連
結した触媒排出手段。

本発明の他の態様では、本発明は最下部の反応
器区画が次の要素から成ることを特徴とする：(A)
環状触媒保留区画を形成するように、垂直に配置
された外側管状触媒保留スクリーン内に共軸に配
置された、底部が閉塞した内側管状触媒保留スク
リーン、前記環状触媒保留区画はその外部空間周
囲及び、前記内側の触媒保留スクリーンによつて
限定されたその内部空間内にマニホルド空間を有
する；(B)前記環状触媒保留区画を覆う上部の横断
仕切り手段；及び(C)内側環状触媒保留スクリーン
に隣接し、このスクリーンと限られた室とによつ
て限定された環状触媒通路。

さらに他の態様では、本発明は重力流によつて
反応器系を通る環状床として移動する触媒粒子と
反応物流を半径流接触させるための多段階反応器
系から成り、次の要素を組合わせて含有する：(A)
垂直に細長く限定された室；(B)前記室内に垂直に
間隔をおいて配置された３個の反応器区画；(C)前
記反応器区画の２個は次の要素を含有する：（）
触媒保留区画を形成するために、垂直に配置され
た外側管状触媒保留スクリーン内に共軸に配置さ
れた、底部が閉塞した管状触媒保留スクリーン、
前記触媒保留区画はその外部空間周囲と前記内側
触媒保留スクリーンによつて限定されたその内部
空間内にマニホルド空間を有する；（）前記環
状触媒保留区画を覆う、上部の横断仕切り手段；
（）前記触媒保留区画下方の第二横断仕切り手
段、前記第二横断仕切り手段は前記内側触媒保留
スクリーンに隣接して環状触媒通路を与える開口
を有する；（）次の要素から成る触媒輸送手
段：(a)前記第二横断仕切り手段の下方に伸びる管
状凹み；(b)前記環状触媒保留区画の下方に、前記
環状触媒通路と同空間にわたつて環状触媒回収帯
を形成するための、前記管状凹み内で前記内側触
媒保留スクリーンを支持する底部の横断仕切り手
段；(c)前記環状触媒回収帯の底部に、その内壁及
び外壁に隣接して均一に配置された、複数の触媒
排出手段；及び(d)前記排出手段及び次の下部触媒
保留区画に連結した、複数の細長い触媒輸送流
路、これによつて触媒粒子が上部反応器区画から
次の下部反応器区画へ重力流によつて移動し得
る；（）各前記反応器区画の上部に設けられた
反応物流導入手段、前記導入手段はその内部の触
媒保留区画周囲のマニホルド空間と開放的に連通
している；及び（）内側触媒保留スクリーンの
上端に連絡し、前記スクリーンによつて限定され
た内部マニホルド空間と開放的に連通している、
各前記反応器区画からの反応物流排出手段；(D)前
記室の上部に連結した触媒導入手段；及び(E)前記
室の下部に連結した触媒排出手段。

さらに他の態様では、本発明は重力流によつて
反応器系を通る環状床として移動する触媒粒子と
反応物流を半径流接触させるための多段階反応器
系から成り、次の要素を組合わせて含有する：(A)
垂直に細長く限定された室；(B)前記室内に垂直に
間隔をおいて配置された４個の反応器区画；(C)次
の要素から成る３個の前記反応器区画：（）触
媒保留区画を提供するために、垂直に配置された
外側管状触媒保留スクリーン内に共軸に配置され
た、底が閉塞した内側管状触媒保留スクリーン、
前記触媒保留区画はその外部空間周囲と前記内側
触媒保留スクリーンによつて限定されたその内部
空間内にマニホルド空間を有する；（）前記環
状触媒保留区画を覆う、上部の横断仕切り手段；
（）前記触媒保留区画下方の第二横断仕切り手
段、前記第二横断仕切り手段は前記内側触媒保留
スクリーンに隣接して環状触媒通路を与える開口
を有する；（）次の要素から成る触媒輸送手
段：(a)前記第二横断仕切り手段の下方に伸びる管
状凹み；(b)前記環状触媒保留区画下方に、前記環
状触媒通路と同空間にわたつて環状触媒回収帯を
提供するための前記管状凹み内で前記内側触媒保
留スクリーンを支持する底部の横断仕切り手段；
(c)前記環状触媒回収帯の底部に、その内壁及び外
壁に隣接して均一に配置された、複数の触媒排出
手段；及び(d)前記排出手段及び次の下方の触媒保
留区画に連結した、複数の細長い触媒輸送流路、
これによつて触媒粒子が上部反応器区画から次の
下方の反応器区画に重量流によつて移動し得る；
（）前記反応器区画の各々の上部に設けられた
反応物流導入手段、前記導入手段はその内部の触
媒保留区画周囲のマニホルド空間と開放的に連通
している；及び（）内側触媒保留スクリーンの
上端に連絡し、前記スクリーンによつて限定され
た内部マニホルド空間と開放的に連通した、前記
反応器区画からの反応物流排出手段；(D)前記室の
上部に連結した触媒導入手段；及び(E)前記室の下
部に連結した触媒排出手段。

本発明の他の目的及び態様は、以下の詳細な説
明によつて明らかであろう。

前述したように、本発明の多段階反応器系は通
常のリホーミング条件におけるナフサ・フイード
ストツクの連続接触リホーミングへの使用に特に
適している。この連続リホーミング・プロセスは
一般に、アルミナ担体白金触媒の存在下で行われ
る。この触媒は典型的に1/32〜1/8インチの直径
範囲を有する球状触媒であり、自由流の特性を改
良し、反応器系を通つて下降する触媒カラムの架
橋と閉塞を阻止するものである。この系の反応器
区画間に用いる比較的小直径の複数の触媒輸送流
路に関連して、１つの反応器区画から他の反応器
区画からの重力流を促進するために、球状触媒粒
子が小直径であり、特に約1/8インチ以下である
ことが特に重要である。

本発明の範囲を完全に理解させるために、環状
触媒保留区画の説明に関連して用いた「スクリー
ン」なる用語は、触媒を触媒床に限定するととも
に、触媒床を通つて反応物が容易に流れるように
させる適当な手段を含めた、広い意味を有するよ
うに意図した。このようなスクリーンは先行技術
で多く知られており、環状触媒保留区画を通つて
下降する触媒粒子が多少もろいので、このような
内側及び外側のスクリーンは触媒消耗を最小にす
るように設計されるのが望ましい。このようなス
クリーンの１つのタイプは触媒保留区画の内側に
面したフラツトフエース・ワイヤから成るとし
て、今までに述べられている。さらに詳しく述べ
ると、スクリーン要素は垂直に平行に配置された
フラツトフエース・ワイヤから成り、ワイヤ間に
触媒粒子が捕捉されたり、ワイヤ間から触媒粒子
が損失したりしないように、ワイヤはくさび形で
あり、密な間隔で配置されている。垂直に配置さ
れたフラツトフエース・ワイヤによつて、触媒粒
子は環状触媒保留区画を通つて、最小の摩擦及び
消耗で下方に流れることができる。密な間隔で配
置されたフラツトフエース・くさび形ワイヤはこ
のワイヤ間にくさび形の開口をもたらす。このく
さび形開口に流入する粒子はこの中に保留される
ことなく、外方に放出されるので、保留スクリー
ンの閉塞及びその結果の、触媒床を通る蒸気流の
妨害を阻止することができる。フラツトフエー
ス・ワイヤ型の好ましい触媒保留スクリーンは前
記米国特許第3706536号にさらに詳しく述べられ
ている。これの代りに、スクリーンがパンチ・プ
レート、穿孔プレートまたは穿孔パイプから成る
ことも可能である。穿孔は触媒粒子の通過を阻止
するがスクリーンを通る反応物流のなめらかな流
れを可能にするような大きさである。この穿孔は
円、方形、長方形、三角形、細い横または縦のス
リツト等を含めた、適当な形状をとり得る。

本発明に用いられるスクリーンが円筒状スクリ
ーンのみに限定されないことは注目すべきであ
る。むしろ、スクリーンは円筒状に似た粒子保留
構造体を作るようなやり方で連結された、一群の
平面的セグメントから成り得る。平面的要素とは
対照的に、この代りに、例えば米国特許第
2683654号及びさらに最近では米国特許第4110081
号に開示されているスクリーンのように、スクリ
ーンは一群の扇形要素をも含むことができる。こ
の扇形構造も米国特許第4167553号に開示されて
いるように、種々な配置をとることができる。次
に、実際の環状液体分配容積と円筒状液体分配容
積の形状が触媒保留スクリーンの特定の設計によ
つて決定されることを認識するべきである。従つ
て、本発明の触媒保留スクリーンに用いられる
「管状」なる用語は円形、角形または扇形の形状
の組合わせも含めて、適当な横断面形状を含むよ
うに意図されたものであり、環状触媒保留区画な
らびに外側の環状反応物分配帯もこれに応じた横
断面形状を有することになることを認識しなけれ
ばならない。特に外側触媒保留スクリーンに関連
して、扇形形状は前記の米国特許第4110081号に
実際に示されているような円形形状の内側触媒保
留スクリーンと特に組合わせた場合に、好ましい
横断面形状になる。

以下では、本発明の１つ以上の態様を示す添付
図面を参照しながら、本発明の概念をさらに説明
する。図面は本発明の多段階反応器系の特定の形
状を表すものであるが、上述したように、このよ
うな反応器系は特定の用途に顕著な特異的事情に
合わせて、種々な形状をとり得るものであり、本
発明の広範な用途をここで考察するような典型的
な態様に限定することは意図されていない。さら
に、図面中の図は主要な項目と部分のみを示し
た、本発明の多段階反応器系の簡略図である。
種々なポンプ、始動ライン、バルブ、人員専用路
ハツチ、接近ポート及びその他の類似した項目の
ような詳細は、本発明による反応器系を理解する
ために重要ではないので省略した。図示した反応
器系を改良するためのこのような付属物の利用は
当業者が充分に理解できる範囲のものであり、そ
の結果の発明を添付の特許請求の範囲及び本質外
に排除することにはならないものである。

上述したように、図１〜４に図解する反応器系
はそれに開示された態様に本発明の範囲を限定し
ようと意図するものではない。さらに、図には主
要な構造項目のみを図示したが、反応器系に通常
付随する、あまり重要ではない項目の添加は当業
者が充分に理解できる範囲のものである。

次に、特に図面を参照しながら、本発明を説明
する。垂直に細長く限定された室または容器１は
一般的に２及び３で示した、垂直に間隔をおいて
配置された、２つの反応器区画を収容する。室１
つの上端には第一反応器区画２の上方に、反応物
流導入口５及び触媒導入口６を有する熱交換器区
画４が存在する。最後に挙げた導入口６はフラン
ジ８から懸吊された触媒導入区画７に通じ、触媒
は前記導入区画から複数の触媒輸送管９に分配さ
れる。触媒輸送管９は、触媒輸送流路１２に連結
して均一に間隔をおいて配置された複数の排出手
段１１を有する再分配区画１０内に、触媒を放出
する。予め熱せられて導入口５から導入される反
応物流が複数の触媒輸送管９と接触する際に、触
媒輸送管９を通る触媒粒子との熱交換が生ずるこ
とに注目すべきである。このように予熱された触
媒は管９及び触媒再分配区画１０において、水素
の存在下で還元されるのが望ましい。例えば、前
述のナフサ・フイードストツクの接触リホーミン
グでは、新鮮及び／または再生の白金含有リホー
ミング触媒は導入口６から導入され、水素の存在
下で触媒輸送管９を通るが、この際に予熱されて
導入口５から典型的に約900〜1000〓またはそれ
以上の温度で導入されるナフサ・フイードストツ
クとの間接的な熱交換によつて、触媒は熱せられ
て還元される。

上部反応器区画２は底が閉塞した内側の管状触
媒保留スクリーン１３を備える。触媒保留スクリ
ーン１３は垂直に配置された外側管状触媒保留ス
クリーン１４内に共軸に配置されて、環状の触媒
保留区画１５を形成する。外側触媒保留スクリー
ン１４の周囲と室１の器壁とによつて限定され
て、外側環状反応物分配帯１６が存在することも
認められる。上部通路区画１７からの反応物流は
回収され、環状反応物分配帯１６を通つて分配さ
れる。次に反応物は環状反応物分配帯１６から流
出し、触媒保留区画１５内の触媒を半径方向に横
切つて流れる。環状触媒保留区画１５の上方に
は、反応物が触媒床を通つて半径方向に流れ、触
媒床の上から下降しないように、カバープレート
１８が備えられる。さらに、反応物は触媒床を通
つて放射状パターンで流れるが、触媒は触媒保留
区画１５を通つて下降すること、及び区画１５内
の触媒が静止していないことを注目すべきであ
る。前述したように、前のパラグラフで述べた触
媒保留スクリーンに対して用いた「管状」なる表
現は円形、角形または扇形形状の組合わせを含め
た、適当な横断面形状を含むように意図したもの
であり、環状触媒保留区画ならびに外側環状反応
物分配帯はこれに応じた横断面形状を有すること
になる。特に外側触媒保留区画に関連した、扇形
形状は、前記米国特許第4110081号に実際に示さ
れているような円形形状の内側触媒保留スクリー
ンと組合わせた場合に特に、好ましい横断面形状
のひとつである。

管状触媒保留スクリーンの正確な形状に関係な
く、複数の触媒流路手段１２が間隔をおいて配置
され、再分配区画１０から環状触媒保留区画１５
までの触媒の均一な輸送を行う。用いる触媒輸送
流路の数は反応器区画の直径に依存する。２つの
触媒保留スクリーン１３と１４の間の半径方向の
間隔はかなり短く、このため触媒保留区画１５が
かなり狭くなり、内側触媒保留スクリーン１３に
よつて限定された内部マニホルド空間１９まで触
媒床を通過する反応物流の圧力低下を最小にする
ことができる。従つて、単円形状の触媒輸送流路
１２は触媒保留区画内に触媒を均一に分配するた
めに一般に充分であろう。図２を参照すると、特
に好ましい配置の装置が見られる。触媒輸送流路
１２が断続線で示された円「Ｃ」に沿つて円形に
配置されているのが見られる。円「Ｃ」は触媒保
留スクリーン１３と１４に関して、触媒の約半分
が円「Ｃ」内に放出され、残りが該円の外側へ放
出されるように触媒を下方に放出させるために間
隔をおいて配置される。

反応物流回収流路２０は円側触媒保留スクリー
ン１３を排出口２１に連結させる。このように、
本発明の反応器系は、反応物流をマニホルド空間
の底部から除去する一般的な方法に反して、内部
マニホルド空間１９の上部から反応物流を排出さ
せる。反応物流を内部マニホルド空間１９の下部
からではなく上部から排出させることによつて、
触媒床の長さに沿つた圧力低下がより均一になる
ため、触媒床を通つて反応物流がより良好に分配
されることになる。触媒床の長さに沿つた圧力低
下の改良は、内部マニホルド空間１９内の反応物
の速度水頭が環状反応物分配帯１６内の反応物流
の速度水頭とつり合つているという事実から生ず
る。分配帯１６の下端では、反応物の速度水頭は
０である。従つて、反応物流が分配帯１６の入口
から分配帯１６の下端まで流れるにつれて、除々
に反応物流の減速が生ずる。この減速によつて、
分配帯１６の入口から分配帯１６の下端までの圧
力上昇が対応して生ずる。この圧力勾配を相殺す
るために、内部マニホルド空間１９の上部出口か
らマニホルド空間１９の下端部までの圧力勾配が
上昇するように、内部マニホルド空間１９から反
応物を回収するのが望ましい。反応物をマニホル
ド空間１９の下部から回収する一般的な方法に反
して、反応物をマニホルド空間１９の上部から回
収するならば、このことが実現する。内部マニホ
ルド空間１９から回収することによつて、マニホ
ルド空間１９の上端における速度水頭は最大にな
るが、マニホルド空間１９の下端部における速度
水頭は実質的に０になる。従つて、分配帯１６と
マニホルド空間１９内の速度水頭はつり合い、最
低の速度水頭は分配帯１６の下端とマニホルド空
間１９の下端において生じ、最高の速度水頭は分
配帯１６の上部入口とマニホルド空間１９の上部
出口において生ずることになる。これに応じて、
分配帯１６とマニホルド空間１９の下端では最高
圧力が生ずるが、分配帯１６とマニホルド空間１
９の上端では最低圧力が存在することになる。こ
のように、触媒床の長さに沿つた圧力勾配は比較
的一致したものであり、最高圧力は触媒床の下端
にあり、最低圧力は触媒床の上端にある。この結
果、触媒床の長さに沿つた圧力低下はかなりつり
合いのとれたものになり、触媒床を通つて反応物
が良好に分配され、触媒がより効果的に利用され
ることになる。

反応器区画２の下端仕切り手段２２は内側触媒
保留スクリーン１３に直接隣接した環状触媒通路
２３を与える。一般に数字２４で示す触媒輸送区
画は前記仕切り手段２２の下方に伸びて設けら
れ、この輸送区画は前記仕切り手段２２の内周か
ら懸吊した管状凹み２５から成る。内側触媒保留
スクリーン１３は管状凹み２５の底部の横断仕切
り２６に支えられ、環状触媒保留区画１５の下方
に、環状触媒通路２３と同空間にわたつて、環状
触媒回収帯２７を与えている。添付図面の図３と
４は前記触媒輸送区画２４の好ましい配置と前記
内側触媒保留スクリーン１３を支持するための好
ましい配置を説明するものである。次に、図３と
４を参照すると、これには底部横断仕切り２６に
付着した管状ソケツト手段２８が示されている。
内側触媒保留スクリーン１３には底部横断仕切り
手段２９が備えられてあり、付加物３０が前記仕
切り手段２９の底部に付着されることによつて、
前記内側触媒保留スクリーン１３は前記ソケツト
手段２８内に着脱可能に嵌合されている。触媒輸
送手段２９はさらに、環状触媒回収帯２７の底部
からの触媒排出手段３１を含んでおり、この排出
手段は均一に間隔をおいて配置されており、環状
触媒保留区画１５からの触媒の均一な回収を容易
にする。添付図面の図３に示すように、環状触媒
回収帯２７内には、触媒排出手段３１の間に点在
して、傾斜バツフル手段４８が設けられており、
これによつて下降する触媒粒子は環状触媒通路２
３から排出口内に集中的に流入する。環状触媒通
路２３から複数の触媒流路３２へ移動すること
は、反応器区画２と３の間の触媒通路の横断面積
が減少し、前記通路による前記反応器区画間の反
応器蒸気の漏出が最小になる点で望ましい。さら
に、半径方向の蒸気流が触媒を中央パイプ１３方
向に押し、重力が触媒を環状触媒回収帯２７内に
下降させるために、外側スクリーン１４近くに触
媒の停滞が存在しないことは注目すべきである。
そのため、前述の触媒輸送区画２４は環状触媒保
留区画１５から次の下方の触媒保留区画３３まで
の輸送の如何な個所においても触媒を殆んど停滞
させないことが理解されるであろう。図１に戻つ
て参照すると、触媒排出手段３１から下方に伸び
る開放端触媒流路手段３２によつて触媒保留区画
１５から次の下部反応器区画３内の環状触媒保留
区画３３への触媒の移動と均一な分配が行われる
ことが見られる。

最下部の反応器区画３の構造と配置は、内側管
状触媒保留スクリーン３４が垂直に配置された外
側管状触媒保留スクリーン３５内に共軸に配置さ
れて前述の環状触媒保留区画３３を提供するとい
う点で、反応器区画２の構造と配置に或る程度類
似している。この他、反応器区画３は前記触媒保
留区画３３の全長周囲の外側環状反応物流分配帯
３６、前記内側触媒保留スクリーン３４によつて
限定された内部マニホルド空間３７、及び反応物
流が前記触媒保留区画内に直接オーバーヘツド流
入するのを阻止するための、触媒保留区画３３上
のカバープレート３８を含んでいる。反応物流導
入口３９は反応物流分配帯３６と開放的に連通し
ており、反応物流排出口４０は反応物流回収流路
４１を介して内部マニホルド空間３７に開放的に
連通している。反応器区画２の場合と同様に、反
応器区画３の反応物流排出口４０は同区画の上部
に位置しており、反応物流分配帯３６と内部マニ
ホルド空間３７における速度水頭をつり合わせて
いる。

反応器区画２から排出口２１によつて回収され
た反応物流は、導入口３９から反応器区画３へ再
導入する前に、典型的に加熱手段（図示せず）に
よつて処理される。従つて、反応器区画２の排出
口２１からの流出反応物流は、典型的に再熱され
て、導入口３９によつて、反応器区画３と分配帯
３６へ導入される。次に、反応物流は半径流で触
媒保留区画３３を通り、内部マニホルド空間３７
へ再回収され、次に流路４１や排出口４０によつ
てオーバーヘツド排出される。

管状触媒排出口は、最下部反応器区画３の底部
から設けられている。内側触媒保留スクリーン３
４の下端は、前記排出口内に共軸に設けられて、
前記内側触媒保留スクリーン３４に直接隣接し
て、触媒保留区画３３の下方に環状触媒通路４３
を与える。内側触媒保留スクリーン３４の下端
は、横断仕切り手段４４によつて閉ざされてい
る。この仕切り手段４４は、前記スクリーンをソ
ケツト手段４６内に挿入可能に据え付けるための
テーパープラグ４５を有し、内側触媒保留スクリ
ーン３４を完全に支えている。ソケツト手段４６
は、同心的に排出口４２内に配置されて、半径方
向に間隔をおいて垂直に配置された複数のフイン
４７によつて、その器壁に固定されている。

本発明の多段階反応器系の有用性をさらに説明
するために、次に添付図面の図１に示した反応器
内で行われる接触リホーミング操作を説明する。
この説明のために、200°−400〓範囲の沸点を有
する直留ガソリン・フラクシヨンを水素に富んだ
リサイクル流と混合して、導入口５によつて反応
器に装入する。水素と混合したガソリン・フラク
シヨンの接触リホーミングは、触媒導入口６によ
つて積重ね反応器系の上部へ導入された適当な球
状リホーミング触媒と接触して行なわれる。導入
口６を通つて入つた球状触媒粒子が、新鮮触媒貯
蔵手段及び／または適当な触媒再生手段からの触
媒粒子用に流動化リフトを提供するために用いら
れる水素の存在下で接触リホーミングを行うこと
が推定される。従つて、約900°−1000〓の範囲の
温度で導入口５から入る装入流は、輸送管９の周
囲を通つて、同管内に含まれる触媒粒子と熱交換
を行う。触媒はそれによつて熱せられ、流動化リ
フト水素の存在下で還元される。次に触媒は、区
画１０から触媒輸送流路１２と触媒保留区画１５
に再分配される。触媒保留区画１５では、前記反
応物流は触媒床を通つて内部マニホルド空間１９
へ流れるので、触媒粒子は、反応物流分配帯１６
から半径流で流れる反応物流と接触する。

内部マニホルド空間１９に入つた後に、反応器
区間２からの反応物流は、上方に向つて流れ、内
部マニホルド空間１９から排出口２１を通つて回
収される。前述したように、この配置は反応物流
を触媒保留区画１５内に配置された触媒床を通し
て均一に分配させる。このことは内部マニホルド
空間１９内の反応物流の速度水頭が分配帯１６内
の反応物流の速度水頭とつり合つているため、環
状触媒床１５の全長にわたつて実際に均一な圧力
低下が実現する。

リホーミングプロセス全体は吸熱性であるた
め、反応器区画２からの流出物は反応器区画３へ
導入される前に、再熱されることが望ましい。一
般に、加熱は約900〓以上のオーダーの温度へ反
応物流を昇温させるのに十分でなければならな
い。再熱された反応物流は、導入口３９を通つて
導入され、環状分配帯３６へ流れる。次に、反応
物は、反応器区画２に関して述べた反応物流と同
様に、環状触媒保留区画３３内に含まれている触
媒と接触して、半径方向に分配帯３６を通つて内
側に流れる。次に、反応物流は、内部マニホルド
空間３７内に流れ、排出口４０によつて回収され
る。

反応物流の内部への半径流の影響下で、環状触
媒保留区画１５を通つて下降する触媒粒子は、内
側触媒保留スクリーン１３に直接隣接した環状通
路２３内に流入する。次に、触媒粒子は、環全体
から複数の触媒輸送流路への妨害のない移動を保
証する環状触媒回収帯２７を通つて下降を続け
る。環から複数の触媒輸送流路への妨害のない移
動によつて、反応器区画間の触媒通路の横断面積
が最小になる。そしてこれによつて次に、前記通
路からのプロセス蒸気の漏出が最小となる。この
移動は添付図面の図３と４に明確に定義されてい
るような触媒排出手段３１の間に点在し、その周
囲に伸びている傾斜バツフル４８によつて、触媒
の停滞が殆んどなく行われる。前記触媒排出手段
は前記触媒回収帯の幅と実際に等しい直径である
ことが望ましい。

下部触媒保留区画３３内を下降する触媒粒子は
環状触媒通路４３方向に流れる。前記通路は内側
触媒スクリーン３４の底部と環状触媒排出口４２
の器壁とによつて形成されるものである。垂直に
配置されたバツフル４７は内側触媒保留スクリー
ン３４を支持する他に、触媒回収手段（図示せ
ず）内に触媒を放出する前に、環状通路内への触
媒のピストン流を確立させるようにも作用する。
触媒回収手段は排出口４２に開放的に連通してお
り、先行技術の方法と一致して触媒をリサイクル
及び／または再生のために放出する前に、触媒を
水素に富んだリサイクル流によつて洗浄すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図１は、細長く限定された室１に完全に収容さ
れた、本発明の反応器系の縦断面図を示すもので
ある。容易に認められるように、室１には垂直に
間隔をおいて配置された反応器区画２と３が存在
する。横断面は、触媒保留スクリーン、触媒輸送
流路及び反応物輸送流路を含む反応器区画２と３
の内部を示すのに役立つ。図２は、反応器区画２
の横断面図であり、触媒スクリーンに関係した触
媒分配流路の位置を示すものである。図３は反応
器区画２の下部の横断面図であり、特に管状凹み
内の触媒回収流路を示す。図４は、反応器区画２
の下部の縦断面図であり、管状凹み及び触媒の回
収に関連した項目の詳細を示す。１……反応器室、２，３……反応器区画、５…
…反応物導入口、６……触媒導入口、７……触媒
導入区画、９……触媒輸送管、１０……再分配区
画、１１……触媒排出手段、１３……内側触媒保
留スクリーン、１４……外側触媒保留スクリー
ン、１５……触媒保留区画、１６……反応物分配
帯、１７……通路区画、１８……カバープレー
ト、１９……内部マニホルド空間、２２……仕切
り手段、２３……環状触媒通路、２５……管状凹
み、２７……環状触媒回収帯、２８……管状ソケ
ツト手段、２９……触媒輸送手段、４８……傾斜
バツフル手段。

Claims

【特許請求の範囲】１重力流によつて反応器系を通る環状床として
移動する触媒粒子と反応体流を半径流接触させる
ための多段階反応装置において、次の要素： (A) 垂直に伸びた限定された室； (B) 前記室内に垂直に間隔をおいて配置された少
なくとも２つの反応器区画； (C) 次の要素： () 垂直に配置されそして透孔を有する外側
管状触媒保留スクリーン内に共軸で配置され
て環状触媒保留区画を与える、底部が閉塞し
かつ透孔を有する内側管状触媒保留スクリー
ンであつて、前記触媒保留区画は、その外部
周囲にあつてかつ前記内側触媒保留スクリー
ンにより定められるその内側空間内のマニホ
ルド空間を有する、内側管状触媒保留スクリ
ーン； () 前記環状触媒保留区画を覆う上部横断仕
切り手段； () 前記内側触媒保留スクリーンに隣接して
環状触媒通路を形成する開口を備えた、前記
触媒保留区画下方の第二横断仕切り手段； () 次の要素： (a) 前記第二横断仕切り手段の下方に伸びた
管状凹み； (b) 前記環状触媒保留区画の下方でかつ前記
環状触媒通路にわたる環状触媒回収帯を提
供する、前記凹み内で前記内側触媒保留ス
クリーンを支持する底部横断仕切り手段； (c) 前記環状触媒回収帯の底部に一様に間隔
を置いて設けられ、回収帯の内壁及び外壁
に隣接した複数の触媒排出手段；及び (d) 触媒粒子を重力流によつて上部反応器区
画から次の下部反応器区画へ移動させるた
めの、前記排出手段と次の触媒保留区画と
に連結した複数の細長い触媒輸送流路；から成る触媒輸送手段； () 各前記反応器区画の上部に設けられ、反
応器区画内の触媒保留区画周囲のマニホルド
空間と開放的に連通する反応体流導入手段；
及び () 内側触媒保留スクリーンの上端に連結
し、前記スクリーンによつて定められる内部
マニホルド空間と開放的に連通する、各前記
反応器区画からの反応体流排出手段；からなる少なくとも１つの前記反応器区画； (D) 前記室の上部に連結した触媒導入手段；及び (E) 前記室の下部に連結した触媒排出手段；の組合せからなる反応装置。２最下部反応器区画が次の要素： (A) 垂直に配置された外側管状触媒保留スクリー
ン内に共軸で配置されて環状触媒保留区画を与
える、底部が閉塞した内側管状触媒保留スクリ
ーンであつて、前記触媒保留区画は、その外部
周囲にあつてかつ前記内側触媒保留スクリーン
により定められるその内側空間内のマニホール
ド空間を有する、内側管状触媒保留スクリー
ン； (B) 前記環状触媒保留区画を覆う上部横断仕切り
手段；及び (C) 前記内側管状触媒保留スクリーンと前記限定
された室に隣接しかつこれらによつて定められ
る環状触媒通路；から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の反応装置。３内側触媒保留スクリーンが触媒排出手段内に
支持されていることを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の反応装置。４前記触媒輸送手段が前記排出手段間に点在し
た傾斜バツフル手段を含み、これにより下降する
触媒流が前記排出手段内に集中することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の反応装置。５前記管状凹み内に、内側触媒保留スクリーン
と同空間にわたる管状ソケツト手段を同心的に配
置しそして前記内側スクリーンが着脱可能に嵌合
していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の反応装置。６前記触媒排出手段が管状触媒排出手段であ
り、最下部の反応器区画の内側触媒保留スクリー
ンの下端が前記排出手段内に支持されることによ
つて、環状触媒通路のすぐ下方であつて前記内側
触媒保留スクリーンに隣接した環状触媒流路が形
成されることを特徴とする特許請求の範囲第３項
記載の反応装置。７内側触媒保留スクリーンの下端がテーパー状
プラグを有する仕切りによつて閉塞され、同プラ
グが前記管状触媒排出手段内に同心的に配置され
たソケツト手段内に着脱可能に嵌合し、半径方向
に間隔をおいて垂直に配置された複数のバツフル
手段によつて、ソケツト手段の器壁に付着されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載
の反応装置。８３個の反応器区画を有する特許請求の範囲第
１項記載の多段階反応装置。９４個の反応器区画を有する特許請求の範囲第
１項記載の多段階反応装置。