JPH04108501A - 蒸留塔等へのガス供給方法とその装置 - 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、例えば、接触流動分解装置や、残油分解装置
の蒸留塔にガスを供給するためのガス供給方法及びその
装置に関し、さらに詳述すると、ガス供給管と蒸留塔の
接合部付近におけるコークスの析出を防止しながら、蒸
留塔へガスを供給する方法と、この供給方法に用いるガ
ス供給装置に関する。

［従来の技術］ 分解処理を行なったガスを供給して反応を行なわせる蒸
留塔１分離塔等においては、供給管との接合部付近にコ
ークスが析出し、供給管を閉塞することがある０例えば
１石油の接触流動分解装置に対し重質油を通油すると、
未分解の重質炭化水素か反応生成物中に存在し、これか
ガス供給管と蒸留塔等の接合部（蒸留塔等の入口部）付
近て凝縮してコークスとなる。

このように、蒸留塔等と供給管の接合部付近においてコ
ークスか析出し、供給管を閉塞する原因としては、次の
ようなことか考えられる。

■供給管の壁面温度か低く、供給管を流れるガスとの間
に大きな温度差かあると、重質炭化水素か冷却され凝縮
しやすい状態となる。

■一方、塔内部壁面を伝わっで、冷却された炭化水素の
液滴か供給管との接合部に流れ込み、ここで重質炭化水
素が凝縮してコークスとなり付着する。

■また、供給管を流れてきたガスか蒸留塔との接合部付
近にくると、蒸留塔内の圧力の影響を受けて流速が低下
し滞留する。これにより、凝縮が増長されますますコー
クスか析出する。

■コークスの析出が多くなると、供給管の有効断面積か
狭くなりガスの滞留かより激しくなり、コークスの析出
かますます進む。

このようなことから、従来は第４図、第５図及び特公平
２−１２８８１号に示すような防止策か講しられていた
。

すなわち、第４図に示すものは、ガス供給管ｌの外周に
断熱材２ａを取り付け、これによって供給管ｌの壁面温
度の冷却化を防いで、ガスとの温度差を小さくしようと
するものてあった。

また、第５図に示すものは、蒸留塔３の内部においで、
供給管ｌとの接合部付近に断熱材からなる流入防止部材
ｌＯを壁面に対して直角に突出形成し、冷却された炭化
水素の液滴か接合部に流れ込むのを防止しようとするも
のてあった。

さらに、特公平２−１２８８１号公報に示すものは、内
筒の端部を分解ガス導入部に構成し、内筒と外筒の間に
形成される間隙部の前記分解ガス導入部の全外周をパー
ジガス導入部に構成しで、該パージガス導入部から分解
ガスの速度より遅い速度てパージガスを噴出することに
よっで、前記パージガス導入部の下流側に分解ガスの侵
入しないノベーシガス領域をつくり、該パージガス領域
内に、濡れ壁形成のための油または水の導入部を構成す
るようにしてコークスの付着を防止するようにしたもの
であった。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来のコークス析出防止手段に
は、次のような問題点かあった。

まず、第４図に示すものは、供給管の外周に断熱材を取
り付けただけのものであるため、保温効果か不十分であ
り、管壁面とガスの温度差を０もしくはそれに近い状態
にするのか困難で、コークスの析出を防ぐことかてきな
いという問題かあった。

また、第５図に示すものは、液滴の流入防止部材１０を
、壁面に対して直角に突出形成しであるので、結局は供
給管を蒸留塔の内部に多少突出させたものと同じに過ぎ
なかった。このため、依然としで、液滴の流入、及び供
給ガスの流速低下による滞留現象を生じ、コークスを析
出するとしＸつた原因を解消することができなかった。

さらに、特公平２−１２８８１号に示すものは、ノベー
シガスの温度低下を防ぐために冷却室とパージガス導入
部を断熱材て分割する必要かあり、構造か複雑になるこ
と、並びに、コークスの成長速度を遅らすことはてきる
ものの、いったん内壁にコークスか析出すると流線か変
化して塔内の液滴か供給管に入りこみコークスの成長か
起きる等の問題かあった。

本発明は上記の問題点にかんがみてなされたちのてあり
、コークスの析出を有効に抑制てきるガスの供給方法と
、この方法の実施に適したガス供給装置の提供を目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため１本発明の蒸留塔等へのガス供
給方法は、供給管からコークス析出成分を含むガスを供
給するに際し、上記ガスの温度とガスの供給管の内壁面
温度との差を０もしくは小さい温度差とし、上記ガスを
、供給管の軸方向中心より　５〜５０度の角度で蒸留塔
等の内部に放射状に供給するとともに、上記蒸留塔等の
内部に供給されるガスの外周に向けで、加熱ガスを噴射
するようにしである。

また１本発明の蒸留塔等へ供給管からコークス析出成分
を含むガスを供給するための供給装置においては、上記
供給管の外側もしくは内側の少なくとも一方に保温手段
を設けるとともに、上記供給管と蒸留塔等との接合部を
、蒸留塔等の内部に向かって供給管の軸方向中心より　
５〜５０度の角度で放射状に拡大して形成し、さらに、
上記供給管と蒸留塔等との接合部の塔内側端部に、加熱
ガスの噴射部を設けた構成としである。

なお、本発明においてガスとは、気体状のガスのみなら
ず液化ガス及び気体と液体の混合ガスを含む広い概念の
ものである。

［作用コ 本発明によれば、供給管の壁面温度とガス温度の差を０
もしくは小さい温度差とするとともに、供給管から塔内
部へのガス供給を、ガスの流速を低下させることなくス
ムーズに行なえるようにし、さらに加熱ガスの噴射によ
り、塔内の冷却されだ液滴、ガスの供給ガスへの巻き込
みを最小としている。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について説明する。

まず、図面にもとづいてガス供給装置の実施例について
説明する。

第１図は供給装置の第一実施例における縦断面図を示す
。同図においで、ガス供給管ｌはその端部か蒸留塔等３
の塔壁と接合し、塔内部に連通している。この供給管１
と蒸留塔等３の接合部は、供給管ｌから蒸留塔３に向っ
て拡大した形状となっている。

すなわち、供給管１の軸方向中心により　５〜５０度、
好ましくは５〜１５度の角度をもって放射状に拡大する
形状となっている。

上記角度をもって放射状に拡大させた形状とすると、線
速の低下をともなうことなく流線か放射状に拡大するこ
とにより、供給管から送られてきたガスは塔内部の圧力
の影響を受けて乱流状態になることなく、壁面に沿って
放射状に拡大しながらスムーズに流れる。したかっで、
ガスは流速を低下させることなく塔内部に供給され、接
合部におけるガスの滞留及び塔内部への巻き込み等を防
止する。

また、ガス流の流線が拡大するとともに、その流れか低
速化することなくスムーズに行なわれることによっで、
冷却化された液滴等が接合部へ流入しようとするのを阻
止する。

なお、上記実施例では、供給管の端部を放射状に拡大す
る形状としたが、供給管は同一径とし、蒸留塔等の備壁
に、塔内部に向フて放射状に拡大する部分を一体的に設
けた構成としてもよい。

また、放射状に拡大する部分を独立して設け、蒸留塔等
と供給管の継手のようにして使用することも可能である
。

この供給管ｌの外周と内周にはそれぞれ断熱材２ａ、２
ｂが取り付けである。特に、内周には耐火断熱効果を有
する無機物（例えば、水硬セメント、レンガ等）などの
材質からなる断熱材２ｂを、供給管の太さ、流れるガス
の温度等に応じて２５〜１５０■腸の厚さで取り付けで
ある。

このようにｉ！ｌ？熟材２ａ、２ｂによっで、供給管工
を保温すると、供給ｖ１の内壁面温度（内周に断熱材を
取り付けたときは、断熱材の内周面温度か供給管の内壁
面温度となる。）とガス温度の差を０もしくは小さな温
度差とすることかてきる。

したかりで、重質炭化水素の冷却を防ぐことがてきる。

なお、寒冷地などの場合には、供給管の外周に保温材と
ともにヒータ等の加熱手段を取り付けてもよく、この場
合は内周面断熱材２ｂを省略することもできる。

また、供給管ｌの内周に取り付けた断熱材２ｂの塔内側
端部は滑らかな円弧状としである。このようにすると、
付着したコークスか、ある程度の大きさまで成長すると
ガス流の勢いによって吹き飛ばされ、コークスか大きく
成長することを防止できる。

供給管ｌの内周に取り付けた断熱材２ｂの塔内側端部に
は、加熱ガス供給用のリング状管４が埋設しである。そ
しで、このリング状管４の全周にわたっで、適宜の間隔
て加熱ガス噴射部としてのノズル５か設けである。この
ノズル５の先端ｔま断熱材２ｂの塔内側端部の滑らかな
円弧状部分に位置するようにしである。ノズル５の角度
θは、供給管からの流線の円滑な拡大による、塔内の液
滴の供給管への侵入防止の観点からすると、第３図に示
すように供給管ｌの拡大角度θと同じとすることか好ま
しい。

このように設けたノズル５からは、加熱された炭化水素
ガスまたはスチーム等の加熱ガス力１噴射され、供給ガ
スの外周を覆った状態となる。

なお、噴射部としては、上記ノズルに替えで、リング状
−管４の全周にわたってスリットを設番すだ構成として
もよい。

また、内面断熱材２ｂを用いない場合は、噴射部を供給
管ｌに直接設ける構成としてもよしＡ。

第２図は供給装置の第二実施例における縦断面図を示す
もので、既設の装置に本発明を応用したものである。既
設の供給管１は同一径となってしするので、供給管ｌの
内周に取り付ける断熱材２ｂの内周部に、軸方向中心よ
り　５〜５０度、好ましくは５〜１５度の角度て放射状
に拡大する部分を形成しである。また、断熱材２ｂの内
部に加熱ガス供給用のリンク状管４を埋設するとともに
、これと接続するノズル５を設けである。

このようにすると、既設の供給管に対しても、本発明を
簡単に適用することかできる。

なお、第一実施例装置において説明した応用例は、第二
実施例装置でも適用てきることは勿論である。すなわち
、供給管の内周部は同一径として３き、蒸留塔等の側壁
に、塔内部に向って放射状に拡大する部分を一体的に設
けた構成としてもよいし、また、放射状に拡大する部分
を独立して設け、蒸留塔等と供給管の継手のようにして
使用することも可能である。

次に、上述した実施例装置を用いて行なう本発明供給方
法の実施例について説明する。

供給管ｌを介して送られてくるガスの温度を、供給管ｌ
の外周及び内周に取り付けた断熱材２ａ、２ｂによっで
、供給管ｌの内壁面温度との間に差か無いか、有っても
小さな温度差とする。

これにより、重質炭化水素の冷却化を防ぎ、コークスか
析出しにくい状態とする。

このように、供給管１の内壁面温度との差か０か小さい
状態にあるガスは、蒸留塔ｌの内部に、供給管ｌの軸方
向中心より　５〜５０度、好ましくは５〜１５度の角度
をもって放射状に供給される。これにより、ガスは乱流
、滞留を生しることなく、しかも流速低下をきたすこと
なくスムーズに供給される。

また、このようなガスの供給により、供給管ｌと蒸留塔
等３との接合部付近に付着しているコークスは吹き飛ば
される。

さらに、ノズル５より加熱された炭化水素ガスまたはス
チーム等の加熱ガスを、放射状に供給される供給ガスの
最外周部分に沿って噴射する。これにより、供給ガスを
塔内の冷却化されだ液滴。

ガスから遮断しで、これらの巻き込みを最小限に抑え、
コークスの析出を防ぐ。

上述した本発明は、蒸留塔９分離塔のみを対象としたも
のてはなく、供給管と接合部付近にコークスを析出する
各種反応、処理装置に実施することかてきる。したかっ
で、本明細書において「蒸留塔等」とは、これらを含む
概念である。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の蒸留塔等へのガス供給方法によ
れば、コークスの析出を抑制することかてき、析出して
も成長速度か非常に遅くなる。

また、本発明の蒸留塔等へのガス供給装置によれば、上
記方法を簡単かつ確実に実施することかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の第一実施例の縦断面図、第２図は
本発明装置の第二実施例の縦断面図、第３図は第１図の
要部拡大図、第４図は従来の装置例の縦断面図、第５図
は従来の他装置例の縦断面図を示す。 ｌ：供給管　　　　　　２ａ、２ｂ：断熱材３：蒸留塔
等　　　　　４：リング状管５：ノズル　　　　　１０
：流入防止部材第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）蒸留塔等へ、供給管からコークス析出成分を含む
   ガスを供給するに際し、 上記ガスの温度と、ガスの供給管の内壁面温度との差を
   ０もしくは小さい温度差とし、 上記ガスを、供給管の軸方向中心より５〜５０度の角度
   で、蒸留塔等の内部に放射状に供給するとともに、 上記蒸留塔等の内部に供給されるガスの外周に向けて、
   加熱ガスを噴射する ことを特徴とした蒸留塔等へのガス供給方法。
2. （２）蒸留塔等へ、供給管からコークス析出成分を含む
   ガスを供給するための供給装置において、上記供給管の
   外側もしくは内側の少なくとも一方に保温手段を設ける
   とともに、 上記供給管と蒸留塔等との接合部を、蒸留塔等の内部に
   向かって供給管の軸方向中心より５〜５０度の角度で放
   射状に拡大して形成し、 さらに、上記供給管と、蒸留塔等との接合部の塔内側端
   部に、加熱ガスの噴射部を設けた ことを特徴とする蒸留塔等へのガス供給装置。