JPH0619073Y2

JPH0619073Y2 - 流動層反応器の触媒サンプリング装置

Info

Publication number: JPH0619073Y2
Application number: JP1987193260U
Authority: JP
Inventors: 守白石
Original assignee: Kansai Coke and Chemicals Co Ltd
Current assignee: Kansai Coke and Chemicals Co Ltd
Priority date: 1987-12-19
Filing date: 1987-12-19
Publication date: 1994-05-18
Anticipated expiration: 2002-12-19
Also published as: JPH0197239U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は、流動層反応器に設置する触媒サンプリング装
置に関するものである。

従来の技術底部に分散板を設置した塔の内部に粒子状の触媒を充填
すると共に、塔外部から前記分散板を通して塔内に原料
ガスを吹き込むことによりガスを流動状態の触媒と接触
させて反応させる流動層反応器は、固気接触面積が大き
く、層内の見掛熱伝導度が大きく、さらには伝熱面での
伝熱速度が大きいなどの特徴を有するため、種々の反応
に応用されており、またその応用分野がさらに広まって
いくものと考えられる。

流動層反応器においては、触媒が現在どの程度の活性を
有しているかを知ったり、触媒が反応器内でどのように
分布しているかを知ることが、反応の制御上あるいは触
媒の選択上重要であり、殊に実験装置あるいは中間実験
装置においては、触媒の活性や分布を把握することは実
反応器の設計に欠くことができない。

反応器内の触媒の活性あるいは分布を知るためには、反
応器内の触媒を反応中に適時サンプリングして試験ある
いは分析に供することが必要となる。

従来、この目的のサンプリング装置としては、反応器の
胴部にサンプリング口を設け、そこから反応器内にサン
プリング管を挿入して触媒をサンプリングすることが行
われていた。

考案が解決しようとする問題点しかしながら、流動層方式の反応は一般に加圧状態で行
うことが多いため、サンプリング管挿入時に反応器内部
のガスが外部に漏れて圧力が変動したり、周辺の環境を
汚染したりすることがあり、またサンプリングした触媒
が外気に触れて変質し、試験または分析結果の信頼性が
低下することがあり、さらには定量サンプリングが難し
いという問題もあった。このことは、サンプリング作業
者の熟練度によっても試験または分析データが異なるこ
とを意味し、データのばらつきが、反応器内の反応に基
くのか、サンプリング技術のばらつきによるのかがわか
らないということにもなっていた。

本考案は、反応器内の触媒のサンプリングを反応器内の
反応に影響を与えることなく容易に行うことができ、し
かもサンプリング作業者によるばらつきの生じない触媒
サンプリング装置を提供することを目的になされたもの
である。

問題点を解決するための手段本考案の流動層反応器の触媒サンプリング装置は、流動
層反応器（１）内の流動状態にある触媒をサンプリング
する装置であって、サンプリングポット（３）の上部に
は導入口（3a）、下部には触媒導出口（3b）を設け、前
記導入口（3a）を不活性ガス供給ライン（５）からの不
活性ガス供給用管路（４）に接続すると共に、前記流動
層反応器（１）の胴部の複数個所に外設した触媒取出用
管路（２）をこの不活性ガス供給用管路（４）に接続
し、さらに前記サンプリングポット（３）を、前記不活
性ガス供給用管路（４）の触媒取出用管路（２）との接
続点よりもサンプリングポット（３）側において、取り
外し可能に構成したことを特徴とするものである。

以上本考案を詳細に説明する。

本考案においては、流動層反応器（１）の胴部に触媒取
出用管路（２）を外設してサンプリングポット（３）に
連絡する。

触媒取出用管路（２）は、流動層反応器（１）の胴部の
複数個所にそれぞれ設けて、サンプリングポット（３）
に連絡するようにする。

触媒取出用管路（２）の流動層反応器（１）に対する設
置角度は、直角方向、下向き方向、上向き方向など任意
の角度に設定することができる。

サンプリングポット（３）には、不活性ガス供給用管路
（４）を付設して、サンプリングポット（３）内を不活
性ガスで加圧できるようにする。

上記のようにサンプリングポット（３）には触媒取出用
管路（２）と不活性ガス供給用管路（４）とが連絡され
るが、この場合、サンプリングポット（３）の上部に導
入口（3a）、下部に触媒導出口（3b）を設け、導入口
（3a）を不活性ガス供給用管路（４）に接続すると共
に、該不活性ガス供給用管路（４）に触媒取出用管路
（２）を接続する。

本考案の触媒サンプリング装置は、原料ガスを流動状態
の触媒粒子と接触させて反応させる流動層反応器であれ
ば、任意の反応器に設置できる。

実施例次に実施例をあげて本考案をさらに説明する。

第１図は本考案の触媒サンプリング装置の一例を示した
説明図である。

（１）は加圧反応型の流動層反応器であり、底部側にガ
ス導入口（1a）、底部に分散板（1b）、上部側にガス導
出口（1c）を設けてある。

（２）は、この反応器（１）の胴部から外方に向けて設
けた触媒取出用管路である。触媒取出用管路（２）は、
高さを変えて合計３本を反応器（１）の壁に対し直角に
あるいは斜傾して設けてある。

（３）はサンプリングポットであり、上部に導入口（3
a）、下部に触媒導出口（3b）を設けてある。

（４）は不活性ガス供給用管路であり、その下端を上記
サンプリングポット（３）の導入口（3a）に、上端を不
活性ガス供給ライン（５）に接続してある。

前述の触媒取出用管路（２）の端部は、不活性ガス供給
用管路（４）の途中に接続してある。

図注、（Va），（Vb），（Vc），（Vd），（Ve）はバル
ブであり、（Va）は不活性ガス供給用管路（４）の上流
側、（Vb）はサンプリングポット（３）の導入口（3a）
部分、（Vc）はサンプリングポット（３）の触媒導出口
（3b）部分、（Vd）は触媒取出用管路（２）の途中、
（Ve）は不活性ガス供給用管路（４）の途中に設けた枝
管（６）先端のそれぞれ設けてある。

なお（７）は、不活性ガス供給用管路（４）の途中に設
けた圧力計である。

触媒基質としての鉄族−酸化マンガン−白金族金属をア
ルミナ担体に担持させた触媒粒子を反応器（１）に充填
し、ガス導入口（1a）から分散板（1b）を介して、精製
コークス炉ガス82.4vol%と発生炉ガス17.6vol%とを混合
して得た原料ガスを供給したところ、粒子が全体的に浮
上して流動化した。反応器（１）内の圧力は１０気圧に
設定し、反応ガスは、ガス導入口（1c）から取り出し
た。

ガス導入口（1a）から導入する原料ガスの組成は、Ｈ
２：53.9vol%、Ｏ２：0.2vol%、Ｎ２：2.1vol%、ＣＯ：
13.5vol%、ＣＯ２：4.4vol%、ＣＨ４：23.2vol%、Ｃ２
Ｈ４：1.9vol%、Ｃ２Ｈ６：0.8vol%、原料ガスの発熱量
は4,680Kcal/Nm³であり、ガス導出口（1c）から導出さ
れる反応ガスの組成は、Ｎ２：5.1vol%、ＣＨ４：80.5v
ol%、Ｃ２Ｈ６：9.8vol%、Ｃ３Ｈ８：3.1vol%、Ｃ４Ｈ1
0：1.5vol%であり、反応ガスの発熱量は10,550Kcal/Nm³
であった。

反応途中において、次の作用の項で詳述する手順により
触媒のサンプリングを行ったが、サンプリング操作は、
熟練を要しなくとも極めて円滑に行うことができた。

作用次に本考案の作用を上記実施例の場合について説明す
る。

以下、３本の触媒取出用管路（２）のうち２本の触媒取
出用管路（２）のバルブ（Vd）を閉にしておき、残りの
１本を使用して触媒サンプリングを行う場合を述べる。
他の触媒取出用管路（２）を用いるときは、それぞれの
バルブ（Vd）を切り換えればよい。

触媒サンプリングを行うときは、バルブ（Vd）および
（Ve）を閉にした状態でバルブ（Va），（Vb）および
（Vc）を開にし、サンプリングポット（３）内を不活性
ガスで置換する。

ついで、バルブ（Vc）を閉にし、サンプリングポット
（３）内を所定圧力まで不活性ガスで加圧し、加圧終了
後バルブ（Va）を閉にする。このときの圧力調整でサン
プリング量を調整する。

続いて、バルブ（Vd）を開にし、反応器（１）内の触媒
をサンプリングポット（３）内にサンプリングし、バル
ブ（Vd）を閉にする。この状態でバルブ（Vc）を開にす
れば、触媒を抜き出すことができる。

サンプリング後、サンプリングポット（３）内を不活性
ガスで置換したい場合は、次のおよびの操作を適当
回数繰り返せばよい。

バルブ（Ve）を開にしてサンプリングポット（３）内
を減圧し、ついでバルブ（Ve）を閉にする。

バルブ（Va）を開にしてサンプリングポット（３）内
を加圧し、ついでバルブ（Va）を閉にする。

なお、サンプリングした触媒を他の場所（たとえば不活
性ガス置換箱）で抜き出す場合は、バルブ（Vb）の上部
よりサンプリングポット（３）を取り外せばよい。

考案の効果本考案の触媒サンプリング装置においては、反応器
（１）内の反応中の触媒を外気との接触を遮断した状態
において容易にサンプリングすることが可能であり、触
媒が外気と接触することによる変質や反応器（１）内の
ガスの漏洩に基くトラブルを防止できる。

そして、不活性ガスによるサンプリングポット（３）内
の圧力調整により定量サンプリングも可能になる上、サ
ンプリング操作に熟練を要しないという利点もある。

よって、本考案は実用上極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の触媒サンプリング装置の一例を示した
説明図である。（１）……流動層反応器、（1a）……ガス導入口、（1
b）……分散板、（1c）……ガス導出口、（２）……触
媒取出用管路、（３）……サンプリングポット、（3a）
……導入口、（3b）……触媒導出口、（４）……不活性
ガス供給用管路、（５）……不活性ガス供給ライン、
（６）……枝管、（７）……圧力計、（Va），（Vb），
（Vc），（Vd），（Ve）……バルブ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】流動層反応器（１）内の流動状態にある触
媒をサンプリングする装置であって、サンプリングポッ
ト（３）の上部には導入口（3a）、下部には触媒導出口
（3b）を設け、前記導入口（3a）を不活性ガス供給ライ
ン（５）からの不活性ガス供給用管路（４）に接続する
と共に、前記流動層反応器（１）の胴部の複数個所に外
設した触媒取出用管路（２）をこの不活性ガス供給用管
路（４）に接続し、さらに前記サンプリングポット
（３）を、前記不活性ガス供給用管路（４）の触媒取出
用管路（２）との接続点よりもサンプリングポット
（３）側において、取り外し可能に構成したことを特徴
とする流動層反応器の触媒サンプリング装置。