JPH0924268A - 反応塔 - Google Patents

反応塔

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JPH0924268A
JPH0924268A JP7173509A JP17350995A JPH0924268A JP H0924268 A JPH0924268 A JP H0924268A JP 7173509 A JP7173509 A JP 7173509A JP 17350995 A JP17350995 A JP 17350995A JP H0924268 A JPH0924268 A JP H0924268A
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    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0492—Feeding reactive fluids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G49/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00
    • C10G49/002—Apparatus for fixed bed hydrotreatment processes

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  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】触媒層下方の冷却層の冷却流体供給部下方に、
独特の混合作用を奏する混合手段を設けることにより、
触媒の劣化を生じ難くし、触媒の寿命の向上を図ると共
に、反応塔全体の効率を向上する。 【解決手段】第1の触媒層下方の冷却層における冷却リ
ング下方に、ミキシングトレイ11を配設する。ミキシ
ングトレイ11を、反応容器の水平横断面域に沿って配
設される円形のコレクタトレイ12と、該コレクタトレ
イ12上面の中央部に立設されるスワールバッフル13
と、コレクタトレイ12の前記スワールバッフル13内
側中央部に形成された円形の貫通孔14に接続されて上
方に延びて設けられるアッパーミキシングキャップ15
と、コレクタトレイ12に形成された貫通孔14に接続
されて下方に延びて設けられるロワーミキシングキャッ
プ16と、から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽油ないし重油の
脱硫装置及び分解装置の反応塔で用いられ、塔内に充填
された触媒の存在下で、水素化反応、分解等を行う反応
塔に関し、特に、冷却流体と反応混合物との混合効率を
高めて、触媒の寿命向上と反応塔全体の効率を高める技
術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、反応容器内に2つ又はそれ以上の
触媒層を備え、該触媒層に含まれる固形触媒に気体−液
体混合物を接触させることにより反応させ、この反応混
合物がこの中を流下する縦型の流下式反応塔が知られて
いる。この反応塔は、水素ガス−液体混合物が固体触媒
と接触して反応する種々の連続的製法に応用され、例え
ば石油の硫黄、窒素成分を除去する水素化精製法や比較
的高分子量の炭化水素を低分子量の炭化水素に変える水
素化分解法のような石油類を水素の存在下で反応させる
ような製法に有用である。
【0003】石油と水素のこのような反応は、水素化反
応と言い、不純物除去の水素化精製と分子量減少のため
の水素化分解の両方を含んでいる。重質油の水素化精製
処理では、多数の触媒層を有する縦型流下式反応塔が一
般に使用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような水素化処理
反応は発熱するので、連続する触媒層間の冷却層に水素
冷却流体を注入する。この水素冷却流体は、反応混合物
より熱を吸収することにより、反応温度を望ましい範囲
内に制御する。加えて冷却流体は、炭化水素に対する水
素の比を望ましい高い値に維持する。
【0005】重油は、高温で処理されると熱分解する傾
向を有し、分解生成物の他高分子量炭素質物と固形コー
クスとなる。このような熱分解は、ある程度時間に依存
する。従って、重油を処理する反応塔内は、液体が高温
で長時間流れずに止まるような部分が存在しないことが
望ましい。
【0006】熱があって流れのない液体の部分は、時間
と共に更に熱分解を受けるのに加えて更に炭素質沈澱物
を蓄積する。このような炭素質沈澱物は、反応塔を通る
反応物の流れを妨害し、反応塔を塞ぐ可能性もある。か
かる熱分解に加えて、重油は、水素化処理触媒の存在下
で分解する傾向を有し、過酷な条件下では、多量の高分
子量炭素質物質と固形コークスとを生成する。熱分解と
触媒存在下での分解の両方からの炭素質物質は、水素化
処理触媒上に蓄積し、このような炭素質物質の蓄積は触
媒の活性を減少させてしまう。
【0007】このように、従来の反応塔においては、触
媒の劣化を生じ易く、触媒の寿命が低下すると共に、反
応塔全体の効率が低下するという問題点があった。この
ような従来の問題点に鑑み、反応塔の第2の触媒層の上
に、反応混合物を分散して供給するトレー等の分散供給
手段を備えたものが知られているが、十分な効果が上げ
られないのが実情である。
【0008】本発明は以上のような従来の問題点に鑑
み、触媒層下方の冷却層の冷却流体供給部下方に、独特
の混合作用を奏する混合手段を設けることにより、触媒
の劣化を生じ難くし、触媒の寿命の向上を図ると共に、
反応塔全体の効率を向上することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の発明は、反応容器内に設けられた1つ又はそれ以上の
触媒層に含まれる固体触媒に、気体と液体の混合物を接
触させることにより反応させ、該反応混合物を反応容器
内に流下させ、触媒層下方の冷却層にて冷却流体が反応
混合物と混合される構成の反応塔において、前記冷却層
の冷却流体供給部下方に、混合手段を配設し、前記混合
手段は、反応容器の水平横断面域に沿って配設されるコ
レクタトレイと、該コレクタトレイ上面の中央部に立設
されるスワールバッフルと、コレクタトレイの前記スワ
ールバッフル内側中央部に形成された貫通孔に接続され
て上方に延びて設けられる堰と、を含んで構成され、前
記スワールバッフルは、前記コレクタトレイ中心軸を中
心とする円筒部材から形成され、前記円筒部材の周壁の
周方向に所定角度ずつ離間した複数位置には、夫々冷却
流体及び反応混合物の流入口が形成され、前記各流入口
の一方の側縁には、該各流入口からスワールバッフル内
側に流入した冷却流体が該スワールバッフル内を同一方
向に旋回するように冷却流体及び反応混合物をガイドす
るガイド板を接線方向に接続し、前記堰は、前記コレク
タトレイ中心軸を中心とする円筒部材から形成されたこ
とを特徴としている。
【0010】従って、触媒層から流れ下る反応混合物と
冷却層からの冷却流体は、コレクタトレイ上面に落下
し、スワールバッフルの流入口から夫々接線方向に該ス
ワールバッフル内側に流入する。スワールバッフル内に
流入した反応混合物と冷却流体は、該スワールバッフル
内を旋回して流れ、旋回途中にて、堰を越えてから流出
し、貫通孔から排出される。
【0011】請求項2記載の発明は、前記堰がアッパー
ミキシングキャップであり、該アッパーミキシングキャ
ップの周壁の周方向に所定角度ずつ離間した複数位置に
は、夫々冷却流体及び反応混合物の流出口が形成され、
前記流出口は、前記スワールバッフルにおける流入口の
他方の側縁とアッパーミキシングキャップの円筒部材の
中心とを結ぶ線と、該中心を通り該線に対して上面から
見て冷却流体及び反応混合物の旋回方向と反対方向に3
0〜135度をなす線との間の範囲に開設された構成と
している。
【0012】従って、触媒層から流れ下る反応混合物と
冷却層からの冷却流体は、コレクタトレイ上面に落下
し、スワールバッフルの流入口から夫々接線方向に該ス
ワールバッフル内側に流入する。スワールバッフル内に
流入した反応混合物と冷却流体は、該スワールバッフル
内を旋回して流れ、旋回途中にて、アッパーミキシング
キャップの円筒部材周壁に開設された流出口から流出
し、貫通孔から排出される。
【0013】この場合、アッパーミキシングキャップの
冷却流体及び反応混合物の流出口を、スワールバッフル
の流入口位置と良好な関係の位置に設定でき、混合がよ
り促進される。請求項3記載の発明は、前記コレクタト
レイに形成された貫通孔に接続されて下方に延びて設け
られるロワーミキシングキャップを含んで構成され、前
記ロワーミキシングキャップは、前記コレクタトレイ中
心軸を中心とする両端開放の第1の円筒部材と、該第1
の円筒部材下方に離間して配設される上面開放かつ下面
閉塞の第2の円筒部材と、両円筒部材同士を連結する桟
部材と、から構成するようにしている。
【0014】従って、貫通孔から排出された反応混合物
は、ロワーミキシングキャップの内側へと至り、該ロワ
ーミキシングキャップの第2の円筒部材底壁内面に落下
し、第1の円筒部材と第2の円筒部材間に形成された隙
間から流れ出る。請求項4記載の発明は、前記流出口の
開設範囲を、好ましくは45〜90度としている。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明の実施の形態を詳述する。先ず、図7に基づいて
反応塔全体の構成を説明する。この図において、縦型流
下式反応塔1は、固形触媒の存在での気体−液体反応混
合物を入れるような第1と第2の2つの触媒層2,3と
冷却層4とを有する反応容器5を備えている。
【0016】管6Aから導入された気体−液体混合物
は、入口ノズル6を通って反応容器5の上部に入る。入
口ノズル6は、反応容器5の壁を通る口内で外せるよう
に配置され、反応容器5の縦軸と図中心で両端が開放さ
れた中空円筒部材からなる。入口ノズル6から通り抜け
る気体−液体混合物は入口バスケット7から散布され
る。
【0017】反応容器5内上部の入口バスケット7下方
には、一般に多孔板8と分散トレイ9が設けられてい
る。反応塔に導入される混合物の気体と液体成分とは、
分散トレイ9を通って流れるので、気体と液体とは、第
1の触媒層2の水平横断面域を横切って均一に散布され
る。第1の触媒層2は、固体触媒の層を有する反応容器
5の上部部分である。
【0018】反応塔1を使う製造の過程では、気体−液
体反応混合物は、第1の触媒層2を通り、固体触媒と良
く接触して流れ、ここで反応混合物は少なくとも部分的
に反応し、求める反応生成物ができる。気相と液相から
なる反応混合物は、第1の触媒層2から冷却層4に進
む。反応混合物は、第1の触媒層2で生じた反応熱を吸
収し高温となっている。又、反応混合物は、1つ又はそ
れ以上の反応成分が減少し反応生成物をかなり多量に含
んでいる。冷却流体注入部としての冷却リング10に供
給される冷却流体は、冷却層4にある反応混合物と混合
するように、冷却リング10に形成されたノズルから冷
却層4に入る。
【0019】冷却流体は、低温で高温の第1の触媒層2
からの流出物と混ざり、更に発熱反応を起こす第2の触
媒層3に入るのに適した中間温度の新たな混合物を作
る。冷却流体は、蒸気等のガスや液体から選択でき、
又、反応容器内の反応条件下で実質的に反応しなくとも
良く、或いは反応混合物の反応成分の1つ或いはそれ以
上から成り立っていても良い。好ましくは、冷却流体
は、反応投入混合物の蒸気成分から選ぶのが良い。例え
ば、水素化精製反応では、水素ガスが好ましく、これに
より、第1の触媒層2からの反応混合物流の温度を下げ
るのに加え、水素ガスは水素化精製反応で消費した水素
を置き換えることができる。
【0020】冷却流体が熱反応混合物の温度を効率良く
下げるために、冷却流体が反応混合物の気相と液相との
両成分を良く混合させることが必要であり、本発明にお
いては、図1,図3,図6に示すような構成の混合手段
としてのミキシングトレイ11を備えている。即ち、ミ
キシングトレイ11は、前記第1の触媒層2下方の冷却
層4における冷却リング10下方に配設される。
【0021】そして、ミキシングトレイ11は、反応容
器5の水平横断面域に沿って配設される円形のコレクタ
トレイ12と、該コレクタトレイ12上面の中央部に立
設されるスワールバッフル13と、コレクタトレイ12
の前記スワールバッフル13内側中央部に形成された円
形の貫通孔14に接続されて上方に延びて設けられる堰
15と、から構成される。
【0022】前記堰15の高さは、スワールバッフル1
3内の反応混合物と冷却流体とが均一に混合できる滞留
時間がとれる高さであればよい。滞留時間は好ましくは
2.5秒以上あれば良い。前記スワールバッフル13
は、前記コレクタトレイ12中心軸を中心とする円筒部
材13Aから形成される。
【0023】この円筒部材13Aの周壁の周方向に所定
角度ずつ離間した複数位置、本実施例では、180度の
角度離間した2つの位置には、夫々冷却流体及び反応混
合物の流入口13a,13bが形成される。各流入口1
3a,13bの一方の側縁には、該各流入口13a,1
3bからスワールバッフル13内側に流入した冷却流体
及び気体−液体反応混合物が該スワールバッフル13内
を同一方向に旋回するように該冷却流体及び気体−液体
反応混合物をガイドするガイド板13B,13Dが接線
方向に接続されている。
【0024】尚、本実施例においては、各流入口13
a,13bの他方の側縁に、前記ガイド板13B,13
Dと夫々平行に延びる補助的なガイド板13C,13E
が接続されている。ここで、本発明においては、前記堰
15の代わりに、図2(A),(B),図3及び図4に
示すようなアッパーミキシングキャップ15´を設置す
ることもできる。
【0025】このアッパーミキシングキャップ15´
は、通油量が大幅に変動しても高い効率が得られる。か
かるアッパーミキシングキャップ15´は、前記コレク
タトレイ12中心軸を中心とする円筒部材15Aから形
成される。この円筒部材15Aの周壁の周方向に所定角
度ずつ離間した複数位置、本実施例では、180度の角
度離間した2つの位置には、夫々冷却流体及び気体−液
体反応混合物の流出口15a,15bが形成される。
【0026】各流出口15a,15bは、前記スワール
バッフル13における流入口13a,13bの他方の側
縁、即ち、前記補助的なガイド板13C,13Eの接続
部Xとアッパーミキシングキャップ15´の円筒部材1
5Aの中心Oとを結ぶ線Yと、該中心Oを通り該線Yに
対して上面から見て冷却流体及び気体−液体反応混合物
旋回方向と反対方向(本実施例では時計方向)に30〜
135度、好ましくは45〜90度(本実施例では45
度)をなす線Zとの間の範囲に開設される。
【0027】本発明は、更に、図2(A),(B),図
3及び図4に示すように、コレクタトレイ12に形成さ
れた貫通孔14に接続されて下方に延びて設けられるロ
ワーミキシングキャップ16を設けるようにしても良
い。即ち、このロワーミキシングキャップ16は、前記
コレクタトレイ12中心軸を中心とする両端開放の第1
の円筒部材16Aと、該第1の円筒部材16A下方に離
間して配設される上面開放かつ下面閉塞の第2の円筒部
材16Bと、両円筒部材16A,16B同士を連結する
複数本の桟部材16Cと、から構成される。
【0028】尚、コレクタトレイ12には、ガス抜きを
行うガスバイパス17が4つ設けられている。かかるミ
キシングトレイ11の作用については後述する。図7に
戻って、ミキシングトレイ11を通って流れる気相と液
相とは、分散トレイ18へと流れ、該分散トレイ18に
より分散されて、反応容器5の第2の触媒層3の水平横
断面を横切って実質的に均一に散布される。反応混合物
の気相と液相成分は、第2の触媒層3を下に通り過ぎ、
ここで反応物は固体触媒の存在で更に反応を受け、求め
る反応生成物の付加量を生成する。
【0029】第2の触媒層3からの気相と液層からなる
第2の反応物流は出口キャップ19に入り、この出口キ
ャップ19から反応物流は管20を経て反応容器5から
出る。固体触媒を所望する反応の触媒として使用する商
業的製法では、触媒は最終的にはその触媒活性を失うか
ら、触媒を交換する必要がある。
【0030】このため、触媒排出ノズル21が反応容器
内の物質の排出のために、反応容器の底部に設けられて
いる。第2の触媒層3に含まれている触媒は、触媒排出
ノズル21と直接連絡しており、該ノズル21からブラ
インドフランジ22を外して重量の影響下で反応容器5
から触媒を流出させるようになっている。一方、第1の
触媒層2からの触媒を、上述した触媒排出ノズル21か
ら取り除くための多数の触媒排出管23が設けられてい
る。
【0031】この触媒排出管23は、第1の触媒層2か
ら触媒を除くとき、第1の触媒層2からの触媒が第2の
触媒層3に流れ、その結果、触媒排出ノズル21を通り
反応容器5から除かれるように、第1の触媒層2の触媒
保持格子24を設け、第2の触媒層3の上部から下方に
延びている。次に、ミキシングトレイ11の作用につい
て説明する。
【0032】第1の触媒層2から流れ下る液体と冷却層
4からの蒸気は、ミキシングトレイ11に落下し、この
ミキシングトレイ11により気相と液相とが良く接触し
て、2相間の十分な熱交換が行われる。即ち、第1の触
媒層2から流れ下る液体と冷却層からの蒸気は、コレク
タトレイ12上面に落下し、ここから、スワールバッフ
ル13の流入口13a,13bから夫々接線方向に該ス
ワールバッフル13内側に流入する。スワールバッフル
13内に流入した液体と蒸気は、該スワールバッフル1
3内を旋回して流れ、旋回途中にて、堰15を設けたも
のでは、この堰15を越えて貫通孔14から排出され
る。貫通孔14から排出された液体と蒸気とは、分散ト
レイ18へと流れる。
【0033】前記堰15の代わりに、アッパーミキシン
グキャップ15´及びロワーミキシングキャップ16を
設けたものでは、アッパーミキシングキャップ15´の
円筒部材15A周壁に開設された流出口15a,15b
から流出し、貫通孔14から排出される。貫通孔14か
ら排出された液体と蒸気とは、ロワーミキシングキャッ
プ16の内側へと至り、該ロワーミキシングキャップ1
6の第2の円筒部材16B底壁内面に落下し、第1の円
筒部材16Aと第2の円筒部材16B間に形成された隙
間部から、分散トレイ18へと流れる。
【0034】かかる構成の反応塔によると、独特の構成
のミキシングトレイ11を設けたことにより、次のよう
な利点がある。即ち、ミキシングトレイ11を、コレク
タトレイ12とスワールバッフル13と堰15とを含ん
で構成したことにより、上述したように、コレクタトレ
イ12上で旋回流を起こさせて混合させることができ
る。
【0035】更に、ミキシングトレイ11を、コレクタ
トレイ12とスワールバッフル13とアッパーミキシン
グキャップ15´とを含んで構成したことにより、上述
したように、コレクタトレイ12上で旋回流を起こさせ
て混合させると共に、アッパーミキシングキャップ15
´の流出口15a,15bを、例えば実施例のように対
面位置の2か所に設定し、両方向から液を衝突させるこ
とにより、混合がより促進される。
【0036】又、ロアーミキシングキャップを付加した
ことにより、貫通孔14から排出された液体と蒸気と
が、ロワーミキシングキャップ16の第2の円筒部材1
6B底壁内面に落下した後、第1の円筒部材16Aと第
2の円筒部材16B間に形成された隙間部から、分散ト
レイ18へと流れる結果、分散トレイ18側に効果的に
分散供給され、より効果的に気相と液相とが接触して、
2相間の十分な熱交換が行われる。
【0037】本発明者らは、上記の効果を実験より確認
した。従って、次に、この実験の方法と結果について説
明する。図8は実験装置を示し、図16はその模式図を
示している。即ち、これら図において、25は蒸気供給
管(図8参照)、26は高温液供給管(図10参照)、
27は低温液供給管(図9参照)、28,29は夫々多
孔板(図11参照)、30は冷却リング(図12参
照)、31は本発明のミキシングトレイ、32は図14
のようなチムニー33が多数設けられた分散トレイ(図
13参照)、34は8本のコーン(図15参照)であ
る。
【0038】そして、多孔板28の上側空間を図10及
び図16のような仕切板35で仕切り、図15のような
コーン34のレイアウトにする。実験方法は、1/4の
液を加熱して温度差をつけ、分散トレイ32の8か所の
温度分布により混合効率を定量化する。この実験では、
混合効率を次の式で定義した。
【0039】混合効率(%)=100−〔(Thd−T
cd)/(Thi−Tci)〕×100 Thd:分散トレイ32上で温度の最も高い2か所の平
均温度 Tcd:分散トレイ32上で温度の低い残り6か所の平
均温度 Thi:高温液(1/4)の入口温度 Tci:低温液(3/4)の入口温度 (ThdとTcd及びThiとTciの温度差は10°
F以上となるようにした。
【0040】即ち、混合効率100%とは、入口で温度
差があっても(第1の触媒層2でのホットスポットを想
定)分散トレイ32では温度差がなく略均一に混合して
いることを意味しており、0%とは入口の温度差が分散
トレイ32でもそのまま保持され、水平方向の液の移動
が殆どない(混合されない)ことを意味している。本発
明のミキシングトレイ11は、コレクタトレイ12上で
旋回流を起こさせてある程度混合させると共に、堰15
を設けた場合には、混合効率は93.5〜95.6%で
あった。更に、アッパーミキシングキャップ15´を設
けた場合は、これの流出口15a,15bBを対面位置
の2か所に限定し、両方向から液を衝突させることによ
り、混合がより促進される結果、効率は94.9〜9
6.6%に向上し、略完全に混合したことが判る(分散
トレイ上の8か所の温度差は1°F以内に収まってい
る)。
【0041】尚、上記の実施例においては、スワールバ
ッフル13の流入口13a,13bと、アッパーミキシ
ングキャップ15の流出口15a,15bを、夫々2つ
設けるようにしたが、例えば、4つ等複数設けるように
しても良い。又、本実施例においては、スワールバッフ
ル13内側にての冷却流体及び気体−液体反応混合物の
旋回方向を上面から見て反時計方向としたが、時計方向
にしても良く、この場合は、スワールバッフル13の流
入口13a,13bに設けるガイド板の接続方向を変更
すれば良い。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、反応容器内に設けられた1つ又はそれ以上
の触媒層に含まれる固体触媒に、気体−液体反応混合物
を接触させ、該反応混合物を反応容器内に流下させ、冷
却流体が触媒層下部側で反応容器内に注入されて気体−
液体反応混合物と混合される構成の反応塔において、触
媒層下部側の冷却流体注入部下方に、コレクタトレイ
と、スワールバッフルと、堰と、を含んで構成される混
合手段を設け、コレクタトレイ上で旋回流を起こさせて
ある程度混合させると共に、堰で混合が促進される結
果、混合効率が向上し、触媒の寿命向上と反応塔全体の
効率を高めることができる。
【0043】請求項2又は3記載の発明によれば、コレ
クタトレイと、スワールバッフルと、アッパーミキシン
グキャップと、ロワーミキシングキャップと、を含んで
構成される混合手段を設け、コレクタトレイ上で旋回流
を起こさせてある程度混合させると共に、アッパーミキ
シングキャップの流出口を、流入口位置と所定の関係の
位置に設定し、両方向から液を衝突させ、更に、ロワー
ミキシングキャップによる分散作用を奏させることによ
り、混合が更により促進される結果、混合効率が更に大
幅に向上し、触媒の寿命向上と反応塔全体の効率を更に
高めることができる。
【0044】請求項4記載の発明によれば、上記流出口
の開設範囲を、好ましくは45〜90度に設定したこと
により、アッパーミキシングキャップの冷却流体及び気
体−液体反応混合物の流出口を、流入口位置と良好な関
係の位置に設定でき、混合がより促進される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 請求項1記載の発明におけるミキシングトレ
イの一実施例を示す図で、(A)は平面図、(B)は正
面図
【図2】 請求項2〜4記載の発明におけるミキシング
トレイの一実施例を示す図で、(A)は平面図、(B)
は正面図
【図3】 同上のミキシングトレイの分解斜視図
【図4】 アッパーミキシングキャップの構成を示す図
で、(A)は正面図、(B)は平面図
【図5】 ロワーミキシングキャップの正面図
【図6】 ガスバイパスの正面図
【図7】 反応塔全体を示す正面図
【図8】 実験装置を示す斜視図
【図9】 蒸気供給管を示す平面図
【図10】 高温液供給管と低温液供給管を示す平面図
【図11】 多孔板を示す平面図
【図12】 冷却リングを示す平面図
【図13】 分散トレイを示す平面図
【図14】 チムニーを示す正面図
【図15】 コーンの配列を示す平面図
【図16】 実験装置を示す模式図
【符号の説明】
1 縦型流下式反応塔 2 第1の触媒層 3 第2の触媒層 4 冷却層 5 反応容器 10 冷却リング 11 ミキシングトレイ 12 コレクタトレイ 13 スワールバッフル 14 貫通孔 15 堰 15´ アッパーミキシングキャップ 16 ロワーミキシングキャップ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】反応容器内に設けられた1つ又はそれ以上
    の触媒層に含まれる固体触媒に、気体と液体の混合物を
    接触させることにより反応させ、該反応混合物を反応容
    器内に流下させ、触媒層下方の冷却層にて冷却流体が反
    応混合物と混合される構成の反応塔において、 前記冷却層の冷却流体供給部下方に、混合手段を配設
    し、 前記混合手段は、反応容器の水平横断面域に沿って配設
    されるコレクタトレイと、該コレクタトレイ上面の中央
    部に立設されるスワールバッフルと、コレクタトレイの
    前記スワールバッフル内側中央部に形成された貫通孔に
    接続されて上方に延びて設けられる堰と、を含んで構成
    され、 前記スワールバッフルは、前記コレクタトレイ中心軸を
    中心とする円筒部材から形成され、 前記円筒部材の周壁の周方向に所定角度ずつ離間した複
    数位置には、夫々冷却流体及び反応混合物の流入口が形
    成され、 前記各流入口の一方の側縁には、該各流入口からスワー
    ルバッフル内側に流入した冷却流体が該スワールバッフ
    ル内を同一方向に旋回するように冷却流体及び反応混合
    物をガイドするガイド板を接線方向に接続し、 前記堰は、前記コレクタトレイ中心軸を中心とする円筒
    部材から形成されたことを特徴とする反応塔。
  2. 【請求項2】前記堰がアッパーミキシングキャップであ
    り、該アッパーミキシングキャップの周壁の周方向に所
    定角度ずつ離間した複数位置には、夫々冷却流体及び反
    応混合物の流出口が形成され、 前記流出口は、前記スワールバッフルにおける流入口の
    他方の側縁とアッパーミキシングキャップの円筒部材の
    中心とを結ぶ線と、該中心を通り該線に対して上面から
    見て冷却流体及び反応混合物の旋回方向と反対方向に3
    0〜135度をなす線との間の範囲に開設されたことを
    特徴とする請求項1記載の反応塔。
  3. 【請求項3】前記コレクタトレイに形成された貫通孔に
    接続されて下方に延びて設けられるロワーミキシングキ
    ャップを含んで構成され、 前記ロワーミキシングキャップは、前記コレクタトレイ
    中心軸を中心とする両端開放の第1の円筒部材と、該第
    1の円筒部材下方に離間して配設される上面開放かつ下
    面閉塞の第2の円筒部材と、両円筒部材同士を連結する
    桟部材と、から構成されたことを特徴とする請求項1又
    は2記載の反応塔。
  4. 【請求項4】前記流出口の開設範囲は、好ましくは45
    〜90度であることを特徴とする請求項2又は3記載の
    反応塔。
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