JPS586532B2 - 固体汚染体を含有する材料の触媒処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は固体汚染体を含有する材料を触媒処理（すなわ
ち接触処理）する装置に関する。

固体粒子で汚染されている供給原料を用いて触媒法でこ
れを処理する際の処理プラントの運転の長さは、使用さ
れる触媒の活性の低下によってではなくて、反応器での
圧力降下が許容限度以上となることによって制限される
。

運転中に固体粒子が触媒粒子の間のすき間をふさぎ、こ
のため供給材料は違った状態で流れ、これによって経済
的な運転がそれ以上は不可能となる水準にまで達するま
で触媒反応器中での圧力降下に徐々に増加する。

触媒は一般的にはその活性は失なわれてはいないにもか
かわらず、プラントを閉鎖して固体で汚染された触媒を
その場で−もし可能であれば全部を−再生するか、ある
いはその全部を除去して新らしい触媒と取り換えるかし
なければならず、これはいずれも高価につくものである
。

もし、供給源料が高度に固体粒子で汚染されていれば反
応器での圧力降下は非常に速く増加する。

従って、触媒の活性それ自体の低下によって必要とされ
る以上に頻繁に触媒を取り換える／再生するために長期
間反応器が閉鎖されなければならない。

これは不便であり且つ不経済であることは明白である。

触媒の取り換えあるいは再生が延期されうる一方法は、
汚染された供給原料を触媒反応器に通す前に１つ以上の
フィルタ一単位（ｆｉｌｔｅｒ ｕｎｉｔｓ）を通過さ
せることである。

しかし、この方法は通常高圧の装置を更に取り付ける必
要があるためにプラントのコストが更に高められる。

それ故、本発明の目的は簡単で且つ経済的な方法で困体
粒子で汚染された供給原料を用いる触媒処理プラント運
転の際の触媒の取換え／再生の間の時間を延長さすこと
である。

本発明が適用される供給原料としては炭化水素物質がす
ぐに思い浮かぶ。

また残渣油は通常比較的多量の固体粒子を含んでおり、
また処理温度に加熱された時に更に固体粒子が形成され
るために、触媒反応器中での急激な圧力降下が起る触媒
反応としては残渣油の水素化脱硫が挙げられる。

しかし、残渣油は固体粒子に加えて触媒の活性に有害な
作用を及ぼし、実質的に再生不能にさえする金属汚染体
を多い少ないは別として含んでいる。

従って、残渣油が多量の固体粒子並びに金属汚染体を含
んでいる場合はは、残渣油を触媒床上を通過さす前にこ
の不要の成分を実質的に除去することが望ましい。

この目的のために、主水素化反応器に残渣油が通される
前に従来は固定触媒床に備えられたあるいは新らしい触
媒が連続的にあるいは間歇的に導入されまた使い古され
た触媒は連続的にあるいは間歇的に抜き出される触媒保
護反応器に残渣油を通すことが提案された。

固定床保護反応器は対として通常主反応器に連結されて
いて、第１の保護反応器中での圧力降下が受け入れがた
い水準にまでに達すれば触媒が添加並びに除去されて、
圧力降下は平衡水準にまでされ、運転が不経済となる水
準には達しない。

しかし、これらの両具体化に於いては、高圧容器および
転換バルブおよび／または（粒状の）固体のためのバル
ブのような高価な装置を必要とし、また注意深い運転管
理が必要である。

それ故、特に残渣油が極く少量の金属汚染体並びに実質
量の固体粒子を含む場合には、固体粒子を除去する更に
簡単で経済的な装置が望ましい。

それ故、本発明の他の目的は、長時間触媒を交換あるい
は再生する必要がない実質量の固体粒子を含有する残渣
油を水素化脱硫する装置を提供する。

本発明は、高められた温度、高められた圧力で反応器中
の１またはそれ以上の固定触媒床上を、固体汚染体を含
有する材料を通すように構成された、固体汚染体を含有
する材料の触媒処理装置において、反応器は少なくとも
１つの入口と少なくとも１つの触媒床とその上流部に複
数（好ましくは多数）のフィルタ一単位を含有し、初接
触のためのこのフィルタ一単位の全表面積は反応器の横
断面積面積より実質的に大きく、またフィルタ一単位の
大きさは、反応器入口を通して出し入れが可能である程
度の大きさであることを特徴とする固体汚染体を含有す
る材料の触媒処理装置に関するものである。

反応器は往々閉鎖されるがその時にはこれらのフィルタ
一単位の少なくとも１つは反応器が閉鎖されている間に
この入口を通して他の単位と取り換えられる。

反応器の内部（即ち触媒処理が下流あるいは上流で行な
われる時はいつも好ましくはその頂部あるいは底部）に
フィルター系を設けれることは、高価で且つ場所を取る
高圧フィルター装置を通常は含む外部フィルター系を必
要としない点で経済的に優れている。

本発明にしたがって材料から除去される固体粒子は、実
質的に固体である、いわゆる非常に硬いことを必要とし
ないまた多少変形可能なものであってもよく、しかしな
おある程度の硬さを持たねばならないものを含んでいる
。

それ故、ピッチ状の重合体あるいは樹脂粒子もまた本発
明によって適当に除去される。

除去される粒子の少なくとも一部は処理前に油中に在す
る必要はなく、処理中、例えば高温の影響で形成されて
もよい。

フィルタ一単位としては、例えば適当な粒状物質と共に
焼結することによって作られた例えば気体及び／又は液
体透過性の板によって構成される濾過要素が用いられて
もよい。

しかし、好ましくは瀘過要素として接触体が充填されて
いる多数の少なくとも部分的には透過性の部屋で取り巻
かれたフィルタ一単位が用いられる。

本装置は、触媒床と接触する前に材料から固体粒子を除
去し、これによって触媒床中での圧力降下の増進を減少
させることが望ましい固体粒子で汚染された液体あるい
は蒸気、好ましくは炭化水素材料の任意の触媒処理のた
めに用いることができる。

本装置が使用される好ましい場合の例としては、例えば
触媒分解反応器（触媒クラッカー）からのスラリー油の
ような触媒微粉末を含有する（炭化水素）供給原料が触
媒的に処理（すなわち接触処理）される必要がある場合
である。

本装置は、例えば酸化鉄粒子のたうな固体汚染体を含有
する炭化水素材料を触媒水素化処理（ｃａｔａｌｙｔｉ
ｃｈｙｄｒｏｔｒｅａｔｍｅｎｔ）するために特に適し
ている。

このような水素化処理には、水素添加、水素化分解、水
素化脱金属、水素化脱硫及び／又は水素化脱窒素が無条
件で含まれる。

固体汚染体を含む蒸留留分の水素化脱硫は本発明によっ
て非常に良好に実施される。

前に述べたように残渣油には実質量の固体汚染体が通常
含有されているために触媒床での圧力増進がやや速いた
めに固定床脱硫法で処理することはどちらかというとむ
ずかしい残渣油の水素化脱硫に本発明装置が有利に使用
できる。

本装置を使用することによって、上記のような油は非常
に簡単に水素化脱硫することができる。

本発明に使用されるフィルター系の全表面積は、処理に
よって（炭化水素）材料から除去された粒子が蓄積する
ために運転中にフィルター系中で生じる圧力差（ｐｒｅ
ｓｓｕｒｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）を少なくする
ために高くすべきである。

このフィルター中での低速度で増加する圧力差は固体粒
子が大きい表面積でフィルター中にトラツプされ、この
ためフィルター表面の任意の点における流動抵抗はほん
のゆっくりとしか上昇しないことによって生じるのであ
る。

それ故、本発明に於いては初接触（ｉｎｉｔｉａｌ ｃ
ｏｎｔａｃｔ）のためのフィルタ一単位の全表面積は反
応器の横断面表面積より実質的に大きいことが必要であ
る。

フィルター系が処理される材料中に在在する固体粒子の
大部分を除去し、それ故固体粒子によって触媒床がふさ
がらないために、触媒床中での圧力差の増加速度もまた
低い。

それ故、全体効果としては反応器中での圧力差の増加速
度は低い。

それ故長時間不経済な反応器中での高圧力差を生ずるこ
となく運転することができる。

本装置の他の重要な利点としては、（最初の）触媒床に
達する固体粒子の量が少ないので触媒床上での供給原料
の分配は該分配に有害に作用する触媒床の入口部での栓
をされた地域の形成による妨害はない。

反応器中での圧力差の増加速度が遅いという事実にもか
かわらず、短期間あるいは長期間運転した後に、フィル
ター系中での圧力蓄積によって主として起されるのであ
るが反応器中での圧力差が受け入れられないほど高水準
になる時がくる。

その時はできるだけ速く且つ簡単に反応器を閉鎖し、使
用されたフィルター系を除去し、新らしいフィルター系
を入れて再び反応器を再出発することができることが望
ましい。

本装置の重要な特徴は反応器が閉鎖されている間に反応
器入口（通常は一つだけである）を通してフィルタ一単
位を反応器から出し入れできるようにフィルタ一単位の
大きさが十分小さいことである。

小さいフィルタ一単位を用いることによる一つの利点は
、フィルターの取り換えが外で操作される取り付け装置
を用いることによって行なわれることができることであ
り、これによって人間が反応器に入る必要がなくなる。

更に利点としては、存在する接触体はいずれも小さな単
位中に含有されていて、一つの大きな床の中にばらばら
に含有されていないためにフィルター系の取り換えを短
期間で簡単に行なうことができ、またこれによって反応
器が運転されていない時間の量は最少とされる。

本発明の非常に好ましい具体例に於いては、交互に空と
接触体を含み、また固体汚染体を含む材料が各第２番目
の空室を経てフィルタ一単位に入り、ここで固体汚染体
が除去される接触体含有隣接室を通り、実質的に固体汚
染体の含有量が減少された材料は該接触体を含有する部
屋に隣接する空の部屋を経てフィルタ一単位から排出さ
れる、反応器と実質的に同軸の多数の延長された部屋か
ら成るフィルタ一単位が用いられる。

この空並びに充填された部屋との間の関係は、全室透過
性側壁を備えており、充填された部屋は頂部並びに底部
共閉じられており、一方空室はその頂部が開かれており
また底部は閉じられている及びその反対が交互になるよ
うになっている。

この装置に於いては、処理される材料はフィルタ一単位
中の一つおきにある空の部屋に流入するが、その他端が
閉じられているために同じ部屋から通過して出ることは
できない。

フィルタ一単位から材料を流出さすためには、材料は接
触体を含有する部屋を通過して、他端が開かれている隣
接する空室に入らねばならない。

固体粒子は接触体でトラツプされ、フィルタ一単位から
出る材料は実質的に該粒子の量が減少されている。

このようなフィルタ一単位の利点は、初接触のために高
表面積が利用でき、またフィルタ一単位中での圧力差の
増進がほんのゆっくりとしか起らないことである。

接触体を含有するフィルタ一単位の一番外側の部屋を通
過した材料は、すぐに該フィルタ一単位をとりまく反応
器空間中に入ることが好ましい。

そして、それは接触体を含有し、また反応器に面した透
過性の外側壁を設けられた一番外の部屋で行なわれる。

もし、この一番外の部屋が空であるかあるいは充填され
ていても透過性外壁を備えてなければ、それらは全体と
してフィルタ一単位の効果とは実質的に見れないばかり
か、それ以上に貴重な反応器の空間をふさぐものでさえ
ある。

すでに上述したように、フィルタ一単位は反応器中の触
媒床の上流に置かれる。

即ち流下式装置に於いては反応器の頂部に置かれる。

この場合に、特に液体材料が処理される時、上述された
型のフィルタ一単位の運転の最初では、材料の先端部は
より高位置の材料より圧力が高いため材料は接触体を含
有する部屋の低い部分から優先的におし出される。

しかし、時がたつに従って充填室の低位部は材料から除
去された固体粒子で徐々にふさがれ、その時は材料は該
部屋の高位部を優先的に通過するようになる。

上記の運転方法に於けるこの型のフィルタ一単位の利点
は、処理される材料はふさがれて流通抵抗が高くなった
充填された部屋の低位部を迂回して接触体が固体粒子で
まだそれほど汚染されてなく、そのため流通抵抗が低い
該部屋の高位置を通る。

この装置に於いては、フィルタ一単位中での圧力増進は
低水準に保たれ、同時に処理される材料の効果的な濾過
も達成される。

安全性の理由から、フィルタ一単位中での圧力降下があ
る点までくると開くような空の部屋の閉鎖手段が少なく
とも一部に設けられていてもよい。

それ故、ある理由で（突然且つ）過剰にフィルター系に
圧力降下が生じた時には、（バルブ、破壊板等の）閉鎖
が開き、空室の少なくとも１つはその両端が開放されて
流通抵抗が減少するようにされて、反応器中の圧力は危
険に瀕するほどの高水準とはならない。

所望であれば、この閉鎖装置は、それが開放される時に
は反応器中での圧力降下がフィルター系の１つ以上の単
位を取り換える必要がある圧力にまで達していることを
示しているので、フィルター系（の一部）の取り換え時
期を示すために用いられてもよい。

フィルタ一単位の形状は格別限定されない。

従って、もしフィルタ一単位が交互に空と充填された延
長された部屋から成っていれば、互いが平行にサンドイ
ンチされている正方形あるいは長方形のフィルタ一単位
が用いられてもよい。

しかし、好ましくは該フィルタ一単位中の部屋は円筒状
をした環状のものであり、この場合には一番内の部屋が
好ましくは空室のものであるべきである。

他の非常に好ましい本発明の具体化例に於いては、反応
器と同軸の二つの同心円筒から成るフイ４ルタ一単位が
用いられる。

円筒は側壁に穴があけられており、内側の円筒は頂部が
閉じられていて且つ底が開いており、一方円筒間の部屋
は底が閉じられておりまた頂部は開かれていてもよい。

円筒間の部屋は触触体を含んでいる。

フィルタ一単位は、固体汚染体を含有する材料が外側の
円筒を通ってフィルタ一単位に入り、接触体を含有する
部屋を通過して内側の円筒の底を経てこの部屋から出る
ように配列されている。

頂並びに底という言葉は固体汚染体を含有する材料の流
れの方向によっており、円筒の頂とは該材料が反応器に
入る反応器入口に最も近い部分である。

多くの場合、固体汚染体を含有する材料は気体と液体と
の混合物であり、またもし特別これについてふれない場
合には気体と液体とがフィルタ一単位を通過している。

固体汚染体を含有する材料が反応器を通って下流に流れ
る場合には、これは、一般には反応器の上部で行なわれ
るのであるが液体と気体とが少なくとも一部分離されて
気体の少なくとも一部はフィルタ一単位を通ることなく
、例えば迂回路によって触媒床に送られるのが好ましい
。

これは、フィルタ一単位が置かれているトレイ上に、そ
の両端が開放されており、その上部開口端はフィルタ一
単位の上端とほぼ同じ高さあるいはそれ以上の高さを持
つ少なくとも１つの管を取り付けることによって非常に
簡単に成就される。

この管は、フィルター系に過度の圧力降下が生じた場合
、例えばフィルタ一単位が実質的に完全に固体粒子でふ
さがされた時に、液体がオーバーフローするような安全
性の限界をも与える。

すでに上述されたように、初接触に対するフィルタ一単
位の全表面積は反応器の横断面の表面積より実質的に高
い。

それによってより長期の運転期間が達成されるので全フ
ィルター表面積はできるだけ高いものが好ましい。

従って、フィルタ一単位の初接触のための全表面積は好
ましくは反応器の横断面表面積の少なくとも５倍である
。

この装置では、フィルターを取り換えるために必要とさ
れる反応器の閉鎖間の期間を、触媒の汚染より触媒活性
の衰退がむしろ全反応器の閉鎖に対する決定因子となる
ように触媒の触媒活性が許容範囲外にまでおとろえる長
さに延ばすことさえできる。

存在する接触体の大きさは、触媒床中にトラップされて
触媒床をふさぎ、処理される材料中に含まれる固体粒子
の大部分がフィルタ一単位中で除去されるように選らば
れるべきである。

それ故、接触体は触媒床中の触媒の平均粒径より小さい
か同程度の平均粒径のものが好ましい。

フィルタ一単位中の接触体間の平均空間距離は、材料中
にあり、接触体間の空間距離より小さく、そのためフィ
ルターを通過する固体粒子は、触媒床中の空間距離より
も小さいために一般的には触媒床中をも通過してほとん
ど固体粒子によるつまりを生じないため、触媒床の空間
距離の大きさより大きくあってはならない。

接触体の直径は好ましくは０．０５（０．１）〜１０ｍ
ｍの範囲にある。

接触体が用いられる時、それの化学的性質は、接触材料
が運転中に用いられる温度並びに圧力に耐えることがで
きなければならないが格別重要ではない。

接触体は、例えばれんが、砂、アルミナあるいは多孔性
炭素から製造されてもよい。

しかし、これに限定されるものではない。

接触体は触媒法に用いられる反応体に関して触媒的に不
活性であってもよいが、時にはフィルタ一単位中の接触
体として触媒を用いることが望ましい場合もある。

このような場合に於いては、触媒床中に用いられた触媒
材料と同じあるいは異なった触媒材料がフィルタ一単位
中の接触体としてあるいは接触体中に用いられてもよい
。

フィルタ一単位中の接触体は非常に好ましくは脱金属及
び／又は脱硫を促進するために適した触媒から成ってい
てもよい。

即ち、例えば固定床中の触媒が水素化脱硫触媒（これは
ある程度の脱金属特性を持っていてもよい）であれば、
接触体も好ましくは脱硫触媒、好ましくは同じ脱硫触媒
から成っているか、または脱金属触媒（これはある程度
脱硫してもよい）から成っていてもよい。

本発明によって説明されるようなフィルター系が触媒反
応器中に用いられるにもかかわらず、反応器への供給材
料中に存在する少量の固体粒子はフィルター系を通過し
て触媒床中に捕促される。

これは反応器中での圧力蓄積を徐々に増す作用を持って
いる。

この観点から、初接触に対すると同様に大きい触媒表面
積をもつのが望ましい。

この方法に於いては、触媒床中でトラツプされる粒子は
大きな表面積でトラツプされ、そのためにフィルター系
において説明されたように触媒床中での圧力差の増加速
度は低い。

触媒床の表面積が適当に増加される装置は、触媒床の表
面に金網のかごを置くことである。

これによって、材料は触媒粒子に接触するために各かご
の端を通過するだけでなく各かごの横をも通過する。

この装置に於いて、ほぼ４倍の触媒初期接触表面積が簡
単に達成される。

触媒の大きさと同じかあるいはそれより大きい大きさの
陶器製粒子の層が好ましくは金網製のかごの中に置かれ
る。

この陶器製粒子は材料中に含まれる固体粒子全部が陶器
製粒子の間の空間間隙を通りぬけるようにするために接
触体と同じかあるいはそれ以上の大きさでなければなら
ない。

本装置の好ましい具体化例に於いては陶器製の球状物が
金網製のかごの中に好ましくは入れられる。

本発明の装置に於いては、入手可能な任意の触媒を用い
ることができる。

それ故、触媒の大きさは広範囲で変わってよくまた触媒
粒径は０．１〜１０ｍｍの範囲にあってもよい。

しかし、０．１〜５ｍｍの範囲の粒径をもつ触媒粒子は
通常入手しやすいためによく利用される。

上述したように、本装置は材料を触媒水素化処理するた
めに非常に適した方法である。

このような水素化処理に有利に用いられる触媒としては
、周期律表の第■Ｂ族（クロム、モリブデン、タングス
テン）及び／又は鉄族（鉄、ニッケル、コバルト）の金
属の１種あるいは２種以上及び／又は前記金属の酸化物
及び／又は硫化物が耐火性の酸化物担体上に沈着含有さ
れたものが好ましくは用いられる。

この担体の例としては、アルミナ、シリカ、マグネシア
、チタニア、ジルコニア並びにそれらの混合物が挙げら
れる。

本発明の好ましい具体化例での水素化処理に用いられる
反応条件は広範囲に変わりうる。

そしてこれは主として用いられる炭化水素供給材料の性
質によって決められる。

温度は３００℃〜４７５℃の範囲のものが、また全圧力
は２０〜３５０ｋｇ／ｃｍ２の範囲のものが用いられる
。

重量時間空間速度は、時間当り、触媒容量部当り新らし
い供給材料０．１〜１０重量部の範囲で変わる。

本発明装置は、この装置は、少なくとも一つの触媒床と
その上流に多数の好ましくは接触体を含有するフィルタ
一単位を含み、初接触のための該フィルタ一単位の全表
面積は反応器の横断面表面積より実質的に高く、またフ
ィルタ一単位は反応器の触媒入口を通して出し入れでき
る大きさをもつ、少なくとも１個の入口と少なくさも１
個の出口をもつ反応器から成っている。

通常、このような反応器には気体状及び／又は液体状の
反応体を入れ、また触媒床に触媒を詰めるためにも役立
っただ１個の入口があるだけである。

しかし、もちろん入口が別々となったものでもよくまた
流出物のためにいくつかの出口を設けてもよい。

すでに上記したように、本発明の非常に好ましい具体化
例に於いては、フィルタ一単位は空の部屋と接触体を含
有する部屋が交互にある、反応器と実質的に同軸の多数
の延長された部屋から成り、全室とも透過性側壁が備え
られており、空の部屋は頂が開放され、底が閉じられて
いる部屋と頂が閉じられており、底が開放されている部
屋とを交互にもち、接触体の含有されている部屋は頂も
底も閉じられており、一番外の部屋は好ましくは接触体
を含むものである。

炉過されるべき材料は一つおきの空室に流下し、充填さ
れた部屋を通過して、本明細書の前部で説明されたよう
に充填された部屋に隣接する空室を経てフィルターから
流出する。

すでに上述されたように、フィルタ一単位は正方形、長
方形あるいは三角形のような任意の適当な形状を持って
いてもよい。

しかし、好ましくは円筒形であり、反応器と同軸の円筒
状細長室でその一番内が空室のものである。

異なった大きさ及び／又は形状をもったフィルタ一単位
が存在してもよいが、好ましくは全部が同じ大きさ並び
に同じ形状のものである。

部屋の広さは広範囲に変わることができ、これはフィル
タ一単位の大きさに主としてよっている。

好ましくは、空室の広さは実質的に全部が同じであり、
また充填された部屋の広さも全部が同じものであり、で
きれば空室の広さと充填された部屋の広さとは異なって
たものである。

空室と接触体を含む部屋の広さの比は好ましくは１：５
〜２：１である。

フィルタ一単位は、好ましくは反応器中の触媒床の上流
にあるトレイ中の開口部中に支持されており、この開口
部は通常はフィルタ一単位の横断面と実質的に同じ大き
さ並びに同じ形状をもつものである。

好ましくは、各単位はそれを取り付ける（取りはずす）
装置に取り付ける手段を組み込んでいる。

フィルタ一単位が取り付け及び取りはずし中に取り付け
（取りはずし）装置に取り付けられる手段としては、例
えばフィルタ一単位（の頂部）に組み込まれた１個ある
いは２個以上のかぎ（ｈｏｏｋ）が挙げられる。

フィルタ一単位は例えばこのかぎを外の取りはずし（持
ち上げ）装置にひっかけて反応器から釣り出すようにし
て簡単に取り出される。

しかし、フィルタ一単位を取り付け（取り外し）装置に
取り付けるためには、いかなる他の適当な手段が用いら
れてもよい。

本発明装置の他の非常に好適な具体化例に於いては、フ
ィルタ一単位は反応器と同軸で、穴のあいた側壁をもつ
二つの同心円筒から成っている。

内側の円筒は頂が閉じられておりまた底は開放されてお
り、一方接触体を含有する円筒間の部屋は底が閉じられ
ておりまた頂が開放されていてもよい。

このフィルタ一単位は好ましくは反応器中で触媒床の上
流にあるトレイ中の開口部中に支持されており、この開
口部は通常は内側の円筒と実質的に同じ大きさ並びに同
じ形状をもっている。

各フィルタ一単位は、上述のフィルタ一単位で述べられ
たように、フィルタ一単位を取り付ける（取り外す）装
置へ取り付ける手段が組み込まれている。

フィルタ一単位の大きさは広範囲で変わることができ、
ただそれが反応器の入口を通過するに十分な小ささでな
くてはならないという点で制限されるだけである。

通常１つの入口が反応器の主軸上にあり、この入口の直
径は１ｍより大きいことはない。

従って、この場合にはフィルタ一単位の反応器の主軸に
垂直な面の直径は１ｍより大きくはない。

反応器主軸の軸方向でのフィルタ一単位の大きさはもち
ろん１ｍより大きくてもよい。

これは、例えばフィルタ一単位が０．５ｍの直径で且つ
１．５ｍの高さをもつ円筒の場合である。

このフィルタ一単位は、１ｍの直径をもつ入口から簡単
に取り出すことができる。

触媒床の上流にあるトレイ中に支持された各フィルタ一
単位の大きさは均一である必要はない。

特にフィルタ一単位の高さは異なったものでよく、例え
ばトレイの中心部にあるフィルタ一単位ほど取り出し易
いためより高いものが用いられてもよい。

トレイの外側になるほど、フィルタ一単位の高さ並びに
反応器壁への接近によってその動きが制限されるため、
反応器から取り出し易いより低い高さのフィルタ一単位
が用いられるのが好ましい。

触媒床の上流で反応器中にあるフィルタ一単位の数は広
範囲で変わってよく、なかんずく反応器の直径とフィル
タ一単位の直径によっている。

しかし、一般には反応器の直径のフィルタ一単位の直径
に対する比は、好ましくは３：１〜２０：１の間にある
べきである。

通常フィルタ一単位の数は２〜１００の間にある。

本発明は種々の態様で実施でき、その具体化例のいくつ
かを添附図面参照下に詳細に説明する。

本発明の方法を図に関し更に説明する。

第１図は６列のフィルタ一単位を含む反応器の側断面図
を示す。

第２図は第１図に示された反応器をＡ−Ａで切断し、切
断した上部を取り除いた時の平面図である。

第３図はフィルタ一単位を詳細に示したものであり、第
４図は第３図に示されたフィルタ一単位の頂部平面図を
示す。

第５図には２つの同心円筒から成るフィルタ一単位が示
されている。

第６図はフィルタ一単位及びフィルタ一単位を迂回する
ガスのための管を含む反応器の側断面図を示す。

第７図は第６図に示された反応器をＢ−Ｂで切断し、切
断した上部を取り除いた時の平面図を示す。

第１図に於いて、１は反応器２の供給材料入口を示す。

反応器は、触媒床（図示されていない）がその下にある
供給材料分配トレイ３を含んでいる。

この供給材料分配トレイの上に、６列の一この場合には
円筒状の一フィルタ一単位（この側面図では６個の個別
の単位４として示されている）が乗せられている。

フィルタ一単位は、けた６によってそれ自身は支えられ
ている鋼製のトレイ５の丸い開口部中に支持されている
。

各フィルタ一単位は鋼製の凸縁７を持っており、これに
よって鋼製のトレイ上の開口部中に支持されており、ま
た各フィルタ一単位はこれによってフィルタ一単位を供
給材料入口を通して反応器につり上げて出し入れのでき
るかぎ９の付いたレバー８を持っている。

フィルタ一単位の上流部には、各フィルタ一単位に良好
に供給材料を分配さすために衝突板１０が置かれている
。

第２図はＡ−Ａで切断し、切断した上部を取り除いた時
の平面図で、これ以上は説明を必要としない。

第３図は、第１図に示されたようなフィルタ一単位の好
ましい具体化例を更に詳細に説明したものである。

図の左側はフィルタ一単位の瀘過要素を示し、また炭化
水素供給材料のフィルタ一単位を通って流れる流れ方を
示している。

この図の場合には、上記要素は交互に空と接触体がつめ
られている部屋が浸透性の壁で取り巻いている。

なお、接触体がつめられた部屋のかわりに浸透性（例え
ば焼結された）板等が用いられてもよい。

円筒状単位１２は、多数のけた（図示されていない）に
よってそれ自身が支持されている鋼製のトレイ１３の丸
い開口部中に支持されている。

フィルタ一単位は、丸い開口部の直径より大きい直径を
もち、フィルタ一単位の中央部に取り付けられ且つその
周りを取り巻いている鋼製の凸縁１４によって開口部中
に乗せられている。

取りはずしのできるカバー１５は、それ自身は鋼製のか
ぎ１７に連結されているボルト１６によってフィルタ一
単位の頂部にとめられている。

このかぎは、フィルタ一単位をつり上げて出し入れする
ために用いられる。

第３図の左側に於いて、供給材料はその頂部は開かれて
いるが底部は閉じられている一つおき毎の空室を通って
フィルタ一単位中に流入する。

次いで供給材料は、その中の固体汚染体が除去される接
触体を含有する隣室１９を通過して、接触体を含有する
室に隣接する空室２０中に送り込まれる。

空室及び接触体を含有する室の壁は、この例に於いては
供給される油を通過させるためにこの例に於いては細長
い穴の形であるができれば他の、例えば丸い形の打ち抜
きを持つ金属シート２１から構成される。

しかし、これは任意の他の適当な材料、例えば（金属製
の）網あるいは（交差した）金属細長片あるいは棒から
成っていてもよい。

空室２０は頂部は閉じられているが、底部が開いている
。

供給材料は空室２０の底でフィルタ一単位を出る。

この例に於いては一番外側の室は充填された室であり一
番内側の室は空であり、これはフィルタ一単位の能力を
高める。

第４図は、第３図に示されたフィルタ一単位の頂部から
の平面図を示す。

１５はフィルタ一単位の取りはずしのできるカバーを示
し、また２２は供給材料を通過させるためのカバーの細
長い口を示す。

１７はフィルタ一単位をつり上げて反応器から出し入れ
するためのかぎを示す。

第５図のフィルタ一単位は、側壁に穴があけられている
２つの円筒２３及び２４を示している。

円筒間にある部屋２５は固体物質で充填されている。

フィルタ一単位は鋼製のトレイ２６の丸い開口部中に支
持されており、また触媒床を内包している鋼製のトレイ
２６の下にある部屋は、内側の円筒２４と開放的に連絡
されている。

取りはずしのできるカバー２７は、両円筒の頂部におか
れている。

フィルタ一単位は鋼製のかぎ２９によって支持捧３０に
連結されている捧２８の助けによって反応器から除去す
ることができる。

第６図に於いて、３１は反応器３２の供給材料の入口を
示す。

フィルタ一単位３３は、濾過された材料が開口３５を経
由してトレイ３４の下にある（触媒床を含む）部屋に入
ることができるように鋼製のトレイ３４で支持されてい
る。

トレイ３４上には、フィルタ一単位を通過することなく
トレイ３４の下にある部屋にガスを入れられる開口管３
６がはめこまれている。

各フィルタ一単位は、これを反応器から除去するための
手段（図示されていない）が設けられている。

第７図はＢ−Ｂで切断し、切断した上部を取り除いた時
の平面図であり、これ以上の説明は必要としない。

以下に示される実施例によって、本発明を更に説明する
。

実施例 原油の常圧蒸留によって得られた残渣油は次に示す特性
を持っている。

初留点 ：３５０℃１００°Ｃの
粘度 ：３０ｃＳ比重７０／４℃
：９２０ｋｇ／ｍ３硫黄含有量
：３．９重量％金属汚染体（Ｖ、Ｎｉ等） ：６０重
量ｐｐｍ固体粒子 ：３０重量ｐｐ
ｍ固体硫子の平均粒径 ：３×１０−３ｍｍこ
の残渣油を第１図に示された装置を用いて前述の水素化
脱硫法の供給原料として用いる。

フィルター系は、触媒床の上に位置するトレイ上に支持
された２８の円筒状フィルタ一単位から成っている。

このトレイは直径２ｍであり、これは反応器の内径と同
じである。

各フィルタ一単位は２５ｃｍの直径及び１００ｃｍの高
さである。

各フィルターは、接触材料として１３ｋｇの多孔質酸化
アルミニウムを含有している。

各フィルタ一単位は、１２．５ｍｍの広さを持つ５つの
空室と１２．５ｍｍの広さを持つ４つの接触体含有室か
ら成っている。

接触体の平均の大きさは０．８ｍｍである。

またフィルタ一単位当りの初接触表面積は１．７ｍ２で
ある。

即ち、全初接触表面積は反応器の横断面の表面積の１５
倍である。

触媒は、１５ｍｍの平均粒径をもつアルミナ担体上にコ
バルト及びモリブデンが担持されたものである。

触媒床の高さは１４ｍである。反応条件は装作の全期間
にわたって反応器から排出される油流の平均硫黄含有量
が１．２５重量％であるような条件が用いられる。

反応器中での初期圧力降下は１．５ｋｇ／ｍ２である。

反応器の圧力降下が３ｋｇ／ｍ２になるまで３ケ月運転
した。

この時点で反応器を閉鎖して新らしいフィルタ一単位を
導入することが必要と考えられた。

古いフィルタ一単位を新らしいフィルタ一単位で置き換
えた後（所用時間２４時間以下）、再び運転を開始した
。

この時の反応器中での初期圧力降下は１．６ｋｇ／ｍ２
であった。

即ちこの値は最初の値とほぼ同じものである。

これは、３ケ月間の運転中に触媒床自身は実質的にふさ
がれていないことを示している。

上述のようにしてフィルタ一単位を交換した後では、再
び３ケ月間運転することができ、また触媒の再生あるい
は置換−これにはほぼ一週間かかりこれは単にフィルタ
一単位を置き換える作業期間よりずっと長い一は約１年
間後、即ち触媒床の脱硫活性が物質的に低下した時にの
み必要である。

それ故、本実施例は、本発明に従って固体粒子含有量の
高い炭化水素油を水素化脱硫する場合、最終的に長期間
反応器を閉鎖する前までは非常に短期間中断するだけで
長期間運転することができることを示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一具体例である６列のフィルタ一単位
を含む反応器の側断面図を示す。 第２図は第１図に示された反応器をＡ−Ａで切断した際
の切断平面図を示す。 第３図はフィルタ一単位の詳細図を示す。 第４図は第３図のフィルタ一単位の頂部平面図を示す。 第５図は２つの同心円筒から成る別のフィルタ一単位を
示す。 第６図は本発明の他の具体例であるフィルタ一単位及び
フィルタ一単位を迂回するガス用の管を含む反応器の側
断面図を示す。 第７図は第６図に示された反応器をＢ−Ｂで切断した際
の切断平面図を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高められた温度、高められた圧力で反応器中の１ま
   たはそれ以上の固定触媒床上を、固定汚染を含有する材
   料を通すように構成された、固体汚染体を含有する材料
   の触媒処理装置において、反応器は少なくとも１つの入
   口と少なくとも１つの出口を有し、かつまた反応器は少
   なくとも１つの触媒床とその上流部に複数のフィルタ一
   単位を含有し、初接触のためこのフィルタ一単位の全表
   面積は反応器の横断面表面積より実質的に大きく、また
   フィルタ一単位の大きさは、反応器入口を通じて出し入
   れが可能である程度の大きさであることを特徴とする、
   固体汚染体を含有する材料の触媒処理装置。