JPS596689B2 - ハンノウキニコタイリユウシオ ジユウテンスルホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固体粒子特に触媒粒子の１種またはそれ以上
の均質床を反応器に充填する方法に関する。

液体および／またはガスが粒子状触媒上に通される技術
的反応適用において、触媒粒子が１種またはそれ以上の
均質床即ち、触媒粒子が均一充填されそして任意に配列
された床内に存在すべきことは、全般的に重要である。

その結果として、触媒床を通しての規則的な流れおよび
反応混合物による触媒粒子の最適な湿潤度合が得られ、
そしてさらに反応混合物が触媒と接触せずにまたは余り
に短かい接触時間にて反応器を離れることがないように
なる。

比較的小さい反応器（通常は小さいシリンダーからなる
）に均質な触媒粒子床を充填することは困難であるが、
しかしこの操作は触媒粒子を注意深く注入し、または液
体中の触媒粒子スラリーを反応器に導入することによっ
て達成され得る。

大型反応器（例えば２ｍを越す直径および１０ｍを越す
高さを有するシリンダーからなるもの）に１種またはそ
れ以上の均質触媒粒子床を充填すべき場合には、より一
層大きな問題が発生する。

この種の大型反応器は、例えば鉱油留分特に粗鉱油また
は粗鉱油から揮発性生成物の少なくとも１部を除去する
ことによって得られる残留物の水添脱硫化処理において
使用される。

鉱油としては、石油、シエール（ ｓｈａｌｅ ）油、
ロック（ｒｏｃｋ）油、タールサンドから得られる油、
および地殼に存する同様の炭化水素に基づく天然油が包
含される。

本発明は、反応器に適切な工合に１種またはそれ以上の
全般的な固体粒子の均質床特に触媒粒子の均質床を充填
する方法を提供する。

本発明によると、反応器中に固体粒子を導入し、液体流
によって固体粒子の沈降を防ぎ、しかる後液体流の流速
を減少させまたは液体流を停止させ、そして粒子を沈降
させることにより、反応器に１またはそれ以上の均質床
をその中に形成する固体粒子を充填する方法において、
固体粒子を液体流によって初期流動化状態にすることに
より固体粒子の沈降を防ぐことを特徴とする方法が提供
される。

用語「流動化」は、固体粒子が液体中に懸濁せしめられ
ている状態を意味する。

液体流を維持することによって、固体粒子の沈降が防止
され、これらは流動床内に存する。

流動床の膨脹ということは、流動床の容積が充分に沈降
した触媒粒子によって形成される床の容積を越えるパー
セントを意味する。

用語「初期流動化」は、該膨脹度合が低い即ち１０％よ
り小好適には５％より小であることを意味する。

流動床の膨脹度合が小であればある程、触媒粒子の沈降
後の反応器充填が一層完全である（従って反応器内に存
在する空隙がより一層少ない）ことは明らかであろう。

任意の寸法を有する任意の種類の触媒粒子を初期流動化
状態に維持するために適用されねばならない液体流の流
速は、モデル試験において予め定められねばならない。

前もって空の反応器に固体粒子を充填し、そして引続き
粒子を初期流動化状態にするために反応器内に液体流を
導入することも可能である。

反応器への固体粒子充填（例えばホッパーによる）は長
時間を要する操作であり、そしてさらに高い度合の固体
粒子破壊が発生する。

従って固体粒子は液体中のスラリーとして反応器内に導
入されることが望ましい。

固体粒子（スラリーの形であってもなくてもよい）が導
入されている間に、粒子を初期流動化状態にすべき液体
流を維持してもしなくてもよい。

固体粒子充填中に該液体流が維持される場合（この場合
が好適である）には、固体粒子は反応器の頂部にて非常
に適切に供給される。

反応器は好適には固体粒子のための１つまたはそれ以上
の円錐形格子（ ｇｒａｔｅｓ ）を有し、斯くして固
体粒子の床が各々の格子上に形成され得る。

これらの格子は、反応器が空にされるべき時に固体粒子
が下降できるようにする中央開口を有し、そして格子の
傾度は反応器が空にされるべき時に固体粒子が重力の影
響下に反応器を離れることができる如くであることが望
ましい。

この種の反応器は例えば本出願人によるオランダ特許出
願第７４０１７３３号に記載されている。

本発明によると、反応器充填中に固体粒子は液体流によ
って初期往動化状態にされる。

格子の下の空間にもできるだけ充填するようにもするた
めには、液体流の流速を減少させるまたは液体流を停止
する少し前に１回または数回にわたって短時間の間該流
速を減少させることが得策である。

使用される液体流は、石油に基づく生成物の流れである
ことが望ましい。

石油蒸留留分特にガス油は非常に適切である。

固体粒子を初期流動化状態にするために新鮮な液体を連
続的に供給することも可能であるが、液体は全般的には
再循環せしめられる。

液体流を所望の速度にて反応器の底部にて導入し、そし
て反応器の頂部にて好適には固体粒子がもはや液体中に
存在しない地点にて吐出することが非常に適切である。

初期流動化状態にて導入されるべき固体粒子が全て反応
器内に含まれた時には、液体流の流速は減少せしめられ
または流れが停止せしめられ、そして粒子は沈降する。

沈降後に、液体は任意には吐出されてよくまたは他の液
体で置換えられてよい。

或場合においては、触媒を活性な形（例えば第■および
／または第■族の担持された金属に基づく脱硫化触媒の
ための硫化物形態）にするために、前記の如く得られた
均質触媒上に高められた温度および／または圧力にて、
流動化のために用いられたと同じ液体を通すことができ
る。

固体粒子によって変換せしめられるべき液体が床上に通
された時に非常に高度の圧力降下を示さない固体粒子床
を得るために、固体粒子の寸法を狭い範囲内にとどめる
ことが得策である。

特に、所望の値より小さい寸法を有する固体粒子および
微細粒子の存在を避けるべきであり、その理由はこれら
が通路を妨害しその結果として実質的圧力降下を惹起す
るからである。

例えば押出による触媒粒子製造において、それらをさら
に処理（輸送、注入等）する間に通常破壊が起こり、そ
の結果として一層小さい粒子が形成され、一方或量の微
粉砕材料（微細粒子）は常に存在する。

狭い範囲内の寸法を有しそして前記の如くに反応器内の
固体粒子床内に組込まれるに非常に適切な固体粒子は、
狭い範囲内の寸法を有する粒子および一層小さい寸法を
有する粒子を液体内に含む特にはそれからなる混合物を
、一層小さい寸法の粒子が上層に蓄積されてしまうまで
流動化させ、次に一層小さな寸法の粒子からなる層であ
る沈降粒子の上層を除去することによって、好適に得ら
れる。

これらの一層小さい粒子は吸引によって非常に適切に除
去される。

供給タンク（犬型の例えば円筒状容器）内で非常に適切
に実施される該流動化中に、微細粒子は通常沈降せずに
、液体に捕えられて供給タンクから除去される。

流動化液体を再び供給タンクの底部にて供給する前に、
微細粒子は沢過によって除去されることが非常に適切で
ある。

さらに該供給タンクを使用することは、これらが固体粒
子のための貯蔵空間として使用され得るという重要な長
所を有する。

狭い範囲の寸法を有する固体粒子が供給タンク内に得ら
れた後に、これらはいかなる所望の時点においても好適
には前記の如くスラリーとして反応器に供給されること
ができる。

反応器内の固体粒子が置換えられるべき時には、該操作
は非常に急速に実施され得る。

反応器は空にされそして次に本発明に従って供給タンク
から狭い範囲の寸法の粒子を充填され、該操作は数時間
のうちに実施され得る。

前もって供給タンク内に集められていない固体粒子を反
応器に充填しなければならない時またはその他の時には
、該操作は大型寸法の反応器の場合に多くの日数を必要
とする。

供給タンクが反応器と同じ程度の大きさの（好適には幾
らか一層大きな）容積を有することが得策であることは
明らかであろう。

固体粒子は押出品であることが好適である。

これらは０．５〜３ｍ７ｎの直径および３〜７ｍｍの長
さを有することが非常に適切である。

固体粒子は、触媒粒子特に粗鉱油または残留物の脱金属
化および／または水添脱硫化のために使用され得る触媒
粒子であることが非常に適切である。

これらは好適には酸化物担体上に周期表の第■族および
／または第■族の１種またはそれ以上の金属またはそれ
らの化合物を含む。

特には、完全にまたは主にアルミナおよび／またはシリ
カからなる担体上にコバルト、ニッケル、モリブデンお
よびタングステンの１種またはそれ以上の酸化物および
／または硫化物を有する触媒粒子が非常に適切である。

例えば粗鉱油または残留物の脱金属化および／または水
添脱硫化は、それ自体既知の条件例えば３８５〜４４５
℃の温度、７５〜２２５ｋｇ／ＣｒＡの水素圧力および
触媒容量部当り供給原料０．５〜５重量部の空間速度に
て、反応器内で実施され得る。

本発明はまた、底部に液体入口を有し、頂部に液体吐出
部を有しおよび頂部にスラリ一人口を有する反応器を含
む装置にも関する。

固体粒子のだめの１つまたはそれ以上の円錐格子が反応
器内に存在することが非常に適切である。

本発明の装置はまた供給タンクをも有し、該供給タンク
は底部に液体入口を有し、頂部に液体吐出部を有し、頂
部に固体粒子入口を有しそして底部に固体粒子吐出部を
有しそして該固体吐出部を反応器の頂部に接続する管路
を有する。

液体およびスラリーのための管路は、それらを輸送する
だめの所要の装置例えばポンプを有することができる。

本発明を添付図に関連してさらに説明する。

該添付図は本発明の適切な装置を図式的に示すが、本発
明の範囲を制限するものではない。

図において、参照数字１は供給タンク２から触媒粒子を
充填され得る反応器を示す。

粒子は管路３を通ってタンク２を離れ、そして管路４を
通して供給される液体（例えばガス油）と混合せしめら
れ、これらはスラリーポンプ５によって管路６を経て反
応器１の頂部にて供給され得る。

同時に触媒粒子が初期流動化状態にされる如き速度にて
、液体が管路７を通して反応器１の底部にて供給され得
る。

管路８は、反応器の頂部にて液体を吐出する働きをする
。

液体は該管路８を通して、ペン｝ （ ｖｅｎｔ ）管
路１０を具備せしめられた溜め９に供給せしめられる。

ポンプ１１は液体を溜め９から管路１２を通して管路４
および７にポンプ送りする働きをする。

供給タンク２は固体粒子入口１７および液体入口１３（
反応器１が満たされた時に閉鎖される）を有し、管路３
，４および７が閉鎖した状態で該管路１３を通して液体
がポンプ１１によって管路１２を経て溜め９から供給タ
ンク２に供給され得る。

供給タンク２の頂部には吐出管路１４が具備せしめられ
、液体は該吐出管路１４を通して溜め９に再循環せしめ
られ得る。

所望ならば、微細粒子をフィルター装置１５によって管
路１４内の液体から除去できる。

供給タンクから液体を完全にまたは実質的に完全に除去
するために、供給タンクの底部に管路１６が存在する。

該液体除去は、タンクが狭い範囲内の寸法の固体粒子で
満たされた時に実施され得る。

例 該例における数字は図に関連するものである。

平均直径１．５ｍｍおよび平均長さ５７ｎ７ｎを有する
押出触媒粒子１７０−を反応器１（高さ２３ｍ、直径３
．４ｍ）に充填した。

触媒粒子は、供給タンク２（高さ２６ｍ、直径３．４ｍ
）からパイプ３、ポンプ５および管路６を経て１５トン
／ｈの速度にて、管路４を通して２２３７７＋’／ｈの
速度にて供給されるガス油を用いて、供給された。

管路７を経て、反応器１に反応器内速度７ｍｍｌ秒の速
度にてガス油を供給し、その結果として反応器内の粒子
は初期流動化状態にせしめられた。

反応器の頂部から、管路８を通してガス油を溜め９に再
循環させた。

所要量の触媒粒子が初期流動化状態にて反応器に充填さ
れた時、管路７を通して供給されるガス油の流速を多数
回にわたってわずかに減少させた。

次にガス油の供給を停止し、そして所望ならば反応器内
に存在するガス油を吐出することができた。

供給タンク２から反応器に輸送されるべき粒子は次の如
《して得られた。

供給タンクに管路１７を通して例えばドラムから触媒粒
子を充填した。

管路１３を経て供給タンク内速度９ｍｍ／秒にて供給さ
れるガス油によって供給タンク内の内容物を流動化させ
ることによって、供給タンクから微細粒子および小粒子
を除去した。

供給タンクの頂部にて管路１４を通してガス油を吐出し
、そしてフィルター装置１５内にて′ｊコ過後に溜め９
に通した。

ガス油の供給は約３時間後に停止し、そして供給タンク
からガス油を吐出した。

供給タンクの内容物の上層に集められた一層小さい寸法
の粒子を次に、大型真空クリーナーによって除去した。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による適切な装置を図式的に示す。 １・・・・・・反応器、２・・・・・・供給タンク、５
・・・・・・スラリーポンプ、９・・・・・・溜め、１
１・・・・・・ポンプ、１５・・・・・・フィルター装
置、１７・・・・・・固体粒子入口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 反応器中に固体粒子を導入し、液体流によって固体
   粒子の沈降を防ぎ、しかる後液体流の流速を減少させま
   たは液体流を停止させ、そして粒子を沈降させることに
   より、反応器に１またはそれ以上の均質床をその中に形
   成する固体粒子を充填する方法において、固体粒子を液
   体流によって初期流動化状態にすることにより固体粒子
   の沈降を防ぐことを特徴とする前記方法。