JPS60147228A - 三相流動反応装置 - Google Patents
三相流動反応装置Info
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- JPS60147228A JPS60147228A JP268884A JP268884A JPS60147228A JP S60147228 A JPS60147228 A JP S60147228A JP 268884 A JP268884 A JP 268884A JP 268884 A JP268884 A JP 268884A JP S60147228 A JPS60147228 A JP S60147228A
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- JP
- Japan
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- liquid
- reactor
- catalyst
- gas
- catalyst particles
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- 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
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/20—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium
- B01J8/22—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium gas being introduced into the liquid
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、気体、液体、固体の三相流動反応装置に関す
る。さらに詳しくは、固体層を一定レベルに膨張するよ
うに気体、液体を上方に流通せしめる流動反応器の上部
に設置した、気体、液体、固体の分離機構に関するもの
である。
る。さらに詳しくは、固体層を一定レベルに膨張するよ
うに気体、液体を上方に流通せしめる流動反応器の上部
に設置した、気体、液体、固体の分離機構に関するもの
である。
気体、液体、固体の三相流動反応装置は、三相の接触効
率が良好であり、かつ反応器内部の混合が良好であるこ
とから、反応装置、特に触媒を用いた多量の反応熱を発
生する発熱反応系に対し有効であることが知られている
。その例としては、原油から分留された重、中質留分を
触媒の存在下で、水素ガスを供給しながら行なわしめる
水素化脱硫反応装置、又は水素化分解反応装置がある。
率が良好であり、かつ反応器内部の混合が良好であるこ
とから、反応装置、特に触媒を用いた多量の反応熱を発
生する発熱反応系に対し有効であることが知られている
。その例としては、原油から分留された重、中質留分を
触媒の存在下で、水素ガスを供給しながら行なわしめる
水素化脱硫反応装置、又は水素化分解反応装置がある。
また、−酸化炭素と水素を主成分とする混合ガスを溶媒
と触媒の混合物の中に供給し、メチルアルコールを合成
させるための合成反応装置も三相流動反応装置の一例で
ある。
と触媒の混合物の中に供給し、メチルアルコールを合成
させるための合成反応装置も三相流動反応装置の一例で
ある。
三相流動反応装置に於ける一般的流動状態は、田中栄−
著「化学工学」第５４巻、第１２号１２６５頁（１９７
０年）等に詳しく述べられている通りであり、竪形円筒
状容器内のｚ−５程度に充填された触媒等の固体粒子を
流動化させるに充分であり、かつ固体粒子が同伴上昇し
ない程度で液体および気体を容器の下部から上方に流通
させることにより安定した固体粒子の流動層全形成せし
めたものである。この流動状態を実現させるためには、
膨張した触媒層の上部から液を抜き出し、ポンプを用い
て円筒状容器下部に供給する液の循環が不可欠となる。
著「化学工学」第５４巻、第１２号１２６５頁（１９７
０年）等に詳しく述べられている通りであり、竪形円筒
状容器内のｚ−５程度に充填された触媒等の固体粒子を
流動化させるに充分であり、かつ固体粒子が同伴上昇し
ない程度で液体および気体を容器の下部から上方に流通
させることにより安定した固体粒子の流動層全形成せし
めたものである。この流動状態を実現させるためには、
膨張した触媒層の上部から液を抜き出し、ポンプを用い
て円筒状容器下部に供給する液の循環が不可欠となる。
これは、触媒の流動化に必要な液流速を循環により維持
するために行なわれるものである。
するために行なわれるものである。
また、この三相流動反応器を用いた具体例を掌げれば、
石油系型、中質留分の水素化脱硫を行なわしめる場合は
、１００〜１５０ ｋｙ／、−ＪＧ。
石油系型、中質留分の水素化脱硫を行なわしめる場合は
、１００〜１５０ ｋｙ／、−ＪＧ。
３５０−４００℃の条件下で、０，５〜２１＋Ｉｍφの
円柱状もしくは球状のニッケルーモリブデン系、コバル
ト−モリブデン系、又はタングステン−モリブデン系の
触媒と、供給油とガス状水素を接触させることにより水
素化反応が達成される。
円柱状もしくは球状のニッケルーモリブデン系、コバル
ト−モリブデン系、又はタングステン−モリブデン系の
触媒と、供給油とガス状水素を接触させることにより水
素化反応が達成される。
第１図は、従来の三相ｖＩｔ動反応装置を示すものであ
る。反応器本体１内部に触媒が充てんされており、この
触媒層の上面２は、液、ガスの上昇流により流動化し、
膨張触媒層上面３まで膨張する。触媒層の下部には、多
孔板等の分散板４が設けられておｐ１下部から供給され
るガス、液の分散を良好にすると共に、触媒が容器下部
に堆積しないようになっている。供給ガス５及び供給液
６Ｆｉ、循環液７と一緒に、又は別々に反応器本体１の
下部より供給され、分散板４を通過し、触媒層を通過す
る間に反応する。
る。反応器本体１内部に触媒が充てんされており、この
触媒層の上面２は、液、ガスの上昇流により流動化し、
膨張触媒層上面３まで膨張する。触媒層の下部には、多
孔板等の分散板４が設けられておｐ１下部から供給され
るガス、液の分散を良好にすると共に、触媒が容器下部
に堆積しないようになっている。供給ガス５及び供給液
６Ｆｉ、循環液７と一緒に、又は別々に反応器本体１の
下部より供給され、分散板４を通過し、触媒層を通過す
る間に反応する。
触媒層を通過した後、ガス及び液は触媒を分離するため
の清澄層８を通り、反応ガス９は反応器本体１の上部か
ら抜き出され、一方、反応液は吸引部１０及び吸引管１
１を経て反応器本体１の外部に抜き出される。反応液の
一部は、反応生成液１２として系外に排出されるが、大
部分は、循環液７としてポンプ１３を介して反応器本体
１に循環される。
の清澄層８を通り、反応ガス９は反応器本体１の上部か
ら抜き出され、一方、反応液は吸引部１０及び吸引管１
１を経て反応器本体１の外部に抜き出される。反応液の
一部は、反応生成液１２として系外に排出されるが、大
部分は、循環液７としてポンプ１３を介して反応器本体
１に循環される。
以上は、従来方式による典型的な三相流動反応装置であ
るが、このような構造である場合、膨張触媒層上面３か
ら飛び出した触媒粒子及び 。
るが、このような構造である場合、膨張触媒層上面３か
ら飛び出した触媒粒子及び 。
ガスが、清澄層８で充分に分離されずに吸引部１０内に
液と共に流入し、ポンプ１５の吐出性能を極度に低下さ
せたり、触媒粒子の破損を生じさせたジする。また、反
応生成液１２と共に触媒粒子が流出し、触媒の損失や配
管、圧力降下用制御弁の摩耗の原因となる。
液と共に流入し、ポンプ１５の吐出性能を極度に低下さ
せたり、触媒粒子の破損を生じさせたジする。また、反
応生成液１２と共に触媒粒子が流出し、触媒の損失や配
管、圧力降下用制御弁の摩耗の原因となる。
本発明は、このような三相反応器の液循環ラインに同伴
するガス及び触媒粒子を最少に抑え、ガス同伴により生
じる液循環流量の低下、および触媒の同伴により生じる
触媒粒子の破損を防止することを目的としたものであり
、具体的には、第１図に示した吸引部１０の改良に関す
るものである。
するガス及び触媒粒子を最少に抑え、ガス同伴により生
じる液循環流量の低下、および触媒の同伴により生じる
触媒粒子の破損を防止することを目的としたものであり
、具体的には、第１図に示した吸引部１０の改良に関す
るものである。
すなわち、本発明は、反応器本体に触媒を充てんし、充
てんされた触媒の上方に反応液を反応器外部に抜き出す
ための吸引部を設けた三相流動反応装置において、該吸
引部が、上部に拡大した円錐状上蓋および下部に拡大し
た円錐状下蓋の間隙を円状周辺部から中心部に流れる流
路とし、該流路の流れ方向に実質的に直角となるように
、かつ交互に多数の衝突板を設け、反応液体を中心部に
設置した流路を通じて反応器外部へ排出するようにした
ことを特徴とする、三相流動反応装置に関する。
てんされた触媒の上方に反応液を反応器外部に抜き出す
ための吸引部を設けた三相流動反応装置において、該吸
引部が、上部に拡大した円錐状上蓋および下部に拡大し
た円錐状下蓋の間隙を円状周辺部から中心部に流れる流
路とし、該流路の流れ方向に実質的に直角となるように
、かつ交互に多数の衝突板を設け、反応液体を中心部に
設置した流路を通じて反応器外部へ排出するようにした
ことを特徴とする、三相流動反応装置に関する。
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第２図は、本発明の三相流動反応装置を示すものであり
、第１図中の吸引部１ｏ以外は第１図と同じであるため
説明を省く。第２図の改良吸引部１４が本発明に係るも
のであり、この改良により前記の触媒、ガスの同伴が最
少限に制えられるものである。
、第１図中の吸引部１ｏ以外は第１図と同じであるため
説明を省く。第２図の改良吸引部１４が本発明に係るも
のであり、この改良により前記の触媒、ガスの同伴が最
少限に制えられるものである。
第３図及び第４図は、第２図の改良吸引部１４の詳細を
示すものである。
示すものである。
上部に拡大した円錐状上蓋１５および下部に拡大した円
錐状下蓋１６の間隙を液の流路とし、液は円周外部方向
から中心部に流れるようにし、下蓋１６の中心部に吸引
管１１を設けて、ここから液全抜き出す。上蓋１５と下
蓋１６０間には、基本的には円筒状の多数の衝突板１７
を、流れに対し交互に設け、その衝突板１７の間隙を液
が通過するようにさせる。また、衝突板１７及び上蓋１
５の固定は、下蓋１６ＶＣ固定された、液の流れを防げ
ないように放射状に設置されたサポート１８に接続する
ことにより行なわれる。
錐状下蓋１６の間隙を液の流路とし、液は円周外部方向
から中心部に流れるようにし、下蓋１６の中心部に吸引
管１１を設けて、ここから液全抜き出す。上蓋１５と下
蓋１６０間には、基本的には円筒状の多数の衝突板１７
を、流れに対し交互に設け、その衝突板１７の間隙を液
が通過するようにさせる。また、衝突板１７及び上蓋１
５の固定は、下蓋１６ＶＣ固定された、液の流れを防げ
ないように放射状に設置されたサポート１８に接続する
ことにより行なわれる。
第４図は、第３図中のＡ−Ｂ断面全上部より見た断面図
であり、詳細は上記の通りである。
であり、詳細は上記の通りである。
次に、本発明の効果を述べる。液は反応器本体１内部を
上部方向に上昇しており、その液に、膨張触媒層上面６
から飛び出した触媒粒子やガスが同伴している。液は、
循環されるべく吸引管１１によシ抜き出されるが、その
途中上蓋１５と下蓋１６の間を通過する。その際、同伴
した触媒粒子とガス粒子（気泡）は衝突板１７に衝突す
るか、直進を阻害され、ガス粒子は浮上して上蓋１５に
沿って上昇、分離され、一方、触媒粒子は沈降し、下蓋
１６に沿って下降、分離される。液は衝突板１７０間隙
を通過して行き、中心部に近くなる程、触媒粒子、ガス
粒子は分離されており、実質的には液のみとなる。
上部方向に上昇しており、その液に、膨張触媒層上面６
から飛び出した触媒粒子やガスが同伴している。液は、
循環されるべく吸引管１１によシ抜き出されるが、その
途中上蓋１５と下蓋１６の間を通過する。その際、同伴
した触媒粒子とガス粒子（気泡）は衝突板１７に衝突す
るか、直進を阻害され、ガス粒子は浮上して上蓋１５に
沿って上昇、分離され、一方、触媒粒子は沈降し、下蓋
１６に沿って下降、分離される。液は衝突板１７０間隙
を通過して行き、中心部に近くなる程、触媒粒子、ガス
粒子は分離されており、実質的には液のみとなる。
以上の如く、本発明は、三相流動反応装置内の気体、液
体、固体の分離機構に関、するものであるが、本発明の
基本的機構は、液の吸引部に、実質的に垂直に設置され
た多数の衝突板にょ９、液に同伴する気体粒子及び固粒
子に３ｆｆｒ突させ、気体は上部に、固体は下部に分離
するものであり、このような方式を用いる限り、その機
構に関しては本発明の適用は限定されない。
体、固体の分離機構に関、するものであるが、本発明の
基本的機構は、液の吸引部に、実質的に垂直に設置され
た多数の衝突板にょ９、液に同伴する気体粒子及び固粒
子に３ｆｆｒ突させ、気体は上部に、固体は下部に分離
するものであり、このような方式を用いる限り、その機
構に関しては本発明の適用は限定されない。
以下、実施例を以って本発明の利点をより具体的に説明
する。
する。
比較例
従来方式の性能を把握するために、第１図に示す構造の
透明プラスチックス製コールドフローモデルを用いてテ
ス）１行った。反応器本体の内径は５００ｇ−Ｃあり、
高さは！＋０００瓢である。分散板としては、穴径が５
諺の多孔板金用い、その上部に触媒の落下を防止するた
めの３２メツシユの金銅を取りつけた。吸引部は、拡大
部の直径が２００．の円鍾状ロートヲ取りつけた。下部
からの液の上昇速度が−／・・・・ ２ガスの上昇速度
が４ ｃｍ／ ｓｅｃ となるようにし、膨張した触媒
層上面が吸引部の２００＝下方にくるように、充填触媒
量を調節した。液としてはＪ工Ｓ規定の白灯油を用い、
ガスは窒素を用いた。触媒は、見掛は比重１．３５で、
直径が１．６′餌、長さが約５観の押し出し成型品を用
いた。
透明プラスチックス製コールドフローモデルを用いてテ
ス）１行った。反応器本体の内径は５００ｇ−Ｃあり、
高さは！＋０００瓢である。分散板としては、穴径が５
諺の多孔板金用い、その上部に触媒の落下を防止するた
めの３２メツシユの金銅を取りつけた。吸引部は、拡大
部の直径が２００．の円鍾状ロートヲ取りつけた。下部
からの液の上昇速度が−／・・・・ ２ガスの上昇速度
が４ ｃｍ／ ｓｅｃ となるようにし、膨張した触媒
層上面が吸引部の２００＝下方にくるように、充填触媒
量を調節した。液としてはＪ工Ｓ規定の白灯油を用い、
ガスは窒素を用いた。触媒は、見掛は比重１．３５で、
直径が１．６′餌、長さが約５観の押し出し成型品を用
いた。
吸引部の分離性能をみるため、吸引管から抜き出された
液中に同伴するガス、液を分離し、その量を計量したと
ころ、同伴触媒粒子は１２ｆ／ｈｒの量であり、同伴ガ
ス量は循環液量の４ｖｏ１％であった。
液中に同伴するガス、液を分離し、その量を計量したと
ころ、同伴触媒粒子は１２ｆ／ｈｒの量であり、同伴ガ
ス量は循環液量の４ｖｏ１％であった。
実施例
比較例と同じコールドフローモデルを用い、内部の吸引
部全本発明の第２図乃至第４図に示す構造とした。吸引
部の上蓋、下蓋の直径は１５０１１ＩＩＩ＋であり、最
外周部の間隙は７５瓢とした。比較例と同様の条件でテ
ストしたところ、吸引管から抜き出された液中に同伴し
た触媒量は０へ［１５ｆ／ｈｒであり、ガス量は循環液
量の１ ｖｏ１％ 以下となり、本発明の効果が確認さ
れた。
部全本発明の第２図乃至第４図に示す構造とした。吸引
部の上蓋、下蓋の直径は１５０１１ＩＩＩ＋であり、最
外周部の間隙は７５瓢とした。比較例と同様の条件でテ
ストしたところ、吸引管から抜き出された液中に同伴し
た触媒量は０へ［１５ｆ／ｈｒであり、ガス量は循環液
量の１ ｖｏ１％ 以下となり、本発明の効果が確認さ
れた。
第１図は従来方式の三相流動反応装置を示しており、第
２乃至第４図は本発明に従った三相流動反応装置を示す
。 後代理人 内 １） 明 後代理人 萩 原 亮 − 第゛１図 第２図
２乃至第４図は本発明に従った三相流動反応装置を示す
。 後代理人 内 １） 明 後代理人 萩 原 亮 − 第゛１図 第２図
Claims (1)
- 反応器本体に触媒を充てんし、充てんされた触媒の上方
に反応液を反応器外部に抜き出すための吸引部を設けた
三相流動反応装置において、該吸引部が、上部に拡大し
た円錐状上蓋および下部に拡大した円錐状下蓋の間隙金
円状周辺部から中心部に流れる流路とし、該流路の流れ
方向に実質的に直角となるように、かつ交互に多数の衝
突板を設け、反応液体を中心部に設置した流路を通じて
反応器外部へ排出するようにしたことを特徴とする、三
相流動反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP268884A JPS60147228A (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 三相流動反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP268884A JPS60147228A (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 三相流動反応装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60147228A true JPS60147228A (ja) | 1985-08-03 |
Family
ID=11536220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP268884A Pending JPS60147228A (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 三相流動反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60147228A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0609079A1 (en) * | 1993-01-27 | 1994-08-03 | Sasol Chemical Industries (Proprietary) Limited | Process for producing liquid and, optionally gaseous products from gaseous reactants |
| JP2007526825A (ja) * | 2004-02-24 | 2007-09-20 | スタートイル アーエスアー | スラリー泡カラム反応器用降下管 |
| JP2010167398A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-08-05 | Tosoh Corp | Ｃｏｄ除去方法及びｃｏｄ分解触媒充填塔 |
-
1984
- 1984-01-12 JP JP268884A patent/JPS60147228A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0609079A1 (en) * | 1993-01-27 | 1994-08-03 | Sasol Chemical Industries (Proprietary) Limited | Process for producing liquid and, optionally gaseous products from gaseous reactants |
| US5599849A (en) * | 1993-01-27 | 1997-02-04 | Sasol Chemical Industries (Proprietary) Limited | Process for producing liquid and, optionally, gaseous products from gaseous reactants |
| US5844006A (en) * | 1993-01-27 | 1998-12-01 | Sasol Chemical Industries (Proprietary) Limited | Process for producing liquid and, optionally, gaseous products from gaseous reactants |
| JP2007526825A (ja) * | 2004-02-24 | 2007-09-20 | スタートイル アーエスアー | スラリー泡カラム反応器用降下管 |
| JP2010167398A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-08-05 | Tosoh Corp | Ｃｏｄ除去方法及びｃｏｄ分解触媒充填塔 |
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