JPS6129772B2 - - Google Patents

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JPS6129772B2
JPS6129772B2 JP2817478A JP2817478A JPS6129772B2 JP S6129772 B2 JPS6129772 B2 JP S6129772B2 JP 2817478 A JP2817478 A JP 2817478A JP 2817478 A JP2817478 A JP 2817478A JP S6129772 B2 JPS6129772 B2 JP S6129772B2
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JP
Japan
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catalyst
level
liquid
gas
transfer tube
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Expired
Application number
JP2817478A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS53110968A (en
Inventor
Hooru Yuzen Jan
Byuiemo Danieru
Deyujarudan Kuroodo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ANSUCHICHU FURANSE DEYU PETOROORU
Original Assignee
ANSUCHICHU FURANSE DEYU PETOROORU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ANSUCHICHU FURANSE DEYU PETOROORU filed Critical ANSUCHICHU FURANSE DEYU PETOROORU
Publication of JPS53110968A publication Critical patent/JPS53110968A/en
Publication of JPS6129772B2 publication Critical patent/JPS6129772B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G49/00Treatment 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
    • C10G49/10Treatment 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 with moving solid particles
    • C10G49/12Treatment 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 with moving solid particles suspended in the oil, e.g. slurries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/20Chemical 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
    • B01J8/22Chemical 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/26Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations
    • B01J8/28Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations the one above the other

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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は分散触媒の存在下における気体−液体
反応の実施方法及び装置に関するものである。本
発明は、特に、炭化水素類の接触水素化転換に適
用されるものであり、この好んで実施される適用
例を参照して以下詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for carrying out gas-liquid reactions in the presence of a dispersed catalyst. The invention has particular application in the catalytic hydroconversion of hydrocarbons and will be explained in detail below with reference to this preferred application.

分散粒子状の触媒を用いる、液相における重質
炭化水素装入物の水素化処理法、特に、触媒床が
膨張状態において存在し該膨張が炭化水素の液体
装入物と水素を含むガスの下から上への流通によ
つて惹起されたものである方法が知られている。
この方法の一例はH−オイル法である。このタイ
プの方法では触媒の十分な利用ができない。事
実、反応装置から取出した触媒は、極めて高度に
不活性化した触媒と部分的に不活性化した触媒と
ほとんど新しい触媒の混合物であり、その不活性
化の程度に応じて、触媒の粒子を選別すること
は、困難な操作である。
A process for hydrotreating a heavy hydrocarbon charge in the liquid phase using a dispersed particulate catalyst, in particular in which the catalyst bed is in an expanded state and the expansion is caused by the formation of a liquid charge of hydrocarbons and a hydrogen-containing gas. A method is known in which this is caused by a flow from the bottom to the top.
An example of this method is the H-oil method. This type of process does not allow sufficient utilization of the catalyst. In fact, the catalyst removed from the reactor is a mixture of very highly deactivated, partially deactivated and almost fresh catalyst, and depending on the degree of deactivation, the particles of catalyst Sorting is a difficult operation.

この技術の1つの変法によれば、一連の同型の
重層床を用いることができる。新しい触媒を反応
装置の上部に入れ、工程の進行中に各階層の間に
分割されるものである。触媒は下部の最後の階層
から取出される。これによれば、工程の完了以前
に触媒利用率を改善することは可能である。この
方式の反応装置において、主要な難点は触媒の1
階層から他の階層への転送方式に存している。
According to one variation of this technique, a series of homogeneous layered beds can be used. Fresh catalyst is placed at the top of the reactor and divided between each layer as the process progresses. The catalyst is removed from the bottom, last layer. According to this, it is possible to improve the catalyst utilization rate before the completion of the process. In this type of reactor, the main difficulty is that the catalyst
It depends on the transfer method from one layer to another layer.

第一の提案によれば、触媒の下降は装置の各階
層を通して連続して行われる。実際問題として、
このような装置を正確に作動させることは困難で
ある。触媒の下降は不規則であり、若干の例にお
いては、転送流路が詰まるのが見られ、他の例に
おいてはサイホン現象や流動化の停止さえ見られ
る。比較的正確な運転を行うには、触媒の下降に
相対的高速を用いなければならないが、その際、
触媒の利用率はかなり良くない。
According to the first proposal, the lowering of the catalyst takes place successively through each level of the device. As a practical matter,
It is difficult to operate such devices accurately. The descent of the catalyst is erratic, and in some cases the transfer channels are seen to become clogged, and in others there is even siphoning or cessation of fluidization. For relatively accurate operation, relatively high speeds must be used for lowering the catalyst;
Catalyst utilization is quite poor.

次に出された提案によれば、触媒の下降を制御
するためにゲート弁を用いている。触媒粒子が存
在しているために、ゲート弁は水密ではない。従
つて、ゲート弁は急速に損傷を受け、反応装置の
内部にゲート弁を設けることは、温度及び圧力条
件ならびに反応媒質の種類に鑑み、その制御及び
保守について困難な問題を提起するものである。
ゲート弁を反応装置の外部に取付ければ、反応装
置の側壁に穿孔しなければならず、これは高温、
高圧に対するその堅牢度を弱めるものである。次
に、ゲート弁を開けば、反応装置の圧力の配分を
乱し、反応装置の関係部分にサイホン現象及び流
動化の停止さえも惹起する。
The next proposal uses a gate valve to control the lowering of the catalyst. Due to the presence of catalyst particles, the gate valve is not watertight. Therefore, gate valves are rapidly damaged, and the provision of gate valves inside the reactor poses difficult problems for their control and maintenance in view of the temperature and pressure conditions and the type of reaction medium. .
If the gate valve is installed outside the reactor, a hole must be drilled into the side wall of the reactor, which is exposed to high temperatures and
This weakens its robustness to high pressures. Opening the gate valve then disturbs the pressure distribution in the reactor, causing siphoning and even cessation of fluidization in the relevant parts of the reactor.

本方法は、触媒の転送が著しく改善された方法
と装置を提案してこれらの不利を防止するもので
ある。この転送は任意に周期的にも連続的にもな
し得る。機械的転送装置はなんら必要としない。
The present method prevents these disadvantages by proposing a method and apparatus with significantly improved catalyst transfer. This transfer can be done periodically or continuously as desired. No mechanical transfer equipment is required.

本発明による方法は、 (a) 重層をなした複数の階層を備えた反応帯域を
通して、分散した触媒に全体として向流で、混
合状の液体及びガスを下から上へ流通させ、 該階層は隔壁によつて分離され、かつ流通液
体中に少なくとも一部分散した触媒を含み、 各階層は、一方においては、関係する分離隔
壁に設けられかつ液体及びガスの直線通路上に
位置して液体及びガスの通過を可能ならしめる
断面積の小さい複数の開口部によつて、また他
方においては、前記直線通路の外部にある少な
くとも1本の触媒転送管によつて、隣接階層と
連絡し、 転送管の下部は、触媒が堆積することのでき
る相対的に静穏な帯域を構成しているものであ
り、 (b) 液体及びガスを、各階層ならびに対応する分
離隔壁の断面積の小さい開口部を通して、下か
ら上へ流通せしめ、 (c) 活性触媒を反応帯域の上部階層に導入し、 (d) 液体及びガスの直線通路の外部にある前記導
管によつて、1つの階層からその下方にある階
層へ触媒の粒子を降下せしめ、 (e) 反応帯域の下部の階層から液体の反応生成物
及び残留ガスを取出す 分散状固形触媒のガスを液体と反応させる方法
において、 転送管の下部に蓄積された触媒を、触媒転送管
に、同転送間の下部を直下の階層に連通させてい
る連通口に向けて注入した液体及び/またはガス
の調節可能な副次流を用いて直下の階層に向つて
同伴することによつて、1つの階層から直下の階
層への触媒の移行の流量を制御することを特徴と
する。また本発明の触媒反応装置は、本質的に水
平でありかつ相対的に狭小な複数の開口部を有す
る分離隔壁によつて若干数の重層をなす階層に分
けられた本質的に垂直な細長い囲域を備え、 開口部の全体が液体及びガスの上行移行を同時
に可能ならしめるに足る大きさのものであり、 各階層は、一方においては前記開口部を介し
て、また他方においては、上行する液体及びガス
を直接受入れざる如くに配置した下端を有する相
対的に巾の広い少なくとも1本の転送管によつ
て、直下の階層と連絡している装置において、 ガス及び/または液体の副次流を転送管に注入
する手段を備えており、該手段が、触媒転送管の
下部を直下の階層に連絡させている連絡開口に向
けて配置され、触媒を直下の階層に向つて同伴す
るようになされていることを特徴とする。
The method according to the invention comprises: (a) flowing a mixture of liquid and gas from bottom to top, generally countercurrently across a dispersed catalyst, through a reaction zone comprising a plurality of stacked levels, the levels comprising: separated by a partition wall and containing a catalyst at least partially dispersed in the flowing liquid, each level having, on the one hand, a catalyst disposed at the associated separating partition and located in a straight path of the liquid and gas; and, on the other hand, by at least one catalyst transfer tube external to said straight passage, communicating with the adjacent storey by a plurality of openings of small cross-section allowing the passage of the transfer tubes; (b) the lower part constitutes a relatively quiet zone in which the catalyst can be deposited; (c) introducing the active catalyst into the upper level of the reaction zone; (d) passing from one level to the level below it by means of said conduit external to the straight path of the liquid and gas; (e) removing liquid reaction products and residual gas from the lower level of the reaction zone; in a method for reacting the gas of a dispersed solid catalyst with a liquid, the catalyst accumulated in the lower part of the transfer tube; is entrained towards the level immediately below using an adjustable sub-flow of liquid and/or gas injected into the catalyst transfer tube towards a port connecting the lower part of the transfer channel to the level immediately below. It is characterized by controlling the flow rate of catalyst migration from one level to the level immediately below. The catalytic reactor of the present invention also comprises an essentially vertical elongated enclosure divided into several overlapping tiers by an essentially horizontal separation wall having a plurality of relatively narrow openings. and the entire opening is of sufficient size to permit simultaneous upward migration of liquid and gas, each level having an opening through said opening on the one hand and an upward migration of liquid and gas on the other hand. In an apparatus communicating with the level immediately below by at least one relatively wide transfer pipe with a lower end arranged so as not to directly receive liquids and gases, a secondary flow of gases and/or liquids. means for injecting the catalyst into the transfer pipe, said means being positioned towards the communication opening connecting the lower part of the catalyst transfer pipe to the level immediately below, so as to entrain the catalyst towards the level immediately below. It is characterized by what has been done.

従つて、この装置は一連の重層の階層を備えて
いることを特徴としている。各階層は、一方にお
いては、単位断面積の小さい例えば流体の主要通
路に置かれたグリツドの自由空間の如き共通開口
部によつて、また他方においては、流体の主要通
路の外部に配置した即ちガス及び流体がその上行
運動中に容易に入り込み得ないように配置した少
なくとも1本の転送管によつて、隣接の階層に連
絡している。第1の実施方式によれば、触媒の転
送流路は、それぞれ上方及び下方に向つて、隔壁
から比較的隔つた箇所において、隔壁上のあちこ
ちに開口している。1つの変法によれば、転送流
路の上部は隔壁に隣接しており、下端のみが前記
隔壁から離れている。
The device is therefore characterized by a series of superimposed hierarchies. Each level is divided, on the one hand, by a common opening of small unit cross-sectional area, such as the free space of a grid located in the main channel of the fluid, and on the other hand, by a common opening located outside the main channel of the fluid, i.e. It communicates with the adjacent storey by at least one transfer tube arranged so that gases and fluids cannot easily enter it during its ascending movement. According to a first implementation, the catalyst transfer channels open here and there on the partition wall, respectively upwardly and downwardly, at points relatively distant from the partition wall. According to one variant, the upper part of the transfer channel is adjacent to the partition, and only the lower end is remote from said partition.

穿孔した隔壁は望ましくは水平に配列されてい
る。
The perforated partitions are preferably arranged horizontally.

各階層は下記のものを備えている。即ち、 (1) 下部の三相(ガス、液体、触媒)間の接触
帯。そこでは触媒は下方の穿孔隔壁より来るガ
ス−液体流の中で懸濁状態に保持されている。
Each layer has the following: Namely: (1) contact zone between the lower three phases (gas, liquid, catalyst); There, the catalyst is held in suspension in a gas-liquid stream coming from a perforated partition below.

(2) 固体触媒の少ない上部帯。そこでは上方の穿
孔隔壁を通して上方の階層に入り込む前の、下
部帯域を通つて来たばかりのガス及び液体が通
過している。
(2) Upper zone with less solid catalyst. There passes gas and liquid fresh from the lower zone before entering the upper level through the upper perforated partition.

(3) 下部帯の高さにある触媒補給口。(3) Catalyst filling port at the level of the lower zone.

(4) 直下の階層への触媒排出管。(4) Catalyst exhaust pipe to the level directly below.

この導管は、過剰の触媒が常時溢れ出る溢流管
の形態をとることができるが、その高さは2つの
帯域とかなり明瞭な境界線を画している。この溢
流管は下方の階層の下部に開口している導管に触
媒を送つている。しかしながら、この溢流管は不
可欠のものではない。事実、触媒の転送流路は穿
孔隔壁のその高さで開口することができる。
This conduit can take the form of an overflow pipe through which excess catalyst constantly overflows, but whose height demarcates the two zones quite clearly. This overflow pipe conveys the catalyst to a conduit opening at the bottom of the lower level. However, this overflow pipe is not essential. In fact, the catalyst transfer channel can be opened at that level of the perforated partition.

上に定義した如く、下部帯域内における触媒の
懸濁状態の特徴を示すために、占拠率を定める。
それは、上に定義した如く、グリツド上に存在す
る静止状態の触媒の占める容積の懸濁状態の触媒
に富む下部帯域の容積に対する比である。この比
は通常0.1乃至0.9の間に含まれる。
As defined above, occupancy is defined to characterize the suspension of the catalyst within the lower zone.
It is the ratio of the volume occupied by the quiescent catalyst present on the grid to the volume of the lower zone rich in suspended catalyst, as defined above. This ratio usually falls between 0.1 and 0.9.

望ましくは、ガスと液体は反応装置の外部にお
いてもまた分離し得るが、本装置の上部階層に、
触媒解放帯の上方に、分離したガス及び液体の放
出を伴う、相対的に静穏なガス−液体分離帯を備
えるものとする。本装置の下部の階層もまた触媒
粒子の解放帯及び少なくとも1本のこの粒子の放
出管を備えている。
Preferably, the gas and liquid may also be separated outside the reactor, but in the upper echelon of the device,
Above the catalyst release zone there shall be provided a relatively quiet gas-liquid separation zone with separate gas and liquid release. The lower level of the device also comprises a release zone for catalyst particles and at least one discharge tube for these particles.

各階層は、その一部(装入物及びガスの主通
路)に、液体とガスを下から上へ通し得る断面の
小さい開口部を有する隔壁で分離されている。こ
の開口部が触媒の粒子より小さいことは、必ずし
も必須なことではない。事実、階層間通過自由表
面は分離隔壁の下方において、各階層の自由面よ
り必然的に小さいので、流体の通過速度は開口部
を通る時のほうが、階層のその他の部分における
より大きい。十分に小さくかつ全面的に自由な通
過表面を選べば、この速度は触媒が開口部を通つ
て直接下降するのを一切阻止する如きものにな
る。
Each level is separated by a partition wall that has in its part (the main passage for the charge and gas) small cross-section openings through which liquid and gas can pass from bottom to top. It is not essential that the openings be smaller than the catalyst particles. In fact, the inter-storey passage free surface is necessarily smaller below the separation barrier than the free surface of each storey, so that the passage velocity of the fluid is greater through the opening than in other parts of the storey. If a sufficiently small and totally free passage surface is chosen, this velocity will be such as to prevent any direct descent of the catalyst through the opening.

1つの変法によれば、開口部は一様ではなく、
あるものにおいてはガスの通過に、他のものにお
いては液体の通過に有利なようになつている。
According to one variant, the aperture is not uniform;
Some are adapted to favor the passage of gases, while others favor the passage of liquids.

開口部は、円形、長方形あるいは正方形の穿
孔、細長い細隙、グリツド等………の如き、種々
の形態であることができる。その巾は、例えば、
0.1乃至20mmでよい。例えば、0.5乃至5mmの間隔
をおいて離れた棒鋼製グリツドが望ましい。
The openings can be of various shapes, such as circular, rectangular or square perforations, elongated slots, grids, etc. For example, its width is
It may be 0.1 to 20 mm. For example, grids of steel bars spaced apart by 0.5 to 5 mm are preferred.

望ましくは、隔壁の、触媒転送導管の下方にあ
る部分に開口部が存在してはならない。従つて、
この導管は、液体及びガスの主通路の外部にあ
る、相対的により静穏な帯域となつている。
Desirably, there should be no openings in the portion of the partition below the catalyst transfer conduit. Therefore,
This conduit is a relatively quieter zone outside of the main liquid and gas passages.

触媒の粒子は、通常、0.1乃至10mmに同値の直
径を有しているが、この値は限定的なものではな
い。同値の直径は次式によつて定める。
The catalyst particles usually have a diameter of between 0.1 and 10 mm, but this value is not limiting. The equivalent diameter is determined by the following formula:

de=6×粒子の平均容積/粒子の平均外表面積 本発明によつて処理される炭化水素装入物は、
極めて雑多な種類のものであつてかつ望ましから
ざる元素を含んだ炭化水素類もしくは炭化水素混
合物である。特に興味のある1つの応用において
は、例えば、硫黄及び/または窒素化合物、アス
フアルト、有機金属化合物あるいは金属化合物の
如き不純物を含む比較的重質の装入物(原油ある
いは蒸留残渣の如き)を処理することができる。
ここに実施している反応はこのタイプの重質装入
物を対象とするものであり、特に脱硫、脱窒、ハ
イドロクラツキング、水素添加及び脱金属であ
る。
de=6×average volume of particles/average external surface area of particles The hydrocarbon charge treated according to the invention has:
Hydrocarbons or mixtures of hydrocarbons of a very mixed type and containing undesirable elements. One application of particular interest involves the treatment of relatively heavy feedstocks (such as crude oil or distillation residues) containing impurities such as sulfur and/or nitrogen compounds, asphalt, organometallic compounds or metal compounds. can do.
The reactions carried out here are aimed at heavy charges of this type, in particular desulphurization, denitrification, hydrocracking, hydrogenation and demetallization.

今一つのタイプの反応は、流通している炭化水
素の液相におけるCOおよびH2の如きガスの反応
による炭化水素の合成である。尚もう一つのタイ
プは、流通炭化水素溶媒に溶解もしくは分散した
石炭あるいは油質頁岩の「水素添加」あるいは水
素による処理である。尚今一つのタイプは、使用
済の油から添加剤や有機金属粒子を除去し、水素
添加によつて潤滑性及び酸化ならびに温度に対す
る安定度を向上せしめるために行う使用済の油の
仕上げ処理である。
Another type of reaction is the synthesis of hydrocarbons by reaction of gases such as CO and H 2 in a flowing hydrocarbon liquid phase. Yet another type is the "hydrogenation" or treatment of coal or oily shale with hydrogen dissolved or dispersed in a flowing hydrocarbon solvent. Another type is the finishing treatment of used oil, which removes additives and organometallic particles from used oil and improves its lubricity and stability against oxidation and temperature through hydrogenation. .

反応条件は、通常、温度:270乃至450℃、圧
力:20乃至300気圧、液体装入物の流通時速:触
媒1容に対し0.1乃至10容である。
The reaction conditions are usually temperature: 270 to 450°C, pressure: 20 to 300 atmospheres, and flow rate of liquid charge: 0.1 to 10 volumes per 1 volume of catalyst.

触媒は、既に類似の反応に用いられている既知
のタイプのもの、例えば、そのままの形の、ある
いは、例えばアルミナ、シリカ−アルミナ、シリ
カ、マグネシア、ボーキサイト、赤泥、粘土、ケ
イソウ土の如き担体に保持された、第及び/ま
たは第族金属の化合物である。
Catalysts are of known types already used in similar reactions, for example in neat form or on supports such as alumina, silica-alumina, silica, magnesia, bauxite, red mud, clay, diatomaceous earth. It is a compound of group metal and/or group metal held in

金属化合物の例としては、モリブデン、タング
ステン、ニツケル、コバルト及び/あるいは鉄の
酸化物及び望ましくは硫化物を挙げることができ
る。これらの触媒は従来からのタイプのものであ
り、既知の方式によつて製造することができる。
本法は、説明した如き型の分散触媒反応装置をい
くつか直列または並列に組合わせて、その全体に
おいてもまた実施することができる。また、1基
乃至数基の固定床反応装置を1基乃至数基の、説
明した如き型の分散触媒反応装置に続けて配置す
ることもできるが、この固定床反応装置は反応を
完了せしめるのに、または異つた反応、例えば飽
和的水素添加、水素化脱硫、水素化脱窒、ハイド
ロクラツキング、接触クラツキング、ハイドロリ
フアイニングあるいはハイドロフイニツシングを
実施するのに用いることができる。
As examples of metal compounds, mention may be made of oxides and preferably sulfides of molybdenum, tungsten, nickel, cobalt and/or iron. These catalysts are of conventional type and can be manufactured by known methods.
The process can also be carried out in whole, in series or in parallel combinations of several distributed catalytic reactors of the type described. It is also possible to arrange one or more fixed bed reactors in succession to one or more distributed catalytic reactors of the type described, which fixed bed reactors do not allow for completion of the reaction. or to carry out different reactions, such as saturated hydrogenation, hydrodesulphurization, hydrodenitrification, hydrocracking, catalytic cracking, hydrorefining or hydrofinishing.

第1図は反応装置の3つの連続する階層を断面
で示したものである。炭化水素の液体装入物と水
素は、グリツド1,2,3,4と室5,6,7,
8,9を通つて、装置の中央部を下から上へ流通
する。各階層上で、各室において、触媒は、分散
されて存在し、液体とガスの流れによつて、h1
等しいかまたはこれよりわずかに高い高さにわた
つて同伴される(entrainer)。各室の上部は、h2
の高さにわたつてより広い区域を示している。か
くして触媒の一部は室8から逃げ去り、反応装置
の側壁と内部隔壁11に画された側方の導管10
の中へ落ちる。この側方の導管10は非常に静穏
な帯域である。従つて触媒は重力によつて下降し
この導管10内に蓄積する。導管10の中に蓄積
した触媒は、導管10の基部において、開口12
に対して斜面を形成している。
FIG. 1 shows a cross-section through three successive levels of the reactor. The liquid charge of hydrocarbons and hydrogen are distributed in grids 1, 2, 3, 4 and chambers 5, 6, 7,
8 and 9, it flows through the central part of the device from bottom to top. On each level, in each chamber, the catalyst is present dispersed and entrained by the liquid and gas flow over a height equal to or slightly higher than h 1 . The upper part of each chamber is h 2
It shows a wider area over the height of . A portion of the catalyst thus escapes from the chamber 8 and enters the lateral conduit 10 defined by the side wall and internal partition 11 of the reactor.
fall into the. This lateral conduit 10 is a very quiet zone. The catalyst therefore descends under gravity and accumulates in this conduit 10. Catalyst accumulated in conduit 10 is removed from opening 12 at the base of conduit 10.
It forms a slope against the ground.

本発明によれば、導管10から室7へ移行する
触媒の流量を一層正確に制御するために、斜面を
形成している触媒を、望ましくは例えば反応性ま
たは不活性のガスあるいは液体より成る別個の副
次流によつて同伴することができる。この副次流
の流量が高くなればなる程、導管10から室7へ
供給される触媒の流量は大きくなるはずである。
副次的な流体の流量は、既知の手段によつて、外
部から測定しかつ制御することができるはずであ
る。
According to the invention, in order to more precisely control the flow rate of the catalyst passing from the conduit 10 into the chamber 7, the catalyst forming the slope is preferably separated into a separate tube, for example made of a reactive or inert gas or liquid. can be entrained by sub-streams of The higher the flow rate of this side stream, the higher the flow rate of catalyst that should be fed from conduit 10 to chamber 7.
The flow rate of the secondary fluid could be measured and controlled externally by known means.

第2図は、導管15を通つて開口16と直角を
なして出て来るこの副次流の導入を可能にする実
施形態を示している。
FIG. 2 shows an embodiment that allows the introduction of this secondary stream exiting through the conduit 15 at right angles to the opening 16.

第3図は今一つの実施形態を示している。隔壁
18は触媒の形成している斜面を収容している
が、この斜面は流体の主流に同伴されない。導管
17によつて、触媒を矢印Aの方向に室7に向つ
て同伴する流体の副次流を注入することができ
る。導管17の中の流体の流量を調節して、触媒
の1つの階層からもう1つの階層への移行を制御
するが、この移行は連続的でも周期的でもよい。
FIG. 3 shows another embodiment. The partition wall 18 accommodates a slope formed by the catalyst, but this slope is not entrained in the main flow of fluid. By means of conduit 17 it is possible to inject a sub-stream of fluid which entrains the catalyst in the direction of arrow A towards chamber 7. The flow rate of fluid in conduit 17 is adjusted to control the transition from one level of catalyst to another, which transition may be continuous or periodic.

第4図は一例として装置の上部を示している。
触媒タンク19はゲート弁20,21によつて任
意に大気圧下に置くことができる。ゲート弁21
が開いている時は、触媒は導管22の中を下行
し、開口23を通過する。液体あるいはガスの副
次流は、ここに示してはいないが、触媒を室24
の中へ同伴する。液体の速度は広くなつた帯域で
低下するので、触媒はこの帯域の中へは同伴され
ない。従つて、事実上触媒を除かれた液体を導管
26を通して、またガスを導管27を通つて排出
することができる。要すれば、液体−触媒の分離
を完全に行うために、液体をハイドロサイクロン
の如き装置を通過せしめることもある。
FIG. 4 shows the upper part of the device by way of example.
The catalyst tank 19 can optionally be placed under atmospheric pressure by means of gate valves 20,21. Gate valve 21
When the is open, the catalyst travels down the conduit 22 and passes through the opening 23. A secondary stream of liquid or gas, not shown here, carries the catalyst to chamber 24.
accompany you inside. Since the liquid velocity decreases in the widened zone, no catalyst is entrained into this zone. Liquid, substantially free of catalyst, can therefore be discharged through conduit 26 and gas can be discharged through conduit 27. If necessary, the liquid may be passed through a device such as a hydrocyclone to achieve complete liquid-catalyst separation.

触媒は漸次導管28の中へ落ちて行く。 The catalyst gradually falls into conduit 28.

装置の下部における使用済の触媒の排出は、使
用済触媒のタンクに達している側方の管路の中を
通すことによつて簡単に行われる。上に述べた如
き装置は、本発明の範囲を逸脱することなく大巾
に改変を加えることができる。このような次第
で、触媒の下行管の数や場所が異なることもあり
また各階層の容積も同一のこともありさらに異な
ることもある。
Discharge of the spent catalyst in the lower part of the device is carried out simply by passing it through a side line leading to the spent catalyst tank. A device such as that described above may be extensively modified without departing from the scope of the invention. Depending on this, the number and location of the descending catalyst pipes may be different, and the volume of each layer may be the same or different.

好ましい実施方式は以下に述べる通りである。 A preferred implementation is as described below.

接触装置は、穿孔したプレート、グリツドある
いは隔壁によつて画された区画間の連絡を確実に
容易にするその他一切の装置より成る隔壁によつ
て分割された一連の重層階層を備えている。各隔
壁は、少なくとも1本の望ましくは垂直の円筒よ
り成りかつ上部が穿孔隔壁に接しており屈曲した
下部が下方の区画の中に例えば第5図に示すよう
に相当程度に水平方向に開口している触媒下行管
即ち「脚」を有している。
The contacting device comprises a series of layered tiers separated by partitions consisting of perforated plates, grids or any other device that ensures communication between the compartments delimited by the partitions. Each septum consists of at least one preferably vertical cylinder with an upper part abutting the perforated septum and a bent lower part opening into the lower compartment to a considerable extent horizontally, for example as shown in FIG. The catalytic converter has descending tubes or "legs" of catalyst.

液体及びガスの混合物より成る反応装入物は、
各穿孔隔壁を通つて各階層を下から上へ横断す
る。各階層における沸騰床の触媒は、後段に明白
に述べる方式に従つて下行「脚」を通つて上から
下へ通過する。
The reaction charge consists of a mixture of liquid and gas,
Traverse each level from bottom to top through each perforated bulkhead. The ebullated bed catalyst in each level passes from top to bottom through descending "legs" in a manner that will be explicitly described below.

かくて、各階層は下記のものを備えている。即
ち、 (1) 触媒が、下方のグリツドから来るガス及び液
体流の中で懸濁状態に保持されている三相(ガ
ス、液体、触媒)間の下部接触帯域。この下部
帯域が本来の沸騰床を構成している。
Thus, each layer has: (1) A lower contact zone between the three phases (gas, liquid, catalyst) in which the catalyst is held in suspension in the gas and liquid streams coming from the grid below. This lower zone constitutes the actual boiling bed.

(2) 下部帯域を通つて来たガス及び液体が、上方
の階層に入り込む前に通過する固体触媒の乏し
い上部帯域。反応面においては事実上不活性の
帯域である。
(2) A solid catalyst-poor upper zone through which gases and liquids from the lower zone pass before entering the upper strata. It is a virtually inactive zone on the reaction surface.

(3) 触媒が1つの階層から他の階層へ移行するの
を可能にするため、触媒が導管の基部へ自然に
流出しないように配置した、その帯域の下部に
ある、少なくとも1本の屈曲した導管あるいは
「脚」。
(3) At least one curved line at the bottom of the zone arranged so that the catalyst does not flow naturally into the base of the conduit to allow the catalyst to pass from one level to another. Conduit or “leg”.

(4) 望ましくはその下部に、好適には屈曲部の中
にあり、副次流体が、少なくともその大部分、
脚の内側開口の方向に流出し得る如くに向けら
れかつ脚の中に開口する少なくとも1本の副次
流体注入管。
(4) preferably in the lower part thereof, preferably in the bend, the secondary fluid is at least in large part;
at least one secondary fluid injection tube opening into the leg and oriented to exit in the direction of the inner opening of the leg;

各階層は下記の点を特徴としている。 Each layer is characterized by the following points:

(1) 各階層において同一のこともあり異なること
もある階層の占拠率。沸騰している触媒床の占
めている、階層の容積の分散である。この率は
0.1乃至0.9の間、望ましくは0.5乃至0.8の間に
含まれる。
(1) The occupancy rate of each floor, which may be the same or different. It is the distribution of the volume of the strata occupied by the boiling catalyst bed. This rate is
It is between 0.1 and 0.9, preferably between 0.5 and 0.8.

(2) 静止している触媒床の占める容積の沸騰して
いる触媒床の容積に対する比を特徴とする膨張
率。この膨張率は、工学的のあるいはプロセス
上の考慮によつて課せられたものではなく、流
体と固体触媒の流出を調節する流体力学的要因
の全体から出て来たものである。検討した例に
おいては、膨張率は20乃至70%の間に含まれて
いたが、50%近くのこともしばしばであつた。
(2) Expansion coefficient characterized by the ratio of the volume occupied by the stationary catalyst bed to the volume of the boiling catalyst bed. This expansion rate is not imposed by engineering or process considerations, but rather results from the totality of hydrodynamic factors that regulate the flow of fluid and solid catalyst. In the examples considered, the expansion ratio was between 20 and 70%, but was often close to 50%.

第5図は本発明の原則に従つて作動する反応装
置の連続する3階層を断面で示したものである。
反応液体及び反応ガスはグリツド31,32,3
3,34及び室35,36,37,38,39を
通つて、装置の中を下から上へ流通する。
FIG. 5 is a cross-sectional view of three successive levels of a reactor operating in accordance with the principles of the present invention.
The reaction liquid and reaction gas are in grids 31, 32, 3.
3, 34 and chambers 35, 36, 37, 38, 39 through the device from bottom to top.

各室において、液体及びガスの流れの作用で、
触媒は所謂「沸騰床」即ち「沸騰している触媒
床」を形成する。
In each chamber, under the action of liquid and gas flows,
The catalyst forms a so-called "boiling bed" or "boiling catalyst bed".

触媒の一部は、流体の主流から逃げ去り、転送
管即ち下行管40,41,42の中に蓄積し、下
方の各室に触媒を供給するのに用い得るようにな
る。
Some of the catalyst escapes from the main stream of fluid and accumulates in the transfer or descending tubes 40, 41, 42 and becomes available for supplying catalyst to the chambers below.

下行管40,41,42の下部は、触媒が実際
上自然に逃げ去ることができないように(即ち導
管44,52,53を通つて入れられる運搬流体
流の不存在下に)配置され、下行管の基部に斜面
を形成する。これらの下行管の下部の屈曲した形
態及びこれらの下行管の中に蓄積した触媒の存在
が、前記の脚を通つて反応流体が再上昇するのに
障害となつている。
The lower portions of the descending conduits 40, 41, 42 are arranged so that the catalyst cannot virtually escape naturally (i.e. in the absence of a carrier fluid flow admitted through the conduits 44, 52, 53) and Form a slope at the base of the tube. The bent configuration of the lower portions of these descending tubes and the presence of catalyst accumulated in these descending tubes create an impediment to the re-ascent of the reaction fluid through the legs.

第6図は転送管即ち下行管の下部の実施形態の
1つを示している。
FIG. 6 shows one embodiment of the lower part of the transfer tube or descending tube.

垂直の円筒形の下行管40は、蓄積した触媒が
屈曲部の中に斜面を形成し得るように、その下部
において屈曲している。下行管40は開口43に
よつて室36に連絡している。渦流防止装置がプ
レート51によつて構成されている。同図におい
て見られるように、屈曲部は長さの短い導管によ
つて延長することができる。また同図について見
られる如く、運搬副次流体の流れの存在していな
い場合、操作の進行中に、触媒は、下行管の中に
おいて水平線と平均角度βの斜面を作つて蓄積す
る。下行管がα<βの角度を以て取付けられた場
合は、角αが、下行管の下部開口において下部開
口から見て水平線と屈曲部の上部との間の角であ
るので、触媒は自然に逃げ去ることはできない。
The vertical cylindrical descending pipe 40 is bent at its lower part so that accumulated catalyst can form a slope within the bend. Descending pipe 40 communicates with chamber 36 by an opening 43. An anti-eddy current device is constituted by plate 51. As seen in the figure, the bend can be extended by a short length of conduit. As can also be seen with respect to the same figure, in the absence of a flow of conveying secondary fluid, during the course of operation, the catalyst accumulates in the descending tube at a slope of an average angle .beta. with the horizontal line. If the descending pipe is installed at an angle α < β, the catalyst will naturally escape, since the angle α is the angle between the horizontal line and the top of the bend at the bottom opening of the descending pipe when viewed from the bottom opening. I can't leave.

望ましくは、下行管即ち脚は、沸騰床そのもの
ではなくその上方において下方の室の中に開口す
る。この場合、下行管は下方の室の(垂直方向で
定めた)中間点に開口するのであつて、前記の下
方の室の下部にあるグリツドの高さにおいてでは
ない。
Preferably, the descending tube or leg opens into the lower chamber above the boiling bed rather than at it itself. In this case, the descending pipe opens at the (vertically defined) midpoint of the lower chamber and not at the level of the grid at the bottom of said lower chamber.

屈曲部の下部において、導管44によつて、望
ましくは、同じ装置においてまたは異つたタイプ
の装置において、既に転換処理を受けた液体(例
えば炭化水素留分)より成る運搬副次流体を開口
43に通して触媒を流出せしめ、流量を調節する
ことができる。
At the bottom of the bend, a conveying secondary fluid, consisting of a liquid (e.g. a hydrocarbon fraction) which has already undergone a conversion process, preferably in the same device or in a different type of device, is introduced into the opening 43 by a conduit 44. The catalyst can be allowed to flow out through the pipe and the flow rate can be adjusted.

固体触媒の側方運搬に用いられる副次流体の容
積の、同じ期間中反応装置において処理された流
体の容積に対する比は常に小さいものであり、例
えば0.01:1乃至0.0001:1の間に含まれる。
The ratio of the volume of secondary fluid used for lateral transport of the solid catalyst to the volume of fluid treated in the reactor during the same period is always small, for example comprised between 0.01:1 and 0.0001:1. .

各室の中における沸騰床の水準は、例えばガン
マー線ゾンデの如き既知の手段によつて測定す
る。
The level of the boiling bed in each chamber is measured by known means such as, for example, a gamma radiation sonde.

ある室の中における沸騰床の高さを増加するた
めには、副次流体を、連続的にせよ断続的にせ
よ、この室に触媒を供給している下行管の中へ送
込めば足りる。沸騰床の水準を副次流体の取入れ
流量に既知の手段を以て応じさせることは可能で
ある。
In order to increase the height of the boiling bed in a chamber, it is sufficient to introduce a secondary fluid, either continuously or intermittently, into the descending pipe supplying this chamber with catalyst. It is possible to make the level of the ebullated bed dependent on the intake flow rate of the secondary fluid by known means.

周期的にもしくは連続的に触媒の一部を反応囲
域から取出し、新しいあるいは再生した触媒と取
替えることが望ましい。使用済触媒の取出しは、
上から数えて最後の階層から行われる。新しいあ
るいは再生した触媒の補給は、上から数えて最初
の階層の中へ行われる。使用済触媒を最後の階層
から取出すには、第7図に示す装置を用いる。
It may be desirable to periodically or continuously remove a portion of the catalyst from the reaction enclosure and replace it with fresh or regenerated catalyst. To remove the spent catalyst,
This is done from the last layer counting from the top. Replenishment of new or regenerated catalyst is carried out into the first tier counting from the top. To remove the spent catalyst from the last layer, the apparatus shown in FIG. 7 is used.

静止状態の触媒を保持しなければならないが故
に、他のグリツドの穿孔より細かい穿孔を有して
いる一番下方のグリツド45は、反応装置の下側
の内壁を貫通して、エレベーター・ポツト47の
上部に結合している下行管46を備えている。触
媒は重力によつてポツト47の中に蓄積する。
Since the catalyst must be kept stationary, the lowermost grid 45, which has finer perforations than the perforations of the other grids, penetrates the lower inner wall of the reactor and connects to the elevator pot 47. A descending pipe 46 is connected to the upper part of the pipe. Catalyst accumulates in pot 47 by gravity.

1本乃至数本の側管48によつて、望ましく
は、既に処理された液体より成る副次流体の第一
流を注入することが可能になるが、この副次流体
は、上昇管50の軸と一致する軸を有する導管4
9を通つて来た副次流体の第二流(主流)の中へ
触媒を押しやり、 (1) 触媒を他の反応部域に導入し、もしくは (2) それを再生部域に導入し、もしくは (3) 工程完了までに貯蔵にまわす ために、触媒が再上昇するのを可能にする。
One or more side pipes 48 make it possible to inject a first stream of a secondary fluid, preferably consisting of already treated liquid, which is preferably connected to the axis of the riser pipe 50. conduit 4 with an axis coincident with
(1) introducing the catalyst into another reaction zone, or (2) introducing it into a regeneration zone. or (3) allow the catalyst to rise again for storage until completion of the process.

下行管46の長さ及び断面積は、エレベータ
ー・ポツトから下行管の中を上昇して来る副次液
体の弱い流れが、流体の反応囲域からエレベータ
ー・ポツトに向う移行を阻止する液圧の減少を作
り出すに足るように、算定されなければならな
い。
The length and cross-sectional area of the descending tube 46 is such that a weak flow of secondary liquid ascending from the elevator pot into the descending tube has a hydraulic pressure that prevents the transfer of fluid from the reaction enclosure toward the elevator pot. must be calculated to be sufficient to produce a reduction.

結局、反応囲域内における取出し流量を調節す
るのは、側管48を通つて入れられた副次流体の
流量である。取出しは連続的でも断続的でもよ
い。
Ultimately, it is the flow rate of the secondary fluid admitted through side pipe 48 that regulates the withdrawal flow rate within the reaction enclosure. Removal may be continuous or intermittent.

かくして、多階層沸騰床の実施のための改良装
置を説明した。
Thus, an improved device for the implementation of multi-level ebullated beds has been described.

第5図、第6図の転送管即ち下行管の配置、特
に第1図における隔壁11の欠除は、第1図の配
置に比し下記の利点を示すものである。
The arrangement of the transfer tube or descending tube of FIGS. 5 and 6, and in particular the omission of the septum 11 in FIG. 1, offers the following advantages over the arrangement of FIG.

(1) 重質の粒子の隔離がより良く行われる。これ
は最も不活性化した粒子の優先的な除去を可能
にする。このことは、脱金属を実施しようとす
る工程においては特に有用である。
(1) Separation of heavy particles is better carried out. This allows preferential removal of the most inactivated particles. This is particularly useful in processes where demetallization is to be carried out.

(2) 反応装置の排水、充填及び運転を一層完全
に、また一層急速に実施し得る。
(2) The reactor can be drained, filled and operated more completely and more rapidly.

(3) 各階層内における沸騰床の水準を簡便に且つ
独立して変動せしめることができるので、工程
に順応性を与えることができる。
(3) The level of the boiling bed within each level can be varied easily and independently, giving flexibility to the process.

(4) 反応装置からの活性留分が相当程度に多い。(4) There is a considerable amount of active fraction from the reactor.

ここまでにおいて、各種の流体のある階層から
他の階層への移行方式及び導管10の各々の中に
おける触媒流量の調節を可能にする諸装置を説明
して来た。しかしながら、流体の副次流の流量の
個々の調節は、各室に含まれる装入触媒における
不均衡を避けるように調整しなければならない。
Up to this point, we have described the manner in which various fluids are transferred from one level to another and the devices that enable adjustment of the catalyst flow rate within each of the conduits 10. However, the individual adjustment of the flow rates of the fluid sub-streams must be adjusted to avoid imbalances in the catalyst charge contained in each chamber.

確立された運転条件下においては、各階層で、
上方の階層から受入れた触媒の量は、当該階層か
ら出て行く触媒の量に等しくなければならない。
これは、連続している導管10と導管13との中
へ傾瀉される触媒床の水準を監視し、この水準を
一定に保つように副次流体の流量を操作して、実
施することができる。従つて、導管13内の触媒
の水準が下がれば、導管13中の水準低下を取り
戻すために、室7から導管13への触媒の溢流が
増加する如く、室7に供給する触媒の量を増加し
なければならない。これは、開口12を通して触
媒の流量を大きくして、例えば、第2図によれば
導管15を、また第3図によれば導管17を通つ
て来た副次流体の流量を大きくして実現される。
このことの効果は、導管10の中の触媒の水準を
低下させることであり、従つて、室7に供給する
触媒の量の増大である。このようにして、次から
次へと、下から上へ導管の各々の中の触媒の水準
を再調整するのである。導管の各々の中の触媒の
水準を直上の導管の基部における副次流体の流量
に連結する制御は、既知の方式で自動的に実施す
ることができる。
Under established operating conditions, at each level:
The amount of catalyst received from the upper tier must equal the amount of catalyst leaving the tier.
This can be carried out by monitoring the level of the catalyst bed being forced down into the successive conduits 10 and 13 and manipulating the flow rate of the secondary fluid to keep this level constant. . Therefore, if the level of catalyst in conduit 13 drops, the amount of catalyst fed to chamber 7 is increased so that the overflow of catalyst from chamber 7 to conduit 13 is increased to compensate for the drop in level in conduit 13. Must increase. This is achieved by increasing the flow rate of the catalyst through the opening 12 and, for example, by increasing the flow rate of the secondary fluid coming through the conduit 15 according to FIG. 2 and through the conduit 17 according to FIG. be done.
The effect of this is to reduce the level of catalyst in conduit 10 and thus increase the amount of catalyst fed into chamber 7. In this way, one after the other, the level of catalyst in each of the conduits is readjusted from bottom to top. Control linking the level of catalyst in each of the conduits to the flow rate of the secondary fluid at the base of the conduit immediately above can be performed automatically in a known manner.

炭化水素と水素の間の反応に関連して説明した
本発明は、ガスと液体が分散触媒の存在下におい
て反応せしめられるすべての場合に応用される。
このような反応の例として、次のものを挙げるこ
とができる。
The invention described in connection with the reaction between hydrocarbons and hydrogen has application in all cases where gases and liquids are reacted in the presence of a dispersed catalyst.
Examples of such reactions include:

(1) 固体触媒の存在下における液相の気相による
各種の酸化、特に例えば酸化鉄あるいは酸化パ
ラジウムを主成分とする触媒の存在下における
酢酸溶液の酸素を含むガスによる酸化。
(1) Various oxidations in the liquid phase in the gas phase in the presence of solid catalysts, in particular the oxidation of acetic acid solutions with oxygen-containing gases in the presence of catalysts whose main components are, for example, iron oxide or palladium oxide.

(2) 溶液状態の化合物からの合成、例えば水相の
ホルムアルデヒド及び銅アセチリドを主成分と
する固体触媒上のアセチレンからのブタンジオ
ールの合成、あるいはまたロジウムを含浸した
固定触媒上のアリルアルコールと、CO+H2
合物からのブタンジオールの合成。
(2) synthesis from compounds in solution, e.g. synthesis of butanediol from acetylene on a solid catalyst based on formaldehyde and copper acetylide in the aqueous phase, or also allyl alcohol on a fixed catalyst impregnated with rhodium; Synthesis of butanediol from CO + H 2 mixture.

実施例 5層の重なつた階層を有する反応装置において
本発明の方法を実施した。反応装置の中を、一方
においては、炭化水素より成る液相と水素ガスが
下から上へ、他方においては、固体触媒が上から
下へ通過して行く。この触媒は、1乃至3mm、最
も多くのものは2乃至2.5mmの直径のほぼ整つた
球形である。階層の各々の間に水平に置かれた穿
孔隔壁は、直径3.5mm(ここで用いた触媒の粒子
より大きい直径)の円形穿孔を有している。穿孔
の面積は穿孔帯域の面積の約30%を示している。
液相及び気相の流量は、それぞれ、5cm/秒に等
しい液体の表面流速(容積流量の反応装置の反応
帯域の断面積に対する比)、及び1cm/秒に等し
いガスの表面流速に対応している。この条件下に
おいて、触媒の占拠率は30%である。かくして、
上に説明した如き本法は、触媒を、3.6/時の
規則的な流量を以て連続的に、下から上へ、階層
から階層へ型通りに循環せしめ得た。
EXAMPLE The process of the invention was carried out in a reactor having 5 overlapping layers. Through the reactor, on the one hand, the liquid phase consisting of hydrocarbons and hydrogen gas pass from bottom to top, and on the other hand, the solid catalyst passes from top to bottom. The catalyst has a generally regular spherical shape with a diameter of 1 to 3 mm, most often 2 to 2.5 mm. The perforated partitions placed horizontally between each of the levels have circular perforations with a diameter of 3.5 mm (larger diameter than the particles of catalyst used here). The area of the perforations represents approximately 30% of the area of the perforation zone.
The flow rates of the liquid and gas phases correspond to a surface flow rate of the liquid (ratio of the volumetric flow rate to the cross-sectional area of the reaction zone of the reactor) equal to 5 cm/s and a surface flow rate of the gas equal to 1 cm/s, respectively. There is. Under this condition, the catalyst occupancy is 30%. Thus,
The process as described above allowed the catalyst to be routinely circulated from bottom to top, from layer to layer, continuously with a regular flow rate of 3.6/hr.

上に述べた装置において、下記の如く限定し
た、減圧蒸留残渣を処理した。
In the apparatus described above, limited vacuum distillation residues were treated as follows.

密度15 :1.01 凝固点:38℃ 硫黄:5.35重量% バナジウム:87重量ppm ニツケル:34重量ppm 当初沸点:480℃ 反応条件は下記の通り、 温度:390〜410℃ 水素圧:120気圧 空間速度:反応空間1あたり1時間あたり1 触媒は球形のアルミナ上に硫化モリブデン−硫
化コバルトを含んでいる。
Density 15 4 : 1.01 Freezing point: 38°C Sulfur: 5.35% by weight Vanadium: 87 ppm by weight Nickel: 34 ppm by weight Initial boiling point: 480°C Reaction conditions are as follows: Temperature: 390-410°C Hydrogen pressure: 120 atm Space velocity: 1 per reaction space per hour The catalyst contains molybdenum sulfide-cobalt sulfide on spherical alumina.

ガソリン(収率:42重量%)、ガス油留分(収
率:16重量%)及び脱硫重油(収率:78重量%、
硫黄含量:1.7重量%以下、ニツケル:12ppm、
バナジウム:14ppm)を得た。
Gasoline (yield: 42% by weight), gas oil fraction (yield: 16% by weight), and desulfurized heavy oil (yield: 78% by weight,
Sulfur content: 1.7% by weight or less, Nickel: 12ppm,
Vanadium: 14ppm) was obtained.

本発明によれば、転送管の下部に蓄積された触
媒を、転送管の下部を直下の階層に連絡させてい
る連絡開口に向けて注入した液体及び/またはガ
スの調節可能な副次流を用いて、直下の階層に向
つて同伴することによつて、1つの階層から直下
の階層への触媒の移行の流量を制御するので、転
送管内の触媒の下降を規則的に行ない、かつ触媒
による転送管の詰まりを避けることができる。ま
た触媒下降制御用のゲート弁を用いる必要がない
ので、ゲート弁付設に伴う上述したような問題も
生じる余地がない。こうして本発明によれば本書
冒頭で説明したような従来技術の問題点をことご
とく解決することができる。
According to the invention, the catalyst accumulated in the lower part of the transfer pipe is injected into an adjustable sub-flow of liquid and/or gas towards the communication opening connecting the lower part of the transfer pipe to the level immediately below. The flow rate of the transfer of catalyst from one level to the level directly below is controlled by entraining it towards the level immediately below, so that the lowering of the catalyst in the transfer tube is carried out regularly and the flow rate of the catalyst is controlled. Clogging of the transfer tube can be avoided. Further, since there is no need to use a gate valve for catalyst descent control, there is no possibility of the above-mentioned problems associated with the provision of a gate valve. Thus, according to the present invention, all the problems of the prior art as explained at the beginning of this book can be solved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明の実施例を示すもので、第1図乃
至第7図は反応装置の一部を示す垂直縦断面図で
ある。 1,2,3,4,31,32,33,34……
グリツド(分離隔壁)、5,6,7,8,35,
36,37,38……室(階層)、10,13,
40,41,42……導管(触媒転送管)、1
2,14,16,23,43……開口(連絡開
口)、15,17,44,53……副次流の導
管。
The drawings show an embodiment of the present invention, and FIGS. 1 to 7 are vertical longitudinal sectional views showing a part of the reactor. 1, 2, 3, 4, 31, 32, 33, 34...
Grid (separation wall), 5, 6, 7, 8, 35,
36, 37, 38...room (floor), 10, 13,
40, 41, 42... Conduit (catalyst transfer pipe), 1
2, 14, 16, 23, 43...Opening (communication opening), 15, 17, 44, 53...Substream flow conduit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (a) 重層をなした複数の階層を備えた反応帯
域を通して、分散した触媒に全体として向流
で、混合状の液体及びガスを下から上へ流通さ
せ、 該階層は隔壁によつて分離され、かつ流通液
体中に少なくとも一部分散した触媒を含み、 各階層は、一方においては、関係する分離隔
壁に設けられかつ液体及びガスの直線通路上に
位置して液体及びガスの通過を可能ならしめる
断面積の小さい複数の開口部によつて、また他
方においては、前記直線通路の外部にある少な
くとも1本の触媒転送管によつて、隣接階層と
連絡し、 転送管の下部は、触媒が堆積することのでき
る相対的に静穏な帯域を構成しているものであ
り、 (b) 液体及びガスを、各階層ならびに対応する分
離隔壁の断面積の小さい開口部を通して、下か
ら上へ流通せしめ、 (c) 活性触媒を反応帯域の上部階層に導入し、 (d) 液体及びガスの直線通路の外部にある前記導
管によつて、1つの階層からその下方にある階
層へ触媒の粒子を降下せしめ、 (e) 反応帯域の下部の階層から触媒を取出し、 (f) しかして上部の階層から液体の反応生成物及
び残留ガスを取出す 分散状固形触媒の存在下にガスを液体と反応さ
せる方法において、 転送管の下部に蓄積された触媒を、転送管の下
部を直下の階層に連絡させている連絡開口に向け
て注入した液体及び/またはガスの調節可能な副
次流を用いて、直下の階層に向つて同伴すること
によつて、1つの階層から直下の階層への触媒の
移行の流量を制御することを特徴とする方法。 2 液体が炭化水素の液体でありかつガスが水素
を含むガスである特許請求の範囲第1項記載の方
法。 3 装入物が一酸化炭素をも含んでおりかつ合成
によつて付加炭化水素が生成される特許請求の範
囲第2項記載の方法。 4 装入物が石炭をも含んでおりかつ合成によつ
て付加炭化水素が生成される特許請求の範囲第2
項記載の方法。 5 触媒が第族及び/または第族の金属の少
なくとも1種の化合物を含んでいる特許請求の範
囲第1項から第4項までのいずれかに記載の方
法。 6 与えられた階層に触媒を供給する(N位の)
転送管の中に注入された液体及び/またはガスの
副次流の流量を、前記階層の(N+1位の)排出
間の中に蓄積された触媒の水準の変動に応じて制
御し、前記水準の低下が(N位の)前記管の中に
注入された副次流の流量の増加を惹起する、及び
その逆である特許請求の範囲第1項から第5項ま
でのいずれかに記載の方法。 7 隔壁の穿孔が0.1乃至20mmの単位巾を有して
いる特許請求の範囲第1項から第6項までのいず
れかに記載の方法。 8 転送管が、隔壁の両側で、前記隔壁から垂直
に相対的に画されている関係階層のそれぞれの箇
所において開口している特許請求の範囲第1項か
ら第7項までのいずれかに記載の方法。 9 転送管の上部が、隔壁の高さにおいて開口
し、同下部が当該隔壁から下方に一定の距離にお
いて開口する特許請求の範囲第1項から第8項ま
でのいずれかに記載の方法。 10 触媒が、相当程度に水平の方向に屈曲した
下部を有する転送管の中において、前記下部の中
における触媒の蓄積を可能ならしめ、転送管の中
における液体及びガスの再上昇に対して障害とな
る如く下降する特許請求の範囲第1項から第9項
までのいずれかに記載の方法。 11 転送管の屈曲下部が、該転送管が触媒を供
給している階層の下部隔壁の上方に、一定距離を
おいた位置にある特許請求の範囲第1項記載の方
法。 12 副次流を形成する流体の処理された流体に
対する容積比が0.0001:1乃至0.01:1である特
許請求の範囲第1項から第11項までのいずれか
に記載の方法。 13 本質的に水平でありかつ相対的に狭小な複
数の開口部を有する分離隔壁によつて若干数の重
層をなす階層に分けられた本質的に垂直な細長い
囲域を備え、 開口部の全体が液体及びガスの上行移行を同時
に可能ならしめるに足る大きさのものであり、 各階層は、一方においては前記開口部を介し
て、また他方においては、上行する液体及びガス
を直接受入れざる如くに配置した下端を有する相
対的に巾の広い少なくとも1本の転送管によつ
て、直下の階層と連絡している装置において、 ガス及び/または液体の副次流を転送管に注入
する手段を備えており、該手段が、触媒転送管の
下部を直下の階層に連絡させている連絡開口に向
けて配置され、触媒を直下の階層に向つて同伴す
るようになされていることを特徴とする触媒反応
装置。 14 隔壁の穿孔が0.1乃至20mmの単位巾を有し
ている特許請求の範囲第13項記載の装置。 15 隔壁が、0.5乃至5mmの間隙をおいて離れ
た棒鋼製グリツドより成る特許請求の範囲第13
項または14項記載の装置。 16 さらに、反応帯域側の転送管の下部開口部
に対向して、頂点において開口しかつ上行運動中
の液体及びガスの作り出すフラツクスに対し前記
開口部を保護する下から上に向けられた隔壁を備
えている特許請求の範囲第13項から第15項ま
でのいずれかに記載の装置。 17 さらに、階層ごとに、当該階層に対する触
媒供給管の中へのガス及び/または液体の副次流
の注入流量を制御し、かつ当該階層に関する触媒
の排出管の中における固体状の粒子の水準の探知
器より成る装置を備えている特許請求の範囲第1
3項から第16項までのいずれかに記載の装置。 18 各分離隔壁が数体の転送管を備えている特
許請求の範囲第13項から第17項までのいずれ
かに記載の装置。 19 各転送管が、下部において屈曲した垂直の
円筒形導管より成つている特許請求の範囲第13
項から第18項までのいずれかに記載の装置。 20 各転送管の端末の下部が相当程度に水平で
ある特許請求の範囲第19項記載の装置。 21 与えられた階層における各転送管の下部開
口部が、前記の室を下方に向つて画している穿孔
隔壁の水準より相当程度に高い水準に位置する特
許請求の範囲第13項から第20項までのいずれ
かに記載の装置。 22 さらに、囲域の下部に連結されかつ触媒の
排出を可能せしめる液圧エレベーター・ポツトを
備えている特許請求の範囲第13項から第21項
までのいずれかに記載の装置。
[Scope of Claims] 1 (a) Flowing a mixed liquid and gas from bottom to top, generally in countercurrent to a dispersed catalyst, through a reaction zone having a plurality of stacked layers, the layers are separated by a partition wall and include a catalyst at least partially dispersed in the flowing liquid, each level having, on the one hand, a catalyst disposed at the associated separating partition wall and located in a straight path of the liquid and gas; communicating with the adjacent storey by means of a plurality of openings with a small cross-section allowing the passage of gases and, on the other hand, by at least one catalyst transfer tube located outside said straight passage, transfer tubes; the lower part of which constitutes a relatively quiet zone in which the catalyst can be deposited; (b) liquids and gases are passed through small cross-sectional openings in each level and the corresponding separation partition; (c) introducing the active catalyst into the upper level of the reaction zone; (d) passing from one level to the level below it by said conduit external to the straight path of liquid and gas; (e) removing the catalyst from the lower strata of the reaction zone; and (f) thus removing the liquid reaction products and residual gas from the upper strata of the reaction zone. in a method in which the catalyst accumulated in the lower part of the transfer tube is reacted with an adjustable submergence of liquid and/or gas injected towards a communication opening connecting the lower part of the transfer tube to the level immediately below. A method characterized in that the flow rate of the transfer of catalyst from one level to the level immediately below is controlled by entraining the flow towards the level immediately below. 2. The method according to claim 1, wherein the liquid is a hydrocarbon liquid and the gas is a hydrogen-containing gas. 3. A process according to claim 2, wherein the charge also contains carbon monoxide and the synthesis produces additional hydrocarbons. 4. Claim 2 in which the charge also contains coal and the synthesis produces additional hydrocarbons.
The method described in section. 5. A process according to any one of claims 1 to 4, wherein the catalyst comprises at least one compound of group metals and/or group metals. 6 Supply catalyst to the given hierarchy (N position)
controlling the flow rate of the liquid and/or gas substream injected into the transfer tube in response to variations in the level of catalyst accumulated during the (N+1) discharge of said level; 6. A method according to any one of claims 1 to 5, wherein a decrease in the flow rate of the secondary stream injected into the tube (in N) causes an increase in the flow rate of the secondary stream injected into the tube, and vice versa. Method. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the perforations in the partition wall have a unit width of 0.1 to 20 mm. 8. According to any one of claims 1 to 7, the transfer tube is open on both sides of the partition wall at each point of the relevant hierarchy that is vertically relative to said partition wall. the method of. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the upper part of the transfer tube opens at the level of the partition wall, and the lower part opens at a certain distance downward from the partition wall. 10 Catalyst in a transfer tube with a lower part bent in a significant horizontal direction, allowing the accumulation of catalyst in said lower part and impeding the re-ascent of liquid and gas in the transfer tube. A method according to any one of claims 1 to 9, which descends as follows. 11. The method of claim 1, wherein the bent lower portion of the transfer tube is located a fixed distance above the lower bulkhead of the level to which the transfer tube supplies catalyst. 12. A method according to any of claims 1 to 11, wherein the volume ratio of the fluid forming the secondary stream to the treated fluid is between 0.0001:1 and 0.01:1. 13 comprising an essentially vertical elongated enclosure divided into several superimposed tiers by separating partitions having a plurality of essentially horizontal and relatively narrow openings; is of sufficient size to allow upward migration of liquid and gas at the same time, and each level is such that it does not directly receive ascending liquid and gas on the one hand through said openings and on the other hand. In an apparatus communicating with the level immediately below by at least one relatively wide transfer tube having a lower end located at characterized in that the means is arranged toward a communication opening connecting the lower part of the catalyst transfer pipe to the level immediately below, and is adapted to entrain the catalyst toward the level immediately below. Catalytic reactor. 14. The device according to claim 13, wherein the perforations in the partition wall have a unit width of 0.1 to 20 mm. 15. Claim 13, wherein the bulkhead consists of grids of steel bars separated by a gap of 0.5 to 5 mm.
The device according to item 1 or 14. 16 Furthermore, opposite to the lower opening of the transfer tube on the side of the reaction zone, there is provided a partition wall opening at the apex and directed from bottom to top, which protects said opening against the flux produced by the liquid and gas in ascending motion. Apparatus according to any one of claims 13 to 15, comprising: 17 Furthermore, for each level, the injection rate of the gas and/or liquid sub-stream into the catalyst feed pipe for that level is controlled and the level of solid particles in the catalyst outlet line for that level is controlled. Claim 1 comprising a device consisting of a detector.
The apparatus according to any one of Items 3 to 16. 18. Apparatus according to any one of claims 13 to 17, wherein each separating partition comprises several transfer tubes. 19. Claim 13, wherein each transfer tube comprises a vertical cylindrical conduit bent at the bottom.
19. The apparatus according to any one of paragraphs 1 to 18. 20. The apparatus of claim 19, wherein the lower end of each transfer tube is substantially horizontal. 21. Claims 13 to 20, in which the lower opening of each transfer tube in a given level is located at a level significantly higher than the level of the perforated bulkhead which downwardly demarcates said chamber. The device described in any of the preceding paragraphs. 22. Apparatus according to any one of claims 13 to 21, further comprising a hydraulic elevator pot connected to the lower part of the enclosure and allowing evacuation of the catalyst.
JP2817478A 1977-03-10 1978-03-10 Gassliquid reaction method and apparatus in presence of dispersed catalyst Granted JPS53110968A (en)

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JPS53110968A JPS53110968A (en) 1978-09-28
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