JPS6239007B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１個または２個以上の触媒床支持手段
のほかに少なくとも１個の棚を含み、上記支持手
段が液体および気体は通過させるが、触媒粒子は
通過させないものである反応器からなり、上記反
応器において支持手段が、少なくとも一部分は先
端を切除した円錐の円錐状面の形をなし、前記支
持手段が反応器の壁に接して設けられ、触媒粒子
を通過させることのできる少なくとも１個の下向
きの開口部を有し、かつ前記反応器において、各
支持手段の下に液体、気体および触媒粒子を通過
させることのできる棚が設けられ、上記の棚は支
持手段の上記開口部と連通されている、少なくと
も一部分は支持手段の上記開口部の下方で垂直な
位置にある１個または２個以上の開口部を有し、
支持手段の上部にまたは内部にまたは対向して設
けられている過装置を使用することによつて、
支持手段が触媒粒子を通過させないことが可能と
され、触媒粒子が前記棚の上記開口部以外から前
記棚の底面に接近するのを棚の下方に設けられた
過装置を使用して防止されている反応器からな
る炭化水素の触媒処理特に石油残留物の接触脱硫
および脱金属化用装置に関する。

この種の反応器はオランダ国特許出願第
7401733号に記載されており、この種の反応器に
入れてある触媒は、触媒床支持装置を分解しかつ
再組立をしたりせずに迅速に反応器から除去する
ことができるので、触媒を比較的頻繁に入れ換え
なければならない製法に対しては上記反応器は非
常に好適である。

支持装置は図形の線が反応器の軸に対して異な
つた角度をなす頭部を切取つたまたは切取らない
円錐形の相互に連絡された円筒および／または面
の形にするのがよい。各触媒床の支持装置は非常
に好適には、触媒粒子を透過でき通常円筒として
作用する下向きの開口部が反応器の中心に位置す
る一つの頭部を切取つた円錐の円錐形の面からな
る。

触媒床の支持装置はまた中心部に頭部を切り取
らない円錐が存在していて、触媒粒子を透過させ
る環状開口部を形成している頭部を切取つた円錐
からなることもできる。

円錐表面の図形の線と反応器の軸によつて形成
される鋭角は非常に好適には15〜50゜である。

支持装置はそれらが液体と気体は通すが触媒粒
子は通さないように設計され、したがつて支持装
置とその下方にある樋との中間の空間には触媒粒
子が存在しないようにしておかなければならな
い。さらに液体と気体に対する透過性は損なわれ
ないようにすべきであつて、すなわち触媒粒子が
通路をふさがないようにしなければならない。こ
の目的に適当な過装置がこれらの円錐形表面に
とりつけられねばならない。

円錐形の面は、たとえば円形または長方形の開
口を有する穿孔板で造られている。円錐形の面は
また棒の集まりからなつていて、これらの棒は各
集りでは互いに平行に並んでいて、さらに円錐形
の表面の外郭線に対して平行になつている棒から
なる格子であつてもよい。

選ばれた設計が過装置として目詰りを防ぐの
に有効でない場合には、必ず球形をなす球形体
（または下記に球として引用）の１層または２層
以上の層を円錐表面上にのせるのが好適である。
円錐形面は水平ではないので、球を動かさないよ
うにするには、少なくとも一部分穿孔された板で
造られていて、液体、気体および触媒粒子は通過
させるが上記の球は通さない密閉されたトラフの
中に球を置くことが必要である。

トラフの頂部は好ましくは触媒の取出しが通常
の方法すなわち重力によつて実施できるように円
錐形支持装置に平行になつているトラフの底はす
べてまた支持装置に平行であるか、支持装置から
なつていてもよく、しかし上記の底部はまた支持
装置の先方に延在し、球をトラフ内に閉込めてお
くために、その両端に穿孔された板を備えている
管が局部的に存在する如く設計されているのがよ
い。球を充填された上記トラフは過装置として
使用し、支持装置が触媒粒子を通過させないよう
にしている。

球状体とは全体的にまたはほぼ球形をなす球体
のことである。球体は製造中に生ずる破砕または
偏差のいずれかにより、ある程度球形から変形
し、たとえば楕円形の断面を有することが常に生
ずることは明らかである。球はセラミツク材から
なるのが非常に好適である。

触媒粒子がトラフにはいれる間球はトラフ内に
閉込められているので、球の直径は常に触媒粒子
の直径よりも大きいことは明らかである。

支持装置の下にある棚はいずれも非常に好適に
は通常の型式のものたとえば穿孔板で作られ、そ
れにより反応器の壁に付着せしめられている円形
の円周を有する篩棚であるのがよい。好ましくは
棚はまた気体または蒸気を通過させる装置たとえ
ば棚の上にとりつけられている１個または２個以
上の円筒またはトラフでその地帯では棚が気体、
液体および触媒粒子を透過できるものが取りつけ
られている。好ましくは、上記円筒またはトラフ
は、気体または蒸気が板と円筒またはトラフの上
方の縁との間を通つて流れることができるよう
に、分配棚の板に平行な非透過性の板を備えてい
る。

反応器に触媒を装填するのは、反応器の頂部か
ら触媒を例えば油の如きスラリーとして導入し、
底部から担体液（同種の油からなるのが非常に便
宜であるが）を触媒が沈降する速度で反応器内に
供給すると非常に好適に実施される。オランダ国
特許出願第7413636号に記載の如く、触媒粒子を
「初期の流体化」の状態にし、その後触媒粒子を
沈澱させることも可能である。

反応器は好ましくは触媒の大きさがあまり違わ
ないで、上記オランダ国特許出願第7413636号記
載のようにして得ることのできる触媒粒子が装填
される。

担持させる間に予防策を講じないと、触媒粒子
は支持手段の下の棚を通過して棚と支持手段の間
の空間に向つて移動し、これは上記粒子が空間か
ら除去するのが困難であり、さらにこの空間は通
常運転中（これは炭化水素の触媒処理のことであ
る）通過する炭化水素を冷却するのに使用される
ので、これは好ましくない。のみならず棚の上に
設けられた円筒は触媒粒子で満され、これは運転
中不都合な高圧を生ずる怖れがある。

触媒粒子が棚の内部または棚上の好ましくない
場所に到達しないようにするには、、棚の底部は
触媒粒子を通さない過装置たとえば穿孔板、棒
の集りで作られた格子および特に球を満したトラ
フで遮えぎられる。

棚の下方に設けられた過装置が、円錐形表面
に接してまたは対向してまたは内部にとりつけら
れている過装置と同様のまたはそれよりも粗大
な過効果を有する場合に、製法の操作が良好に
行なわれるに過ぎず、また反応器の前後で好まし
くない圧力降下が何ら生じないことが見いだされ
た。

従つて本発明は１個または２個以上の触媒床支
持手段のほかに少なくとも１個の棚を含み、上記
支持手段が液体および気体は通過させるが、触媒
粒子は連通させないものである反応器からなり、
上記反応器において支持手段が少なくとも一部分
は先端を切除した円錐の円錐状面の形をなし、前
記支持手段が反応器の壁に接して設けられ、触媒
粒子を通過させることのできる少なくとも１個の
下向きの開口部を有し、かつ前記反応器において
各支持手段の下に液体、気体および触媒粒子を通
過させることのできる棚が設けられ、上記の棚は
支持手段の上記開口部と連通されている、少なく
とも一部分は支持手段の上記開口部の下方で垂直
な位置にある１個または２個以上の開口部を有
し、支持手段の上部にまたは内部にまたは対向し
て設けられている過装置を使用することによつ
て、支持手段が触媒粒子を通過させないことが可
能とされ、触媒粒子が前記棚の上記開口部以外か
ら前記棚の底面に接近するのを棚の下方に設けら
れた過装置を使用して防止されている反応器か
らなる炭化水素の触媒処理特に石油残留物の接触
脱硫および脱金属化用装置において、棚の下方に
設けられた過装置が支持手段の上部にまたは内
部にまたは対向して設けられている過装置と同
様または一層粗大な過効力を有する設計である
ことを特徴とする上記炭化水素の触媒処理用装置
に関する。

一つの過装置を通過する粒子がまたいずれも
別の過装置を通過できる場合には、後者の過
装置は前者の過装置よりも一層粗大な過効果
を有する。

このようにして作業中に支持手段上にまたは対
向してまたはその内部に設けられている過装置
を通過する小粒子は棚の下方にある過装置の目
づまりを生ずることはあり得ない。これらの小さ
い粒子は処理油に含まれている機械的不純物およ
び／または処理される油が反応器の頂部から底部
に流れる間に操作用反応器内で形成されることも
ある破壊されまたは粉砕された触媒粒子からなる
ものと思われる。

支持手段上にまたは支持手段に対してまたはそ
の内部にとりつけられている過装置と、棚の下
に設けられている過装置は同種類のものであ
り、たとえば両者共穿孔板または棒の集りで造ら
れた格子または好ましくは壁面が液体、気体およ
び触媒粒子は通過させるが球は通過させない球充
填トラフから成るのが有利である。

トラフは好ましくは棚の下面が関聯する棚の下
方にある少なくとも１個のトラフを通過した上昇
液により到達できるに過ぎないような工合に取付
けられていなければならない。反応器に触媒を装
入する間に、液の一部はトラフを通過しないで、
支持手段の開口部と連通している棚の開口部を通
過して上方に移動し、触媒を含むこともあるこの
液が棚の下側に到達するのは好ましくない。棚の
開口部は非常に好適には、液を通さないものでそ
の壁にトラフがとりつけられている壁面を有する
下向きの管が設けられている。

球は各棚の下のトラフを全部充満していなくて
はならず、すなわち球は油の通過中に移動しては
ならない。球が移動可能の場合には、それらの
過効果は実質的に減少し、触媒粒子はやはりトラ
フ上にある棚に到達することができる。

トラフの底部と頂部は非常に好適には、たとえ
ば約４×15mmの溝が設けられているのがよい穿孔
板からなる。

トラフの頂部および底部にある開口の寸法は、
球が通過せず触媒が通過できる限りは非常に重要
ではない。

トラフは直径の異なる球で満されていてもよ
い。

棚の下に設けられている球充填トラフが、支持
手段上にまたはそれに対してまたはその内部にと
りつけられている球充填トラフよりも一層粗大な
過効果を有するよう確保するために、前者のト
ラフ内にある球の直径は、上部に位置する支持手
段上にまたはそれに対してはまたはその内部にと
りつけられているトラフ内に存在する最も小さい
球の直径と少なくとも同じでありそして好ましく
はそれよりも大きい。

装置が重質炭化水素油たとえば残留物の水素化
脱硫または脱金属化に使用される場合には、触媒
は非常に好適には、触媒粒子としてそれ以外の形
たとえば直径0.5〜４mmの球形粒子を使用するこ
ともできるが、直径0.5〜３mmの押出物からな
る。

トラフ内の球の直径は、触媒の大きさによつて
異なるが、非常に好適には４〜10mmである。

触媒粒子は、球が全部ほぼ同じ直径をもち、か
つトラフの底部から頂部までの距離が、球の直径
の約２倍ないし約５倍である場合には、球を充填
されたトラフによつてほぼ完全に保留されること
が見いだされている。一方では球充填トラフは運
転中に触媒活性を供給することなく反応器容積を
占有しているために、他方では反応器内に取付け
易くなるのでトラフの重量はできるだけ軽くする
ために、トラフはできるだけ小さくするように注
意しなくてはならない。

次に図について本発明をさらに詳細に説明す
る。図は本発明の装置の好ましい一具体例の図式
図であつて、反応器の一部分の縦断面図であり、
図において１は中心線である。支持手段２はトラ
フ３を備え、その頂壁はスロツト状開口を有して
穿孔された板４からなり、この板はこの場合には
直径1.5mmを有する押出物からなる触媒粒子を通
過させることができる。連結通路５により、トラ
フは支持手段の下方の空間６内に延在し、この空
間において穿孔板７により下面および側面が限定
されている。トラフは頂部から底部まで直径５，
12および24mmの直径の異なるセラミツク製球の層
で充満されている。支持手段は触媒粒子を通過さ
せうる開口部８が設けられている。棚９は支持手
段の下方にとりつけられ、この棚の開口部１０は
開口部８と直接通じている。棚９にはガス輸送用
の円筒１０が設けられ、棚の上には水平板１１が
設けられている。円筒１０の直径は触媒粒子の直
径よりも大きい。棚９にはさらに液の通路１２が
設けてある。直径６mmの球で全部充満されている
トラフ１３は棚９の下方に懸垂されている。トラ
フ１３はスロツトを有して穿孔されている板の頂
壁１４および底１５を有する。頂壁１４と底１５
の間の距離は18mmである。トラフ１３の側壁１６
は気体および液体を通過させず、反応器の壁と開
口部１０を通つて下方に延在する管１７にとりつ
けられ、トラフ１３を通過せずに液が下方から棚
９に到達できないようにしてある。

空間部６には運転中この空間を通過して流れる
液体を冷却する装置があり、この装置は上部に円
筒１９（板２０で被われている）がおかれている
棚１８からなり、この壁は液体および気体を通過
させない。運転中液体はこれらの円筒の中間に蓄
積し、冷却液が送液されるかまたは冷却ガスが注
送される管路から構成されているのがよい冷却装
置２１を使用して局部的に冷却することができ
る。棚１８および付随する円筒１９および板２０
および冷却装置２１は本発明の装置には必ずしも
必要ではない。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の装置の一具体例の図式図である。 １……中心線、２……支持手段、３……トラ
フ、４……板、５……連結通路、６……空間、７
……穿孔板、８……開口部、９……棚、１０……
開口部、１１……水平板、１２……通路、１３…
…トラフ、１４……頂壁、１５……底、１６……
側壁、１７……管、１８……棚、１９……円筒、
２０……板、２１……冷却装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １個または２個以上の触媒床支持手段のほか
   に少なくとも１個の棚を含む反応器を有し、上記
   支持手段が液体および気体は通過させるが、触媒
   粒子は通過させないものであり、上記反応器にお
   いて上記支持手段が少なくとも一部分は切頭円錐
   体の円錐状面の形であり、前記支持手段が上記反
   応器の壁に接して設けられ、触媒粒子を通過させ
   ることのできる少なくとも１個の下向きの開口部
   を有し、そして前記反応器において各支持手段の
   下に液体、気体および触媒粒子を通過させること
   のできる棚が配置され、上記棚は支持手段の上記
   開口部と連通されている、少なくとも一部分は支
   持手段の上記開口部の下方で垂直方向に位置され
   た１個または２個以上の開口部を有し、上記支持
   手段の上部にまたは内部にまたは対向して設けら
   れている過装置を使用することによつて、支持
   手段が触媒粒子を通過させないことが可能とさ
   れ、触媒粒子が前記棚の上記開口部以外から前記
   棚の底面に接近するのを棚の下方に設けられた
   過装置を使用して防止されている反応器からなる
   炭化水素の触媒処理特に石油残留物の接触脱硫お
   よび脱金属化用装置において、前記棚の下方に設
   けられた過装置が前記支持手段の上部にまたは
   内部にまたは対向して設けられている過装置と
   同様または一層粗大な過効力を有するようにな
   つていることを特徴とする上記炭化水素の触媒処
   理用装置。 ２ 支持手段の上部にまたは内部にまたは対向し
   て設けられている過装置と、棚の下方に設けら
   れている過装置とが同様のものであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 過装置が、頂部の壁と底部とが液体、気体
   および触媒粒子を通過させるが、球は通過させな
   い球充填トラフからなることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の装置。 ４ 棚の下に設けられているトラフ内にある球の
   直径が、上方に位置する支持手段の上部にまたは
   対向してまたは内部にとりつけられているトラフ
   内にある最も小さい球の直径よりも大きいことを
   特徴とする特許請求の範囲第３項記載の装置。 ５ 棚の下方に設けられているトラフ内にある球
   がすべてほぼ同一の直径を有し、上記トラフの底
   部から頂部までの距離が球の直径の約２倍〜約５
   倍の範囲内であることを特徴とする特許請求の範
   囲第３項または第４項記載の装置。 ６ トラフが棚の下部において、棚の下面には前
   記棚の下方に位置する少なくとも１個のトラフを
   通過した上昇液が到達しうるに過ぎない位置に設
   定されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３〜５項のいずれかに記載の装置。