JP2001340746A - スラリー床反応器 - Google Patents
スラリー床反応器Info
- Publication number
- JP2001340746A JP2001340746A JP2000164244A JP2000164244A JP2001340746A JP 2001340746 A JP2001340746 A JP 2001340746A JP 2000164244 A JP2000164244 A JP 2000164244A JP 2000164244 A JP2000164244 A JP 2000164244A JP 2001340746 A JP2001340746 A JP 2001340746A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- reactor
- slurry
- bed reactor
- slurry bed
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 71
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 17
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 17
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 11
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 7
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GFCDJPPBUCXJSC-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Zn+2].[Cu]=O Chemical compound [O-2].[Zn+2].[Cu]=O GFCDJPPBUCXJSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- -1 sodium and potassium Chemical class 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100033041 Carbonic anhydrase 13 Human genes 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 101000867860 Homo sapiens Carbonic anhydrase 13 Proteins 0.000 description 1
- 101000851376 Homo sapiens Tumor necrosis factor receptor superfamily member 8 Proteins 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000003729 Neprilysin Human genes 0.000 description 1
- 108090000028 Neprilysin Proteins 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000725126 Spinacia oleracea 50S ribosomal protein L35, chloroplastic Proteins 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100036857 Tumor necrosis factor receptor superfamily member 8 Human genes 0.000 description 1
- WVYYHSKIGBEZCQ-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[Cr+3].[Fe+2] Chemical compound [O-2].[O-2].[Cr+3].[Fe+2] WVYYHSKIGBEZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000008157 edible vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- OUWMFFSIXVELDH-UHFFFAOYSA-N zinc chromium(3+) oxocopper oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Zn+2].[O-2].[Cr+3].[Cu]=O OUWMFFSIXVELDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ADCBRSDRBJKLFK-UHFFFAOYSA-N zinc chromium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Cr+3].[O-2].[Zn+2] ADCBRSDRBJKLFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 反応器全体に触媒を均一に分散でき、か
つ大気泡の発生を抑制できるスラリー床反応器を提供す
る。 【解決手段】 上記課題は、触媒粉末が媒体油中に懸濁
している触媒スラリーが収容され、縦方向に配置された
仕切で内部が仕切られ、該仕切によって形成された室の
下部には原料ガスを吹き込むスパージャーが設けられ、
かつ該室間を当該スラリーが流通する通路が設けられて
いるスラリー床反応器によって解決される。
つ大気泡の発生を抑制できるスラリー床反応器を提供す
る。 【解決手段】 上記課題は、触媒粉末が媒体油中に懸濁
している触媒スラリーが収容され、縦方向に配置された
仕切で内部が仕切られ、該仕切によって形成された室の
下部には原料ガスを吹き込むスパージャーが設けられ、
かつ該室間を当該スラリーが流通する通路が設けられて
いるスラリー床反応器によって解決される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、合成ガスからジメ
チルエーテルを合成する反応器などに使用される高圧ス
ラリー床反応器に関するものである。
チルエーテルを合成する反応器などに使用される高圧ス
ラリー床反応器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】高圧スラリー床反応器において、液相中
の微粉末触媒を均一に分散させるために、反応器外部に
設置したスラリーポンプによって触媒スラリーを反応器
から一部抜出しそれを再度反応器に循環させること等
で、強制的に触媒スラリーの攪拌を行っていた(特開平
10−192690号公報、特開平10−192691
号公報)。また、この攪拌によって反応器の温度も均一
にしていた。
の微粉末触媒を均一に分散させるために、反応器外部に
設置したスラリーポンプによって触媒スラリーを反応器
から一部抜出しそれを再度反応器に循環させること等
で、強制的に触媒スラリーの攪拌を行っていた(特開平
10−192690号公報、特開平10−192691
号公報)。また、この攪拌によって反応器の温度も均一
にしていた。
【0003】触媒スラリーの軸方向の場合、濃度分布を
良好なものとするために円筒状のドラフトチューブを反
応器内部に設置しているものもあった(特開平2−42
970号公報、特開平2−42971号公報)。
良好なものとするために円筒状のドラフトチューブを反
応器内部に設置しているものもあった(特開平2−42
970号公報、特開平2−42971号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のスラリーポンプ
による循環攪拌は、反応器の軸方向については触媒の均
一化がはかられるが、反応器が大型化した場合、反応器
下部から吹き込まれる反応原料ガス量が増加するため
に、反応器の中心部と周辺部では原料ガスの流量、ある
いはガスの気泡の大きさが不均一となるとともに、大気
泡の発生のため原料ガスの吹き抜けといった現象も発生
する。そのために、反応器の断面(平面)方向で触媒ス
ラリー濃度分布が不均一となり、反応器の断面(平面)
方向では均一な温度制御が困難になるとともに、触媒の
偏在化によって、反応器の内部空間を全て有効に利用で
きないという問題があった。また、ドラフトチューブで
設けた場合は、反応器の大型化により、ドラフトチュー
ブ内において反応器下部から吹き込まれる反応原料ガス
量が増加するために、ドラフトチューブの中心部と内部
周辺部では原料ガスの流量、あるいはガスの気泡の大き
さが不均一となるとともに、大気泡の発生のため原料ガ
スの吹き抜けといった現象も発生する。そのために、ド
ラフトチューブとしての性能が発揮されなくなった。
による循環攪拌は、反応器の軸方向については触媒の均
一化がはかられるが、反応器が大型化した場合、反応器
下部から吹き込まれる反応原料ガス量が増加するため
に、反応器の中心部と周辺部では原料ガスの流量、ある
いはガスの気泡の大きさが不均一となるとともに、大気
泡の発生のため原料ガスの吹き抜けといった現象も発生
する。そのために、反応器の断面(平面)方向で触媒ス
ラリー濃度分布が不均一となり、反応器の断面(平面)
方向では均一な温度制御が困難になるとともに、触媒の
偏在化によって、反応器の内部空間を全て有効に利用で
きないという問題があった。また、ドラフトチューブで
設けた場合は、反応器の大型化により、ドラフトチュー
ブ内において反応器下部から吹き込まれる反応原料ガス
量が増加するために、ドラフトチューブの中心部と内部
周辺部では原料ガスの流量、あるいはガスの気泡の大き
さが不均一となるとともに、大気泡の発生のため原料ガ
スの吹き抜けといった現象も発生する。そのために、ド
ラフトチューブとしての性能が発揮されなくなった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したスラリー床反応器を提供するものであり、触媒粉末
が媒体油中に懸濁している触媒スラリーが収容され、縦
方向に配置された仕切で内部が仕切られ、該仕切によっ
て形成された室の下部には原料ガスを吹き込むスパージ
ャーが設けられ、かつ該室間を当該スラリーが流通する
通路が設けられているスラリー床反応器と、スパージャ
ーがそれぞれ流量調節機構を有している上記のスラリー
床反応器と、内部がハニカム状に仕切られており、スパ
ージャーが仕切られた各室に1室おきに設けられている
上記のスラリー床反応器に関するものである。
したスラリー床反応器を提供するものであり、触媒粉末
が媒体油中に懸濁している触媒スラリーが収容され、縦
方向に配置された仕切で内部が仕切られ、該仕切によっ
て形成された室の下部には原料ガスを吹き込むスパージ
ャーが設けられ、かつ該室間を当該スラリーが流通する
通路が設けられているスラリー床反応器と、スパージャ
ーがそれぞれ流量調節機構を有している上記のスラリー
床反応器と、内部がハニカム状に仕切られており、スパ
ージャーが仕切られた各室に1室おきに設けられている
上記のスラリー床反応器に関するものである。
【0006】上記の構造を採用することによって、原料
ガスを各室に分散させることで、一個所から反応器に供
給する場合に比較し大気泡の発生を抑え、ガスの吹き抜
けを防止する。また、各室に供給している原料ガスのガ
ス吹き込み流量を制御することにより、反応器内部の触
媒の流動分布状態、各室での反応発熱量を制御すること
によって、反応器内部の断面(平面)方向での均一な温
度制御と反応器軸方向の温度分布制御を行う。特に、ハ
ニカム状のドラフトチューブとすることで反応器軸方向
のみならず、反応器の断面(平面)方向でも微粉末触媒
を均一に分散できる。そのため反応器全体に微粉末触媒
を均一に分散できる。
ガスを各室に分散させることで、一個所から反応器に供
給する場合に比較し大気泡の発生を抑え、ガスの吹き抜
けを防止する。また、各室に供給している原料ガスのガ
ス吹き込み流量を制御することにより、反応器内部の触
媒の流動分布状態、各室での反応発熱量を制御すること
によって、反応器内部の断面(平面)方向での均一な温
度制御と反応器軸方向の温度分布制御を行う。特に、ハ
ニカム状のドラフトチューブとすることで反応器軸方向
のみならず、反応器の断面(平面)方向でも微粉末触媒
を均一に分散できる。そのため反応器全体に微粉末触媒
を均一に分散できる。
【0007】また、仮に触媒が仕切られた各室間で偏在
したような場合、各室の触媒スラリーとしての見掛の比
重に差が出るために、各室間の触媒スラリーの移動が可
能なような構造を持つ、あるいは位置に設置されている
仕切り板を通して触媒スラリーが各室相互に移動する。
そのため、反応器内部に仕切られた各室間に見掛の比重
差が生じない。すなわち触媒濃度が均一となるように自
動的に触媒濃度の均一化が計れる。上記のように、反応
器内部の仕切られた各室間の触媒スラリーの移動が可能
なような構造を持っているため、原料ガスのガス吹き込
み流量を制御することにより各室の触媒スラリー濃度を
間接的に制御することが可能であり、反応による発熱量
あるいは吸熱量を制御することが可能で、反応器の内部
温度を均一に制御することができる。
したような場合、各室の触媒スラリーとしての見掛の比
重に差が出るために、各室間の触媒スラリーの移動が可
能なような構造を持つ、あるいは位置に設置されている
仕切り板を通して触媒スラリーが各室相互に移動する。
そのため、反応器内部に仕切られた各室間に見掛の比重
差が生じない。すなわち触媒濃度が均一となるように自
動的に触媒濃度の均一化が計れる。上記のように、反応
器内部の仕切られた各室間の触媒スラリーの移動が可能
なような構造を持っているため、原料ガスのガス吹き込
み流量を制御することにより各室の触媒スラリー濃度を
間接的に制御することが可能であり、反応による発熱量
あるいは吸熱量を制御することが可能で、反応器の内部
温度を均一に制御することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】反応器の全体形状は円筒形である
が、必要により角筒形、箱形等にすることもできる。反
応器が小さい場合には本発明を適用するまでもなく、従
って、反応器の容積は20m3程度以上、特に50m3
程度以上のものが有効である。容積の上限は製造可能で
あればよく、例えば1000m3程度である。
が、必要により角筒形、箱形等にすることもできる。反
応器が小さい場合には本発明を適用するまでもなく、従
って、反応器の容積は20m3程度以上、特に50m3
程度以上のものが有効である。容積の上限は製造可能で
あればよく、例えば1000m3程度である。
【0009】仕切は内部を縦方向に仕切るように設けら
れる。仕切板は放射状、同心円状、螺旋状、ハニカム状
等に設けられる。ハニカム状は6角筒に限定されず、他
の多角筒、円筒などの寄せ集めで形成したものであって
もよい。仕切られた各室の大きさは横断面積で30〜3
000cm2程度、好ましくは100〜1000cm 2
程度が適当である。螺旋状に仕切る場合には板間の間隔
が5〜50cm程度、好ましくは10〜30cm程度が
適当である。ハニカム状のドラフトチューブのガス上昇
部と触媒スラリー流下部の断面積比は、ガス上昇部での
ガスホールドアップ率分以上ガス上昇部の方が大きけれ
ばよい。
れる。仕切板は放射状、同心円状、螺旋状、ハニカム状
等に設けられる。ハニカム状は6角筒に限定されず、他
の多角筒、円筒などの寄せ集めで形成したものであって
もよい。仕切られた各室の大きさは横断面積で30〜3
000cm2程度、好ましくは100〜1000cm 2
程度が適当である。螺旋状に仕切る場合には板間の間隔
が5〜50cm程度、好ましくは10〜30cm程度が
適当である。ハニカム状のドラフトチューブのガス上昇
部と触媒スラリー流下部の断面積比は、ガス上昇部での
ガスホールドアップ率分以上ガス上昇部の方が大きけれ
ばよい。
【0010】仕切られた各室の下部には原料ガスのスパ
ージャーを設ける。設ける部位は噴出する原料ガスの大
部分(例えば90%以上)が当該室内に入ればよく、仕
切の下端より下であってもよい。
ージャーを設ける。設ける部位は噴出する原料ガスの大
部分(例えば90%以上)が当該室内に入ればよく、仕
切の下端より下であってもよい。
【0011】各スパージャーに別個に流量調節機構、例
えば流量制御弁を設けて、各室に供給する原料ガスの吹
き込み量を制御することによって、反応器の内部温度分
布を均一に制御することができる。この制御は通常は反
応器内の中心部と周縁部間の温度差を解消しようとする
ものであり、従って、同一半径上に位置しているスパー
ジャーの流量調節機構はまとめることができる。また、
ハニカム状に仕切った場合スパージャーを一室おきに配
置することによって、ガスを供給している仕切部を触媒
スラリーが上昇し、ガスを供給していない仕切部を触媒
スラリーが流下することを仕切室交互に行わせ、触媒ス
ラリーの反応器内部での軸方向の混合状態を良好なもの
とする複合的なドラフトチューブ機構を持つ反応器とす
ることができる。
えば流量制御弁を設けて、各室に供給する原料ガスの吹
き込み量を制御することによって、反応器の内部温度分
布を均一に制御することができる。この制御は通常は反
応器内の中心部と周縁部間の温度差を解消しようとする
ものであり、従って、同一半径上に位置しているスパー
ジャーの流量調節機構はまとめることができる。また、
ハニカム状に仕切った場合スパージャーを一室おきに配
置することによって、ガスを供給している仕切部を触媒
スラリーが上昇し、ガスを供給していない仕切部を触媒
スラリーが流下することを仕切室交互に行わせ、触媒ス
ラリーの反応器内部での軸方向の混合状態を良好なもの
とする複合的なドラフトチューブ機構を持つ反応器とす
ることができる。
【0012】仕切られた室間を流通する通路は、仕切に
穴を設ける、仕切の下縁を反応器の底面から離隔させ
る、あるいは仕切の上縁をスラリー層の上面以下の高さ
にするなどの形状によって形成することができる。仕切
に穴を設けた例としてはパンチングプレート、ネットな
どがある。
穴を設ける、仕切の下縁を反応器の底面から離隔させ
る、あるいは仕切の上縁をスラリー層の上面以下の高さ
にするなどの形状によって形成することができる。仕切
に穴を設けた例としてはパンチングプレート、ネットな
どがある。
【0013】本発明のスラリー床反応器は、ジメチルエ
ーテル合成、メタノール合成、FT(フィッシャー・ト
ロプシュ)合成、などに使用されるものである。
ーテル合成、メタノール合成、FT(フィッシャー・ト
ロプシュ)合成、などに使用されるものである。
【0014】ジメチルエーテル合成触媒には、メタノー
ル合成触媒とメタノール脱水触媒が混合されて用いら
れ、場合により水性ガスシフト触媒がさらに加えられ
る。これらは混合状態で使用されるほか、水性ガスシフ
ト触媒を切り放して二段反応とすることもできる。
ル合成触媒とメタノール脱水触媒が混合されて用いら
れ、場合により水性ガスシフト触媒がさらに加えられ
る。これらは混合状態で使用されるほか、水性ガスシフ
ト触媒を切り放して二段反応とすることもできる。
【0015】メタノール合成触媒としては、通常工業的
にメタノール合成に用いられる酸化銅−酸化亜鉛、酸化
亜鉛−酸化クロム、酸化銅−酸化亜鉛/酸化クロム、酸
化銅−酸化亜鉛/アルミナ等がある。メタノール脱水触
媒としては酸塩基触媒であるγ−アルミナ、シリカ、シ
リカ・アルミナ、ゼオライトなどがある。ゼオライトの
金属酸化物成分としてはナトリウム、カリウム等のアル
カリ金属の酸化物、カルシウム、マグネシウム等のアル
カリ土族の酸化物等である。水性ガスシフト触媒として
は酸化銅−酸化亜鉛、酸化銅−酸化クロム−酸化亜鉛、
酸化鉄−酸化クロムなどがある。メタノール合成触媒は
強いシフト触媒活性を有するので水性ガスシフト触媒を
兼ねることができる。メタノール脱水触媒及び水性ガス
シフト触媒を兼ねるものとしてアルミナ担持酸化銅触媒
を用いることができる。
にメタノール合成に用いられる酸化銅−酸化亜鉛、酸化
亜鉛−酸化クロム、酸化銅−酸化亜鉛/酸化クロム、酸
化銅−酸化亜鉛/アルミナ等がある。メタノール脱水触
媒としては酸塩基触媒であるγ−アルミナ、シリカ、シ
リカ・アルミナ、ゼオライトなどがある。ゼオライトの
金属酸化物成分としてはナトリウム、カリウム等のアル
カリ金属の酸化物、カルシウム、マグネシウム等のアル
カリ土族の酸化物等である。水性ガスシフト触媒として
は酸化銅−酸化亜鉛、酸化銅−酸化クロム−酸化亜鉛、
酸化鉄−酸化クロムなどがある。メタノール合成触媒は
強いシフト触媒活性を有するので水性ガスシフト触媒を
兼ねることができる。メタノール脱水触媒及び水性ガス
シフト触媒を兼ねるものとしてアルミナ担持酸化銅触媒
を用いることができる。
【0016】前述のメタノール合成触媒、メタノール脱
水触媒および水性ガスシフト触媒の混合割合は、特に限
定されることなく各成分の種類あるいは反応条件等に応
じて適宜選定すればよいが、通常は重量比でメタノール
合成触媒1に対してメタノール脱水触媒は0.1〜5程
度、好ましくは0.2〜2程度、そして、水性ガスシフ
ト触媒は、0.2〜5程度、好ましくは0.5〜3程度
の範囲が適当であることが多い。メタノール合成触媒に
水性ガスシフト触媒を兼ねさせた場合には、上記の水性
ガスシフト触媒の量はメタノール合成触媒の量に合算さ
れる。
水触媒および水性ガスシフト触媒の混合割合は、特に限
定されることなく各成分の種類あるいは反応条件等に応
じて適宜選定すればよいが、通常は重量比でメタノール
合成触媒1に対してメタノール脱水触媒は0.1〜5程
度、好ましくは0.2〜2程度、そして、水性ガスシフ
ト触媒は、0.2〜5程度、好ましくは0.5〜3程度
の範囲が適当であることが多い。メタノール合成触媒に
水性ガスシフト触媒を兼ねさせた場合には、上記の水性
ガスシフト触媒の量はメタノール合成触媒の量に合算さ
れる。
【0017】上記の触媒は粉末状態で使用され、平均粒
径が300μm以下、好ましくは1〜200μm程度、
特に好ましくは10〜150μm程度が適当である。そ
のために必要によりさらに粉砕することができる。
径が300μm以下、好ましくは1〜200μm程度、
特に好ましくは10〜150μm程度が適当である。そ
のために必要によりさらに粉砕することができる。
【0018】媒体油は反応条件下において反応系に対し
て反応性を有せず、液体状態を呈するものであればその
いずれもが使用可能であり、通常は高沸点のものであ
る。この高沸点とは1気圧下の沸点が350℃以上、通
常400℃以上、あるいは沸点を有しないものである。
例えば脂肪族、芳香族および脂環族の炭化水素、アルコ
ール、エーテル、エステル、ケトンおよびハロゲン化
物、これらの化合物の混合物等を使用できる。また、硫
黄分を除去した軽油、減圧軽油、水素化処理したコール
タールの高沸点留分、フィッシャートロプシュ合成油、
高沸点食用油等も使用できる。溶媒中に存在させる触媒
量は溶媒の種類、反応条件などによって適宜決定される
が、通常は溶媒に対して1〜50重量%であり、2〜3
0重量%程度が好ましい。
て反応性を有せず、液体状態を呈するものであればその
いずれもが使用可能であり、通常は高沸点のものであ
る。この高沸点とは1気圧下の沸点が350℃以上、通
常400℃以上、あるいは沸点を有しないものである。
例えば脂肪族、芳香族および脂環族の炭化水素、アルコ
ール、エーテル、エステル、ケトンおよびハロゲン化
物、これらの化合物の混合物等を使用できる。また、硫
黄分を除去した軽油、減圧軽油、水素化処理したコール
タールの高沸点留分、フィッシャートロプシュ合成油、
高沸点食用油等も使用できる。溶媒中に存在させる触媒
量は溶媒の種類、反応条件などによって適宜決定される
が、通常は溶媒に対して1〜50重量%であり、2〜3
0重量%程度が好ましい。
【0019】スラリー反応における反応条件としては、
反応温度は150〜400℃が好ましく、特に250〜
350℃の範囲が好ましい。反応温度が150℃より低
くても、また400℃より高くても一酸化炭素の転化率
が低くなる。反応圧力は10〜300kg/cm2、よ
り好ましくは15〜150kg/cm2、特に好ましく
は20〜70kg/cm2が適当である。反応圧力が1
0kg/cm2より低いと一酸化炭素の転化率が低く、
また300kg/cm2より高いと反応器が特殊なもの
となり、また昇圧のために多大なエネルギーが必要であ
って経済的でない。空間速度(触媒1kgあたりの標準
状態における混合ガスの供給速度)は、100〜500
00L/kg・hが好ましく、特に500〜30000
L/kg・hである。空間速度が50000L/kg・
hより大きいと一酸化炭素の転化率が低くなり、また1
00L/kg・hより小さいと反応器が極端に大きくな
って経済的でない。
反応温度は150〜400℃が好ましく、特に250〜
350℃の範囲が好ましい。反応温度が150℃より低
くても、また400℃より高くても一酸化炭素の転化率
が低くなる。反応圧力は10〜300kg/cm2、よ
り好ましくは15〜150kg/cm2、特に好ましく
は20〜70kg/cm2が適当である。反応圧力が1
0kg/cm2より低いと一酸化炭素の転化率が低く、
また300kg/cm2より高いと反応器が特殊なもの
となり、また昇圧のために多大なエネルギーが必要であ
って経済的でない。空間速度(触媒1kgあたりの標準
状態における混合ガスの供給速度)は、100〜500
00L/kg・hが好ましく、特に500〜30000
L/kg・hである。空間速度が50000L/kg・
hより大きいと一酸化炭素の転化率が低くなり、また1
00L/kg・hより小さいと反応器が極端に大きくな
って経済的でない。
【0020】本発明の反応器では原料ガスは反応器の下
部から吹き込まれ、生成ガスは上部から排出される。
部から吹き込まれ、生成ガスは上部から排出される。
【0021】
【実施例】実施例1 本発明の一実施例であるスラリー床反応器の縦断面図を
図1(ロ)に、その仕切板部の斜視図を図1(イ)にそ
れぞれ示す。
図1(ロ)に、その仕切板部の斜視図を図1(イ)にそ
れぞれ示す。
【0022】この反応器本体は縦長円筒形(内容積:3
00m3)をしており、内部は放射状に等角度で配置さ
れた8枚の仕切板1で扇形の8つの室2に仕切られてい
る。各仕切板1は同じ大きさで下縁は反応器底部より離
隔しており、それによって底部にスラリー通路3が形成
されている。仕切板1の上縁は反応器の筒長の下から約
2/3のところに位置しており、その上部もスラリー通
路3になっている。この仕切板1は無孔板であるがパン
チングプレートを用いることもできる。各室2の下部に
は原料ガスを吹き出すスパージャー4が設けられてい
る。各スパージャー4は反応器の底部に設けられた原料
ガス供給管5からの分岐管が接続されている。反応器の
頂部には生成ガス排出管6が接続されている。
00m3)をしており、内部は放射状に等角度で配置さ
れた8枚の仕切板1で扇形の8つの室2に仕切られてい
る。各仕切板1は同じ大きさで下縁は反応器底部より離
隔しており、それによって底部にスラリー通路3が形成
されている。仕切板1の上縁は反応器の筒長の下から約
2/3のところに位置しており、その上部もスラリー通
路3になっている。この仕切板1は無孔板であるがパン
チングプレートを用いることもできる。各室2の下部に
は原料ガスを吹き出すスパージャー4が設けられてい
る。各スパージャー4は反応器の底部に設けられた原料
ガス供給管5からの分岐管が接続されている。反応器の
頂部には生成ガス排出管6が接続されている。
【0023】反応器の中には、ジメチルエーテル合成触
媒として、水性ガスシフト触媒を兼ねたメタノール合成
触媒とメタノール脱水触媒が媒体油に分散している触媒
スラリー7が収容されている。
媒として、水性ガスシフト触媒を兼ねたメタノール合成
触媒とメタノール脱水触媒が媒体油に分散している触媒
スラリー7が収容されている。
【0024】実施例2 本発明の別の実施例であるスラリー床反応器の縦断面図
を図2(ロ)に、その仕切板部の斜視図を図2(イ)に
それぞれ示す。
を図2(ロ)に、その仕切板部の斜視図を図2(イ)に
それぞれ示す。
【0025】このスラリー床反応器は、仕切板1として
円筒を同心状に配置し、かつスパージャー4を各室2ご
とにまとめてそれぞれ流量制御弁8で原料ガス量を制御
できるようにしたほかは実施例1と同様である。
円筒を同心状に配置し、かつスパージャー4を各室2ご
とにまとめてそれぞれ流量制御弁8で原料ガス量を制御
できるようにしたほかは実施例1と同様である。
【0026】実施例3 本発明の別の実施例であるスラリー床反応器の縦断面図
を図3(ロ)に、その仕切板部の斜視図を図3(イ)に
それぞれ示す。
を図3(ロ)に、その仕切板部の斜視図を図3(イ)に
それぞれ示す。
【0027】このスラリー床反応器は、仕切板1として
7つのドラフトチューブをハニカム状に配置したほかは
実施例1と同様である。
7つのドラフトチューブをハニカム状に配置したほかは
実施例1と同様である。
【0028】この実施例では、ハニカム状のドラフトチ
ューブの中の円筒状となっている内部に原料ガスを吹き
込む。原料ガスは小気泡となって触媒スラリーとともに
円筒部分内部を上昇し、上昇した触媒スラリーは気泡と
離脱した後、円筒状外部を下降し、触媒が反応器内部に
攪拌分散される。
ューブの中の円筒状となっている内部に原料ガスを吹き
込む。原料ガスは小気泡となって触媒スラリーとともに
円筒部分内部を上昇し、上昇した触媒スラリーは気泡と
離脱した後、円筒状外部を下降し、触媒が反応器内部に
攪拌分散される。
【0029】
【発明の効果】本発明により、反応器全体に微粉末触媒
を均一に分散できる。また、触媒の反応器全体への均一
分散のため反応器体積を有効に利用できるので、反応器
の大型化に際してコンパクトな反応器設計が可能である
とともに、高圧スラリー床反応器のスケールアップが容
易である。
を均一に分散できる。また、触媒の反応器全体への均一
分散のため反応器体積を有効に利用できるので、反応器
の大型化に際してコンパクトな反応器設計が可能である
とともに、高圧スラリー床反応器のスケールアップが容
易である。
【図1】 本発明の一実施例である反応器の構造を示す
図である。
図である。
【図2】 本発明の別の実施例である反応器の構造を示
す図である。
す図である。
【図3】 本発明の別の実施例である反応器の構造を示
す図である。
す図である。
1…仕切板 2…室 3…スラリー通路 4…スパージャー 5…原料ガス供給管 6…生成ガス排出管 7…触媒スラリー 8…流量制御弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 高志 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 小野 正巳 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 奥山 契一 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 青木 誠治 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 戸村 啓二 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 4G070 AA05 AB10 BA10 BB33 CA01 CA06 CA13 CB17 CC02 CC11 DA22 4H006 AA04 AC43 BA05 BA07 BA09 BA14 BA19 BA30 BA33 BA71 BA82 BD81 BE20 BE40 GN05 GN24 GP01 GP30 4H039 CA61 CD10 CD30 CL35
Claims (4)
- 【請求項1】 触媒粉末が媒体油中に懸濁している触媒
スラリーが収容され、縦方向に配置された仕切で内部が
仕切られ、該仕切によって形成された室の下部には原料
ガスを吹き込むスパージャーが設けられ、かつ該室間を
当該スラリーが流通する通路が設けられているスラリー
床反応器 - 【請求項2】 スパージャーがそれぞれ流量調節機構を
有している請求項1記載のスラリー床反応器 - 【請求項3】 内部がハニカム状に仕切られており、ス
パージャーが仕切られた各室に1室おきに設けられてい
る請求項1記載のスラリー床反応器 - 【請求項4】 触媒粉末がメタノール合成触媒とメタノ
ール脱水触媒よりなり、ジメチルエーテル合成に使用さ
れる請求項1、2又は3記載のスラリー床反応器
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000164244A JP2001340746A (ja) | 2000-06-01 | 2000-06-01 | スラリー床反応器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000164244A JP2001340746A (ja) | 2000-06-01 | 2000-06-01 | スラリー床反応器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001340746A true JP2001340746A (ja) | 2001-12-11 |
Family
ID=18667890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000164244A Pending JP2001340746A (ja) | 2000-06-01 | 2000-06-01 | スラリー床反応器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001340746A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007527793A (ja) * | 2004-03-08 | 2007-10-04 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | 反応器用のガス分配器 |
JP2008526474A (ja) * | 2004-12-31 | 2008-07-24 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | 固体/液体/気体の反応用の反応器 |
JP2008532758A (ja) * | 2005-03-17 | 2008-08-21 | サソール テクノロジー(プロプライエタリー)リミテッド | 流動床反応器を動作させる方法 |
JP2017504654A (ja) * | 2013-12-03 | 2017-02-09 | 中国科学院大▲連▼化学物理研究所Dalian Institute Of Chemical Physics,Chinese Academy Of Sciences | メタノール及び/又はジメチルエーテルから低級オレフィンを製造する反応装置 |
JP2017512133A (ja) * | 2014-02-10 | 2017-05-18 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 液相フッ素化のための反応器デザイン |
CN112546973A (zh) * | 2019-09-10 | 2021-03-26 | 南京延长反应技术研究院有限公司 | 一种强化二甲苯氧化生产苯二甲酸的***及工艺 |
-
2000
- 2000-06-01 JP JP2000164244A patent/JP2001340746A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007527793A (ja) * | 2004-03-08 | 2007-10-04 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | 反応器用のガス分配器 |
JP2008526474A (ja) * | 2004-12-31 | 2008-07-24 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | 固体/液体/気体の反応用の反応器 |
JP2008532758A (ja) * | 2005-03-17 | 2008-08-21 | サソール テクノロジー(プロプライエタリー)リミテッド | 流動床反応器を動作させる方法 |
JP2017504654A (ja) * | 2013-12-03 | 2017-02-09 | 中国科学院大▲連▼化学物理研究所Dalian Institute Of Chemical Physics,Chinese Academy Of Sciences | メタノール及び/又はジメチルエーテルから低級オレフィンを製造する反応装置 |
JP2017512133A (ja) * | 2014-02-10 | 2017-05-18 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 液相フッ素化のための反応器デザイン |
CN112546973A (zh) * | 2019-09-10 | 2021-03-26 | 南京延长反应技术研究院有限公司 | 一种强化二甲苯氧化生产苯二甲酸的***及工艺 |
CN112546973B (zh) * | 2019-09-10 | 2024-01-12 | 南京延长反应技术研究院有限公司 | 一种强化二甲苯氧化生产苯二甲酸的***及工艺 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9738835B2 (en) | Process for performing a fischer tropsch reaction | |
US6211255B1 (en) | Fischer-tropsch synthesis | |
US7033972B2 (en) | Catalyst for producing dimethyl ether, method for producing catalyst and method for producing dimethyl ether | |
US5961933A (en) | Process and apparatus for operation of a slurry bubble column with application to the fischer-tropsch synthesis | |
KR101285932B1 (ko) | 발열성 화학 평형 반응을 수행하기 위한 유동층 공정 및반응기 | |
ITMI950486A1 (it) | Catalizzatori e supporti per catalizzatori ottenuti per pastigliatura | |
EA013380B1 (ru) | Псевдоожижение популяции каталитических частиц, характеризующейся низким содержанием каталитической мелочи | |
OA12206A (en) | Process for converting synthesis gas into higher hydrocarbons. | |
US7935313B2 (en) | Device for producing liquid hydrocarbons by Fischer-Tropsch synthesis in a three-phase bed reactor | |
JP2001340746A (ja) | スラリー床反応器 | |
US8202917B2 (en) | Pillow panel reactor and process | |
CZ332396A3 (en) | Catalyst for ethylene oxychlorination, process of its preparation and use | |
US2585274A (en) | Catalytic reactor | |
SU969141A3 (ru) | Каталитический реактор с радиальным распределением газообразного или жидкого сырь | |
JP2001340747A (ja) | スラリー床反応器 | |
CN211754821U (zh) | 一种自取热式固定床反应器及*** | |
EP1830948B1 (en) | Reactor for solid/liquid/gas reactions | |
JPH06285364A (ja) | 循環流動接触反応方法及びその装置 | |
CN112604608A (zh) | 一种采用悬浮床反应器生产环氧化物的方法 | |
CN218012654U (zh) | 一种微通道反应器 | |
US4579599A (en) | Process for fluidized contact in a mixed phase | |
JPS61287438A (ja) | 三相流動反応器の分散装置 | |
CN113967448A (zh) | 内循环催化湿式氧化反应器和水处理*** | |
JPS59179590A (ja) | 沸騰床反応器 |