JPS58225190A - 水素化分解反応器 - Google Patents

水素化分解反応器

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JPS58225190A
JPS58225190A JP10755382A JP10755382A JPS58225190A JP S58225190 A JPS58225190 A JP S58225190A JP 10755382 A JP10755382 A JP 10755382A JP 10755382 A JP10755382 A JP 10755382A JP S58225190 A JPS58225190 A JP S58225190A
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JP
Japan
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catalyst
hydrogen
reactor
reaction
oil
Prior art date
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Pending
Application number
JP10755382A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Suzumura
洋 鈴村
Shigeo Makino
重雄 牧野
Masami Kondo
正實 近藤
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、触媒の存在下で炭化水素油類を水素によって
処理する水素化分解反応器の改良に関する。更に詳しく
いえば、本発明は重質炭化水素油類の触媒処理によって
、水素化分解や水素化脱硫を行なう装置に関するO 重質油類の水素化処理は、経済的に好ましいにも拘らず
、多くの問題点があった。その一つは、触媒物質上にコ
ークを生成し触媒層の閉塞を伴うことであった0第二の
問題は、生起する反応が著しい発熱反応である場合には
、安定でしかも満足な反応温度を′保持することが困難
であるという点にあった0 本発明の目的は、触媒物質上のコーク生成による触媒層
の圧力損失や閉塞がなくまた流体と触媒層との接触効率
を工くすることによって装置の小容量化が計れるような
水素化分解装置を提供することにある。
ガスと液体を接触させる方法については、米国特許第2
,987,465号明細書に明らかにされた。この方法
によれば、炭素生成によって生じる大きな圧力降下や閉
塞の困難を完全に取り除いている。この米国特許第2,
987,465号明細書には、固体が膨張した状態にあ
シ、塊の静止状態に比して少くとも10%大きな容積を
占めて、ガス−液体系の中で不規則な運動をしているよ
うな状態でガス、液体及び固体を接触させることについ
て記載して翳る。しかし、この方法、すなわち沸騰床で
は、流動化させるのに必要な最低流動速度以上で液状油
を流す必要があるため、固定床と比較して、必要以上の
動力を要する。すなわち、従前インチの触媒を流動化さ
せるためには、層内の液空塔速度を2〜5 cm/ S
ec  以上にし、その液を常に循環させねばならない
。又、こ\における反応は、以下にその反応の一例を示
すように、水素を添加する反応であるために、液空塔速
度と同程度の水素を必要とするため、沸騰 床反応器では多大な液及びガス(水素)を供給及び循環
させるための動力を必要とする欠点があった0又沸騰床
等の流動層タイプの反応器は、操作条件が固定床に比べ
て狭く、運転も難しい難点があった。
その他の方法として、球状の触媒を充填した固定層での
プロセスが考えられてきた。しかし、これらの球状の触
媒を充填した固定層を本発明で取り扱う液状油の水素化
に適用すれば、反応熱のために反応器内に不均一な温度
差を生じ、場合によっては爆走反応を生じることもある
ため、安定で満足な反応温度を保持することは鄭しい・
又、球状触媒として、直径1−以下のも    1!の
を用いると、固定層に付着堆積するばいじんによる目詰
まシが生起して圧力損失が増大し、円滑な装置の運転に
支障をきたす。
本発明は、これら従来のものの欠点を克服するためにな
したもので、経時的な圧力損失の上昇がなく、かつ温度
制御が可能で、かつコンパクト化された触媒層による水
素化分解装置を提供するものであって、本発明は以下の
構成を有する水素化分解反応器である。
すなわち、 1、 水素と液状油を接触させて該油を水素化分解する
固定床式反応器において、上記水素と液状油との混合流
体の流れ方向に粒状触媒と反応に関与しない充填剤とを
交互に層状に反応器内に充填したことを特徴とする水素
化分解反応器。(以下、これを第1発明という)2 水
素と液状油を接触させて該油を水素化分解する固定床式
反応器において、上記水素と液状油との混合流体の流れ
方向に粒状触媒と反応に関与しない充填剤とを交互に層
状に反応器内に充填すると共に、前記流体の流れの下流
にゆくほど粒径の大きい触媒を充填してなることを特徴
とする水素化分解反応器0(以下、これを第2発明とい
う) 3、 水素と液状油を接触させて該油を水素化分解する
固定床式反応器において、上記水素と液状油との混合流
体の流れ方向に粒状触媒と反応に関与しない充填剤とを
交互に層状に反応器内と充填すると共に、前記流体の流
れの下流にゆくほど触媒充填層の層高を高くしてなるこ
とを特徴とする水素化分解反応器。
(以下、これを第6発明という) 以下、本発明の構成について図を参照しながら説明する
第1図に従来の球状触媒充填層を、第2図に第1発明の
球状触媒充填層を示す。第1図において反応器入口より
水素と液状油1が触媒充填層5へ入り、内部では液状油
が触媒上で水素と反応して後、より分子量の小さい油と
水素2として系外に出る。
第2図に例示した第1発明では、同様に反応器入口より
水素と液状油1が触媒充填層6及び反応に関与しない充
填剤層7を通過して、より分子量の小さい油と水素2と
して系外に出る。
イυ(〜、反応器の触媒充填層6には5胴φの球状1゛
    触媒を充填し、反応に関与しない充填剤層7に
は5咽φの球状充填剤を充填した。
第1発明の反応器を用いると、従来の充填層反応器と比
較して、きわめて発熱反応が起りにくく、又コーキング
等の閉塞現象を起しにくく、かつ充填が容易である。
第5図及び第4図に、それぞれ従来の反応器(第5図A
)と第1発明の反応器(第4図A)の軸方向温度分布(
第5図B、第4図B)を示す。第3図(B)、第4図(
B)中のα、βはそれぞれの触媒層軸方向温度分布線を
示す。第5図のものは反応器内部の触媒粒子が同一径で
あり、かつ反応器内に冷却部分を持たないため、発熱反
応が起こると、第5図(B)に示したように、流れ方向
(矢印)の入口部に近い位置の温度が高くなることがあ
り、発熱による温度上昇により反応速度が促進され、温
度がさらに上昇することになるためヒート・スポッIJ
−生ずることかある。1.た温度が上昇する一方のいわ
ゆる爆走反応を生ずる危険性もある。水素化分解反応の
一例として、以下に示すアントラセン油の水素化分解の
場合も、−△H=500Kcat/ Nm3(H2)で
あり、相当の発熱反応である。
一方、第1発明の場合、触媒充填層を分割して反応に関
与しない充填剤層7が冷却部としであるので、第4図(
B)に示すように反応部4.5.6と冷却部7が交互に
配置されており、そのために温度分布が平均化されて、
爆走反応がきわめて起りにくい。
次に、従来の充填層を分割した反応器を第5図に示すが
、8が触媒充填部であシ、9が空間     1部であ
る。この反応器の場合、高圧容器であるという制約上触
媒を充填するには、第5図中のAXB、Olそれぞれの
箇所から触媒を供給しなくてはならず、きわめて充填が
難しく、触媒を完全に満たすことも難しい。
一方、第1発明の第2図では、触媒充填部6で発熱が起
ったとしても、水素と液状油1は反応に関与し:iい充
填剤層7できわめてよく混合され、ヒート・スポラトラ
生成しにくく、爆走反応を起すことがない。充填につい
ても、第5図のものでは触媒部と空間を金網Nで仕切っ
であるために、触媒部の横から触媒を充填しなければな
らないが、第2図のものては、反応器上部より触媒6と
充填剤7を交互に充填することができるため、その充填
も容易である0次に、反応器内の圧力損失の経時変化を
、第6図に示す。通常、液状油中には、不純物(コーキ
ング物)を含みかつ、水素化反応の過程でコーキング物
を生成するため、第1図のような通常の充填層形状で1
.5咽φ触媒を充填した比較例1と5刷φ触媒を充填し
た比較例2を示すが、運転時間とともに経時的に圧力損
失は増加するが、第2図に示した第1発明の反応器では
、その傾向は見られなかった。その理由としては、反応
に関与しない充填剤を充填しているため、爆走反応を起
しに〈<、従って、局部的に反応してコーキング物が部
分的に生成するようなことがないためである。
次に、第2図の反応器に触媒として、一定粒度、すなわ
ち、1.5+mnφの球状触媒を充填した場合を第7図
に示す。この場合にも、第2図の例と略同様の結果が得
られ、図中のD −D’付近に若干のコーキング物が堆
積する現象が見られるに過ぎない。
なお、触媒粒径とコーキング物による付着の関係は、対
象とする油種によって異なる。上述の結果は、下記表1
の組成を有する油に関する表1 液状油の組成 表1で05  は、炭素数5個で構成されている炭化水
素、BSはベンゼン可溶分、B工はベンゼン不溶分、T
HFS  はテトラノ・イドロフラン可溶分を示す。
次に、第1発明の反応器は、沸騰床や懸濁床型反応器と
比較して触媒が固定されているために流体(水素又は液
状油)との相対速度が大きいためこれらの混合が良く、
反応器容積が、コンパクトで済むという利点がある。
表2に、同一転化率を得るのに必要な固定床及び沸騰床
の容積の比較を示す。
なお、前記例に用いた触媒の活性成分とl−では、コバ
ルト・モリブデン−シリカ・アルミナ系触媒であり、充
填剤7としては、アルミナを使用した。
次に、第8図に従い、第1発明水素化分解反応器を用い
て重質油を水添分解する場合のフローを説明する。
供給液状油17と供給水素16を第1発明の充填反応器
15に注入し、反応器15内で圧力約150〜200気
圧、温度550〜450℃で水素化分解を行なわせ、し
かる後気液混合物14を気液分離装置18へ送入し、ガ
ス生成物10、液状体生成物11と水素循環流12に分
離し、水素循環流12は供給水素16と合流せしめる。
第9図は、第8図と違って外部液体循環流15を用いる
場合である。図中、第8図と同一符号は第8図と同一の
ものを示す。この場合は、外部液体循環流15があるた
めに、反応器容積がコンパクトになるという利点がある
が、一方一定量の液状油を循環させる必要がある。
以上、球状触媒を用いた例につき説明したが、第1発明
反応器には、この外筒10図(a)に示した円柱状また
け同図(b)に示した橢円体等種々の形状の粒状触媒を
用いることができる。
次に第11図を参照しながら、第2発明について説明す
る。
第11図では、反応器入口よシ水素と液状油1が、触媒
充填層4.5.6及び反応に関与しない充填剤層7を通
過して、より分子量の小さい油と水素2として系外に出
る。但し、反応器は、触媒充填層4に1.5嘔φの球状
触媒、触媒充填層5に5咽φの球状触媒、触媒充填層6
に5閣φの球状触媒を充填し、流体(水素及び液状渭U
の流れの下流にゆ(はどよ9粒径の大きい粒状触媒を充
填した。また反応に関与しない充填剤層7には5III
+IIφの球状充填剤を充填した。
このように反応器に充填されている触媒充填層4.5.
6の触媒粒子径がガス流れの軸方向下流にゆくに従って
大きくなるため、軸方向の単位体積当りの発熱量が小さ
くなり、かつ触媒充填層を分割して反応に関与しない充
填剤層7が冷却部として存在しているので第1発明に関
し第4図(B)に示したような平均化した温度分布が更
に一層均一化し、爆走反応が極めて起り難く、又コーキ
ング物が生成しても、触媒粒径が段々大きくなっている
ため触媒充填層を貫流し易いという効果を奏しうる〇 次に第5発明に関し第12図を参照しながら説明する。
第12図に示すように、反応器の触媒充填層5には触媒
粒径3.0咽φのみを、反応に関与しない充填剤層7の
間に充填したものであり、第5発明では水素及び液状油
1の流れ方向に対して、触媒充填層5部の長さtl 、
12 r 13が段々長くなるようにして、発熱反応に
対応している。
又、この第5発明では、上部から触媒及び反応に関与し
ない充填剤を供給するため、触媒及び     1充填
剤の充填高さを任意に変更できる利点がある。さらに、
触媒充填層をはさむように、充填剤層7d、7θがある
ため、触媒層へのコーキング物の付着及び付着によって
生じる触媒の活性低下を抑制できる。
なお、Zl r 72 + 73と段々長くなっている
のは、通常、触媒充填層の流れ方向の温度分布は、従来
の反応器について示した第6図CB)に示すように入口
部に近い所に温度のピークがあるために、触媒充填層を
分割する場合には、入口部に近い所程触媒充填層高さを
短くする方が、充填層高さを等分割にするよりも反応器
全体の温度分布がより一層均−になるためである。
以上述べたことにより、本発明は以下のような効果があ
る。
1)触媒充填層部と反応に関与しない充填剤層が相互に
配置しているために、反応に関与しない充填剤層部で冷
却の効果があり、発熱反応に容易に対応できる。
2)触媒充填層部と反応に関与しない充填剤層部の配置
を容易に変えることができる。
5)反応器内の温度分布が比較的均一であるため、局部
的なコーキングの発生が起りにくく、従って反応器内の
経時的な圧力損失の変化がほとんどない。
4) 粒状触媒の充填層(固定層Jであるために、沸騰
床や懸濁床と比較して水素と液状油の混合がきわめて良
く、水素化分解転化率も高い。
故に、反応器容積もコンパクトで済む。
5)充填剤が入っているために、コーキング物の触媒付
着による活性低下が起りにくい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の充填層を表わす図、第2図は本第1発
明の説明図、第5図、第4図は従来の触媒充填層及び第
1発明の反応器の触媒軸方向温度分布を比較するために
示した説明図、第5図は従来の多段にした触媒充填層を
示す図、第6図は第1発明の効果を従来例と比較するた
めに示したグラフ、第7図は第1発明の反応器に1,5
調φの触媒を充填したものである0第8図は、本発明の
水素化分解反応器を用いて液状油を水添分解する場合の
フロー、第9図は第8図のフローに循環流を加えた場合
のフロー、第10図は(a)、 (b)は本発明に用い
る様々な形状の触媒の図。第11図、第12図はそれぞ
れ第2発明及び第6発明の説明図である。 復代理人  内 1)   明 復代理人  萩 原 亮 − 第1図 第2図 第3図     第4図 (A)          (A> 第6図 試、歌曲間(H) 1 第7図 第11図 】Y片ノ町」1」1− <方式) %式% 、事件の表示 昭和57年特許願第107553号 、発明の名称 水素化分解反応器 、補正をする者 事件との関係  特許出願人 1iIili   東京都千代田区丸の内二丁目5番1
号声代理人 fl  所 東京都港区虎ノ門−丁目24番l1号、補
正命令の日付 l補正の対象 明細書 a補正の内容 明細書の第4頁・8頁・11頁・15頁を別紙の通り訂
正する。(内容に変更なし)水IJgを必要とするため
、沸騰 床反応器では多大な液及びガス(水素)管供給及び循環
させるための動力を必要とする欠点があった0又沸騰床
等の流動層タイプの反応器は、操作条件が固定床に比べ
て狭く、運転も難しい難点があった。 その他の方法として、球状の触媒を充填した固定層での
プロセスが考えられてきた。しかし、これらの球状の触
媒を充填した固定層を本発明で堆り扱う液状油の水素化
に適用すれば、反応熱のために反応器内に不均一な温度
差を生じ、場合によっては爆走反応を生じることもある
ため・安定1満足7反応1度を保持すれとは難    
 ましい0又、球状触媒として、直径1W以下のものを
用いると、固定層に付着堆積するばいじんによる目詰ま
)が生起して圧力損失が増大し、昇することになるため
ヒート・スポット音生ずることがある。また温度が上昇
する一方のいわゆる爆走反応會生ずる危険性もある。水
素化分解反応の一例として、以下に示すアントラセン油
の水素化分解の場合も、−ΔH=500Kcal/Nm
” (Hs)であり、相当の発熱反応である。 一方、第1発明の場合、触媒充填層を分割して反応に関
与しない充填剤層7が冷却部としであるので、第4図(
B)に示すように反応部4.5.6と冷却部7が交互に
配置されてお夛、そのために温度分布が平均化されて、
爆走反応がきわめて起りにくい。 次に、従来の充填層を分割した反応器を第5図に示すが
、8が触媒充填部であ夛、9が空間部である。この反応
器の場合、高圧容器であるという制約上触媒を充填する
には、第5図中の表1 液状油の組成 表1でCs  は、炭素数5個で構成されている炭化水
素、BSはべyゼン可溶分、B工はベンゼン不溶分、T
HF8  はテトラハイドロフラン可溶分會示す。 次に、第1発明の反応器は、沸騰床や懸濁床型反応器と
比較して触媒が固定されているために流体(水素又は液
状油)との相対速度が太きいためこれらの混合が良く、
反応器容積が、コンパクトで済むという利点がある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 水素と液状油を接触させて該油を水素化分解する
    固定床式反応器において、上記水素と液状油との混合流
    体の流れ方向に粒状触媒と反応に関与しない充填剤とを
    交互に層状に反応器内に充填したことを特徴とする水素
    化分解反応器。 2、 水素と液状油を接触させて該油を水素化分解する
    固定床式反応器において、上記水素と液状油との混合流
    体の流れ方向に粒状触媒と反応に関与しない充填剤とを
    交互に層状に反応器内に充填すると共に、前記流体の流
    れの下流にゆくはど粒径の大きい触媒を充填してなるこ
    とを特徴とする水素化分解反応器。 3、 水素と液状油を接触させて該油を水素化分解する
    固定床式反応器において、上記水素と液状油との混合流
    体の流れ方向に粒状触媒と反応に関与しない充填剤とを
    交互に層状に反応器内と充填すると共に、前記流体の流
    れの下流にゆくほど触媒充填層の層高を高くしてなるこ
    とを特徴とする水素化分解反応器。
JP10755382A 1982-06-24 1982-06-24 水素化分解反応器 Pending JPS58225190A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999061557A1 (fr) * 1998-05-26 1999-12-02 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Procede d'hydrotraitement pour des huiles residuelles

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5328441A (en) * 1976-08-28 1978-03-16 Sumitomo Electric Ind Ltd End holding method for optical fiber
JPS58109591A (ja) * 1981-12-23 1983-06-29 Res Assoc Residual Oil Process<Rarop> 重質炭化水素油の水素化処理方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5328441A (en) * 1976-08-28 1978-03-16 Sumitomo Electric Ind Ltd End holding method for optical fiber
JPS58109591A (ja) * 1981-12-23 1983-06-29 Res Assoc Residual Oil Process<Rarop> 重質炭化水素油の水素化処理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999061557A1 (fr) * 1998-05-26 1999-12-02 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Procede d'hydrotraitement pour des huiles residuelles

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