JPS61178032A - 反応塔 - Google Patents

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】 本発明は反応塔に関し、詳細には、化学反応より生じる
気体状物質と液体状物質を反応塔内で分離できる反応塔
に関するものである。

例えば原料油を精製して有用な潤清油を得る方法の一つ
として水素化精製方法がある。この方法は、原料油を反
応塔へ送り、水素ガス加圧下に高温で石炭を水添分解す
る方法であり１代表的な方法は第１図に示す通りである
。即ち第１図において、原料油は水素ガスと共にポンプ
Ｐによって予熱器１へ送られ、所定の温度まで昇温され
る。この場合、高圧水素は通常予熱器１の直前で原料油
送給管内へ吹込まれる。予熱された原料油及び水素ガス
は気・液の二相混合物となって、第１反応塔２ａ、第２
反応塔２ｂ、第３反応塔２Ｃを通過しつつ順次水添分解
反応を受けた後、最下流側の第３反応塔２Ｃから気液分
離器３へ送られる。尚図では３（Ｉｌの反応塔２ａ〜２
ｃを直列に配置したものを示したが１反応塔は１個であ
る場合もあるし、或は４個以上を直列に配置したものも
ある。

気液分離器３では灰分（触媒を含む）を有する重質油分
がボトム分として排出され、ガス成分の一部はオフガス
として排出され、精製油分や水や軽質炭化水素ガス及び
未反応水素ガス等を含むガス化成分は凝縮器４で水及び
軽質油分を凝縮させた後脱水器５で脱水し精製油を製品
として回収する一方、凝縮器４で分離されたガス成分は
系外へ排出される。この系外へ排出されるガスの中には
水添分解工程で未消費の水素を多量含んでいる（水素含
量は８０％程度以上）ので、Ｃｏ、ＣＯ２。

０１〜Ｃ３の炭化水素等を除去した後、水添分解用の水
素として循環使用することも考えられている。また反応
塔２ａ〜２Ｃ内における分解反応は発熱反応であり、反
応温度が異常に高くなることもあるので、上記排出ガス
の一部を各反応塔２ａ〜２ｃの側壁から冷却用ガスとし
て吹込む場合もある。

ところで上記の様な従来の水素化精製プロセスが使用さ
れるのは、既に溶剤抽出などにより粘度指数を改善され
た潤滑油につき、わずかに残った不安定物質の除去を目
的とした水素化仕上げであり（ｈｙｄｒｏｆｉｎｉｓｈ
ｉｎｇ）温和な圧力及び温度で且つ水素消費量をできる
だけ抑えた条件で運転を行なっている。しかし近年この
プロセスは粘度指数の向上も合わせて行なうべく水素化
処理（ｈ７ｄｒｏｔｒｅａｔｉｎｇ　）　（７）方法と
しても採用されだし、この為には、温度及び圧力を高め
ると共に触媒量を増大する等により反応条件を厳しくす
る必要があるが、そうすると水添分解時の発熱が著しく
なって温度制御が困難となり操業安定性及び安全性に問
題が生じる他、軽質油分の分解も著しくなって低炭素の
ガス成分量が増大し、精製油分全体としての回収率はそ
れほど向上しないという問題点がある。

この様に従来の水素化精製法には、精製油分の回収率を
満足のいく程度まで高めることはできなかった。

これを解決する手法として水素化精製方法において、各
反応塔の反応物排出ラインに気液分離部を設け、該分離
部で分離されたガス状成分から軽質油分及び水分を除い
て得られる水素含有ガスを、反応塔の底部よりストリッ
ピングガスとして吹込み、反応塔内の軽質油分をすみや
かに塔外へ排出させ、それ以上の分解を抑制しつつ重質
油分の水添効率を向上させる方法を採用すれば、優れた
ハンドリング性のもとで油分の回収率を大幅に高めるこ
とが考えられる。

ところが実際にこのような水素ガスリサイクルを採用し
ようとすると、各反応塔の反応物排出ラインに気液分離
器を設けなければならないので、設備全体が嵩高くなり
設計及び建設作業が複雑になることは否めない、そこで
こうした問題についても改善すべく、設備の簡略化を期
して更に研究を進めた結果、水添分解反応塔の頂部に気
液分離部を一体に形成しておけば上記の目的が簡単に達
成されるという知見を得るに至り、この知見を基に更に
研究の結果本発明に到達した。

即ち本発明に係る反応塔の構成は、縦長に形成された耐
圧反応塔本体の底部に、原料供給管及びストリッピング
ガス吹込管が接続される共に、上方部側壁には反応液排
出管が開口され、且つ該排出管の開口部よりも上方には
ガス状物抜出管が接続されてなるところに要旨を有する
ものである。

以下実施例図面を参照しながら本発明の構成及び作用効
果を詳細に説明する。第２図は本発明の反応塔を例示す
る概略縦断面図であり、縦長に構成された塔本体Ａの底
部には、水素ガス及び原料油の供給管ＢＪ及び循環ガス
よりなるストリッピングガスの吹込管Ｃが接続されると
共に、必要によりスラッジ抜出管りを設けることがある
。一方塔本体Ａの上方部側壁には反応液排出管Ｅが設け
られると共に、該排出管Ｅの開口部よりも上方には適当
な間隔をおいてガス状物抜出管Ｆが開口されており、こ
の排出管Ｅと抜出管Ｆの間を気液分離部Ｇとして構成す
る。尚この気液分離部Ｇは単なる空間であってもよいが
、例えば第２図に示した様に多数の邪魔板Ｈを交差して
設け、泡沫の分離効果を高める様に構成したものが推奨
される。

図中Ｉは所望により設けられる温度調節用ガスの吹込管
を示す。

この様な反応塔において、原料供給管Ｂから供給される
原料混合物は反応塔Ａ内を上昇しなから水添分解を受け
、抜出し管Ｅから下流側の水添反応塔へ順次送られるが
、この反応塔を用いる水添分解工程では、加熱された水
素含有ガス（循環ガス）をストリッピングガス吹込管Ｃ
から吹込むものであり、このガスのストリッピング効果
により原料混合物中の低沸点成分は反応塔Ａ内をすみや
かに上昇して気液分離部Ｇに至り、ガス状成分は抜出し
管Ｆから順次抜き出される。この場合、気液分離部Ｇに
図示した様な泡沫分離用の邪魔板Ｈを設けておけば、抜
出し管Ｆから抜出されるガス状成分中に高分子量の重質
油分や固形成分が混入しないので好ましい、尚気液分離
部Ｇに泡沫分離用として設けられる邪魔板Ｈの代用物と
しては。

例えば精留塔等で用いられる棚段或はラシーヒリングや
くら等の充填物の充填層が示されるが、この分離部Ｇは
単に気合液を分離し得るものであればよいからそれほど
高性能のものである必要はなく、該分離部Ｇを十分に長
くとっておけば邪魔板等を全く設けない空洞のままとし
たものであってもよい、この様な気液分離部付反応塔を
使用すれば、前述の様な水素化精製処理を極めて円滑に
効率良〈実施することができる。

第３図は本発明の他の実施例を示したもので、反応液排
出管Ｅの他の取付構造を示す一部断面図である。即ちこ
の例では、反応塔本体Ａの上方部側壁に、フランジ付の
排出管取付用短管部Ｊを形成し、この短管部ＪにＬ字管
状の排出ｖＥ′を着脱可能に接合できる様に構成してい
る。この例であれば、排出管Ｅ′を構成するＬ字状管の
一辺Ｅ１の長さ立を調整することによって反応塔Ａ内の
液面位置を自由に設定することができ、ひいては分離部
Ｇの長さを任意に決めることができるので好都合である
。

この他の原料供給管Ｂやストリッピングガス吹込管Ｃ，
スラッジ抜出管りの取付位置や取付構造等も必要に応じ
て任意に変更することができ、更には必要により塔Ａ内
に温度計を取付けをことも勿論可能である。

本発明は概略以上の様に構成されるが、要は反応塔の塔
頂部に気液分離部が一体に形成されているので、ストリ
ッピングガスと共に上昇してきた低沸点のガス状成分を
反応塔頂部で反応液から分離して抜出すことができ、水
素化精製反応をはじめとする種々の気液接触反応を効率
良〈実施し得ることになった。しかも本発明の反応塔を
使用すれば第１図に示した様な設備における気液分離器
を省略することができ、設備の設計、施工を簡略化し得
ると共に設備全体をコンパクトにすることが可能となる
等、実用に即した諸種の効果を享受し得ることになった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の水素化精製法を示す概略フロー図、第２
図は本発明の実施例を示す概略縦断面図、第３図は本発
明の他の実施例を示す一部縦断面図である。 １・・・予熱器　　　　２ａ、２ｂ、２ｃ・・・反応塔
３・・・気液分離器　　４・・・ａｖＭ器５・・・脱水
器　　　　Ａ・・・反応塔本体Ｂ・・・原料供給管 Ｃ・・・ストリッピングガス吹込管 Ｄ・・・スラッジ抜出し管　Ｅ・・・反応液排出管Ｆ・
・・ガス状物抜出管　　Ｇ・・・気液分離部Ｈ・・・邪
魔板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 縦長に形成された耐圧反応塔本体の底部には、原料供給
   管及びストリッピングガス吹込管が接続されると共に、
   上方部側壁には反応液排出管が開口され、且つ該排出管
   の開口部よりも上方にはガス状物抜出管が接続されてな
   ることを特徴とする反応塔。