NL7808612A - Catalytic reaction chamber for gravity-flowing catalyst particles - which are prevented from becoming pinned to its centre pipe by including apertures in the catalyst transfer conduits - Google Patents

Abstract

The reaction chamber comprises (a) an outer, perforated catalyst-retaining screen of cross-sectional area such that reactant stream manifold space is provided between the screen and the chamber; (b) an inner perforated centre pipe concentric to the screen, and providing an annular form catalyst bed; (c) several catalyst inlet conduits which connect the top of the chamber to the catalyst bed; and (d) several vertical catalyst transfer conduits disposed around the centre pipe, extending the whole length of the catalyst bed and contg. (i) several apertures facing the catalyst bed and sized to permit catalyst flow and (ii) several apertures facing the centre pipe and sized to prevent catalyst flow. The invention is partic. for endothermic catlytic reforming processes carried out in the vapour phase. Partic. reforming of naphtha boiling range factions. The process prevents the 'pinning' of catalyst particles in the vicinity of the centre pipe, avoids build-up of stagnant catalyst areas, and allows constant regeneration of particles in all parts of the chamber.

Description

v ÜOP IHG., te Des Plaines, Illinois, Ver. St. v. Amerika.vOP IHG., Des Despines, Illinois, Ver. St. v. America.

>>

Katalytische reactiekamer -voor katalysatordeeltjes die stromen onder invloed van de zwaartekracht.Catalytic reaction chamber - for catalyst particles that flow under the influence of gravity.

De uitvinding heeft betrekking op een verbeterde reactiekamer voor het uitvoeren van de katalytische omzetting van een koolwaterstof bevattende reagensstroom in een meerstapssysteem, waarbij (1) de reagensstroom in serie door de meerdere reactiezones stroomt, 5 (2) de katalysatordeeltjes beweegbaar zijn door elk van de reactiezones via stroming onder invloed van de zwaartekracht en (3) katalysatordeeltjes onder invloed van de zwaartekracht beweegbaar zijn van de ene zone naar de volgende zone. Meer in het bijzonder is de beschreven procestechniek geschikt voor gebruik in damp-fase-systemen waarin de amzettings-10 reacties in hoofdzaak endotherm zijn en waarbij de stroming van de koolwaterstof houdende reagensstroom ten opzichte van de benedenwaartse richting van de katalysatordeeltjesbeweging in gelijkstroom en in hoofdzaak radiaal is.The invention relates to an improved reaction chamber for performing the catalytic conversion of a hydrocarbon-containing reactant stream to a multistage system, wherein (1) the reactant stream flows in series through the multiple reaction zones, 5 (2) the catalyst particles are movable through each of the reaction zones via gravity flow and (3) gravity catalyst particles are movable from one zone to the next zone. More particularly, the disclosed process technique is suitable for use in vapor phase systems in which the amalgamation reactions are substantially endothermic and wherein the flow of the hydrocarbonaceous reactant stream relative to the downstream direction of the catalyst particle movement in DC and substantially is radial.

Diverse typen meerstapsreactiesystemen hebben veel 15 toepassing gevonden in de petroleum- en de petrochemische industrieën, in het bijzonder voor koolwaterstofomzettingsreacties. Meerstapsreactiesystemen hebben in het algemeen een van de beide volgende vormen: (1) zij aan zij configuratie met tussentijdse verwarming tussen de reactiezones, waarbij de reagensstroom of het mengsel in serie van de ene naar 20 de andere zone stroomt; en (2) een gestapelde opstelling waarbij een enkele reactiekamer, of meerdere, de meerdere katalysatorcontactstadia bevat of bevatten. Zulke re act orsys temen, als toegepast op de petroleum-raffinage, zijn gebruikt om talrijke koolwaterstofomzettingsreacties uit te voeren, waaronder die welke overwegend bij katalytisch reforma-25 tie, ethylbenzeendehydrogenering ter verschaffing van styreen en andere dehydrogeneringsweikwijzen. De onderhavige uitvinding is in het bijzonder bedoeld voor toepassing in die werkwijzen waarbij (1) de omzettings-reacties worden uitgevoerd in de dampfase en (2) katalysatordeeltjes benedenwaarts kunnen bewegen onder invloed van de zwaartekracht; en 30 waarbij het reactiesysteem aanwezig is in zij-aan-zij-relatie, waarbij 7303612 2 twee of meer katalytische contactzones "gestapeld" zijn, of waarbij een of meer extra reactiezones zijn aangebracht in zij-aan-zij-relatie met de vertikale stapel.Various types of multi-step reaction systems have found wide application in the petroleum and petrochemical industries, especially for hydrocarbon conversion reactions. Multi-step reaction systems generally take either of the following forms: (1) side-by-side intermediate heating configuration between the reaction zones, wherein the reactant stream or mixture flows in series from one zone to the other; and (2) a stacked arrangement wherein a single reaction chamber, or several, contains or contain the multiple catalyst contact stages. Such reactors, as applied to the petroleum refining, have been used to conduct numerous hydrocarbon conversion reactions, including those predominantly in catalytic reformation, ethylbenzene dehydrogenation to provide styrene, and other dehydrogenation processes. The present invention is particularly intended for use in those processes in which (1) the conversion reactions are conducted in the vapor phase and (2) catalyst particles can move down under the influence of gravity; and wherein the reaction system is in side-by-side relationship, wherein 7303612 2 are "stacked" two or more catalytic contact zones, or one or more additional reaction zones are arranged in side-by-side relationship with the vertical stack .

De onderhavige techniek omvat het onttrekken van 5 katalysatordeeltjes uit een bodemgedeelte van een reactiezcce en de introductie van verse of geregenereerde katalysatordeeltjes bovenin een tweede reactiezone. De onderhavige techniek is ock bedoeld om te worden toegepast qp die reactiesystemen waarin de katalysator aanwezig is als een ringvormig bed en de stroming van de reagensstroom, in serie van de 10 ene zone naar de andere, loodrecht of radiaal staat op de beweging van katalysatordeeltjes.The present technique involves withdrawing catalyst particles from a bottom portion of a reaction zone and introducing fresh or regenerated catalyst particles into the top of a second reaction zone. The present technique is also intended to be applied to those reaction systems in which the catalyst is present as an annular bed and the flow of the reactant stream, in series from one zone to another, is perpendicular or radial to the movement of catalyst particles.

Een reactiesysteem met radiale stroming bestaat in het algemeen uit buisvormige secties, met variërende nominale doorsneden, vertikaal en coaxiaal aangebracht ter vorming van het reactie-15 vat. In het kort gezegd omvat het systeem een reactiekamer die een coaxiaal opgesteld katalysatortegenhoudend scherm bevat met een nominale inwendige doorsnede kleiner dan die van de kamer, en een geperforeerde centrale buis met een nominale inwendige doorsnede die kleiner is dan die van het katalysatortegenhoudende scherm. De reagensstroom wordt 20 geïntroduceerd, in de damp fase, in de ringvormige verdelerruimte die gecreëerd is tussen de binnenwand van de kamer en het buitenoppervlak van het katalysatortegenhoudende scherm of zeef. Dit laatste vormt een ringvormige kat alys at onhoudende zone met het buitenoppervlak van de geperforeerde centrale buis; damp vormig reagens stroomt lateraal en 25 radiaal door het scherm en de katalysatorzone naar de centrale buis en via deze naar buiten de reactiekamer. Ofschoon de buisvormige configuratie van de diverse reactorcomponenten elke geschikte vorm kan aannemen, bijvoorbeeld driehoekig, vierkant, rechthoekig, ruitvormig, enz., dicteren vele overwegingen van ontwerp, fabricage en techniek de voordelen 30 van het gebruik van componenten die nagenoeg cirkelvormig van doorsnede zijn.A radial flow reaction system generally consists of tubular sections, with varying nominal cross sections, arranged vertically and coaxially to form the reaction vessel. Briefly, the system includes a reaction chamber containing a coaxially disposed catalyst-retaining screen with a nominal internal diameter less than that of the chamber, and a perforated center tube with a nominal internal diameter less than that of the catalyst-retaining screen. The reagent stream is introduced, in the vapor phase, into the annular distributor space created between the inner wall of the chamber and the outer surface of the catalyst retaining screen or screen. The latter forms an annular cat alysis area with the outer surface of the perforated central tube; vaporous reagent flows laterally and radially through the screen and the catalyst zone to the central tube and out through the reaction chamber. Although the tubular configuration of the various reactor components can take any suitable shape, for example, triangular, square, rectangular, diamond, etc., many considerations of design, manufacture and engineering dictate the advantages of using components that are substantially circular in cross-section.

Een meertraps gestapeld reactorsysteem waarop de onderhavige uitviding bijzonder toepasbaar is is dat getoond in het Amerikaanse octrooischrift 3.706.536. Het overbrengen van de onder in-35 vloed van de zwaartekracht stromende katalysatordeeltjes van de ene reactiezone naar een andere, alsmede de toevoer van verse katalysatordeel- 7808612 3 tjes en het onttrekken van gebruikte katalysatordeeltjes, wordt bewerkstelligd door toepassing van een aantal katalysator-overdrachts- of -onttrekkingsleidingen. Ondervinding bij het gebruik van zulke systemen, alsmede die waarbij de reactiezones zij-aan-zij zijn opgesteld vijst uit 5 dat een hoge damp stroom door de ringvormige katalysatorhoudende secties resulteert in het onvermogen van katalyaatordeeltjes te bewegen in de nabijheid van de geperforeerde centrale buis, waardoor stagnerende kata-lysatorgebieden worden gecreëerd vaar de katalysatordeeltjes ervan worden weerhouden een benedenwaarts gelijkmatig stromingspatroon ader in-10 vloed van de zwaartekracht te volgen. De stagnerende katalysator verliest uiteindelijk zijn effectiviteit ten gevolge van koolaf zetting, terwijl in een stromende configuratie de verouderde katalysator continu wordt verwijderd en vervangen door nieuwere, verse katalysator.A multi-stage stacked reactor system to which the present invention is particularly applicable is that shown in U.S. Pat. No. 3,706,536. The transfer of the gravitational catalyst particles from one reaction zone to another, as well as the addition of fresh catalyst particles and the extraction of spent catalyst particles, is accomplished by using a number of catalyst transfer agents. or extraction lines. Experience with the use of such systems, as well as those in which the reaction zones are arranged side-by-side, proves that a high vapor flow through the annular catalyst-containing sections results in the inability of catalysts to move in the vicinity of the perforated central tube, whereby stagnant catalyst regions are created, the catalyst particles being prevented from following a downwardly uniform flow pattern vein in the effect of gravity. The stagnant catalyst eventually loses its effectiveness due to carbon deposition, while in a flowing configuration the aged catalyst is continuously removed and replaced with newer, fresh catalyst.

Een hoofddoel van de onderhavige uitvinding is 15 stagnerende katalysatorgebieden in een koolvaterstofomzettingssysteem waarbij de katalysatordeeltjes beweegbaar zijn door stroming onder invloed van de zwaartekracht te voorkomen of op te heffen. Een daaruit volgend doel is een verbeterde katalytische reactiekamer te verschaffen voor gebruik in een meerstaps gestapeld reactorsysteem waarbij kataly-20 satordeeltjes in elk van de reactiezones beweegbaar zijn door stroming onder invloed van de zwaartekracht, en de katalysatordeeltjes van de ene naar de volgende reactiezone stromen onder invloed van de zwaartekracht.A main object of the present invention is to stagnate catalyst regions in a hydrocarbon conversion system wherein the catalyst particles are movable by preventing or eliminating gravity flow. A subsequent object is to provide an improved catalytic reaction chamber for use in a multi-stage stacked reactor system in which catalyst particles in each of the reaction zones are movable by gravity flow, and the catalyst particles flow from one reaction zone to the next influence of gravity.

Derhalve verschaft de onderhavige uitvinding, in een 25 uitvoeringsvorm daarvan, een katalytische reactiekamer voor het bewerkstelligen van contact van een reagensstroom met katalysatordeeltjes welke (1) zijn aangebracht als een ringvormig bed en (2) benedenwaarts beweegbaar zijn daardoorheen door stroming onder invloed van de zwaartekracht, waarbij de reactiekamer in samenwerkend verband omvat; (a) een 30 buitenste geperforeerd katalysatortegenhoudend scherm (1) concentrisch opgesteld binnen en (2) met een doorsnede-oppervlak kleiner dan dat van de kamer ter verschaffing van een reagensstroomverdeelruimte daartussen; (b) een inwendige geperforeerde centrale buis (1) concentrisch opgesteld binnen en (2) met een doorsnede oppervlak kleiner dan dat van het kata-35 lysatortegenhoudende scherm, ter verschaffing van het ringvormige kata-lysatorbed daartussen; (c) een aantal katalysatorinlaatleidingen ver- 7808612 k bonden met een bovenste deel van de kamer en in verbinding staand met het ringvormige katalysatorbed; en (d) een aantal vertikaal opgestelde katalysator-overbrengings- of -omttrekkingsleidingen (1) omtreksge-wijs opgesteld nagenoeg grenzend aan het buitenoppervlak van de geperfo-5 reerde centrale buis, (2) zich nagenoeg over de gehele lengte van het ringvormige katalysatorbed uitstrekkend, en (3) een eerste aantal ope-ningen bevattend gericht naar het ringvormige katalysatorbed en van zodanige grootte dat de katalysatordeeltjes erdoorheen kunnen stromen.Thus, the present invention, in one embodiment thereof, provides a catalytic reaction chamber for effecting contact of a reactant stream with catalyst particles which (1) are arranged as an annular bed and (2) are movable down therethrough by gravity flow the reaction chamber comprising in an cooperative relationship; (a) an outer perforated catalyst-retaining screen (1) arranged concentrically inside and (2) with a cross-sectional area smaller than that of the chamber to provide a reactant flow distribution space therebetween; (b) an internal perforated central tube (1) arranged concentrically inside and (2) with a cross-sectional area smaller than that of the catalyst-retaining screen, to provide the annular catalyst bed therebetween; (c) a plurality of catalyst inlet lines connected to an upper part of the chamber and communicating with the annular catalyst bed; and (d) a plurality of vertically disposed catalyst transfer or conversion lines (1) arranged circumferentially adjacent to the outer surface of the perforated central tube, (2) extending substantially the entire length of the annular catalyst bed. and (3) containing a first plurality of openings directed toward the annular catalyst bed and of a size such that the catalyst particles can flow through them.

Bij voorkeur bevatten de katalysator-overbrengings-10 of -onttrekkingsleidingen een tweede aantal cpeningen gericht naar de geperforeerde centrale buis en van zodanige grootte dat de stroom van katalysatordeeltjes daardoorheen wordt afgeremd.Preferably, the catalyst transfer or withdraw lines contain a second number of openings directed toward the perforated center tube and of a size such that the flow of catalyst particles therethrough is inhibited.

In een voorkeur verdienende uitvoeringsvorm zijn de openingen in de katalysator-overbrengings-leidingen aangebracht langs 15 de lengte ervan en bevatten de leidingen een aantal inwendig af gebogen keerplaten, elk waarvan zich benedenwaarts uitstrekt vanaf de bovenste rand van elk van de openingen, behorend tot het eerste aantal openingen.In a preferred embodiment, the openings in the catalyst transfer lines are arranged along their length and the lines contain a number of internally bent baffles, each of which extends downwardly from the top edge of each of the openings, belonging to the first number of openings.

Diverse typen koolwatersbfomzettingsprocessen maken gebruik van meerstapsreactorsystemen, hetzij in zij-aan-zij-ccnfiguratie, 20 als een vertikaal opgestelde stapel of een combinatie van een gestapeld systeem in zij-aan-zij-relatie met een of meer afzonderlijke reactie-zones. Zulke systemen kunnen in grote verscheidenheid van koolwaterstof-omzettingsreacties worden gebruikt. Ofschoon de uitvindingsgedachte geschikt is voor vele omzettingsreacties en -processen waarbij de katalysa-25 tordeeltjes onder invloed van de zwaartekracht stromen door het reactor-systeem, zal zij verder worden beschreven in verband met de algemeen bekende endotherme katalytische reformeerweikwijze.Various types of hydrocarbon conversion processes utilize multi-stage reactor systems, either in side-by-side configuration, as a vertically arranged stack, or a combination of a stacked system in side-by-side relationship with one or more separate reaction zones. Such systems can be used in a wide variety of hydrocarbon conversion reactions. Although the inventive idea is suitable for many conversion reactions and processes in which the catalyst particles flow through the reactor system under the influence of gravity, it will be further described in connection with the well-known endothermic catalytic reforming process.

Historisch werd katalytische reformatie bewerkstelligd in een niet-regeneratief gefixeerd-bed systeem, bestaande uit een 30 aantal reactiezones die zij-aan-zij waren opgesteld. Wanneer het katalytische materiaal gedeactiveerd was in zodanige mate dat continu bedrijf niet langer economisch doenbaar was werd de gehele eenheid uit bedrijf genomen en werd de katalysator in situ geregenereerd. Van een meer recent ontwerp was het zogenaamde "swing-bed" systeem, waarin een 35 extra reactor werd opgenomen voor een reactor die uit de stroom genomen moest worden voor regeneratiedoeleinden. Nog recenter zijn meerstaps- 7808612 t -e 5 reactorsystemen verschaft waarin de katalysatordeeltjes onder invloed van de zwaartekracht door elke reactiezone stromen. In een "gestapeld" systeem stromen de katalysatordeeltjes ook benedenwaarts vanuit de ene katalysatorhoudende zone naar een andere en uiteindelijk gaan ze over 5 naar een geschikt regeneratiesysteem dat hij voorkeur eveneens werkt met een benedenwaarts bewegend bed van katalysatordeeltjes. In feite worden de katalysatordeeltjes van de ene sectie tot de ander gehouden op zodanige wijze dat de stroming van katalysatordeeltjes continu is, met frequente tussenbij den of met lange tussentijden, waarbij de beweging wordt 10 geregeld door de hoeveelheid katalysator die uit de laatste van de reeks afzonderlijke reactiezones wordt onttrokken.Historically, catalytic reformation has been accomplished in a non-regenerative fixed bed system consisting of a number of reaction zones arranged side by side. When the catalytic material was deactivated to such an extent that continuous operation was no longer economically viable, the entire unit was taken out of service and the catalyst regenerated in situ. Of a more recent design was the so-called "swing-bed" system, in which an additional reactor was incorporated for a reactor to be taken out of the flow for regeneration purposes. More recently, multi-stage 7808612-to-5 reactor systems have been provided in which the catalyst particles flow through each reaction zone under the effect of gravity. In a "stacked" system, the catalyst particles also flow downward from one catalyst-containing zone to another and eventually transition to a suitable regeneration system which it also prefers to operate with a downward moving bed of catalyst particles. In fact, the catalyst particles are held from one section to another in such a way that the flow of catalyst particles is continuous, at frequent intervals or at long intervals, the movement being controlled by the amount of catalyst coming from the last of the series individual reaction zones are extracted.

Het Amerikaanse octrooi schrift 3.1*70.090 licht een meerstaps zij-aan-zij-reactiesysteem met tussentijdse verwarming van de reagensstrocm welke in serie door de afzonderlijke reactiezones stroomt 15 toe. Katalysatordeeltjes onttrokken uit een willekeurige van de reactiezones worden getransporteerd naar geschikte regeneratiefaeiliteiten.US Pat. No. 3,170,090 illustrates a multi-step side-by-side reaction system with intermediate heating of the reagent stream flowing in series through the individual reaction zones. Catalyst particles withdrawn from any of the reaction zones are transported to suitable regeneration failures.

Dit type systeem kan in die zin worden gemodificeerd dat de uit een gegeven reactiezone onttrokken katalysatordeeltjes worden getransporteerd naar de volgende reactiezone in de reeks, terwijl de uit de laatste reac-20 tiezone onttrokken katalysator kan worden getransporteerd naar een geschikte regeneratiefaciliteit. De noodzakelijke modificaties kunnen worden gemaakt op de wijze aangegeven in het Amerikaanse octrooischrift 3.839.197, waarbij een inter-reactor-katalysatortransportmethode wordt toegepast. Het overbrengen van de katalysator uit de laatste reactie-25 zone van de meerdere reactiezones naar de bovenkant van de katalysator-regeneratiezone wordt mogelijk gemaakt door toepassing van de techniek volgens het Amerikaanse octrooischrift 3.839.196.This type of system can be modified in that the catalyst particles withdrawn from a given reaction zone are transported to the next reaction zone in the series, while the catalyst withdrawn from the last reaction zone can be transported to a suitable regeneration facility. The necessary modifications can be made in the manner indicated in U.S. Pat. No. 3,839,197 using an inter-reactor catalyst transport method. Transfer of the catalyst from the last reaction zone of the multiple reaction zones to the top of the catalyst regeneration zone is made possible by using the technique of U.S. Pat. No. 3,839,196.

Een gestapelde reactiezoneconfiguratie wordt getoond in het Amerikaanse octrooischrift 3.61*7.680 als een tweestapssysteem 30 met een geïntegreerde regeneratiefaciliteit, welke de uit de bodemreac-tiezone onttrokken katalysator ontvangt. Soortgelijke gestapelde configuraties zijn bekend uit de Amerikaanse octrooischriften 3.692.1*96 en 3.725.21*9.A stacked reaction zone configuration is shown in U.S. Patent 3,61 * 7,680 as a two step system 30 with an integrated regeneration facility that receives the catalyst withdrawn from the bottom reaction zone. Similar stacked configurations are known from U.S. Pat. Nos. 3,692.1 * 96 and 3,725.21 * 9.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.725.21*8 beschrijft 35 een meerstapssysteem in zij-aan-zij-configuratie met onder invloed van de zwaartekracht stromende katalysatordeeltjes die getransporteerd worden 7808612 6 van de bodem van een reactiezone naar de top van de volgende reactiezone in de reeks, waarbij de katalysatordeeltjes die uit de laatste reactiezone worden verwijderd worden overgebracht naar geschikte regeneratie-faciliteiten.U.S. Pat. No. 3,725.21 * 8 describes a multi-step system in side-by-side configuration with gravity flowing catalyst particles being transported from the bottom of a reaction zone to the top of the next reaction zone in the series, whereby the catalyst particles removed from the last reaction zone are transferred to suitable regeneration facilities.

5 Algemene details van een uit drie reactiezones be staand gestapeld systeem worden getoond in het Amerikaanse octrooischrift 3.706.536, waarin een type meerstapssysteem wordt toegelicht waarop de onderhavige uitvindingsgedachte kan worden toegepast. De in het bijzonder de voorkeur verdienende constructie van het katalysatortegenhoudende 10 scherm en de geperforeerde centrale buis worden daarin weergegeven. Deze worden gefabriceerd uit een aantal dicht bij elkaar liggende vertikaal aangebrachte wigvormige draden of staven. Dit levert een minimum aan wrijving en slijtage op bij het benedenwaarts bewegen van de katalysatordeeltjes onder invloed van de zwaartekracht. Zoals algemeen wordt toege-15 past in een katalysatorreformatie-eenheid bevat elke opvolgende reactiezone een groter volume aan katalysator.General details of a three reaction zone stacked system are shown in U.S. Pat. No. 3,706,536, which discloses a type of multi-step system to which the present inventive concept can be applied. The particularly preferred construction of the catalyst retaining screen and the perforated center tube are shown therein. These are fabricated from a number of closely spaced vertically arranged wedge wires or rods. This provides a minimum of friction and wear when the catalyst particles move downwards under the influence of gravity. As generally used in a catalyst reforming unit, each subsequent reaction zone contains a greater volume of catalyst.

Deze illustraties zijn naar gemeend wordt redelijk representatief voor de stand van de techniek die zich ontwikkeld heeft in meerstapsomzettingssystemen waarbij katalysatordeeltjes beweegbaar 20 zijn door elk van de reactiezones onder invloed van de zwaartekracht. Opmerkenswaard is het feit dat niemand het bestaan van stagnerende kataly-satorgebieden onderkend dat resulteert wanneer katalysatordeeltjes zich ophopen tegen de geperforeerde centrale buis door de laterale/radiale stroom van damp door het ringvormige katalysatorbed.These illustrations are believed to be fairly representative of the prior art that has developed in multi-stage conversion systems where catalyst particles are movable through each of the reaction zones under gravity. Noteworthy is the fact that no one recognizes the existence of stagnant catalyst regions that results when catalyst particles accumulate against the perforated center tube through the lateral / radial flow of vapor through the annular catalyst bed.

25 De reactiekamer volgens de uitvinding is geschikt voor gebruik in koolwaterstofomzettingssystemen die worden gekenmerkt als meerstaps en waarin katalysatordeeltjes onder invloed van de zwaartekracht door de reactiezones bewegen. Voorts is de uitvinding op de eerste plaats bedoeld voor gebruik in reactorsystemen waarin de hoofdre acties 30 endotherm zijn en worden uitgevoerd in de damp fase. Ofschoon de bovenstaande bespreking in het bijzonder is gericht op katalytische reformatie van fracties kokend in het nafta-traject is het niet de bedoeling de uitvinding daartoe te beperken. Katalytische reformatie, alsook vele andere processen, hebben diverse stadia van ontwikkeling doorgemaakt, op het 33 ogenblik uitlopend in het systeem waarin de katalysatorbedden de vorm van een neerdalende kolom in een of meer reactievaten aannemen. Meestal worden 7808612 \ T? 7 de katalysatoren gebruikt in sferische vorm, met een nominale diameter van 0,8 tot U,0 mm; dit levert vrije-stroom-karakteristieken op, en leiden niet tot brugvorming of blokkering van de neerdalende kolom of kolommen, van katalysator binnen het totale reactorsysteem.The reaction chamber according to the invention is suitable for use in hydrocarbon conversion systems characterized as multi-stage and in which catalyst particles move through the reaction zones under the influence of gravity. Furthermore, the invention is primarily intended for use in reactor systems in which the main reactions are endothermic and are conducted in the vapor phase. Although the above discussion is particularly directed to catalytic reformation of fractions boiling in the naphtha range, it is not intended to limit the invention thereto. Catalytic reformation, as well as many other processes, have gone through various stages of development, currently terminating in the system in which the catalyst beds take the form of a descending column in one or more reaction vessels. Usually 7808612 \ T? 7 the catalysts used in spherical form, with a nominal diameter from 0.8 to U, 0 mm; this provides free flow characteristics, and does not bridge or block the descending column or columns of catalyst within the overall reactor system.

5 In één zo'n meerstapssysteem zijn de reactiekamers vertikaal gestapeld en een aantal (in het algemeen ongeveer vier tot ongeveer zestien) leidingen met een betrekkelijk kleine diameter vordt gebruikt om katalysatordeeltjes van de ene reactiezone naar de opvolgende lagere reactiezone ander invloed van de zwaartekracht over te brengen en 10 uiteindelijk katalysatordeeltjes uit de laatste reactiezone te onttrokken.In one such multi-step system, the reaction chambers are stacked vertically, and a number (generally about four to about sixteen) relatively small diameter conduits are used to transfer catalyst particles from one reaction zone to the subsequent lower reaction zone due to other effects of gravity. and finally withdraw catalyst particles from the last reaction zone.

De katalysatordeeltjes vorden daarna getransporteerd naar de bovenkant van een katalysatorregeneratiefaciliteit die eveneens weikt met een neerdalende kolom van katalysatordeeltjes; geregenereerde katalysatordeeltjes worden vervolgens naar de bovenkant van de bovenste reactiezone van de 15 stapel getransporteerd. Om de stroming onder invloed van de zwaartekracht binnen elk van de reactievaten alsmede van de ene zone naar de andere te vergemakkelijken en te verbeteren is het van bijzonder belang dat de katalysatordeeltjes een betrekkelijk kleine nominale diameter hebben, bij voorkeur minder dan H,0 mm. In een omzettingssysteem met de 20 afzonderlijke reactiezones zij-aan-zij worden katalysatortransportvaten (van het type als aangegeven in het Amerikaanse octrooischrift 3.839.197) gebruikt bij het overbrengen van de katalysatordeeltjes van de bodem van de ene zone naar de bovenkant van de volgende zone in de reeks, en van de laatste reactiezone naar de bovenkant van de regeneratiefacili-25 teit.The catalyst particles are then transported to the top of a catalyst regeneration facility which also weighs with a descending column of catalyst particles; regenerated catalyst particles are then transported to the top of the top reaction zone of the stack. In order to facilitate and improve gravity flow within each of the reaction vessels as well as from one zone to another, it is of particular importance that the catalyst particles have a relatively small nominal diameter, preferably less than H, 0 mm. In a conversion system with the 20 separate reaction zones side-by-side, catalyst transport vessels (of the type indicated in U.S. Patent 3,839,197) are used in transferring the catalyst particles from the bottom of one zone to the top of the next zone in the sequence, and from the last reaction zone to the top of the regeneration facility.

Katalytische reformatie van koolwaterstoffen die koken in het nafta-traject, een dampfase-operatie, wordt bewerkstelligd bij omzettingsomstandigheden die katalysatorbedtemperaturen van 371 tot 5^9°0 omvatten. Andere omstandigheden omvatten in het algemeen een druk 30 van tot 69 atmosfeer, een vloeistofruimtesnelheid per uur (gedefinieerd als volumes vers uitgangsmateriaal per uur per volume totale katar-lysatordeeltjes) van 0,2 tot 10,0 en een molverhouding van waterstof tot koolwaterstof in het algemeen in het traject van 0,5:1 tot 10,0:1. Continue regeneratieve reformeersystemen bieden talrijke voordelen in ver-35 gelijking met de bekende vast-bed-systemen. Daaronder is de mogelijkheid van efficiënt bedrijf bij betrekkelijk lage drukken in het traject van 7808612 8 tot 1 kt6 atmosfeer en hogere consistente inlaatkatalysatorbedtempera-turen van 510 tot 5^3°C.Catalytic reformation of hydrocarbons boiling in the naphtha range, a vapor phase operation, is accomplished at conversion conditions including catalyst bed temperatures of 371 to 590 ° C. Other conditions generally include a pressure of up to 69 atmospheres, an hourly liquid space velocity (defined as volumes of fresh starting material per hour per volume of total catalyst particles) of 0.2 to 10.0, and a hydrogen to hydrocarbon molar ratio in the generally in the range of 0.5: 1 to 10.0: 1. Continuous regenerative reforming systems offer numerous advantages compared to the known fixed bed systems. Among them is the possibility of efficient operation at relatively low pressures in the range of 7808612 from 8 to 1 kt6 atmosphere and higher consistent inlet catalyst bed temperatures from 510 to 5-3 ° C.

Katalytische reformeerreacties omvatten de-hydroge-nering van naftenen tot aromatische koolwaterstoffen, dehydrocyclise-5 ring van paraffinen tot aromatische koolvaterstoffen, hydrokraken van langketenige paraffinen tot lager kokende normaliter vloeibare materialen en isomerisatie van paraffinen. Deze reacties, het netto resultaat waarvan endothermie is, worden bewerkstelligd door toepassing van een of meer edelmetalen uit groep VIII (bijvoorbeeld platina, iridium, rhodium, 10 palladium) gecombineerd met een halogeen (bijvoorbeeld chloor en/of fluor) en een poreuze drager, zoals alumina. Recente onderzoekingen hebben uitgewezen dat nog betere resultaten kunnen worden bereikt door gelijktijdig gebruik van een katalytisch modificeermiddel; dit wordt in het algemeen gekozen uit cobalt, nikkel, gallium, germanium, tin, 15 rhenium, vanadium en mengsels daarvan. Ongeacht het specifieke gekozen katalysatormateriaal hangt de mogelijkheid het voordeel ten opzihte van de gewone vast-bed-systemen in grote mate af van het verwezenlijken van een aanvaardbare katalysatorstroming benedenwaarts door het systeem.Catalytic reforming reactions include dehydrogenation of naphthenes to aromatic hydrocarbons, dehydrocyclization of paraffins to aromatic hydrocarbons, hydrocracking of long chain paraffins to lower boiling normally liquid materials, and isomerization of paraffins. These reactions, the net result of which is endothermia, are accomplished by using one or more Group VIII noble metals (eg platinum, iridium, rhodium, palladium) combined with a halogen (eg chlorine and / or fluorine) and a porous support, like alumina. Recent studies have shown that even better results can be achieved through the simultaneous use of a catalytic modifier; this is generally selected from cobalt, nickel, gallium, germanium, tin, rhenium, vanadium and mixtures thereof. Regardless of the specific catalyst material selected, the possibility over the conventional fixed bed systems advantage greatly depends on achieving an acceptable catalyst flow down the system.

In katalytische reformeerwerkvijzen worden in het 20 algemeen meerdere stappen toegepast, elk waarvan een verschillende hoeveelheid katalysator bevat. De reagensstroom, waterstof en het koolvater-stof-uitgangsmateriaal, stromen in serie door de reactiezcnes in volgorde van toenemend katalysatorvolume met verwarming tussen de stappen.Catalytic reforming processes generally employ multiple steps, each of which contains a different amount of catalyst. The reactant stream, hydrogen and the hydrocarbon feedstock, flow in series through the reactants in order of increasing catalyst volume with heating between steps.

In een systeem met drie reactiezones vindt men bijvoorbeeld de volgende 25 katalysatorbeladingen: eerste reactor 10 tot 30 %, tweede 20 tot ^0 % en derde kO tot 60 %. Voor een systeem met vier reactiezones is een geschikte katalysatorbelading: eerste reactor 5 tot 15 %, tweede 15 tot 25 %, derde 25 tot 35 % en vierde 35 tot 50 %. Ongelijke katalysator-verdeling, met toeneming in de richting waarin de reagensstroom stroomt, 30 vergemakkelijkt en verbetert de distributie van de reacties alsmede de totale reactiewarmte.For example, in a three reaction zone system, the following 25 catalyst loads are found: first reactor 10 to 30%, second 20 to 0%, and third kO to 60%. For a four reaction zone system, a suitable catalyst loading is: first reactor 5 to 15%, second 15 to 25%, third 25 to 35%, and fourth 35 to 50%. Uneven catalyst distribution, increasing in the direction in which the reactant stream flows, facilitates and improves the distribution of the reactions as well as the overall heat of reaction.

Het qphopen van katalysator aan de geperforeerde centrale buis komt in hoofdzaak voort uit de hoge dampsnelheid dwars door de ringvormige katalysatorhoudende zone; dit nadelige effect neemt in 35 sterkte toe naarmate het doorsnede-oppervlak en de lengte van heb katalysa-torbed afneemt. In meerstaps katalytische reformeersysternen is het effect 78 0 8 5 1 2 «The accumulation of catalyst on the perforated central tube mainly results from the high vapor velocity across the annular catalyst-containing zone; this adverse effect increases in strength as the cross-sectional area and length of the catalyst bed decreases. In multi-stage catalytic reforming systems, the effect is 78 0 8 5 1 2 «

KK

9 derhalve het meest uitgesproken in de eerste en de tweede reactiezone, die het kleinste annulaire doorsnede-oppervlak en de kleinste lengte hehben, iets minder in de derde reactiezone en van betrekkelijk weinig belang in de vierde reactiezone ten gevolge van de lengte daarvan en 5 het grotere katalysatordoorsnede-oppervlak.9 are therefore most pronounced in the first and second reaction zones, which have the smallest annular cross-sectional area and the shortest length, slightly less in the third reaction zone and of relatively little importance in the fourth reaction zone due to their length, and 5 larger catalyst cross-sectional area.

Ce katalysatoroverbrengings- of -onttrekkingslei-dingen volgens de uitvinding leveren een gerede oplossing voor de moeilijkheden die verband houden met stagnerende gebieden van katalysator-deeltjes resulterend uit het ophopen van katalysatordeeltjes aan het 10 oppervlak van de geperforeerde centrale buis. Deze leidingen, gebruikt om katalysatordeeltjes uit een annulair bed te onttrekken en ze over te brengen hetzij naar het annul aire bed van een opvolgende reactiezone hetzij naar een onttrekkings- en transportvat voor introductie in een rege-neratietoren, zijn vertikaal opgesteld en omtreksgewijs aangebracht na-15 genoeg grenzend aan het buitenoppervlak (katalysatorzijde) van de geperforeerde centrale buis. Zij strekken zich nagenoeg over de gehele lengte van het annulaire katalysatorbed uit, beginnend juist beneden de uitlaat uiteinden van de leidingen gebruikt voor het introduceren of overbrengen van katalysatordeeltjes in de reactiekamer. Elke leiding bevat 20 een eerste aantal openingen gericht naar het katalysatorbed, welke groot genoeg zijn om katalysatordeeltjes erdoorheen te laten stromen. Deze katalysatortoelatingsopeningen zijn op gelijkmatige wijze verdeeld langs de lengte van de leiding binnen het katalysatorbed om gelijkmatige overbrenging van de katalysatordeeltjes te bewerkstelligen. Bij voorkeur is 25 een tweede aantal openingen, aangebracht ongeveer 180° tegenover de ka-talysatortoegangsopeningen, binnenwaarts naar de geperforeerde centrale buis gericht, welke openingen van zodanige grootte zijn dat de stroming van katalysatordeeltjes daardoorheen wordt geïnhibiteerd. Deze kleinere openingen laten reagens danpen welke de leidingen met katalysatordeeltjes 30 binnenkomen door vanuit de leidingen naar de geperforeerde centrale buis. Nog belangrijker is dat deze openingen een stromingsbaan verschaffen voor de reagensstroom zodanig dat de katalysatordeeltjes binnen de leidingen in een aan waterstof verrijkte atmosfeer worden gehouden.The catalyst transfer or withdrawal lines of the invention provide a ready solution to the difficulties associated with stagnant regions of catalyst particles resulting from the accumulation of catalyst particles on the surface of the perforated center tube. These conduits, used to withdraw catalyst particles from an annular bed and transfer them either to the annular bed of a subsequent reaction zone or to a withdrawal and transport vessel for introduction into a regeneration tower, are arranged vertically and are circumferentially arranged after 15 adjacent enough to the outer surface (catalyst side) of the perforated center tube. They extend almost the entire length of the annular catalyst bed, starting just below the outlet ends of the conduits used to introduce or transfer catalyst particles into the reaction chamber. Each conduit contains a first number of openings directed toward the catalyst bed, which are large enough to allow catalyst particles to pass through them. These catalyst admission openings are evenly distributed along the length of the conduit within the catalyst bed to effect uniform transfer of the catalyst particles. Preferably, a second plurality of openings, disposed approximately 180 ° opposite the catalyst access openings, face inwardly toward the perforated center tube, which openings are sized to inhibit the flow of catalyst particles therethrough. These smaller openings allow reagent to penetrate the catalyst particle lines 30 through from the lines to the perforated center tube. More importantly, these openings provide a flow path for the reactant stream such that the catalyst particles within the lines are maintained in a hydrogen-enriched atmosphere.

Het aantal katalysatoroverbrengings- en -onttrek-35 kingsleidingen zal in het algemeen ongeveer U tot ongeveer 16 zijn. Het preciese aantal katalysatoroverbrengingsleidingen, alsmede het aantal 78 0 8 6 1 2 10 katalysatortoegangsopeningen aangebracht langs de lengte van elk daarvan» hangt af van de ontwerp configuratie van elk van de afzonderlijke reactiezones in het gehele meerstapssysteem. Voorname factoren zijn de lengte en de diameter van de reactiekamer, het buitenste katalysator-5 tegenhoudende scherm en de geperforeerde centrale buis; zoals hierboven aangegeven bepalen de beide laatstgenoemde de hoeveelheid katalysator die zich in de reactiezone bevindt en in het bijzonder de breedte van het annulaire bed. Andere overwegingen zijn de gewenste hoeveelheid en kwaliteit van het katalytisch gereformeerde produkt en het zvaarteniveau 10 van de bedrijfsomstandigheden dat nodig is om deze resultaten te behalen. Deze laatste bepalen de katalysatorregeneratiesnelheid welke op zijn beurt de snelheid dicteert waarmee de katalysatordeeltjes uit de laatste reactiezone moeten worden onttrokken. Een aantal van deze overwegingen zal ook de hoeveelheid en de grootte van de kleinere openingen die zich 15 onder een hoek van 180° ten opzichte van de katalysatortoegangsopeningen bevinden dicteren. In dit opzicht wordt de beperking met betrekking tot de maximale grootte bepaald door de nominale diameter van de katalysatordeeltjes. In tegenstelling tot de situatie waarbij grote gebieden van stagnerende katalysator bestaan veroorzaakt het gebruik van de be-20 schreven katalysatoroverbrengingsleidingen gelijkmatige katalysator-onttrekking door het gehele annulaire bed.The number of catalyst transfer and extraction lines will generally be from about U to about 16. The exact number of catalyst transfer lines, as well as the number of 78 0 8 6 1 2 10 catalyst access ports provided along the length of each, depends on the design configuration of each of the individual reaction zones in the entire multi-step system. Major factors are the length and diameter of the reaction chamber, the outer catalyst-retaining screen and the perforated center tube; as indicated above, the latter two determine the amount of catalyst present in the reaction zone and in particular the width of the annular bed. Other considerations include the desired amount and quality of the catalytic reformed product and the level of operating conditions required to achieve these results. The latter determine the catalyst regeneration rate which in turn dictates the rate at which the catalyst particles are to be withdrawn from the last reaction zone. Some of these considerations will also dictate the amount and size of the smaller openings at an angle of 180 ° to the catalyst access openings. In this regard, the limitation on maximum size is determined by the nominal diameter of the catalyst particles. In contrast to the situation where large areas of stagnant catalyst exist, the use of the disclosed catalyst transfer lines causes uniform catalyst withdrawal throughout the annular bed.

Bijzonder de voorkeur verdienende katalysatorover-brengingsleidingen bevatten een aantal inwendige inwaarts gerichte keerplaten, elk waarvan zich benedenwaarts uitstrekt ter vermindering van het 25 doorsnede-oppervlak van de leidingen boven elk van de toegangsopeningen daarin. Deze keerplaten dienen ertoe katalysatordeeltjes die door de leidingen stromen weg te leiden van de daaropvolgende lager gelegen kstalysatortoegangsopening. Deze hellende keerplaten kunnen uitlopen in hetzelfde horizontale vlak waarin de onderrand van de katalysatortoegangs-30 opening gelegen is, beneden de toegangsppening of boven de toegangsope-ning. Ook kunnen ze gelijktijdig lopen tot aan het vertikale vlak dat de as van de leiding bevat, of tot een vertikaal vlak tussen de as en de centrale buis of tot een vertikaal vlak tussen de as en de katalysatortoegangsopeningen.Particularly preferred catalyst transmission lines include a number of internally inwardly directed baffles, each of which extends downwardly to reduce the sectional area of the lines above each of the access openings therein. These baffles serve to divert catalyst particles flowing through the conduits away from the subsequent lower catalyst access port. These inclined baffles may terminate in the same horizontal plane in which the bottom edge of the catalyst access opening is located, below the access peg or above the access aperture. They can also run simultaneously up to the vertical plane containing the shaft of the conduit, or up to a vertical plane between the shaft and the center tube, or up to a vertical plane between the shaft and the catalyst access openings.

35 Vanaf het onderste uiteinde van elke hellende keer plaat steekt een vertikale keerplaat uit tot een punt boven de boven- 7808612 Λ, ^ 11 rand van de volgende katalysatortoegangsqpening. In een bijzondere voorkeur verdienende configuratie ligt de onderrand van ëke opeenvolgende lagere hellende keerplaat en de zich benedenwaarts uitstrekken de vertikale keerplaat in een vertikaal vlak dat zich op kleinere afstand van de kata-5 lysatortoegangsopeningen bevindt dan het vertikale vlak waarin de voorafgaande hogere hellende keerplaat en de vertikale keerplaat daarvan ligt.35 A vertical baffle protrudes from the bottom end of each inclined baffle to a point above the top edge of the next catalyst access opening. In a particularly preferred configuration, the bottom edge of each successive lower inclined baffle and the downwardly extending vertical baffle lies in a vertical plane that is a smaller distance from the catalyst access openings than the vertical plane in which the previous higher inclined baffle and its vertical baffle lies.

Deze katalysstor-overbrengings- of -on trekkings lei dingen verzekeren een gelijkmatigere verdeling van de laterale katalysatordeeltjesstroom en maken de katalysatorverblijftijd binnen de kamer meer gelijk.These catalyst transfer or withdrawal lines ensure a more even distribution of the lateral catalyst particulate stream and more uniform catalyst residence time within the chamber.

10 In de verdere beschrijving van de uitvinding zal worden verwezen naar de bijgaande tekening. Deze tekening dient slechts ter toelichting en niet ter beperking van de uitvinding.In the further description of the invention reference will be made to the accompanying drawing. This drawing is only illustrative and not limiting of the invention.

Figuur 1 omvat een katalysatorintroductiekamer 1, waarin een katalysatorhoudende zone 3 dient als voorverwarmingssectie 15 voor de katalysatordeeltjes, voordat deze in het reactiezonesysteem komen, via indirect contact met de reagensstroomcharge. Derhalve is katalytische reactiekamer 2 de eerste reactiezone in het systeem waarin de reagens-stroom met de katalysator in contact komt. Volgende reactiekamers zullen in het algemeen van dezelfde configuratie zijn (afgezien natuurlijk 20 van de katalysatorintroductiekamer) maar niet noodzakelijkerwijs dezelfde grootte hebben.Figure 1 includes a catalyst introduction chamber 1, in which a catalyst-containing zone 3 serves as a preheating section 15 for the catalyst particles, before they enter the reaction zone system, via indirect contact with the reactant stream charge. Therefore, catalytic reaction chamber 2 is the first reaction zone in the system in which the reactant stream contacts the catalyst. Subsequent reaction chambers will generally be of the same configuration (apart from the catalyst introduction chamber, of course) but not necessarily the same size.

Verse en/of geregenereerde katalysatordeeltjes U worden geïntroduceerd viii leiding 6 en inlaatopening 7 in de zone 3.Fresh and / or regenerated catalyst particles U are introduced via line 6 and inlet port 7 in zone 3.

D aap vormige reagentia, waterstof en koolwaterstoffen die in het nafta-25 traject koken worden geïntroduceerd via leiding 8 en inlaatopening 9 in de annul ai re ruimte 9 gevormd tussen de binnenwand van de kamer 1 en de zone 3. Deze indirecte warmte-uitwisseling dient ertoe de katalysatordeeltjes te houden op een hoge temperatuur totdat ze in de reactiekamer worden geïntroduceerd.Monkey shaped reagents, hydrogen and hydrocarbons boiling in the naphtha range are introduced via line 8 and inlet 9 into the annular space 9 formed between the inner wall of chamber 1 and zone 3. This indirect heat exchange serves to keep the catalyst particles at a high temperature until they are introduced into the reaction chamber.

30 Vanneer de katalysatordeeltjes worden onttrokken uit de onderste of laatste reactiezone in het systeem en de stroming van katalysatordeeltjes onder invloed van de zwaartekracht begint door het gehele systeem zullen deeltjes worden onttrokken uit de zone 3 via leiding 10. Deze zullen gelijkmatig worden verdeeld over een aantal (in 35 het algemeen ongeveer tot ongeveer 16) katalysatorinlaatleidingen 11 in de annul ai re ruimte 16. Dit annul ai re katalysatorbed wordt begrensd 7808612 12 door het buitenste k at alys at o rte genhouden de schermorgaan 13 en een geperforeerde centrale huis 13· Be reagensstroom stroomt in en rond de buitenste ring ih, en men voorkomt dat deze rechtstreeks in het kataly-satorbed komt door de ondoorlaatbare bovenplaat 12. Uit de buitenste 5 ring 1^ stroomt de reagensstroom lateraal en radiaal door het tegenhoudende scherm 13» in en door het annul ai re bed 16 van katalysatordeeltjes k en in de geperforeerde centrale buis 15. Het reactieprodukteffluent wordt door uitlaat opening 22 onttrokken; daar de weergegeven reactiekamer 2 de eerste zone in het meerstapssysteem is zal de produkteffluent wor-10 den geïntroduceerd in een uitwendige tussenverwarmer waarin de tenperatuur wordt verhoogd voorafgaand aan introductie ervan in de volgende reactie-zone in de serie.When the catalyst particles are withdrawn from the bottom or last reaction zone in the system and the flow of catalyst particles under the influence of gravity begins throughout the system, particles will be withdrawn from the zone 3 via line 10. These will be evenly distributed over a number of (generally about to about 16) catalyst inlet lines 11 in the annular space 16. This annular catalyst bed is bounded 7808612 12 by the outer frame holding the shield member 13 and a perforated central housing 13 · Be reagent stream flows in and around the outer ring ih, and it is prevented from entering directly into the catalyst bed through the impermeable top plate 12. From the outer ring 1 ^, the reagent stream flows laterally and radially through the retaining screen 13 » the neutral bed 16 of catalyst particles k and in the perforated central tube 15. The reaction product effluent is withdrawn from outlet 22; since the reaction chamber 2 shown is the first zone in the multi-step system, the product effluent will be introduced into an external intermediate heater in which the temperature is raised prior to its introduction into the next reaction zone in the series.

Katalysatordeeltjes die anders opgehoopt zouden worden tegen de geperforeerde centrale buis 15 als gevolg van de hoge damp-15 snelheden dwars door het katalysatorbed worden gedwongen te stromen in en door openingen 18 in de katalysatoroverbrengingsleidingen 17 (in het algemeen ongeveer U tot 16 in aantal). Be openingen 18 zijn gericht naar het annul ai re katalysatorbed 16 en zijn aan gebracht over nagenoeg de gehele lengte van de leidingen 17· Tenminste één zo'n opening is gesitu-20 eerd nabij de bodem van het katalysatorbed als gedefinieerd door de dichte horizontale plaat 21. Wanneer deeltjes worden onttrokken uit de laatste reactiezone in de reeks voor transport naar geschikte regeneratie faciliteiten begint de benedenwaartse stroming onder invloed van de zwaartekracht en stromen de katalysatordeeltjes uit reactiekamer 2 25 door de overbrengingsbuizen 17. In de onderhavige toelichting zullen de uitwendige delen 23 van de overbrengingsleidingen 17 boven in de volgende reactiezone in de reeks binnentreden, en derhalve worden beschouwd als de katalysatortoevoerleidingen daarvan. Be vertikale afstand tussen de uitlaat van de katalysatorinlaatleidingen 11 en het bovenuiteinde 30 van de overbrengingsleidingen 17 wordt bepaald door de rusthoek aangenomen door katalysatordeeltjes deze afstand is zodanig dat het open bovenuiteinde van de leidingen 17 zich boven het katalysatorbed bevindt. Katalysatoroverbrengingsleidingn17 bevatten een tweede aantal openingen 19 welke zich op ongeveer 180° ten opzichte van de grotere openingen 18 35 bevinden. Terwijl de laatstgenoemde een zodanige grootte hebben dat de katalysatordeeltjes erdoorheen kunnen stromen zijn de eerstgenoemde van 7808612 13 zodanige grootte dat de katalysatordeeltjesstroom wordt afgeremd, maar de stroming van reagensstroom in de geperforeerde centrale buis 15 via de openingen 20 wordt toegelaten. De katalysatordeeltjes binnen de over-brengingsleidingen 17 worden daardoor in een waterstofrijke atmosfeer 5 gehouden.Catalyst particles that would otherwise accumulate against the perforated center tube 15 due to the high vapor rates transverse through the catalyst bed are forced to flow into and through openings 18 in the catalyst transfer lines 17 (generally about U to 16 in number). The openings 18 face the catalyst bed 16 and are arranged along almost the entire length of the pipes 17 · At least one such opening is located near the bottom of the catalyst bed as defined by the dense horizontal plate 21. When particles are withdrawn from the last reaction zone in the series for transport to suitable regeneration facilities, downward flow starts under the influence of gravity and the catalyst particles from reaction chamber 2 flow through the transfer tubes 17. In the present explanation, the exterior parts 23 of the transfer lines 17 enter the series at the top of the next reaction zone, and are therefore considered to be the catalyst feed lines thereof. The vertical distance between the outlet of the catalyst inlet lines 11 and the top end 30 of the transfer lines 17 is determined by the angle of repose assumed by catalyst particles, this distance being such that the open top end of the lines 17 is above the catalyst bed. Catalyst transmission line n17 contain a second number of openings 19 which are located approximately 180 ° from the larger openings 18. While the latter are sized to allow the catalyst particles to pass through them, the former of 7808612 13 are sized to slow down the catalyst particle flow, but allow the flow of reactant stream into the perforated center tube 15 through the apertures 20. The catalyst particles within the transfer lines 17 are thereby kept in a hydrogen-rich atmosphere.

Figuur 2 is een vergroot bovenaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, genomen volgens de lijn 2-2 van figuur 1. Zoals aangegeven zijn de katalysatorinlaatleidingen 11 in de omtrek aangebracht boven de annul ai re ruimte 16, zodanig dat ongeveer de heLft van de katalysa-10 tordeeltjes binnen de circulaire situering daarvan en de helft er buiten is. Ofschoon de katalysatoroverbrengingsleidingen 17 een zekere afstand van de centrale buis 15 verwijderd kunnen zijn verdient het de voorkeur dat ze daarmee in aanraking zijn zoals getoond. Figuur 3 is een bovenaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, van een deel van de reactiekamer 2, 15 vergroot om de voorkeur verdienende configuraties van buitenste katalysa-tortegenhoudende schexmorgaan 13 en geperforeerde centrale buis 15 te laten zien, welke beide zijn gevormd door vertikale vigvormige evenwijdige draden 13' respectievelijk 15'.Figure 2 is an enlarged plan view, partly in section, taken along the line 2-2 of Figure 1. As indicated, the catalyst inlet lines 11 are circumferentially disposed above the annular space 16 such that approximately the half of the catalyst 10 trumpet particles within their circular location and half of them outside. Although the catalyst transfer lines 17 may be some distance from the center tube 15, it is preferred that they contact them as shown. Figure 3 is a partial cross-sectional plan view of a portion of the reaction chamber 2, 15 enlarged to show preferred configurations of outer catalyst-retaining schex member 13 and perforated central tube 15, both of which are formed by vertical vigorous parallel wires 13 'and 15' respectively.

Figuur b is een zijaanzicht, gedeeltelijk in door-20 snede, van een deel van een van de katalysatoroverbrengings- of -ont-trekkingsleidingen 17, vergroot om de openingen 18 en de relatie daarvan ten opzichte van de inwendige hellende keerplaten 25 te verhelderen. De hellende keerplaten strekken zich benedenwaarts en inwaarts uit vanaf de bovenrand 2b van openingen 18; in dit aanzicht lopen de hellende keer-25 platen 25 door tot het vertikale vlak dat de as van de cilindrische leiding bevat en tevens tot boven het horizontale vlak dat de onderrand van de opening 18 bevat. Een vertikale keerplaat 26 strekt zich benedenwaarts iiit van de onderrand van de hellende keerplaten 25 en eindigt boven de bovenrand van de volgende katalysatoropening 18, gaande in benedenwaartse 30 richting. De kleinere openingen 19 worden getoond op 180° ten opzichte van de hellende keerplaten 25 alsmede de katalysatortoegangsopeningen 18. Figuur 5 is een doorsnede volgens de lijn 5-5 in figuur Hier wordt de vertikale keerplaat 26 weergegeven, die de ongenummerde lijn is in de bovenaanzichten van figuur 2 en 3· 35 Figuur 6 is nog een zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, van een van de katalysatoroverbrengingsleidingen 17, weerge- 7808612Figure b is a side view, partly in section, of part of one of the catalyst transfer or extraction lines 17, enlarged to clarify the openings 18 and their relationship to the internal inclined baffles 25. The inclined baffles extend downward and inward from the top edge 2b of openings 18; in this view, the inclined baffle plates 25 extend to the vertical plane containing the axis of the cylindrical conduit and also above the horizontal plane containing the bottom edge of the opening 18. A vertical baffle 26 extends downward from the bottom edge of the inclined baffles 25 and terminates above the top edge of the next catalyst port 18 going downward. The smaller openings 19 are shown at 180 ° with respect to the inclined baffles 25 as well as the catalyst access openings 18. Figure 5 is a section taken on the line 5-5 in Figure. Here is shown the vertical baffle 26, which is the unnumbered line in the plan views of Figures 2 and 3 · 35 Figure 6 is another side view, partially in section, of one of the catalyst transfer lines 17, shown 7808612

Claims (11)

1U geven on een andere configuratie van openingen 18, hellende keerplaten 25 en vertikale keerplaten 26 toe te lichten. Hier eindigt de hellende keezplaat in de vertikale as van de leiding en in het horizontale vlak dat de bovenrand van de katalysatortoegangsqpening 16 bevat. De kleine 5 openingen 19 die na de geperforeerde centrale buis gericht zijn vorden veer getoond als zijnde ongeveer 180° ten opzichte van de invendige hellende keerplaten 25. Figuur T is nog een zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, van een katalysatoroverbrengingsleiding 17» en toont de bij-10 zondere voorkeur verdienende configuratie en relatie van katalysator- toegangsopeningen 18, hellende keezplaten 25 en vertikale keezplaten 26. Figuur 8 is een onderaanzicht langs de lijn 8-8 van figuur 7· Elke opeenvolgende lagere hellende keezplaat eindigt in een vertikaal vlak dat dichter bij het vertikale vlak dat de kat alysatortoe gangs openingen 18 15 bevat ligt dan het vertikale vlak waarin de voorafgaande hoge ze hellende keerplaat eindigt. Hetzelfde kan, zoals de tekening aangeeft, vorden gezegd met betrekking tot de vertikale keezplaten 26, 26a, 26b, 26c en 26d. Dat wil zeggen de afstand tussen de vertikale keerplaten en het vertikale vlak dat de katalysatortoegangsopeningen 18 bevat neemt af 20 in de richting van de katalysatordeeltjesstroom in benedenwaartse richting door de overbrengingsleiding.1U illustrate a different configuration of openings 18, inclined baffles 25 and vertical baffles 26. Here, the inclined retaining plate terminates in the vertical axis of the conduit and in the horizontal plane containing the top edge of the catalyst access opening 16. The small openings 19 directed after the perforated central tube are shown to be approximately 180 ° relative to the inner inclined baffle plates 25. Figure T is another side view, partially in section, of a catalyst transfer line 17 »showing the -10 preferred configuration and relationship of catalyst access openings 18, inclined keez plates 25 and vertical keez plates 26. Figure 8 is a bottom view taken along line 8-8 of Figure 7 · Each successive lower inclined keez plate ends in a vertical plane closer to the vertical plane containing the cat analyzer access openings 18 then lies the vertical plane in which the previous high shear baffle ends. The same can be said, as the drawing indicates, with regard to the vertical plates 26, 26a, 26b, 26c and 26d. That is, the distance between the vertical baffles and the vertical plane containing the catalyst access ports 18 decreases in the direction of the catalyst particle flow downwardly through the transfer line. 1. Katalytische reactiekamer voor het bewerkstelligen van contact van een reagensstroom met katalysatordeeltjes welke 25 daarin aanwezig zijn als een ringvormig bed en benedenwaarts daardooz'- heen beweegbaar zijn onder invloed van de zwaartekracht, met het kenmerk. dat de reactiekamer in samenwerkend verband omvat: (a) een buitenste, geperforeerd katalysatortegen-houdend scherm (1) concentrisch daarmee opgesteld en (2) met een door- 30 snede-oppervlak kleiner dan de kamer ter verschaffing van een re agens-stroomverdeelruimte daartussen; (b) een binnenste, geperforeerde centrale buis (1) concentrisch daarmee aangebracht en (2) met een doorsnede-oppervlak kleiner dan dat van het kat aly s at o rte genhouden de scherm ter verschaf-35 fing van een ringvormig katalysatorbed daartussen; (c) een aantal kata^satorinlaatleidingen verbonden 7808612 met een bovenste deel van de kamer en in verbinding staand met het annu-laire katalysatorbed; en (d) een aantal vertikaal opgestelde katalysator-overbrengings- of -verwijderings-leidingen (1) omtreksgevijs opgesteld 5 nagenoeg grenzend aan het buitenoppervlak van de geperforeerde centrale buis, (2) zich over nagenoeg de gehele lengte van het annulaire katalysatorbed uitstrekkend en (3) een eerste aantal openingen bevattend gericht naar het katalysatorbed toe en van zodanige grootte dat katalysa-tordeeltjes erdoorheen kunnen stromen.1. Catalytic reaction chamber for effecting contact of a reactant stream with catalyst particles contained therein as an annular bed and movable downward therefrom under the influence of gravity. the reaction chamber cooperatively comprising: (a) an outer, perforated catalyst-retaining screen (1) arranged concentrically therewith and (2) having a cross-sectional area smaller than the chamber to provide a reactant flow distribution space therebetween ; (b) an inner, perforated central tube (1) arranged concentrically therewith, and (2) having a cross-sectional area smaller than that of the cat alystore retaining the screen to provide an annular catalyst bed therebetween; (c) a plurality of catalyst inlet lines connected 7808612 to an upper part of the chamber and communicating with the annular catalyst bed; and (d) a plurality of vertically disposed catalyst transfer or removal conduits (1) circumferentially disposed substantially adjacent the outer surface of the perforated center tube, (2) extending substantially the entire length of the annular catalyst bed, and ( 3) containing a first number of openings facing the catalyst bed and of a size such that catalyst particles can flow through them. 2. Katalytische reactiekamer volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de katajrsatoroverbrengings- of -anttrekkings-lei-dingen een tweede aantal openingen bevatten gericht naar de geperforeerde centrale buis en van zodanige grootte dat de stroom katalysatordeel-tjes erdoor wordt af geremd.Catalytic reaction chamber according to claim 1, characterized in that the catalyst transmission or attraction lines contain a second number of openings directed towards the perforated central tube and of a size such that the flow of catalyst particles is inhibited by it. 3. Katalytische reactiekamer volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het eerste en het tweede aantal openingen in de k at aly s at or-o verb ren ging s- of -onttrekkingslei dingen over de lengte ervan zijn aangebracht. H. Katalytische reactiekamer volgens een van de 20 voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de katalysatorinlaatleidin-gen ongeveer k tot ongeveer 16 in getal zijn.Catalytic reaction chamber according to claim 1 or 2, characterized in that the first and the second number of openings in the catalytic converter or extraction lines are arranged along its length. The catalytic reaction chamber according to any of the preceding claims, characterized in that the catalyst inlet lines are about k to about 16 in number. 5. Katalytische reactiekamer volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de katalysator-overbrengings-of -onttreMngsleidingen ongeveer b tot ongeveer 16 in getal zijn.Catalytic reaction chamber according to any one of the preceding claims, characterized in that the catalyst transfer or extraction lines are from about b to about 16 in number. 6. Katalytische reactiekamer volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de katalysator-overbrengings-of -onttrekkingsleidingen een aantal inwendige hellende keexplaten bevatten, elk waarvan zich benedenwaarts uitstrekt vanaf de bovenrand van elk van de openingen omvat door het eerste aantal openingen. 30 7* Katalytische reactiekamer volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat elk van de hellende keerplaten eindigt in het horizontale vlak dat de onderrand van de openingen bevat en in het vertika-le vlak dat de as van de leidingen bevat.Catalytic reaction chamber according to any one of the preceding claims, characterized in that the catalyst transfer or extraction lines contain a number of internal inclined key plates, each of which extends downwardly from the top edge of each of the openings through the first number of openings . Catalytic reaction chamber according to claim 6, characterized in that each of the inclined baffles ends in the horizontal plane containing the bottom edge of the openings and in the vertical plane containing the axis of the conduits. 8. Katalytische reactiekamer volgens conclusie 6, 35 met het kenmerk, dat de hellende keerplaten eindigen in het vertikale vlak dat de as van de leidingen bevat op een punt boven de onderrand van 7808612 elk van de openingen.Catalytic reaction chamber according to claim 6, 35, characterized in that the inclined baffles end in the vertical plane containing the axis of the conduits at a point above the bottom edge of 7808612 each of the openings. 9. Katalytische reactiekamer volgens conclusie 6, met het kenmerk., dat elke opvolgende lagere hellende keerplaat eindigt in een vertikaal vlak op geringere afstand van het vertikale vlak dat 5 het eerste aantal openingen te vat, in vergelijking met het vertikale vlak waarin de voorafgaande hoger gelegen hellende keerplaat eindigt.9. Catalytic reaction chamber according to claim 6, characterized in that each successive lower inclined baffle terminates in a vertical plane a smaller distance from the vertical plane which contains the first number of openings, compared to the vertical plane in which the preceding one is higher. located inclined baffle ends. 10. Katalytische reactiekamer volgens een van de conclusies 6 tot 9> met het kenmerk, dat een vertikale keerplaat zich uitstrekt vanaf het onderste uiteinde van elk van de hellende keerplaten 10 en eindigt boven de bovenrand van de opvolgende opening van het eerste aantal openingen.Catalytic reaction chamber according to any one of claims 6 to 9, characterized in that a vertical baffle extends from the lower end of each of the inclined baffles 10 and ends above the top edge of the successive opening of the first number of openings. 11. Katalytische reactiekamer volgens een van de conclusies 2 tot 10, met het kenmerk, dat de openingen behorend tot het tweede aantal openingen zich op ongeveer 180° ten opzichte van het opper- 15 'tiak van elk van de hellende keerplaten bevinden.Catalytic reaction chamber according to any one of claims 2 to 10, characterized in that the openings belonging to the second number of openings are located at approximately 180 ° with respect to the surface of each of the inclined baffles. 12. Katalytische reactiekamer in hoofdzaak als beschreven onder verwijzing naar de tekening. 780861212. Catalytic reaction chamber substantially as described with reference to the drawing. 7808612