TWI746479B - 用於觸媒反應器之過濾及分佈裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於過濾及分佈氣相及液相之裝置(1)，其可佈置於以氣體及液體之下降並流操作之反應器(2)之固定觸媒床(4)之上游，該裝置包含： ● 在水平面上延伸之實心板(6)，在該板上固定有在其上端及下端開口之大體上垂直之上升管(7)，該等上升管(7)沿其高度之至少一部分提供有開口(10)； ● 複數個能含有並保留至少一種過濾介質之可移除籃狀物，每個可移除籃狀物係由橢圓形垂直壁(14)或由至少三個垂直側壁(14)及底部(13)所界定，該等垂直壁及/或該底部可滲透氣體及液體。 每個籃狀物提供有至少一個籃狀物支撐構件(16)，其與該板之上升管(7)相配合以支撐該籃狀物。

Description

用於觸媒反應器之過濾及分佈裝置
本發明係關於用於向化學反應器供應氣體及液體之分佈器板之領域，該等反應器係以氣體及液體之下降並流模式操作。
在精製領域中，尤其在需要高壓氫流且利用可含有由固體積垢顆粒所構成之雜質之重質液體進料進行操作之加氫處理中遇到此類型之反應器。 在一些情形中，液體進料或甚至液體進料與富氫氣體之混合物含有雜質，該等雜質在加氫處理必需之溫度及壓力條件下可變得沈積於觸媒床自身之上並隨時間減小該觸媒床之間隙體積且因此導致壓力降之逐漸增加。在極端情形中，尤其在週期結束時，觀察到觸媒床之堵塞，其導致壓力降之極快速升高，其因此擾亂經過反應器之流動。 壓力降可變得使得操作者必須關閉反應器並替換部分或全部之觸媒，其明顯導致製程之接觸時間顯著減少。 可引用之積垢進料包括烴之混合物，該等烴可含有不可忽略比例之不飽和或多不飽和之炔屬或二烯屬化合物或該等不同化合物之組合，不飽和化合物在進料中之總比例可高達90重量%。熱解汽油可藉助本發明中所涉及進料之代表性實例引用；熱解指定熟習此項技術者所熟知之熱裂煉製程。亦可引用重質烴餾分，尤其瓦斯油、減壓瓦斯油、常壓渣油或減壓渣油。該等重質餾分可自原油之直餾蒸餾或自轉化製程(例如減黏裂煉、焦化、脫瀝青、催化裂煉或加氫裂煉)獲得。 觸媒床之部分堵塞可能係由於若干機制所致。 直接地，顆粒在進料流中之存在可因該等顆粒於觸媒床中之沈積而引起堵塞，此沈積導致減小空隙分率。 間接地，形成自化學反應所得產物(通常係焦炭，但亦可能係源自存在於進料中之雜質之其他固體產物)之層，該層沈積於觸媒顆粒之表面上；此亦可促進床之空隙分率減小。 上文所提及之重質烴餾分亦可含有多種雜質，尤其鐵或鈣衍生物，其可促進觸媒床之堵塞。渣油型餾分亦含有瀝青質，其係通常闡述為焦炭前體之化學化合物。另外，堵塞顆粒之沈積可以或多或少隨機之方式發生於床中，因此在該床之空隙分率之分佈中可出現異質性，其將導致優先路徑之產生。 該等優先路徑自流體動力學觀點而言極其不利，此乃因其以較高或較低嚴重程度擾亂床中各相流動之均質性，且可導致化學反應進展之異質性，以及自熱學觀點而言極其不利(例如徑向溫度、之差異、熱點)。 為防止過早堵塞觸媒床，已開發出多種技術方案，其係基於使用佈置於觸媒床上游(在流體之流動方向上)之過濾系統。 可引用之實例係： ● 文件FR 2 889 973，其揭示直接支撐過濾介質之分佈器板，因此該分佈器板可實施對於置於下游之觸媒床之過濾及氣態與液態流體之分佈兩種功能。FR 2 889 973之過濾板包含在過濾床中間之具有穿孔(或槽)之上升管，其可在接近孔之床堵塞之情形中造成困難。此床之堵塞可因此引起上升管之堵塞，產生兩個結果：在分佈器板下方之液體流動分佈不均衡，以及在拆卸具有已***過濾床並與其聚結之上升管之板時損壞上升管之風險。 ● 文件FR 2 959 677，其闡述含有過濾顆粒之可移除籃狀物之總成，將該等籃狀物存放於分佈器板上以促進過濾裝置之組裝/拆卸，而不干擾分佈器板。為確保籃狀物系統之機械完整性，藉助螺栓或藉由夾持系統將該等可移除籃狀物保持就位，其使組裝及拆卸操作複雜化。 ● 文件FR 2 996 465揭示用於氣相及液相之過濾及分佈總成，其包含提供有分佈上升管及上部多孔之過濾支撐體之分佈器板，過濾介質之床佈置於該支撐體上，分佈器板之上升管穿過該床。過濾支撐體藉助置於該支撐體與板之間之焊接部件或藉由螺絲系統以機械方式固持於分佈器板上。使用該系統之主要困難在於填充過濾介質，該填充必須在已將支撐體置於反應器中後實施，且困難尤其在於系統拆卸期間，其需要首先自反應器內部清空支撐體，過濾介質聚結(或固化)之情形使得此甚至更困難。 本發明之一個目標係提供一種用於具有氣相及液相之下降並流之反應器之新穎過濾及分佈裝置，其較易安裝及拆卸，從而容許縮短反應器之停機時間並降低該裝置在拆卸操作期間降格之風險。
為此，提出用於過濾及分佈氣相及液相之裝置，可將其佈置於利用氣體及液體之下降並流操作之反應器之固定觸媒床上游，該裝置包含： ● 在水平面上延伸之實心板，在板上固定有在其上端及下端開口之大體上垂直之上升管，該等上升管沿其高度之至少一部分提供有開口； ● 複數個能含有並保留至少一種過濾介質之可移除籃狀物，每個可移除籃狀物係由橢圓形垂直壁或由至少三個垂直側壁及底部所界定，垂直壁及/或底部可滲透氣體及液體，且其中每個籃狀物提供有至少一個籃狀物支撐構件，其與板之上升管相配合以支撐可移除籃狀物。 與先前技術裝置相比，鑒於在本發明之裝置中，可移除籃狀物係藉由上升管直接支撐，故促進組裝及拆卸之操作；因此，不需要採用附加構件(例如螺絲或夾子)用於將籃狀物固定至分佈器板。 分佈器板之上升管除了其用於可移除籃狀物之支撐功能以外，其在該等籃狀物之安裝期間可用作導件。 本發明裝置之另一優點源自以下事實：向籃狀物加載過濾介質可於反應器外部實施，其促進並顯著加速操作，然後此受限於將經加載之籃狀物定位於分佈器板上方。另外，每個籃狀物中過濾顆粒之高度可逐個籃狀物極精確地調整。 根據一個實施例，至少一根上升管穿過籃狀物之底部，且支撐構件與穿過底部之上升管相配合。 根據另一實施例，籃狀物之至少一個側壁包含與上升管相配合之支撐構件。 較佳地，支撐構件包含固定於籃狀物底部上之管，其直徑實質上大於上升管之直徑，該管以使得該管能接收上升管並因此能安置在其上之方式在上端閉合並在下端開口。 該管可因此在毗連其上端之部分中包含一或多個開口，以便容許氣相擴散至上升管之內部中。在一個實施例中，該管可滲透液相並視情況能保留由過濾介質構成之固相。該管沿其高度亦係多孔的，以便容許液相在過濾介質中累積以通入上升管中。作為實例，開口沿管之高度分佈，在開口之間具有規則間距。或者，該管係自例如約翰遜網(Johnson screen)型多孔網產生。 根據替代實施例，支撐構件包含複數個固定至籃狀物之底部並配備有經構形以與上升管相配合之緊固構件之垂直臂。 較佳地，籃狀物之底部可滲透液相且以使得在籃狀物之底部與板之間產生用於收集液相之空間之方式，支撐構件之高度h小於上升管之高度H。此實施例係有利的，此乃因其可用於提供用於收集液體之區域，其中經純化之液相在經由上升管分佈於觸媒床上之前經混合。在此實施例中，上升管之開口基本上位於液體收集區域中且支撐構件並非必須可滲透液體。 根據另一較佳實施例，過濾籃狀物包含至少一根可滲透氣體之上升管且籃狀物之底部可滲透液相。以使得籃狀物之底部形成與實心板之上升管相配合之用於籃狀物之支撐構件之方式將每個籃狀物置於實心板之至少一根上升管上。 根據較佳實施例，籃狀物係藉由位於籃狀物側邊之每個末端之板之上升管所限定。 較佳地，位於該裝置外圍之籃狀物具有至少一個彎曲側壁。此實施例可用於產生可順應反應器壁之曲率之裝置，其中該裝置係以使得以緊湊方式覆蓋反應器截面之方式來安裝。 較佳地，兩個毗鄰籃狀物以使得容許將其逐個籃狀物放置就位並移除之方式藉由自由空間或功能間隙隔開。作為實例，此自由空間在1 mm至20 mm之範圍內，較佳在1 mm至10 mm之範圍內。 本發明亦關於以下降氣體及液體並流模式操作之反應器，其包含： ● 固定觸媒床； ● 佈置於觸媒床上游之本發明用於過濾及分佈氣相及液相之裝置； ● 至少一層佈置於籃狀物中之過濾構件； 限制條件係當上升管穿過籃狀物之底部時，該上升管之上端位於上部過濾層之上方。 本發明之反應器係(例如)使用氣體及液體之下降並流之以滴流模式操作之反應器，其中液體流速在0.1 cm/s至5 cm/s之範圍內，例如在0.1 cm/s至1 cm/s之範圍內(在加氫處理反應器之情形中)或在1.1 cm/s至5 cm/s之範圍內(在選擇性氫化反應器之情形中)。 較佳地，以使得環形區域在外圍籃狀物之壁與毗連之該反應器壁之間保持開口之方式將過濾及分佈裝置佈置於該反應器中。作為實例，環形區域對應於2%至50%且較佳5%至20%之反應器之截面。 根據本發明，籃狀物可含有複數層過濾介質。 有利地，佈置於反應器中之過濾及分佈裝置包含至少一個多孔可移除保護性網，其佈置於過濾介質上層之上方。此保護性網可用於防止進入反應器之氣體/液體流流入過濾介質，從而避免構成過濾介質上層之顆粒之任何凸起。在本發明情況下，該裝置亦可包含每個籃狀物一個可移除網，因此藉由使籃狀物以相對於水平之角度取向以促進其穿過在反應器中形成之排出孔口(例如，人孔)而容許將籃狀物全部移除。 較佳地且出於易處置之原因，可移除籃狀物之尺寸小於在反應器中形成之人孔之尺寸。 即使本發明可應用於載有可引起固定床堵塞之結殼顆粒或前體元素以供形成焦炭之油餾分之任何氫化，但所設想之主要應用係重質油餾分之催化處理。
本發明係關於過濾及分佈裝置，其意欲供應對氣體及液體進料操作、更具體而言以稱為滴流模式(亦即具有在0.1 cm/s至5 cm/s之範圍內之表淺性液體流速)之流動模式進行操作之觸媒反應器。 參照圖1，用於過濾及分佈氣相及液相之裝置1佈置於以下降氣體及液體並流模式操作之觸媒反應器2中，該觸媒反應器2具有由橫截面通常係圓形之壁3所限定之容器。裝置1佈置於固定觸媒床4之上游。可將本發明之裝置定義為分佈器板，其功能係將進入反應器之兩相射流轉變為均勻分佈於置於該板下游之觸媒床表面上之氣體/液體混合物且其亦藉助使用過濾層整合過濾功能。 參照圖1及圖2，裝置1包含分佈器板5，該分佈器板5包含實心板6 (亦稱為實心盤6)，在板6上固定有用於分佈兩相氣體/液體混合物之構件7。穿過實心板6之分佈構件7係呈在其上端8閉合並在其下端9開口之垂直上升管7之形式並穿孔有沿上升管7之高度分佈之側孔口10 (此處亦稱為開口)，其功能如下文中所詳述。應注意，替代地，形成於上升管7中之開口10可由一或多個槽所代替。每根上升管7進一步包含位於其閉合上端8之側開口8’，以能夠引入氣相。較佳地，分佈器板5以使得實心板6之截面對應於反應器容器之截面之方式經構形。因此，若反應器之截面係圓形，則實心板截面之尺寸對應於反應器內徑之尺寸。 如圖1及圖2中所示，上升管7之下端9在實心板6處或其下方及在固定觸媒床4上方開口。較佳地，反應器進一步包含佈置於分佈器板5下方之分散元件11，其功能係***並分散自上升管7之下端9排出之氣體/液體混合物之射流。自圖2將注意到，上升管7之開口上端8蓋有偏轉器元件12，該偏轉器元件12防止液相經由上端8之開口引入但容許氣相在上部側方區域穿過。 根據本發明，裝置1進一步組合由複數個佈置於分佈器板5上方並由其支撐之過濾籃狀物所提供之過濾功能。 如圖3中可見，過濾籃狀物包含底部13，其支撐至少三個大體上垂直之側壁14。垂直壁14及底部13係多孔的，以在保留過濾介質15的同時可滲透液相。垂直壁14及底部13可由例如熟習此項技術者所知之約翰遜網型金屬網形成或由刺有孔口之金屬板形成，其中網或孔口之篩孔大小使得其嚴格小於由籃狀物所承載之過濾介質15之構成元件之平均尺寸。 根據本發明並參考圖1及圖3，籃狀物進一步包含至少一個與分佈器板5之至少一根上升管7相配合用於支撐籃狀物之構件16。在圖3之實例中，支撐構件16呈固定於籃狀物底部上之管之形式，其直徑實質上大於上升管7。該管以使得該管能接收上升管之方式在其上端藉由板17閉合並在其下端20開口。一旦籃狀物就位，其經由板17安置於上升管7上。亦應注意，毗連管16上端之部分包含開口21，其與上升管(該管安裝於其上)之開口上端連通，以便容許氣態通入管16中然後通入分佈器板之上升管7中。在具體實施例中，當上升管提供有沿其高度分佈之孔口時，管至少沿其高度之下半部分且較佳沿其整個高度亦係多孔的，以容許經純化液相自過濾籃狀物通入分佈上升管中。根據另一未顯示之替代實施例，支撐構件係呈固定至籃狀物底部之垂直臂之形式且該等臂配備有經構形以與上升管相配合、例如在上升管之上部開口或在沿上升管高度之任何位凖之緊固構件。 由垂直壁14所界定之水平截面可係三角形(在三個垂直壁之情形中，如圖中4可見)、圓形(在垂直壁呈橢圓體形式之特定情形中，如圖6中可見)或六邊形(在六個垂直壁之情形中，如圖5中所顯示)。籃狀物之水平截面亦可係四邊形形狀，例如正方形或矩形形狀。 圖1代表過濾及分佈裝置之具體實施例，其中籃狀物之底部13可滲透液相且其中以使得在籃狀物之底部13與分佈器板5之間產生液相收集空間E (亦稱為液體混合區E)之方式，籃狀物之底部與支撐構件16上端之間之高度h小於上升管之高度H。應注意，在此實施例中，上升管之開口10以使得與收集空間連通並使得支撐籃狀物之管16之壁並非必須可滲透液體之方式基本上位於收集空間中；作為實例，管之壁可係實心的。 應注意，如圖1中亦可見，上升管7之開口10可以使得該等開口10位於過濾介質15層中之方式沿上升管7之大部分高度存在。此意味著當支撐構件可滲透液體時，可在繼續堵塞時維持液體之分佈，此乃因上升管7之組始終在使用中且液體流速在上升管之間保持大致相等，該流速基本上由在過濾籃狀物中建立之液位來調節。因此，在過濾床之使用壽命期間始終將液體分佈保持在控制下，且逐步使用沿上升管之長度分佈之側孔口或側槽意味著可使用過濾床直至其已完全經飽和為止，而不產生會迫使反應器停機之壓力梯度。 較佳地且如圖1中所示，由裝置之過濾籃狀物組所形成之截面不佔據反應器之整個截面。實際上，在稱為「外圍」之籃狀物之過濾區域與反應器之壁3之間存在環形空間18。即使在過濾介質因隨時間回收之各種雜質結殼之情形中，此環形空間18亦容許液體通入收集區域E中並然後通向分佈構件7。 在過濾籃狀物不再提供過濾功能情形中，分佈器板仍繼續經由位於液體混合區E中之上升管元件7之開口10發揮功能。 此環形空間之寬度係以使得即使在板完全堵塞之情形中仍保持壓力平衡之方式來設置。較佳地，環形區域18對應於2%至50%、較佳5%至20%之反應器截面。 當在反應器中採用過濾及分佈裝置時，過濾籃狀物經一或多層之過濾介質15填充。作為實例，過濾介質15之層可在通常在100 mm至450 mm之範圍內且較佳在100 mm至300 mm之範圍內之高度上包含稱為保護性元件之元件。 構成該層之保護性元件可係： ● 防護材料之顆粒或任何其他通常用作保護性元件之顆粒，例如由Axens出售之彼等， ● 觸媒載體或觸媒(新鮮的或廢棄的或再生的)。 任何能保留進料中所含堵塞性顆粒之材料可適於本發明之裝置，例如自陶瓷或金屬形成之網狀材料，例如由Unicat或Crystaphase出售之彼等。該等網狀材料可以具有直徑為3 cm至5 cm之圓形截面並具有1 cm至3 cm之範圍內之高度之晶圓形式存在。 應注意，過濾元件可採取不同形式，例如珠粒、多葉式圓筒、簡單圓筒、空心管或實際上呈車輪形式；此清單並不詳盡。 在大多數情形中，單層過濾介質即足夠。然而，對於大於200 mm之過濾介質高度，可使用複數層且給定層之過濾元件之大小小於構成上一層之過濾元件之大小。 然而，為在反應器中使用裝置，應注意，當過濾介質15完全加載時，分佈上升管7之上端以使得不影響氣相通入分佈器板之上升管內部之方式位於過濾介質上層之上方。 如圖1中所示，裝置較佳包含佈置於過濾介質15上層上方之多孔保護性網19。此保護性網可用於防止進入反應器之氣體/液體流流入過濾介質，以防止構成過濾介質上層之顆粒之任何凸起，並亦藉由使其相對於水平傾斜而容許更容易加載/排出。 根據過濾及分佈裝置之另一實施例，以使得在籃狀物之底部與板之間不產生液相收集空間E並使得籃狀物安置於實心板6上之方式，支撐構件之高度h大體上等於上升管之高度H。在此實施例中，用於籃狀物之支撐構件16沿其高度之至少下半部分且較佳沿其大部分高度可滲透液體，且上升管之側孔口10沿上升管之高度之至少下半部分且較佳地沿該等上升管7之大部分高度分佈。鑒於在此實施例中籃狀物之底部13安置於實心板6上，底部13不需要可滲透液體。 參考圖1，安裝於下降並流氣相及液相流動模式之反應器中之過濾及分佈裝置之功能闡述於下文中。概言之，本發明之過濾板至少定位於第一觸媒床4之上游(在流體之流動方向上)。當以交錯方式將兩相氣體/液體進料引入沿反應器之長度間隔之多個觸媒床上時，可將本發明之裝置定位於每個觸媒床之上游。 如箭頭G/L所示，將氣體/液體混合物輸送至本發明裝置之頭部。在穿過支撐構件16之上部開口21之後，經由上部開口滲入上升管7之混合物之氣態部分經引導至實心板6下方。至於藉由偏轉器元件12(參見圖2)防止通入上升管上部之液體部分，其在過濾籃狀物中收集並滲濾穿過籃狀物中所含過濾介質層。液相與過濾元件之接觸意味著顆粒導致堵塞觸媒床，以供應稱為「經純化」之液體擴散穿過籃狀物底部之孔口。 然後在僅由液體佔據之收集空間E中收集經純化液體，此乃因當反應器正常發揮功能時，板6上方之液位在介質15之層內且在僅氣體可及之上升管7上端下方。經純化液體在收集空間E中累積，然後經由開口至此空間中之開口10擴散至上升管中並與在上升管7中循環之氣相混合。經純化氣體/液體混合物自上升管7經由其在實心板6下方之下部開口9排出。然後氣體/液體混合物之射流在其遇到佈置於觸媒床4與實心板6之間之分散元件11時分散。 在具體實施例中，上升管亦包含位於對應於過濾介質之高度之區域中之孔口且支撐構件16 (管)可以使得經純化液體能穿過該等管自過濾區域直接擴散至上升管中之方式滲透液相。 本發明過濾及分佈裝置(其中可係固體之籃狀物之底部13安置於板6上)之功能與上文所述類似，但經純化液體並非經由籃狀物之底部自其排出，而係擴散穿過支撐構件16然後經由上升管7之側孔口10進入其中。 圖4至圖6係穿過圖1之線(AA’)之水平面中之剖視圖，其顯示由分佈器板之上升管7支撐之過濾籃狀物可採取之不同形狀。 將觀察到，本發明之過濾籃狀物包含至少三個垂直側壁14，其限定籃狀物之截面。具有與反應器之壁毗鄰之壁之籃狀物可在其壁之部分上包括順應反應器壁之曲率之曲率。由垂直壁限定之水平截面可係三角形(在三個垂直壁之情形中，如圖4中可見)或六邊形(在六個垂直壁之情形中，如圖5中可見)。在該等較佳實施例中，至少一根上升管穿過每個籃狀物且籃狀物之支撐構件與該上升管相配合。 如圖4及圖5中所示，籃狀物具有由分佈器板之上升管限定之角。因此，在圖4之情形中，三角形籃狀物具有穿過其之中央上升管，在每個角具有上升管。在圖5中，籃狀物係六邊形形狀並具有穿過其之中央上升管及六根上升管，在六邊形之每個角有一根上升管。 或者且如圖6中可見，籃狀物係由圓形形狀、在特定情形中係橢圓形之垂直壁限定。 在其中所採用籃狀物不具有呈橢圓形形狀之垂直壁之情形中，其壁皆不與反應器壁接觸且稱為中央籃狀物之籃狀物，係區別於其壁之一部分毗連反應器壁並稱為外圍籃狀物之籃狀物。外圍籃狀物可具有至少一個順應反應器壁3之形狀之彎曲側壁，而中央籃狀物具有平直垂直壁。 在未顯示之另一替代實施例中，所涉及籃狀物具有由上升管限制之角且其中分佈器板之上升管不穿過底部。在此情形中，用於籃狀物之支撐構件係由籃狀物之側壁所承載，且可採取彎曲鰭片之形式，其形成可經緊固至上升管上之鈎。 概言之，調整籃狀物之組以便覆蓋反應器之整個截面，僅在毗鄰籃狀物之側壁之間留下自由空間或功能間隙，以便容許其在引入或移除時個別移動，亦即逐個籃狀物移動。 本發明過濾及分佈裝置之另一實施例顯示於圖7中。過濾及分佈裝置1包含設計與圖2相同之分佈器板5及含有至少一種過濾介質15之複數個過濾籃狀物。 分佈器板5配備有複數個垂直上升管7，其在其上端8閉合並在其下端9開口且穿孔有沿上升管7之高度分佈之側孔口10 (此處亦稱為開口)。應注意，位於上端8之上升管7之壁有缺口，以便形成容許氣體穿過之開口8’。上升管7包含可用於閉合上端8之板12。 如圖7中可見，過濾籃狀物係由可滲透液體之底部13及較佳亦可滲透液體之垂直壁14形成且此外包含至少一根意欲容許氣體通向分佈器板5之上升管22。作為實例，籃狀物(底部，側壁及上升管)可由網或由具有穿孔以供氣體及液體通過之金屬片構成。 圖7之實施例與圖1之區別之處主要在於：每個過濾籃狀物係經由其底部13由分佈器板之至少一根上升管7支撐，其由此構成與分佈器板之上升管相配合之支撐構件16。更精確而言，在圖7之情形中，底部13安置於上升管7之板12上。 仍然參照此實施例，籃狀物之上升管22偏移(圖7)或對準分佈器板之上升管7。當將籃狀物以使得其上升管22對準分佈器板之上升管7之方式佈置時，該上升管之板12包含開口容許氣態流體通過兩根上升管之間。 與圖1中所顯示之實施例相比，籃狀物之組裝/拆卸更容易，此乃因由於籃狀物不再必須沿上升管7滑動，不再需要籃狀物相對於分佈器板之位置準確度。此實施例優於圖1中所示實施例之優點亦在於容許獨立於分佈器板之上升管7之高度增加過濾介質之高度。根據較佳實施例，籃狀物之底部13及上升管7之板12分別包含互補定位元件(陽型/陰型)，其能彼此嚙合以由此將籃狀物相對於分佈器板固持就位。 此類型之過濾及分佈裝置之功能在實踐中與參考圖1所闡述者類似，但其特徵在於，氣體/液體混合物之氣態部分以在該空間E中形成氣態頂部餾出物之方式向由籃狀物之實心板6及底部13所限定之收集空間E擴散。液體部分滲濾穿過濾介質15，然後穿過籃狀物之底部13，以在收集空間E中在氣態頂部餾出物下方累積。經純化液體在收集空間E中累積然後經由開口至此空間中之開口10擴散至上升管7中並經由開口8’與在上升管7中循環之氣態部分混合。 可將本發明過濾及分佈裝置應用於加氫處理製程、選擇性氫化製程、渣油轉化製程或油餾分氧化製程。可將能使用本發明過濾分佈器板處理之重質進料定義為沸點高於350℃之彼等，尤其係減壓餾出物、渣油或諸如此類：減壓瓦斯油、常壓渣油、減壓渣油、脫瀝青油或減壓餾出物或自轉化製程(例如焦化或固定床、沸騰床或移動床加氫處理或加氫裂煉製程)獲得之渣油。所有該等類型之渣油或減壓餾出物可單獨或作為混合物使用。 該等重質進料可以其原樣使用或可用烴餾分或烴餾分之混合物稀釋。 本發明所涉及之重質進料亦可包含自煤液化製程獲得之餾分、芳香族提取物或任何其他烴餾分。實例 參考圖5之用於具有5.5 m內徑之反應器之本發明過濾及分佈裝置之尺寸之說明性實例闡述於下文中。 支撐1149根垂直上升管之分佈器板之特徵如下： ● 實心板之直徑：5.5 m 垂直上升管之尺寸係： ● 上升管之高度：自實心板起440 mm ● 上升管之外徑：50 mm ● 上升管間之間距：150 mm 上升管包含兩列孔口用於接納液體： ● 第1列孔口：相對於實心板之高度為40 mm，3個5 mm孔 ● 第2列孔口：相對於實心板之高度為130 mm，3個5 mm孔 ● 在用於接納氣體之上升管頭部之用於通過氣體之開口：50 mm。 裝置亦包含383個具有六邊形截面之籃狀物，其可在六邊形之每個角接收一根上升管。籃狀物之尺寸係： ● 六邊形之邊長：95 mm ● 垂直壁之高度：240 mm 每個籃狀物之六邊形底部提供有頂上裝有管之中央孔口，該管在其上端閉合並將分佈上升管引入其中。管之尺寸係： ● 管之內徑：55 mm ● 管之高度：300 mm 因此籃狀物係由安置於上升管上之中央管支撐。籃狀物之底部以使得界定具有140 mm高度之經純化液相混合空間之方式位於分佈器板之實心板上方140 mm之距離處。 因此籃狀物可含有過濾介質，其由一或多層構成，且厚度自籃狀物之底部量測為230 mm。
1‧‧‧裝置2‧‧‧觸媒反應器、反應器3‧‧‧壁4‧‧‧固定觸媒床、觸媒床、第一觸媒床5‧‧‧分佈器板6‧‧‧實心板、實心盤、板7‧‧‧構件、上升管、垂直上升管、分佈構件、上升管構件、分佈上升管8‧‧‧上端8’‧‧‧側開口、開口9‧‧‧下端、下部開口10‧‧‧開口、側孔口11‧‧‧分散元件12‧‧‧偏轉器元件、板13‧‧‧底部14‧‧‧橢圓形垂直壁、垂直側壁、側壁、壁、大體上垂直之側壁、垂直壁15‧‧‧過濾構件、過濾介質、介質16‧‧‧籃狀物支撐構件、支撐構件、管、構件17‧‧‧板、上端18‧‧‧環形空間、環形區域19‧‧‧多孔保護性網20‧‧‧下端21‧‧‧開口、上部開口22‧‧‧上升管AA’‧‧‧線E‧‧‧收集空間、液體混合區、收集區域、空間G‧‧‧箭頭H‧‧‧高度H‧‧‧高度L‧‧‧箭頭
本發明之其他特徵及優點將自以下說明變得顯而易見，該以下說明僅以說明方式作出且不具限制性，且係參考附圖作出，在該等附圖中： ● 圖1係以下降氣體及液體並流模式操作之反應器之圖解剖視圖，該反應器包括佈置於固定觸媒床上游之過濾及分佈裝置； ● 圖2係本發明過濾及分佈裝置之分佈器板之側面之詳細視圖； ● 圖3係本發明過濾及分佈裝置之籃狀物總成之側面之詳細視圖； ● 圖4至圖6係本發明過濾及分佈裝置之過濾籃狀物總成在穿過圖1之線(AA’)之水平面上之視圖； ● 圖7係根據另一實施例之過濾及分佈裝置之側面圖。 概言之，圖中類似元件係由相同參考數字表示。
1‧‧‧裝置
2‧‧‧觸媒反應器
3‧‧‧壁
4‧‧‧固定觸媒床
5‧‧‧分佈器板
6‧‧‧實心板、實心盤
7‧‧‧構件、分佈構件、垂直上升管、上升管
10‧‧‧側孔口、開口
11‧‧‧分散元件
13‧‧‧底部
15‧‧‧過濾介質
16‧‧‧構件、支撐構件、管
18‧‧‧環形空間
19‧‧‧多孔保護性網
AA’‧‧‧線
G‧‧‧箭頭
h‧‧‧高度
H‧‧‧高度
L‧‧‧箭頭

Claims (16)

  1. 一種用於過濾及分佈氣相及液相之裝置(1)，其可佈置於以氣體及液體之下降並流操作之反應器(2)之固定觸媒床(4)之上游，該裝置包含：在水平面上延伸之實心板(6)，在該板上固定有在其上端及下端開口之大體上垂直之上升管(7)，該等上升管(7)沿其高度之至少一部分提供有開口(10)；複數個能含有並保留至少一種過濾介質之可移除籃狀物，每個可移除籃狀物係由橢圓形垂直側壁(14)或由至少三個垂直側壁(14)及底部(13)所界定，該等垂直壁及/或該底部可滲透氣體及液體且其中每個籃狀物提供有至少一個籃狀物支撐構件(16)，其與該板之上升管相配合以支撐該可移除籃狀物。
  2. 如請求項1之裝置，其中至少一根上升管(7)穿過該籃狀物之該底部(13)，且該支撐構件(16)與穿過該底部(13)之該上升管相配合。
  3. 如請求項1或請求項2之裝置，其中至少一個該等側壁(14)包含與上升管(7)相配合之該支撐構件。
  4. 如請求項1或請求項2之裝置，其中該支撐構件(16)包含固定於該籃狀物之該底部上之管，其直徑實質上大於該上升管之直徑，該管以使得該管能接收該上升管(7)之方式在上端(17)閉合並在下端(20)開口。
  5. 如請求項1或請求項2之裝置，其中該支撐構件(16)包含複數個固定至該籃狀物之該底部之垂直臂且該等臂配備有經構形與上升管(7)相配合之緊固構件。
  6. 如請求項4之裝置，其中該管可滲透該液相。
  7. 如請求項1或請求項2之裝置，其中該等籃狀物之該底部(13)可滲透該液相且以使得在該等籃狀物之該底部與該實心板(6)之間產生用於收集液相之空間(E)之方式，該支撐構件之高度h小於該等上升管之高度H。
  8. 如請求項1或請求項2之裝置，其中該等籃狀物係由位於該籃狀物側邊之每個末端處之該板之上升管所限定。
  9. 如請求項1或請求項2之裝置，其中位於該裝置外圍之該等籃狀物具有至少一個彎曲側壁(14)。
  10. 如請求項1之裝置，其中該等籃狀物包含至少一根可滲透氣體之上升管(22)且該籃狀物之該底部可滲透該液相，且其中每個籃狀物以使得該籃狀物之該底部(13)形成與該實心板之該上升管(7)相配合之用於該籃狀物之該支撐構件(16)之方式置於該實心板(6)之至少一根上升管(7)上。
  11. 如請求項1或請求項2之裝置，其中兩個毗鄰籃狀物以使得容許將其逐個籃狀物放置就位並移除之方式藉由自由空間隔開。
  12. 一種以下降氣體及液體並流模式操作之反應器(2)，其在流體之流動方向上包含：固定觸媒床(4)；佈置於該觸媒床(4)上游之如請求項1至11中任一項之用於過濾及分佈氣相及液相之裝置(1)；至少一層佈置於籃狀物中之過濾構件(15)；限制條件係當上升管(7)穿過該籃狀物之底部(13)時，該上升管(7)之上端(17)位於該層過濾介質(15)之上方。
  13. 如請求項12之反應器，其中該裝置以使得環形區域(18)在外圍籃狀物之側壁(14)與毗連之該反應器之壁之間保持開口之方式佈置於該反應器中。
  14. 如請求項12或請求項13之反應器，其中該等籃狀物含有複數個重疊層之過濾介質。
  15. 如請求項12或請求項13之反應器，其中該裝置包含至少一個佈置於過濾介質上層之上方之多孔保護性網(19)。
  16. 如請求項12或請求項13之反應器，其中該等可移除籃狀物之尺寸小於在該反應器中形成之人孔之尺寸。
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