Brevet FR2548922A1 — publié le 19850118

l La présente invention se rapporte à des récipients de réaction à haute pression et elle a trait plus particulièrement à une structure support de distributeur d'écoulement pour des récipients de réaction à haute pression. Le brevet US no 2 987 465 au nom de Johnson décrit un système de réaction entre des liquides, des solides et des gaz dans un lit dit"bouillonnian, "dans un récipient de réaction dans lecquel les gaz et les liquides s'écoulent vers le haut à travers une zone de réaction dans des conditions qui i O tendent à placer les particules de contact dans un mouvement aléatoire On a trouvé qu'il se produit des conditions presqu'isothermres lorsque le catalyseur ou le lit de contact est expansé d'au moins 10 % et généralement pas plus de 300 %. On a également trouvé que le mouvement aléatoire des parti15 cules contenues dans le liquide évite l'usure par frottement et permet une commande telle qu'il n'y a pratiquement aucune matière solide entraînée hors de la zone de réaction Dans chaque système à bouillonnement, les variables qui peuvent être réglées pour obtenir le bouillonnement désiré (mouve20 ment aléatoire des particules dans le liquide) sont,notamnent, le débit, la densité et la -,viscosité du liquide et de la matière gazéiforme et la grosseur, la forme et la densité de la matière particulaire. L'effet du lit à bouillonnement est obtenu au moyen d'une grille distributrice quis'étend transversalement à l'intérieur du récipient de réaction, qui est munie d'une série de dispositifs distributeurs, tels que des calottes de barbotage et qui est positionnée à l'intérieur du récipient de réaction par un anneau support soudé intérieurement à la sur30 face intérieure du récipient de réaction Avec les matériaux de cosnstruction utilisés, en particulier ceux de la surface intérieure du récipient de réaction, par exemple de l'acier au carbone faiblement allié, revêtu d'acier inoxydable, des ruptures de la soudure se sont souvent produites au niveau 35 de la soudure ou au-dessous de la soudure, ruptures qu'il était difficile de détecter et qui avaient pour effet de réduire le rendement de la réaction. La présente invention a pour objet une structure support perfectionnée pour une grille distributrice de récipient de réaction La structure support de grille distributrice perfectionnée est formée en une seule pièce avec le récipient de réaction. L'avantage de la présente invention réside en ce qu'elle fournit une structure support de grille distributrice ayant une résistance accrue et des contraintes thermiques réduites. On peut facilement examiner l'accrochage de la soudure 10 à l'aide de techniques radiographiques classiques. Par conséquent, la présente invention a pour objet une structure support pour une grille de distribution qui doit étre montée dans un récipient de réaction qui est telle que le récipient de réaction est muni d'une partie d'épaulement 15 annulaire s'étendant vers l'intérieur sur laquelle est montée, par exemple, par soudage, un organe annulaire au moyen duquel la grille de distribution est montée-sur cette structure support. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront à 20 la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel: la Fig 1 est une vue schématique, en élévation avec coupe, d'un récipient de réaction utilisant la structure support de grille de distribution de la présente invention; et 25 la Fig 2 est une vue en coupe partielle, à plus grande échelle, de la structure support. Sur la Fig 1 à laquelle on se référera on a représenté un récipient de réaction, désigné par la référence générale ,du type utilisé pour effectuer des réactions à haute pres30 sion dans un lit à bouillonnement Le récipient de réaction est formé par une paroi latérale 12 de forme cylindrique fermée par un fond supérieur 14 de forme hémisphérique et par un fond inférieur 16 de forme hémisphérique lequel est monté sur une jupe cylindrique 18. Le récipient de réaction 10 est un récipient à parois épaisses conçu pour la mise en contact de liquides-solidesgaz, par exemple pour l'hydrogénation d'hydrocarbures en pré- sence d'un catalyseuropération pour laquelle les pressions manométriques utilisées sont habituellement de l'ordre de 7 à 35 105 Pa et les températures sont habituellement de l'ordre de 400 à 455 C On comprendra, cependant, que la présente invention peut être appliquée à de nombreux types de procédés de mise en contact de liquides-solides-gaz dans lesquels les temperatures, les pressions et les particules de contact peuvent varier à l'intérieur de très larges limites. Le fond supérieur 14 du récipient de réaction 10 est muni d'un trou d'homme 20 fermé par un couvercle 22 de trou d'homme, d'un orifice d'entrée 21 des matières solides et de plusieurs conduits 24 (dont deux ont été représentés) servant à monter une série de puits thermométriques (non représen15 tés) Le fond inférieur 16 est muni d'un conduit d'alimentation 26, d'un conduit 28 de sortie de l'effluent de la réaction et d'une ouverture 30 disposée centralement pour recevoir un ensemble de pompe de recyclage,désigné par la référence générale 32. A l'intérieur du récipient de réaction 10 sont disposés un tube de descente ou de trop-plein 34 qui comporte une partie supérieure 36 de forme conique et un ensemble de conduit de distribution de recyclage inférieur 38 Dans une partie inférieure du récipient de réaction 10 est monté trans25 versalement un ensemble de grille de distribution en forme de disque désigné par la référence générale 40 et que l'on décrira plus complètement ci-après L'ensemble 40 de grille de distribution en forme de disque comporte des dispositifs mélangeurs de liquide-gaz (non représentés), tels que des en30 sembles de calotte de barbotage du type décrit, par exemple, dans le brevet US n' 3 475 134 aux noms de Weber et autres. L'ensemble 40 de grille de distribution divise le récipient de réaction 10 en une chambre 42 en surpression et en une chambre supérieure 44 qui joue essentiellement le rôle de 35 zone de réaction. Sur la Fig 2 à laquelle on se référera maintenant, on a représenté la structure support de grille de distribution 2548922:4 de la présente invention, désignée parla référence générale et qui sert à monter l'ensemble 40 de grille de distribution en forme de disque La structure 50 support de grille de distribution est composée d'une partie annulaire 52 s'é5 tendant vers l'intérieur formée en une seule pièce avec la paroi latérale 12 du récipient de réaction 10, partie annulaire 52 sur laquelle est montée, par exemple, par soudage, un organe support annulaire 54 On peut monter l'organe support annulaire en formant une série de dépôts de soudure 56 ou, suivant une variantegen soudant directement l'anneau support 54 à la partie annulaire 52 De préférence, l'anneau support 54 est fabriqué dans le même matériau de construction que celui dans lequel le récipient de réaction 10 est fabriqué,ce qui réduit ainsi les contraintes thermiques. Une fois que l'anneau support 54 a été monté sur la partie annulaire support 52, on dépose une première couche 58 d'acier inoxydable sous forme d'une couche continue sur la surface intérieure du récipient de réaction 10 De préférence, on dépose ensuite une seconde couche 60 d'acier inoxy20 dable sur la première couche 58 à la jonction de la partie annulaire 52 et du récipient de réaction 10 De cette manière, une quelconque liaison entre les couches d'acier inoxydable et le récipient de réaction 10 n'a aucun effet structural sur la partie annulaire 52 s'étendant vers l'intérieur servant à 25 la fixation de l'anneau support 54. REVENDICATIONS 1 Un récipient de réaction { 10) ayant une surface intérieure et une grille de distribution 40) qui divise le récipient en une chambre inférieure ( 423 en surpression et une zone de réaction supérieure f 44) caractérisé en ce qu'il comporte une structure support perfectionnée pour la grille de distribution, cette structrle comprenant une partie annulaire ( 52) s'étendant vers l'intéSrieur formée en une seule pièce avec le récipient de réaction et un organe annulaire 10 ( 54) monté sur la partie annulaire, lorgane annulaire et la surface intérieure du récipient de réaction, y compris la partie annulaire, gtant revetus d'une couche ( 58) de matière mrétallique. 2 Récipient de r-éac tion selon la revendication 1, caracté-15 risé en ce que l'organe annulaire ( 54) est soudé à la partie annulaire ( 52). 3 Récipient de réaction soon 'a revendicatiorn 1 caractérisé en ce que l'organe annulaire ( 54) est fabriqué dans la même matière métallique que le récipient de réaction ( 10). 4 Récipient de réaction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière métallique dont est rev Lu l'organe annulaire ( 54) et la surface intérieure du récipient est de l'acier inoxydable. Récipient de réaction selon la revendication 4, caracté25 risé en ce qu'il comporte une seconde couche ( 60) d'acier inoxydable à la jonction de la partie annulaire ( 52) et du récipient de réaction ( 10).