(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体の粒子の径方向床（２）を含み、かつ：
‐反応仕込物供給手段を有する反応器（１）の入口、
‐反応器の周縁部に配置され、かつ反応器の軸に実質上平行であり、供給手段に接続されており、粒子の径方向床（２）に反応仕込物を供給する複数の内部多孔管（５）、
‐反応器の下方底部内で内部多孔管（５）を支持する円形リング（８）、
‐粒子の径方向床（２）と反応仕込物を接触させることから生じる反応流出液を受ける前記軸に沿って伸長する多孔（７）中央コレクタ（３）、
‐内部多孔管（５）及び中央コレクタ（３）の間に位置する粒子床、及び
‐中央コレクタ（３）に接続された出口（１４）を含む曲線形状の底部を有する円筒反応器において、
反応器（１）は、内部多孔管（５）と触媒の径方向床（２）との界面に対し下にて反応器（１）に設けられた円形リング（８）が、各内部多孔管（５）の下端に通じる少なくとも１つのオリフィス（９）を開けられたことを特徴とし、及び
反応器（１）は、粒子を通さない穴（１２）を開けられかつ円形リング（８）に吊るされた垂直円筒格子（１１）を含み、
環状チャンバ（１０）は、上部において円形リング（８）によって、反応器（１）の下方底部の一部によって、かつ穴（１２）開きの垂直円筒格子（１１）によって画定され、反応仕込物を流通させ、
垂直円筒格子（１１）の高さは、該格子（１１）及び反応器の底部の間に内部通路を画定するように調整され、前記通路は、上部が該格子（１１）に固定され、かつ下部が反応器の底部に沿わされている織物からなる密封手段（１３）により粒子を実質上通さないようにされ、
反応仕込物は、内部多孔管（５）内及びオリフィス（９）を通って環状チャンバ（１０）内を流通し垂直円筒格子（１１）の穴（１２）を通って反応器の下方底部に供給されることを特徴とする反応器。
【請求項２】
織物が耐火織物である請求項１に記載の反応器。
【請求項３】
織物が可撓金属織物である請求項１に記載の反応器。
【請求項４】
金属織物及び耐火織物が粒子の大きさの０．０５〜０．８倍の編み目を有する請求項２及び３のいずれかに記載の反応器。
【請求項５】
垂直円筒格子が内部多孔管（５）に対し下に位置する請求項１から４のいずれかに記載の反応器。
【請求項６】
円形リング（８）は、オリフィス通路の断面が内部多孔管（５）の断面の０．２〜１倍であるオリフィスを開けられている請求項１から５のいずれかに記載の反応器。
【請求項７】
円形リング（８）は、オリフィス通路の全体断面が内部多孔管（５）の断面の０．２〜１倍である、各内部多孔管（５）の下端に通じる１つまたは幾つかのオリフィスを開けられている請求項１から５のいずれかに記載の反応器。
【請求項８】
織物がセラミック繊維織物である請求項１及び２のいずれかに記載の反応器。
【請求項９】
炭化水素の接触改質法における請求項１から８のいずれかに記載の反応器の使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、実質的に改良された容量を有する、固体の粒子、特に触媒粒子の径方向床を含む円筒反応器に関する。
【０００２】
本発明は、径方向床を使用する炭化水素転換法、かつ特に炭化水素の接触改質法におけるこの反応器の使用にも関する。
【０００３】
【従来の技術】
円筒形状の径方向床を有する反応器は、英語で「スカロップ」（scallops）と呼ばれる、反応器の軸又は円筒反応器の母線に実質上平行な多孔管を備える。管は、反応器の壁に沿って垂直にガスを誘導し、かつ反応流出液を回収する中央コレクタの方に、触媒床を横断する際にガスの径方向の拡散を可能にする。
【０００４】
反応器の底部で、管は、中実の円形リング上に支持され、かつ固定されるが、このことは、ガス拡散を制限する作用をする。更に、径方向床を有する反応器は、不活性なボールで満たされた楕円又は半球形底部によって下部が閉鎖され、かつ従って、この占められた容積全体は非活性である。結局、触媒床横断後にガスを回収する中央コレクタは、管と中央コレクタの間で優先的にガスが流出することを避けるために、例えば、補強輪との底部の接線すなわち接続線の上２００ｍｍで孔を開けられる。
【０００５】
従って、ガスが良く流通せず、かつ触媒で満たされていないこれらの領域は、反応器の活動容積、並びに従ってその容量（キャパシティ）、その活動及びその機能時間を減少させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述のような不都合を生じないようにすることである。本発明のもう一つの目的は、反応器の容積中に導入される可能性のある触媒の総量を増加させ、かつ特に底部領域においてそれをできるだけ活性にすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
もう一つの目的は、装置の機能時間を増加させることである。
【０００８】
特には、本発明は、固体の粒子の径方向床（２）を含み、かつ：
‐反応仕込物供給手段を有する反応器（１）の入口、
‐反応器の周縁部に配置され、かつ反応器の軸に実質上平行であり、供給手段に接続されており、粒子の径方向床（２）に反応仕込物を供給する複数の内部多孔管（５）、
‐反応器の下方底部内で内部多孔管（５）を支持する円形リング（８）、
‐粒子の径方向床（２）と反応仕込物を接触させることから生じる反応流出液を受ける前記軸に沿って伸長する多孔（７）中央コレクタ（３）、
‐内部多孔管（５）及び中央コレクタ（３）の間に位置する粒子床、及び
‐中央コレクタ（３）に接続された出口（１４）を含む曲線形状の底部を有する円筒反応器に関する。
【０００９】
反応器は下記を特徴とする。
反応器（１）は、内部多孔管（５）と触媒の径方向床（２）との界面に対し下にて反応器（１）に設けられた円形リング（８）が、各内部多孔管（５）の下端に通じる少なくとも１つのオリフィス（９）を開けられたことを特徴とし、及び
反応器（１）は、粒子を通さない穴（１２）を開けられかつ円形リング（８）に吊るされた垂直円筒格子（１１）を含み、
環状チャンバ（１０）は、上部において円形リング（８）によって、反応器（１）の下方底部の一部によって、かつ穴（１２）開きの垂直円筒格子（１１）によって画定され、反応仕込物を流通させ、
垂直円筒格子（１１）の高さは、該格子（１１）及び反応器の底部の間に内部通路を画定するように調整され、前記通路は、上部が該格子（１１）に固定され、かつ下部が反応器の底部に沿わされている織物からなる密封手段（１３）により粒子を実質上通さないようにされ、
反応仕込物は、内部多孔管（５）内及びオリフィス（９）を通って環状チャンバ（１０）内を流通し垂直円筒格子（１１）の穴（１２）を通って反応器の下方底部に供給される。
【００１０】
これらの条件において、導入される粒子の追加容積は、すでに導入された容積の８〜１５％までになり得ることに注目した。
【００１１】
さらに、中央コレクタは、利用可能な実質上全表面にわたって孔を開けられ得た。粒子の追加容積は、垂直円筒格子を横断するガスが流通し、かつ製造された流出物は、穿孔表面が実質的に増加した中央コレクタによって排出され得る。
【００１２】
垂直円筒格子は、使われる金属の示差膨張に因る問題、並びに格子及び反応器の底部の交差点のレベルで密封を作ることの困難さの由に、反応器の底部に溶接され得ない。
【００１３】
この困難さが生じないようにするために、耐火性でも良い、又は金属製かつ可撓性でも良い、かつ格子に固定される織物により、反応器の底部に触れる格子が粒子を通さないことを確実にする。
【００１４】
好ましくは、ステンレス製の金属織物は粒子の大きさの０．０５〜０．８倍の編み目を有しても良い。
【００１５】
本発明の好適な特徴によれば、垂直は、内部多孔管（５）に対し実質的に下に、すなわち内部多孔管（５）と粒子床との界面の下に位置し得る。それは、固定された織物のように、粒子を完全に通さないでガス反応仕込物を粒子床を横断する前に通すよう機能する。
【００１６】
例えばこの二重の機能に非常に適したジョンソン格子を使用することができる。
【００１７】
反応器のもう一つの特徴によれば、円形リング（８）は、オリフィス通路の断面が内部多孔管（５）の断面の０．２〜１倍であるオリフィスを開けられていても良い。好適には円形リング（８）は、オリフィス通路の全体断面が粒子の径方向床に供給する内部多孔管（５）の断面の０．２以上かつ１未満倍である、各内部多孔管（５）の下端に通じる幾つかのオリフィスを開けられ得る。
【００１８】
本発明により使用される織物は、一般的に耐火セラミックス材料の繊維からなる。それらは一般的に、利用可能な間隙（目開き）が１ｍｍを超えないような多孔性を有する。
【００１９】
それらは、可撓性であり、かつ耐変形性であり、かつ１，２００℃を超える温度に耐えることができる。
【００２０】
それらは、その機械抵抗及び／又は密封性を増加させる他の金属酸化物(例えばアルカリ、アルカリ土類、鉄、チタン、ホウ素）と組み合わせることができる。例えば、繊維の組成が好適には次の通りであり：
酸化ケイ素              ５２‐６２％
酸化カルシウム          １６‐２５％
酸化アルミニウム        １０‐１３％
酸化ホウ素                ８‐１３％
酸化ナトリウム              ０‐１％
酸化マグネシウム            ０‐６％
かつ引っ張り強さが例えば５４０℃で１７，４００Ｋｇ／ｃｍ２である織物原料ＺＥＴＥＸ（登録商標）が使用される。
【００２１】
耐火ステンレス製の糸を主成分とするニット織物、例えばフランス、サン・ディエのガントワ（ＧＡＮＴＯＩＳ）社の３０４Ｌ又は３１６Ｌを使用しても良い。
【００２２】
この織物は、１ｍｍの編目の開き及び０．１２５ｍｍの糸の直径を有する。
【００２３】
１，２６０℃超まで耐える、ガラス織物Ｅ（シリカ）でその２つの面が強化されたセラミックス繊維布ＫＥＲＬＡＮＥ  ４５から構成される織物「ＫＡＴＩＳＳ」も使用しても良い。大抵の場合、それは次の組成を有する：
Ａｌ２Ｏ３              ４７％
ＳｉＯ２                ５２％
Ｆｅ２Ｏ３＋ＴｉＯ２  ≦０．２０％
ＣａＯ＋ＭｇＯ        ≦０．１５％
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ      ≦０．２５％
正常な酸化雰囲気で１，２６０℃に耐えるインコネル糸によって強化された耐火繊維ＣＥＲＡＦＩＢＥＲから構成される織物も使用しても良い。それは以下のものを含む：
Ａｌ２Ｏ３              ４６．５％
ＳｉＯ２                ５３％
Ｆｅ２Ｏ３              ０．１％
ＴｉＯ２                ０．０５％
ＭｇＯ                  ０．０１％
ＣａＯ                  ０．０４％
Ｎａ２＋Ｋ２Ｏ        ０．２％
フランスのデシーヌ‐シャルピウのエクセル・ジェナン（ＨＥＸＣＥＬ  ＧＥＮＩＮ）社に由来する、織物ＨＥＸＣＥＬ  ＧＥＮＩＮ  １００３により、かつ特に織物ＨＥＸＣＥＬ  ＧＥＮＩＮ１２１７により優れた結果が得られた。
【００２４】
これらの織物の組成は、以下の表に示す。
【００２５】
【表１】
0004441781.tif 000002
特徴が次の通りである３Ｍフランス社のセラミック繊維織物ＮＥＸＴＥＬ（登録商標）を同様に使用しても良い：
【表２】
0004441781.tif 000003
フェルトも使用しても良い。金属フェルトの例として、ステンレス製のＢＥＫＡＥＲＴ  ３１６  Ｌを挙げることができる。
【００２６】
大きな直径を有する反応器の場合、織物は、適切な高さで切られても良く、その下部は、反応器の下方底部に十分に沿わされる。
【００２７】
より小さな直径を有する反応器の場合、環状扇形状の織物は、切り抜かれても良く、かつその縁部は熱で破壊できない糸によって縫われる。より簡単には、その最も大きな寸法に対し垂直に織物を部分的に切ることができ、かつ縁部を重ならせることができる。織物を折り畳ませることもできる。全ての場合において、密封性は、織物を反応器の下方底部に押し付ける粒子の重量によって確保される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明は、固体の粒子で満たされた径方向床の下端部を示す一つの図面を見ればより良く理解されるであろう。
【００２９】
細長い形状の反応器（１）は、この反応器の中央コレクタ（３）及び補強輪（４）の間に配置された触媒の径方向床（２）を含む。ガス状の石油の反応仕込物は、図に示されていない反応器の頭部から導入され、かつ反応器の周縁部に「スカロップ」と呼ばれかつ反応器の軸に実質上平行な複数の内部多孔管（５）によって送られる。これらの管は、補強輪に固定され、かつ触媒の径方向床（２）と接触する多数のオリフィス（６）を有する。オリフィス（６）は、中央コレクタ（３）の方へのガスの径方向拡散を可能にする。中央コレクタ（３）は、それ自体の下端まで、反応流出液を集めるのに適したオリフィス（７）を有する。
【００３０】
更に、内部多孔管（５）は、反応器の壁に実質上垂直に補強輪に溶接された円形リング（８）によって反応器の下方底部のレベルで支持されている。円形リング（８）は、各内部多孔管（５）の下端に通じる少なくとも１つのオリフィス（９）を有する。オリフィス（９）は、円形リング（８）の下に位置する環状チャンバ（１０）内を反応仕込物の一部が通過することを可能にする。このチャンバは、上部において円形リング（８）によって、反応器の下方底部の一部によって、かつ穴（１２）開きの円筒格子（１１）（たとえばジョンソン格子タイプ）によって画定されている。円筒格子（１１）は、実質上鉛直であって、内部多孔管（５）に対し実質的に下に、すなわち内部多孔管（５）と触媒の径方向床（２）との界面に対し実質的に下にある円形リング（８）に吊るされている。反応仕込物は、このように反応器に供給する内部多孔管（５）内及びオリフィス（９）を通ってチャンバ（１０）内を流通する。チャンバ（１０）は、格子（１１）を通って反応器の下方底部に原料を供給する。
【００３１】
この格子（１１）は、内部多孔管（５）の直下にあるか、又は実質上中央コレクタ（３）の方へずらされても良く、かつ好適には、ｅ〜０．８ｅ（ｅは、内部多孔管（５）のレベルの径方向床（２）の厚さである）の、中央コレクタ（３）からの距離を置いて位置する。
【００３２】
格子の高さは、格子が反応器の底部に達しないようになっている。このようにして設けられた空間又は通路は、例えば、繊維の組成が次の通りである登録商標ＮＥＸＴＥＬ（３Ｍ）の耐火織物（１３）の、ボルト締めによる格子への固定によって床の粒子を実質上通さなくされる。
【００３３】
【表３】
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織物の下部は、反応器の底部に這うように沿わされており、かつ触媒粒子の重量によってそこに押し当てられたままになる。
【００３４】
内部多孔管（５）上のオリフィス（６）又は格子（１１）上のオリフィス（１２）の直径又は最小寸法は、粒子が内部多孔管（５）又は環状チャンバ（１０）内に入り得ないように調整される。それに対して、これらのオリフィス及び織物は、ガスを透過し、かつガスが中央コレクタ（３）のオリフィス（７）まで実質上径方向に触媒の床を横断することを可能にする。オリフィス（６）及び（１２）は、典型的には、多孔板に関して０．８×２０ｍｍのスリットの寸法を有し、かつ「ジョンソン」格子に関して１ｍｍのスリットの幅を有する。
【００３５】
反応流出液は、中央コレクタ（３）によって回収され、かつそれと連通する下方穴１４によって抜き出される。
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【００３６】
耐火不活性ボール（１５）は、場合により粒子の偶発性上昇を避けるために、環状チャンバ（１０）の下部内に導入されても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】固体の粒子で満たされた径方向床の下端部を示す。
【図１】
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