(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒床を有する水素化転化反応領域を通って流れる水素含有ガスと液体炭化水素との炭化水素混合物を水素化処理するための分配器組立体において、少なくとも一つの開口を定める構造を有する板部材、管状孔を有する少なくとも一つの管部材で、前記管状孔が前記少なくとも一つの開口と連通するように前記板部材に結合された管部材を具え、然も、前記少なくとも一つの管部材がその側面に少なくとも一つの管状開口を有する、分配器組立体。
【請求項２】
管部材がその管の軸を有し、少なくとも一つの管状開口が、前記管軸に一般に直角な開口軸を有する、請求項１に記載の分配器組立体。
【請求項３】
触媒床を有する水素化転化反応領域を通って流れる炭化水素供給物流を水素化処理するための方法において、
（ａ）  触媒床を有する炭化水素反応領域を含む反応器領域中に少なくとも一つの管状領域を形成し、
（ｂ）  工程（ａ）の反応領域中へ水素含有ガスと液体炭化水素との混合物を流入させ、発生水素含有ガスを生成させ、そして
（ｃ）  工程（ｂ）の混合物を、それと工程（ｂ）の発生水素含有ガスとを混合しながら工程（ａ）の管状領域を通って流す、
諸工程からなる水素化処理法。
【請求項４】
内部円筒状壁を有する容器、前記容器の前記内部円筒状壁に固定された、触媒床を支持するための触媒床支持部材、前記容器の内部円筒状壁に固定され、少なくとも一つの開口を定める構造を有する板部材、管状孔を有し、前記管状孔が前記少なくとも一つの開口と連通するように前記板部材に結合された少なくとも一つの管部材を具え、然も、前記少なくとも一つの管部材がその側面に少なくとも一つの管状開口を有する反応器。
【請求項５】
管部材がその管の軸を有し、少なくとも一つの管状開口が、前記管の軸に対し一般に直角な開口軸を有する、請求項４に記載の反応器。
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、液体炭化水素と水素含有ガス（一種又は多種）の混合物を分配するためのガス・ポケット(gas-pocket)分配器組立体に関する。詳しくは、本発明は、改良されたガス・ポケット分配器組立体、改良されたガス・ポケット分配器組立体を有する反応器、及び炭化水素供給物流を水素化処理するための方法を与えるものである。
〔背景技術〕
炭化水素供給物流から望ましくない成分を除去するための水素化処理は、そのような重質炭化水素を触媒で処理してそれらの商業的価値を増大させるよく知られた方法である。「重質」炭化水素液体流、特に常圧蒸留残油(reduced crudeoils)、カマ残油(petroleum residua)、タールサンドビチュメン、頁岩油又は液化石炭又は再生油は、一般に、水素化処理条件下で供給物流及び水素と接触する間に触媒粒子を不活性化する傾向のある、硫黄及び（又は）窒素、金属及び有機金属化合物のような生成物汚染物質を含んでいる。そのような水素化処理条件は通常１００〜６５０℃（２１２°Ｆ〜１２００°Ｆ）の範囲で、２０〜３００気圧の圧力になっている。一般にそのような水素化処理は、大きな表面積対体積比を有するアルミナ、シリカ、マグネシア等の種々の他の金属元素粒子と組合せた、白金、モリブデン、タングステン、ニッケル、コバルト等のような第VI又はVIII族金属を含む触媒の存在下で行われる。特に、重質油等の水素化脱金属、水素化脱硫、水素化脱窒素、水素化分解等のために用いられる触媒は、アルミナ、シリカ、シリカ・アルミナ、又は時には結晶質アルミノ珪酸塩のような担体即ち基礎材料を、一種類以上の促進剤又は触媒活性金属（一種又は多種）〔又は化合物（一種又は多種）〕と微量物質とを一緒にしたものから構成されている。用いられている典型的な触媒活性金属は、コバルト、モリブデン、ニッケル及びタングステンであるが、用途により他の金属又は化合物を選択してもよい。
これらの反応は、水素含有ガスと炭化水素供給物流とを上昇させた温度及び圧力で接触させることにより行わなければならないので、そのような処理の主要なコストは、本質的にそのような処理を行うことができる容器及び付随の炉、熱交換器、分配器板組立体、ポンプ、配管及びバルブのための投資、及びそのような処理で汚染される触媒の交換コスト、及び装置を組立てるコストである。汚染化合物を含有する常圧蒸留残油のような比較的低コスト供給物原料の商業的水素化処理は、１日当たり数千〜十万バレルの程度の流量を必要とし、同時に液体供給物１バレル当たり１０，０００標準立方フィート（１７８０ｍ3Ｈ2／１ｍ3油）までの水素の流れを必要とする。従って、そのような反応工程を含むことができる容器は、上昇させた圧力及び温度で、脱金属、脱窒素、脱硫、及び分解のような希望の反応を行いながら、水素及び硫黄化合物による腐食及び金属の脆弱化を含み且つ、それらに耐える両方の必要性からコストを増大させるものである。そのような圧力及び温度で水素を含む流体流を取扱うためのポンプ、配管及びバルブもコストがかかる。なぜなら、そのような圧力でのシールは、何ヵ月もの長い操業期間に亙って水素不透過性を維持しなければならないからである。分配器板組立体を含む装置の全てを組立て且つ（又は）正確に製造することが確実にできるようにすることもコストを増大させる。そのような従来の分配器板組立体では、炭化水素供給物流の流動分布が、分配器板組立体の水平性に対するそれらの敏感性を免れるように本質的に完全に水平になることが重要である。
従来既知の水素化処理方法とは特に区別されるものとして、スタンゲランド(Stangeland)その他による米国特許第５，０７６，９０８号明細書に記載の方法及び装置は、特に触媒床の下方へのプラグ流(plug-flow)を、実質的に充填された触媒床の体積全体に亙って炭化水素供給物流と水素ガスの広い範囲の向流速度に亙って維持する装置を与えている。そのような充填床流は、その床を通る流体の設計流量で床が実質的に膨張しないように、触媒の大きさ、形及び密度を制御することにより、与えられた容器の設計体積内で実質的に最大の触媒体積及び密度を維持する。
ビショッフ(Bischoff)その他による米国特許第４，５７１，３２６号明細書は、液体炭化水素及びガス供給物流に対し向流方向に流れる触媒床の中心を通って触媒を取り出すための装置に関する。この装置は、特に、水素ガスと液体供給物とを、床の断面積を通って均一な分布にするための装置に関する。そのような均一な分布は、床が記載された流動条件下で沸騰しているため生ずるものと思われる。従って、他の底部供給物分配器へ流す前に、容器の下端でガスと炭化水素液体供給物とを最初に混合するために、かなりの反応器空間を用いている。供給物は、更に、切頭円錐又はピラミッド型漏斗スクリーンの下にある「サルザー・プレート(Sulzer Plates)」又は六角管の「蜂の巣状物」の形のそのような分配器により一層高い水準で混合される。その装置は、管又はプレートの端の間のスクリーンの下側に平行な開口傾瀉領域を持っていてもよい。更に、触媒床の長手方向に沿ってガス分配を維持するため、容器の真ん中部分を通って伸びる星型又は環状ヘッダーの中で上へ流れるジェットにより急冷ガスを供給する。使用済み触媒を取り出すための装置は、床の少なくとも下方部分の沸騰を必要とする。上で述べたように、沸騰床と同様、沸騰した床へ流体を導入する前に、水素と供給物とを均一に混合するための追加の容器空間は、水素化処理用容器に必要な大きさを増大し、触媒の摩耗を増大し、触媒床混合を増大し、装置の初期及び継続操作コストを実質的に増大する。
ビショッフその他による米国特許第４，６３９，３５４号明細書は、米国特許第４，５７１，３２６号明細書と同様な水素化処理方法を一層完全に記述しており、この場合、同様な装置により、急冷ガス工程を含む触媒床の垂直高さを通る均一な沸騰を達成している。
スタンゲランドその他による米国特許第５，０７６，９０８号明細書に記載の基本的原理及び教示の一つは、工程中の液体及びガスの速度を適切に制御することと一緒に、触媒ペレットの大きさ、形及び密度を特別に選択することにより、触媒の無作為的な運動及び逆混合を最小にすることができ、触媒の下方への流れと、液体及びガスの上方への流れのプラグ流特性が最大になることである。スタンゲランドその他は、炭化水素供給物と水素含有ガスの充填床を通る向流速度が大きい間に、充填触媒床の実質的な無作為的な運動又は沸騰を起こすことなく、広い範囲の処理速度に亙って水素化処理用容器内の空間を経済的に利用し、同時に容器を通る床のプラグ状の流れのために、触媒の連続的又は間歇的置換を維持する。スタンゲランドその他によれば、大きな処理速度でのそのようなプラグ流は、触媒粒子の大きさ、形及び密度を選択することにより、設計流量での沸騰及び床の膨張を防ぎ、通常の操作及び触媒移動の間の容器中の触媒の量を最大にすることにより得られている。大きなパイロットプラントによる操作の場合のように、容器の有効反応体積内の設計圧力及び流速で液体炭化水素、水素及び触媒を用いて、触媒床膨張を研究しながら得られたデーターを用いて触媒を選択する。スタンゲランドその他によれば、液体スラリー系中の触媒粒子の層状流により触媒は床から除去されるが、その場合、流量制御バルブを通る通路を含めた反応容器と加圧可能容器との間の流路全体に亙って、液体の流線は直径が均一で、実質的に触媒粒子よりも大きい。
しかし、スタンゲランドその他による米国特許第５，０７６，９０８号明細書に記載された方法及び装置は、スタンゲランドその他による米国特許第５，０７６，９０８号明細書に関連した上記従来技術の特許により教示された方法及び装置（単数又は複数）と同様、全て、分配器板組立体の入った反応容器中で本質的に水平になるべき分配器板組立体を教示及び（又は）示唆している。分配器板組立体を通過する炭化水素供給物流の流動分布は、反応容器内の分配器板組立体の水平性に敏感である。完全に水平な板の場合でさえも、飛び跳ね及び変動する液体水準のためガス流はパルス状になる。もし分配器板組立体が水平でないと、反応容器内に伴われた触媒床全体に亙る炭化水素供給物流の分布が影響を受ける。また、これらの従来法の水素化処理法及び装置は、時々水素含有ガス気泡が余りにも大き過ぎる欠点をもち、それは反応容器内の触媒床全体に亙る炭化水素供給物流の分布にも影響を与えることがある。従って、必要なこと及び発明されたことは、従来の方法及び装置に伴われる上述の欠点を持たない、ガス（例えば、水素含有ガス）と液体（例えば、液体炭化水素）との混合物の安定で滑らかで優れた流れを室（例えば、プレナム室）中へ生ずることができる方法及び装置又は分配器組立体にある。
〔発明の開示〕
本発明は、触媒床を含む水素化転化反応領域を通って流れる水素含有ガスと液体炭化水素との炭化水素混合物を水素化処理するための分配器組立体を与えることによりその希望の目的を達成するものである。分配器組立体は、少なくとも一つの開口を定める構造を有する板部材、及び少なくとも一つの管部材で、管状孔を有し、その管状孔が前記少なくとも一つの開口と連通するように前記板部材に結合されている少なくとも一つの管部材を有する。前記少なくとも一つの管部材は一対の開口端を有し、その側面に少なくとも一つの管状開口を有する。管部材は、管軸を有し、その管軸に一般に直角な開口軸を有する管状開口を有する。本発明の装置は、その方法と同様、反応器へＣＯ2を添加するエアレーション槽等のように、任意の液体に任意のガスを混合するために用いることもできる。
本発明は、更に内部円筒状壁を有する容器、及び触媒床を支持するために容器の内部円筒状壁に固定された触媒床支持部材を具えた反応器を広く与えることによりその希望の目的を達成する。分配器組立体は、容器の前記内部円筒状壁に固定されている。
本発明は、更に触媒床を有する水素化転化反応領域を通って流れる炭化水素供給物流を水素化処理するための方法を与えることにより希望の目的を達成するものであり、その方法は、触媒床を有する炭化水素反応領域を含む反応器領域内に少なくとも一つの管状領域を形成し、水素含有ガスと液体炭化水素との混合物を前記反応器領域へ流して発生水素含有ガスを生成させ、前記水素含有ガスと液体炭化水素との混合物を、前記少なくとも一つの管状領域を通って、前記発生水素含有ガスと混合しながら、好ましくは同時にそれらと混合しながら流す諸工程からなる。
「発生水素含有ガス」と言う用語が明細書及び（又は）特許請求の範囲で述べられている場合、それは本発明の本質及び範囲を不当に限定するものではなく、それと一緒に同時に反応器へ導入されている液体炭化水素から発生した水素ガスのみならず、液体炭化水素から発生したのではなく、液体炭化水素と共に反応器へ導入されている水素含有ガス自身の少なくとも一部分である水素ガスをも意味するものとする。従って、「発生水素含有ガス」は、液体炭化水素と共に反応器へ導入された水素含有ガス、液体炭化水素自身から発生した水素ガス、及び液体炭化水素から後で、特に反応器へ導入した後に発生した、液体炭化水素中に可溶化及び（又は）溶解した及び（又は）それと一緒になった水素含有ガスからなる。
従って、本発明の目的は、水素含有ガスと液体炭化水素との炭化水素混合物を水素化処理するための分配器組立体を与えることである。
本発明の別の目的は、水素含有ガスと液体炭化水素との炭化水素混合物を水素化処理するための分配器組立体を含む反応器を与えることである。
本発明の更に別な目的は、触媒床を有する水素化転化反応領域を通って流動する、好ましくは上方へ流れる炭化水素供給物流を水素化処理するための方法を与えることである。
これらの目的は、次の記載が進行するに従って当業者には明らかになるような種々の付随的目的及び特徴と共に本発明により達成されるものであり、好ましい態様は単なる例として図面を参照して示してある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、複数の垂れ下がった中空ライザー(depending hollow risers)を含む分配器板組立体を含む本発明の反応器の部分的斜視断面図であり、各ライザーは開口を有し、その間口を通って発生水素含有ガスが液体炭化水素と水素含有ガスとの混合物と混合されるように流れる。
第２図は、開口を有する中空ライザー中へ流れる水素含有ガスと液体炭化水素との混合物で、未だその中空ライザー中の開口を通っていない混合物を例示し、更に適当なガスヘッドから、中空ライザー中の、そこに入っている水素含有ガスと液体炭化水素との混合物の水準よりも上の空間中へ流れる発生水素含有ガスを例示している。
第３図は、中空ライザーを通って上方へ流れ、前記中空ライザー中の開口を通る液体炭化水素と水素含有ガスとの混合物を例示し、更に発生水素含有ガスが、適当なガスヘッドから前記中空ライザー中の開口を通り、前記液体炭化水素と水素含有ガスとの混合物中へ通過及び（又は）流れ、それと混合物するところを例示している。
第４図は、１９９５年６月３０日に出願された係属中の米国特許出願Ｓｅｒｉａｌ  Ｎｏ．０８／４９７，６３８の第８図の反応器の部分的断面図であり、プラグ流が開始する前の、複数の互いに重なった層を有する触媒床を例示している。
第５図は、１９９５年６月３０日に出願された係属中の米国特許出願Ｓｅｒｉａｌ  Ｎｏ．０８／４９７，６３８の第９図の反応器の部分的断面図であり、この場合、触媒はプラグ流状態で下方へ移動する。
第６図は、中空ライザーを通り、その中空ライザー中の開口を通って上方へ乱流状に流れる液体炭化水素と水素含有ガスとの混合物を例示する拡大断面図であり、水素ガスは適当なガスヘッドから中空ライザー中の開口を通って前記液体炭化水素と水素含有ガスとの乱流混合物中へ流れ、その乱流混合物と混合する。
第７図は、水素ガスと液体炭化水素との流れを例示する、反応器の下方部分の部分的拡大直立断面図である。
〔本発明の好ましく且つ（又は）最良の態様を含む本発明の詳細な説明〕
次に詳細に図面を参照すると、本発明の同様な部分は同じ参照番号で示されているが、そこには全体的に１０として例示されている反応容器が示されている。反応容器１０は、全体的に円筒状の内部壁１１及び内部表面１３を有するドーム状底蓋１２を有する。ドーム状底蓋１２は全体的に円筒状の内部壁１１に固定されている。反応容器１０は、約３００気圧（約４５００ｐｓｉ）までの圧力及び約６５０℃（約１２００°Ｆ）までの温度で液体炭化水素流３８と混合した水素含有ガス３６と反応するように設計されている。そのような反応のためには、水素含有ガス３６と液体炭化水素流３８は、予め混合し、反応容器１０に対して同心的に配置されるように底蓋に同軸的に固定された導管１４により単一の流れ（即ち、一つの二相流）としてドーム状底蓋１２を通して導入するのが好ましい。
反応容器１０は、触媒床１８を支持するための、全体的に１６として例示した触媒床支持部材を有し、それは当業者にはよく知られた適当な開口（図示されていない）を有する。反応容器１０の中に入っている触媒床支持部材１６は、同心リング、円錐、ピラミッド、切頭多角形又は円錐、切頭円錐等のようなどのような適当な幾何学的形態を持っていてもよい。触媒床支持部材１６は、更に触媒床１８の全断面積を通って好ましくは水素含有ガス３６と液体炭化水素流３８との均等な分布を確実に与えるどのような型のものでもよい。従って、触媒床支持部材１６の特定の幾何学的形態又は型は、本発明の本質及び範囲を不当に限定するものではない。
水素含有ガス３６と液体炭化水素流３８との水素化処理中に最大の触媒効率を確実に与えるため、反応容器１０は、その反応容器１０の設計体積内に出来るだけ多くの触媒が入るのが好ましい。従って、触媒床１８のための触媒床支持部材１６は、液体炭化水素流３８内に水素含有ガス３６の完全で適切な分散を確実に与えながら、反応容器１０中、出来るだけ低く配置するのが好ましい。
触媒床１８の上方水準は、触媒床１８の沸騰、膨張、又は流動化が最小になるように、また触媒床１８を通って上方へ流れる水素含有ガス３６と液体炭化水素流３８のための設計流量から望ましくないずれが、選択された触媒に対して起きないように制御すべきである。これを達成するため、及び１９９５年１２月５日に公告された米国特許第５，４７２，９２８号明細書に詳細に論じられているように、触媒床１８内の触媒粒子の大きさ、形、及び密度は本質的に均一とされ、そして供給物流、又は水素含有ガス３６と液体炭化水素流３８との混合物３４の設計最大流量に従い、触媒床１８の沸騰、膨張、又は流動化を防ぎ、同時にプラグ流により層状にその触媒床が反応容器１０を通って次第に下方へ移動するように選択される。
触媒床１８の「プラグ流」は、ここの第４図及び第５図に例示されており、１番下にある体積の層Ａが除去されると、次の体積の層Ｂが下方へ流れてその１番下の体積の層Ａと置き換わり、１番下の体積層Ｂとして新しい位置を占めるものとして最もよく記述することができる。除去された１番下の体積の層Ａは上の体積の層Ｊと置き換わる。この手順が（第５図中点線の描写で最もよく示されているように）最も下の体積の層Ｂを除去することにより、次の体積の層Ｃがプラグ状の仕方で下方へ流れ、１番下の体積の層Ｂと置き換わり、１番下の体積の層Ｃとして新しい位置を占めるようにさせることにより再び繰り返される。除去された１番下の体積の層Ｂは、上の体積の層Ｋと置き換わる。この手順は連続的に繰り返され、第５図中矢印Ｗの方向に移動していく下方にプラグ流する(plugflowing)触媒床１８を定める。
反応容器１０は、全体的に（格子状構造の）円い板部材２２（即ち、分配器皿）も有し、それは全体的に円筒状の内部壁１１に固定され、プレナム（又は入口）室２４が触媒床支持部材１６と全体的に円い板部材２２との間に形成されるようになっている。全体的に４０として例示されている底部ヘッダーは、ドーム状底蓋１２の内側表面１３と板部材２２との間の距離によって定められる。水素含有ガス３６と液体炭化水素流３８との混合物３４は、ドーム状底蓋１２により、特にドーム状底蓋１２の表面１３により支持され、底部ヘッダー４０中の体積部分を占めるようになっている。混合物３４の水準と板部材２２との間の距離は、静的ヘッドＳを定め、この場合適当なガスヘッド５０は、水素含有ガス３６と液体炭化水素流３８の混合物３４から生じた発生水素含有ガス３６Ａを含んでいる。
前に言及し、示したように、用語「発生水素含有ガス」は、液体炭化水素流３８と一緒に反応容器１０へ導入される水素含有ガス３６、液体炭化水素流３８自身から発生した水素ガス、及び液体炭化水素流３８で可溶化され且つ（又は）その中に溶解し且つ（又は）それと一緒になった水素含有ガス３６で、特に反応容器１０中へ導入された後に液体炭化水素流３８から後で発生した水素含有ガスからなる。
板（格子状構造）部材２２は、複数の開口２６を有し、それらは夫々板部材２２に結合した複数の管又は中空ライザー２８と連通している。言い換えれば、板部材２２は、板部材２２を通る開口２６を形成する複数又は多重の管又は中空ライザー２８を有する。管又は中空ライザー２８の少なくとも一つ（好ましくはそれらの全て）が、管状孔２９及び少なくとも一つの孔又は開口３０及び一対の開口端を有し、その開口端の両方が一般に２７として例示されている。
管又は中空ライザー２８の長さは、適当なガスヘッド５０が板部材２２の下及び（又は）混合物３４の水準の上に形成され、導管１４から底部ヘッダー４０へ入る供給物流（一種又は多種）中の激しい動きを押さえるように選択することができる。管又は中空ライザー２８は、水素含有ガス３６と液体炭化水素流３８との混合物３４を受け、それを開口２６を通ってプレナム（又は入口）室２４へ送る。
水素含有ガス３６と液体炭化水素流３８との混合物３４が夫々の中空ライザー２８を通って流れた時、静的ヘッドＳ（又は適当なガスヘッド５０）内の発生水素含有ガス３６Ａは、第２図及び第３図に最もよく示されているように、孔３０中へ入るか、それらを通過する。特に、第２図及び第３図に一層よく示されているように、混合物３４は導管１４を通って、底部ヘッダー４０中へ流れ、発生水素含有ガス３６Ａが、混合物３４から発生し始め、適当なガスヘッド５０が形成し始める。底部ヘッダー４０への混合物３４の連続的流れは、中空ライザー２８の各々の下方部分及び底部ヘッダー４０の一部の体積を充填し、適当なガスヘッド５０を生ずるようになる。これらは全て第１図に最もよく示されている。
適当なガスヘッド５０は、混合物３４の圧力より大きな圧力を有し、底部ヘッダー４０へ混合物３４が連続的に導入されることにより、混合物３４は上方へ流れ始めて中空ライザー２８の各々を通り、開口２６を出てプレナム（又は入口）室２４中へ入る。適当なガスヘッド５０が形成されるか且つ（又は）形成し始めた時、発生水素含有ガス３６Ａは、矢印Ｍの方向へ流れ始め、中空ライザー２８の各々の中の開口（単数又は複数）３０を通って流れる。即ち、発生水素含有ガス３６Ａは低圧領域の方へ流れ始める。
第２図は、中空ライザー（単数又は複数）２８の各々の中へ流れるが、通過点が開口（単数又は複数）３０まできていない混合物３４を例示しており、発生水素含有ガス３６Ａが適当なガスヘッド５０から矢印Ｍの方へ流れ、中空ライザー２８の各々の中の開口（単数又は複数）３０を通り、中空ライザー２８の各々の中に入っている混合物３４の上の空間内へ流れることを例示している。更に第２図に示されているように、明らかに混合物３４が各管状孔２９を通り、中空ライザー２８の各々の上まで流れ始めた時、水素含有ガス３６の幾らかが混合物３４から発生し、中空ライザー（単数又は複数）２８中の開口（単数又は複数）３０を通って入る発生水素含有ガス３６Ａと一緒になり且つ（又は）混合するようになる。第３図は、矢印Ｐの方向に、乱流矢印Ｒの仕方で中空ライザー（単数又は複数）２８の開口（単数又は複数）３０の各々を通り過ぎて流れる混合物３４を例示し、それと一緒に、発生水素含有ガス３６Ａが適当なガスヘッド５０から矢印Ｍの方向に中空ライザー２８の各々の中の開口（単数又は複数）３０を通過して、混合物３４の中へ流れ、それと混合物することを例示している。
中空ライザー２８の各々に孔３０を与えることにより、それを通過した発生水素含有ガス３６Ａが混合物３４と混合されることにより次の利点が与えられることが発見された：（ｉ）プレナム（又は入口）室２４中への水素含有ガス３６と液体炭化水素流３８の良好な一定した円滑な流れを与える；（ii）板部材２２の開口２６を通る混合物３４の流動分布は、円状板部材２２の平面性及び底部ヘッダー４０中の変動する液体水準に対し敏感でなくなる；（iii）中空ライザー２８の各々の中に水素含有ガス３６（即ち、発生水素含有ガス３６Ａと水素含有ガス３６）の緊密な再混合が行われる；（iv）上方出口部分（即ち、板部材２２の開口２６に連続し、又はその開口の所にある各中空ライザー２８の上方部分）中に高水準の乱流があり（第３図中の矢印Ｒ参照）、水素含有ガス３６及び（又は）発生水素含有ガス３６Ａの気泡の破壊を促進する。
開口（単数又は複数）３０の大きさは、ライザー２８の底部より上の液体水準を安全に制御し、開口（単数又は複数）３０より下も安全に制御できるように注意深く選択される。もし開口（単数又は複数）３０が余りにも大き過ぎると、ガスヘッド５０の大きさの減少から開口（単数又は複数）３０を液体が覆うようになるであろう。もし開口（単数又は複数）３０が余りにも小さ過ぎると、液体水準はガスヘッド５０の大きさが増大するため低下し、液体水準はライザー２８の少なくとも一つの下方開口端２７を覆わなくなる点にまで低下する。この覆われないライザーは、ガスの大きな爆発がそのライザーを通過することになり、プレナム中のガスと液体の均一な流れを乱す。当業者は、液体水準が流体流又は水力学工学書に見られるベルヌーイの法則から、ガスヘッド５０の大きさ、ライザー（単数又は複数）２８を通る液体／ガスの流れ、及びライザー（単数又は複数）２８中の開口（単数又は複数）３０の大きさを、ライザー（単数又は複数）２８の開口（単数又は複数）３０と下方開口端２７との間に維持されるように容易に調節することができる。そのような工学書の例として全く参考のためにここに引用する文献として次のものがある：１９６２年ベネット・アンド・マイヤーズ(Bennett & Myers)による「運動量、熱、物質移動」(Monentum, Heat, and Mass Transfer)第２版（１９７４年、McGraw-Hill Inc.)。
開口（単数又は複数）３０がないと、液体の高さが速く変動して異なったライザー２７の底部開口端（単数又は複数）２８を露出させるので、無作為的な位置でライザー（単数又は複数）２８にガス及び液体が激しくぶつかるようになるであろう。このことは、多くの小さな気泡が穏やかに一定して上昇するよりも、触媒床支持部材１６の底部へ達する大きな気泡を与えることになる。
従って、本発明を実施することにより、触媒床１８の入った水素化転化反応領域を通って流れる（好ましくは上方へ流れる）水素含有ガス３６と液体炭化水素３８との炭化水素混合物３４を水素化処理するための分配器組立体が与えられる。前に示したように、円状板部材２２は、少なくとも一つの開口２６を定める構造を有する。管状孔２９を有する少なくとも一つの管部材又は中空ライザー２８（第２図及び第３図参照）は、その管状孔２９が少なくとも一つの開口２６と連通するように板部材２２に結合されている。少なくとも一つの管部材又は中空ライザー２８は、その側面に少なくとも一つの管状孔又は開口３０を有する。第２図及び第３図に最もよく示されているように、開口３０は中空ライザー２８の軸（数字は付けていない）に対し直角、即ち垂直である軸（数字は付けていない）を有する。
このように、更に本発明を実施することにより、内部円筒状壁１１、及び触媒床１８を支持するための、その内部壁１１に固定された触媒床支持部材１６を有する反応器１０が与えられる。前に示したように、分配器組立体は、内部円筒状壁１１に固定されている。特に分配器組立体に関し、板部材２２が反応器１０の円筒状壁１１に固定され、少なくとも一つの開口２６を定める構造を有する。更に特に前に示したように、本発明の少なくとも一つの管部材又は中空部材２８は、管状孔２９を有し、前記管状孔２９が少なくとも一つの開口２６と連通するように板部材２２に結合されている。管部材又は中空ライザー２８の各々は、その側面に管状開口３０及び一対の開口端を有する。
更に本発明を実施することにより、触媒床を有する炭化水素反応領域を通って流れる炭化水素供給物流を水素化処理する方法において、（ｉ）触媒床を有する炭化水素反応領域を含む反応器領域中に少なくとも一つの管状領域を形成し、（ii）前記反応器領域中に水素化含有ガスと液体炭化水素との混合物を流して発生水素含有ガスを生成させ、そして（iii）前記水素含有ガスと液体炭化水素との混合物を、それと発生水素含有ガスを混合しながら管状領域に通して流す、諸工程からなる方法が与えられる。
本発明をその特定の態様に関連してここに記述してきたが、前記開示には或る範囲の修正、種々の変更及び置換が含まれ、本発明の幾つかの特徴は、或る場合には記載した本発明の範囲から離れることなく、他の特徴の対応する使用を行わなくても用いられることは認められるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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