特許 7473683 コンパクトクエンチゾーン反応器内部

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-15

(45)【発行日】2024-04-23

(54)【発明の名称】コンパクトクエンチゾーン反応器内部

(51)【国際特許分類】

   B01J 8/00 20060101AFI20240416BHJP

   B01J 8/04 20060101ALI20240416BHJP

【ＦＩ】

B01J8/00 A

B01J8/04 311Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2022564358

(86)(22)【出願日】2021-04-14

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-01

(86)【国際出願番号】 US2021027190

(87)【国際公開番号】W WO2021216326

(87)【国際公開日】2021-10-28

【審査請求日】2022-10-26

(31)【優先権主張番号】63/014,796

(32)【優先日】2020-04-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】598055242

【氏名又は名称】ユーオーピー エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100117640

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 達己

(72)【発明者】

【氏名】シュイ、チャンピン

(72)【発明者】

【氏名】チェン、ポンフェイ

(72)【発明者】

【氏名】マリー、ジョン クリスチャン

(72)【発明者】

【氏名】パタク、シュリー プラカシュ

(72)【発明者】

【氏名】マドロック、レベッカ

(72)【発明者】

【氏名】ブリッジ、ニコラス ダブリュー．

【審査官】小久保 勝伊

(56)【参考文献】

【文献】特表平１０－５０２８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－２２７０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３４１２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５３１８８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５１１６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０６６６２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－１９４４３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特表２０１０－５３０８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２３７２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭５３－００９５８９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０００３１８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２１９０６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０１６３７５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００２／０１７２６３２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５４６２７１９（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０４７０８８５２（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０４１３８３２７（ＵＳ，Ａ）

【文献】国際公開第２０００／０２４５０５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｊ ８／００

Ｂ０１Ｊ ８／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

触媒床間の流体の混合及び分配のためのデバイスであって、
中央開口部（１９０）を備える収集トレイ（１１５）であって、上側触媒床（１０５）の底部と流体連通している、収集トレイ（１１５）と、
前記収集トレイ（１１５）の上方にある混合チャンバ（１３０）であって、前記混合チャンバ（１３０）が前記中央開口部（１９０）の周りに位置決めされ、前記混合チャンバ（１３０）が反応器壁（２１０）の内向きの位置に位置付けられた外壁（１４０）、及び前記外壁（１４０）に取り付けられた上部プレート（１４５）を有し、前記外壁（１４０）が、流体が内部を通過することを可能にするための少なくとも１つの側部余水路（１５０）を有し、前記上部プレート（１４５）が、流体が内部を通過する事を可能にするための少なくとも１つの上部余水路（１６０）を有し、前記上部プレート（１４５）が前記上側触媒床（１０５）の前記底部と流体連通し、前記上部余水路（１６０）は、液体滞留時間を増加させ、混合を改善するために、前記外壁（１４０）に近接して位置決めされて、前記中央開口部（１９０）までの距離を最大化する、混合チャンバと、
前記反応器壁（２１０）と前記外壁（１４０）との間の前記収集トレイ（１１５）の上方の空間にクエンチ流体を注入するための注入器（１６７）を備える、リングクエンチ分配器（１７０）と、
前記収集トレイ（１１５）の前記中央開口部（１９０）と流体連通している中央パン（１８０）を備える、粗液分配トレイ（１２０）と、
前記粗液分配トレイ（１２０）及び下側触媒床（１１０）の上部と流体連通している蒸気液体分配トレイ（１２５）と、を備える、デバイス。

【請求項2】

前記少なくとも１つの上部余水路（１６０）が、前記少なくとも１つの側部余水路（１５０）と位置合わせされている、請求項１に記載のデバイス。

【請求項3】

少なくとも４つの上部余水路（１６０）及び少なくとも４つの側部余水路（１５０）が存在し、前記少なくとも４つの上部余水路（１６０）が、前記少なくとも４つの側部余水路（１６０）と位置合わせされている、請求項１又は２に記載のデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（優先権の記載）
本出願は、２０２０年４月２４日に出願された米国仮特許出願第６３／０１４，７９６号の利益を主張し、当該仮出願の内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

多種多様なプロセスで、流体と固体粒子との間の接触をもたらすために、流体（複数の場合あり）が粒子状物質の固体床上を流れる並流反応器が使用される。反応器において、固体は、流体が反応して生成物を形成する触媒材料を含み得る。流体は、液体、蒸気、又は液体と蒸気との混合物であり得、流体は、反応して液体、蒸気、又は液体と蒸気との混合物を形成する。このプロセスは、炭化水素変換、水素化分解、及び水素化処理を含む、様々なプロセスを対象としている。

【0003】

固定床を有する並流反応器は、反応器が触媒床上での流体の流れを可能にするように構築される。流体が液体、蒸気、又は液体と蒸気との混合物である場合、流体は通常、反応器を通って下方に流れるように方向付けられる。反応器床が反応器シェル内で互いに積み重ねられている多床反応器も、頻繁に使用される。典型的には、これらは、床間にある程度の空間をもって積み重ねられる。

【0004】

床間空間は、多くの場合、冷却、加熱、混合、及び再分配などのプロセス流体の中間処理を提供するように作られる。

【0005】

発熱触媒反応では、流体温度及び分配の制御が重要である。上側触媒床から及び反応器の外側からの流体の温度及び組成は、下側触媒床に分配される前に十分に混合されるべきである。触媒床の上部での初期の不十分な流体の混合及び分配は、プロセス流体が反応器を下方に移動するにつれて持続又は拡大し得る。ホットスポットが発展し、触媒の急速な失活を引き起こし、反応器動作サイクル長を短縮させ得る。触媒床間の空間は、クエンチガス又は液体の注入のため、並びに流体の混合及び分配のためにある。炭化水素処理では、クエンチガスは多くの場合、冷却水素／炭化水素流である。しかしながら、混合及び分配を制御することなく流体を冷却することは、後続の反応器床における不均一な反応及び不均一な温度の分配をもたらす。また、複雑な混合及び分配システムは、複数の触媒床を保持する反応器チャンバ内の貴重な空間を占める。

【0006】

クエンチ流体を導入し、クエンチ流体とともに蒸気及び液体を混合するための触媒床間の空間を最小限に抑えることが常に望まれている。特に、既存の水素化処理反応器の場合、反応器のスループット又は動作サイクル時間、あるいはその両方を増加させることができるように、触媒負荷を増加させるために触媒床間の空間を低減することがしばしば望まれる。新たな反応器についても、多くの場合、加工工場における設備投資及び反応器のプロファイルを低減するために、反応器の全体的なサイズを低減することが望まれる。したがって、比較的短い床間空間内の隣接する触媒床間での流体の良好な混合及び分配を提供することが望ましい。

【0007】

これらの制限を克服するための反応器内部の設計は、触媒負荷を最大化するために反応器内の貴重な空間を著しく節約し得る。更に、触媒床間の低減されたクエンチゾーン空間でプロセスを改善するために、既存の反応器を改良することが多くの場合望ましい。反応器シェル内の空間の利用を改善する新しい反応器内部は、かなりのコスト削減を提供することができ、新しい動作及び規制要件を満たす既存の反応器の改良を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の水素化処理反応器内部の一実施形態の断面図である。

【図2】本発明の収集トレイ、混合チャンバ、及びリングクエンチ分配器の一実施形態の上面図である。

【図3】本発明の水素化処理反応器内部の別の実施形態の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

水素化処理反応器内部（hydroprocessing reactor internals、ＨＲＩ）の高さを最小限に抑えること、及び既存の反応器の改良において触媒負荷を最大化することは、プロセスの経済性を改善する生産速度及び／又は動作サイクル長の増加に役立つ。この設計では、ＨＲＩの高さの低減が、収集トレイの上方に混合チャンバを配置することによって達成される。圧力降下は、特別な余水路設計を使用して低減させる。混合チャンバは、流体進入のための上部の余水路（上部余水路）及び混合チャンバの側部の余水路（側部余水路）を有する。流体は、収集トレイ内の中央開口部を通して混合チャンバを出る。計算流体力学（Computational Fluid Dynamics、ＣＦＤ）を通して、余水路の設計が、圧力降下に著しい影響を及ぼし、圧力降下が、混合性能に影響を与えることなく、狭く深い余水路よりも、広く浅い余水路を有することによって低減されることが見出された。側部余水路及び上部余水路の両方を伴い、混合チャンバの高さが、流体混合及び圧力降下に対する影響を最小限に抑えながら、著しく低減させることができることが驚くべきことに見出された。

【0010】

水素化処理反応器クエンチゾーンの内部は、収集トレイ、混合チャンバ、リング分配器、粗液分配トレイ、及び蒸気液体分配トレイを含む。流体混合は、主に混合チャンバ内で生じる。

【0011】

収集トレイは、中央開口部を有するプレートである。

【0012】

混合チャンバは、収集トレイの上方であり、下向きの液体の流れ、又は蒸気の流れ、又は蒸気の流れ及び液体の流れの両方のための中央開口部を取り囲む。混合チャンバは、外壁、及び外壁に取り付けられた上部プレートを有する。混合チャンバの上部プレート内に位置付けられた少なくとも１つの余水路、及び流体が中を流れることを可能にする外壁内の少なくとも１つの余水路が存在する。典型的には、上部プレート内の余水路は、円形上部プレートの周りに均等に離間され、外壁内の余水路もまた、典型的には、外壁の周りに均等に離間されている。典型的には、上部プレート内及び外壁内に同数の余水路が存在する。典型的には、上部プレート内の余水路及び外壁内の余水路は、壁の周りの同じ場所にある。しかしながら、上部及び側部余水路の数は、異なってもよく、特定の実施形態に関して互いにオフセットされてもよい。上部プレート内の余水路は、流体滞留時間を増加させ、混合を改善するために、中央開口部までの距離を最大化するために、外壁の近くに位置決めされる。

【0013】

リングクエンチ分配器は、混合チャンバと反応器シェルとの間の流体収集トレイの周りに配置され、分配器が占める垂直方向の空間を排除する。リングクエンチ分配器マニホールドに取り付けられた注入器は、混合チャンバの上部プレートの上方に位置決めされ、液体が分配器に入ることを回避しながら、クエンチ流体を注入するためにリングマニホールドに対して接線方向に配向される。蒸気の大部分及び液体の一部は、混合チャンバの上部の余水路を通して接線方向に混合チャンバに入り、一方で、液体及び蒸気の残りの部分は、方向性バッフルを有する混合チャンバの両側の開口部を通して接線方向に混合チャンバに入る。混合チャンバは、流体が流出するための中央開口部を有する。

【0014】

粗液分配トレイは、蒸気及び液体を混合チャンバから受容するための中央パンを有する。粗液分配トレイの詳細は、重要ではなく、任意の好適な粗液分配トレイを使用することができる。米国特許第５，８３７，２０８号に示される一実施形態では、トレイは、中央パンの外側の床に、下の蒸気液体分配トレイへの液体の流れのための穿孔と、トレイの外側縁と蒸気液体分配トレイへの蒸気の流れのための反応器シェルとの間の環状開口部ゾーンと、を有する。米国特許第９，２９５，９５９号に示される別の実施形態では、粗液分配トレイは、粗液分配トレイと蒸気液体分配トレイとの間の必要な空間が低減されるように、蒸気液体分配トレイへの蒸気バイパスのために、中央パンからトレイの外側縁まで延在するパイ型のチムニーを有し得る。更に別の実施形態では、粗液分配トレイは、外端が反応器シェルに近い径方向外側に延在する中央パンに取り付けられた複数の流体分配トラフを含む。流体分配トラフ底部は、以下の蒸気液体分配トレイへの液体の流れのための穴を有する。流体分配トラフは、中央パンから流体分配トラフの外側端部まで傾斜した側壁と、液体分配用の流体分配トラフ内に液体を保持するための端壁と、を有する。蒸気及び液体は、中央パンから分配トラフまで水平に流れる。蒸気は、壁の上部から流体分配トラフを出て、流体分配トラフ間及び流体分配トラフと反応器シェルとの間の開放空間を通って蒸気液体分配トレイに流れ落ちる。

【0015】

粗液分配トレイは、下側触媒床への均一な流体分配のための蒸気液体分配トレイを補助する。

【0016】

任意の好適な蒸気液体分配トレイを使用することができる。米国特許第６，７６９，６７２号に示されるような一実施形態では、トレイは、複数の分配器を有し、各分配器は、流体流に対して異なる抵抗を有する流体経路を有する。米国特許第７，５０６，８６１号に示されるような別の実施形態では、トレイは、複数の分配器を有し、各分配器は、液体を導入するための降水管に取り付けられた液体導管、及び蒸気進入のための降水管の上部におけるオリフィスを有する。液体は、降水管内の下方流動蒸気と混合される。降水管は、蒸気液体混合を増強するための内部のオリフィス、液体を拡散させるためのプレートを有する。

【0017】

ＨＲＩの従来の設計と比較して、クエンチゾーンＨＲＩの新規設計は、触媒床間の空間を１２～２４インチほど短くする。

【0018】

本発明の一態様は、触媒床間の流体の混合及び分配のためのデバイスである。一実施形態では、デバイスは、中央開口部を備える収集トレイであって、上側触媒床の底部と流体連通している、収集トレイと、収集トレイの上方にある混合チャンバであって、混合チャンバが中央開口部の周りに位置決めされ、混合チャンバが反応器壁の内向きの位置に位置付けられた外壁、及び外壁に取り付けられた上部プレートを有し、外壁が、流体が内部を通過することを可能にするための少なくとも１つの側部余水路を有し、上部プレートが、流体が内部を通過する事を可能にするための少なくとも１つの上部余水路を有し、上部プレートが上側触媒床の底部と流体連通する、混合チャンバと、反応器壁と外壁との間の収集トレイの上方の空間にクエンチ流体を注入するための注入器を備える、リングクエンチ分配器と、収集トレイの中央開口部と流体連通している中央パンと、粗液分配トレイ及び下側触媒床の上部と流体連通している蒸気液体分配トレイと、を含む、粗液分配トレイと、を備える、触媒床間の流体の混合及び分配のためのデバイスである。

【0019】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの上部余水路は、少なくとも１つの側部余水路と位置合わせされる。

【0020】

いくつかの実施形態では、少なくとも４つの上部余水路及び少なくとも４つの側部余水路が存在する。

【0021】

いくつかの実施形態では、少なくとも４つの上部余水路は、少なくとも４つの側部余水路と位置合わせされ、少なくとも４つの上部余水路及び少なくとも４つの側部余水路が、混合チャンバの周りに等間隔に配置される。

【0022】

いくつかの実施形態では、デバイスは、少なくとも１つの側部余水路において方向性バッフルを更に備える。

【0023】

いくつかの実施形態では、方向性バッフルは、混合チャンバに内向きに延在する。

【0024】

いくつかの実施形態では、方向性バッフルは、反応器壁と外壁との間の空間に外向きに延在する。

【0025】

いくつかの実施形態では、方向性バッフルは、外壁の接線に対して３０°未満の角度を形成する。

【0026】

いくつかの実施形態では、外壁は、高さを有し、少なくとも１つの側部余水路は、外壁の高さに等しい高さを有する。

【0027】

いくつかの実施形態では、混合チャンバの外側の収集トレイの床は、混合チャンバの内側の収集トレイの床に対して角度を形成する。

【0028】

いくつかの実施形態では、注入器は、混合チャンバの上部プレートの上方に位置決めされる。

【0029】

いくつかの実施形態では、混合チャンバは、１つ以上の同心円に接線方向に配向された複数の内側垂直支持プレートを有して、上部プレートを支持し、混合チャンバ内側の回転流体流を促進する。

【0030】

本発明の別の態様は、触媒床間の流体の混合及び分配のためのデバイスである。一実施形態では、デバイスは、中央開口部を備える収集トレイであって、上側触媒床の底部と流体連通している、収集トレイと、収集トレイの上方にある混合チャンバであって、混合チャンバが中央開口部の周りに位置決めされ、混合チャンバが反応器壁の内向きの位置に位置付けられた外壁、及び外壁に取り付けられた上部プレートを有し、外壁が、流体が内部を通過することを可能にするための少なくとも２つの側部余水路を有し、上部プレートが、流体が内部を通過する事を可能にするための少なくとも２つの上部余水路を有し、少なくとも２つの上部余水路が少なくとも２つの側部余水路と位置合わせされており、少なくとも２つの上部余水路及び少なくとも２つの側部余水路が、混合チャンバの周りに等間隔に配置されており、上部プレートが上側触媒床の底部と流体連通する、混合チャンバと、反応器壁と外壁との間の収集トレイの上方の空間にクエンチ流体を注入するための注入器を備える、リングクエンチ分配器と、収集トレイの中央開口部と流体連通している中央パンと、粗液分配トレイ及び下側触媒床の上部と流体連通している蒸気液体分配トレイと、を含む、粗液分配トレイと、を備える、触媒床間の流体の混合及び分配のためのデバイスである。

【0031】

いくつかの実施形態では、少なくとも４つの上部余水路及び少なくとも４つの側部余水路が存在する。

【0032】

いくつかの実施形態では、デバイスは、少なくとも１つの側部余水路において方向性バッフルを更に備える。

【0033】

いくつかの実施形態では、方向性バッフルは、混合チャンバに内向きに延在するか、又は方向性バッフルは、反応器壁と外壁との間の空間に外向きに延在し、方向性バッフルは、外壁の接線に対して３０°未満の角度を形成する。

【0034】

いくつかの実施形態では、外壁は、高さを有し、少なくとも２つの側部余水路は、外壁の高さに等しい高さを有する。

【0035】

いくつかの実施形態では、混合チャンバの外側の収集トレイの床は、混合チャンバの内側の収集トレイの床に対して角度を形成する。

【0036】

いくつかの実施形態では、注入器は、混合チャンバの上部プレートの上方に位置決めされる。

【0037】

いくつかの実施形態では、混合チャンバは、１つ以上の同心円に接線方向に配向された複数の内側垂直支持プレートを有して、上部プレートを支持し、混合チャンバ内側の回転流体流を促進する。

【0038】

図１及び図２に示されるように、クエンチゾーンＨＲＩ１００は、上側触媒床１０５の底部と下側触媒床１１０の上部との間にある。床を支持するための上側触媒床１０５の底部において支持システムが存在する。ＨＲＩ１００は、収集トレイ１１５、粗液分配トレイ１２０、及び蒸気液体分配トレイ１２５を含む。

【0039】

いくつかの実施形態では、混合チャンバ１３０は、内壁１３５、外壁１４０、及び上部プレート１４５を有する。上部プレート１４５は、典型的には、外壁１４０の上部に載置される。内壁１３５は、上部プレート１４５まで延在しない。いくつかの実施形態では、内壁１３５は存在しない。

【0040】

他の実施形態では、混合チャンバ１３０は、１つ以上の同心円に対して接線方向に配向された、上部プレート１４５と収集トレイ１１５との間の複数の内側垂直支持プレート１４７を有して、上部プレートを支持し、混合チャンバ１３０の内側の回転流体流を促進する。

【0041】

外壁１４０は、流体が混合チャンバ１３０に入ることを可能にする側部余水路１５０を有する。側部余水路１５０において、外壁１４０から混合チャンバ１３０に延在する方向性バッフル１５５が存在し得る。側部余水路１５０は、典型的には、収集トレイ１１５から上部プレート１４５まで延在される。上部プレート１４５内に上部余水路１６０もまた存在する。混合チャンバ１３０への流体進入のための上部余水路１６０の総開放面積は、圧力降下を低減させるための流体進入用の側部余水路１５０の総開放面積よりも大きい。

【0042】

外壁１４０と反応器シェル２１０との間の環状ゾーン１６５は、リングクエンチ分配器１７０を設置するために必要とされる空間によって決定され、混合チャンバ１３０の直径を最大化するようにサイズ決定される。上部余水路１６０は、流体滞留時間を増加させ、混合を改善するために、外壁１４０に近接して位置決めされて、中央開口部１９０までの距離を最大化する。

【0043】

上側触媒床１０５からのダウンフロープロセスの蒸気及び液体は、混合チャンバ１３０と反応器シェル２１０との間で上部プレート１４５及び環状ゾーン１６５上に落ちる。クエンチ流体は、主に環状ゾーン１６５に注入される。蒸気のほとんど及び液体の一部は、上部プレート１４５内の上部余水路１６０を通して混合チャンバ１３０に入る。残りの液体及び蒸気は、外壁１４０内の側部余水路１５０を通して混合チャンバ１３０に流れる。この配置により、混合チャンバの高さが、流体混合及び圧力降下への最小限の影響を伴い低減させることを可能にする。

【0044】

クエンチ流体のための注入器１６７は、典型的には、リングクエンチ分配器１７０に対して接線方向に方向付けられる。

【0045】

いくつかの実施形態では、上部余水路１６０と内壁１３５との間には、側部余水路１５０及び側壁上の方向性バッフル１５５と同様の余水路及び方向性バッフルを有する中間壁が存在し得る。代替的に、中間壁の上部と上部プレートとの間に間隙が存在し得る。

【0046】

図３の実施形態では、混合チャンバ１３０の外側の収集トレイ１１５は、蒸気膨張のため、及び粗液分配トレイ１２０の周りの流体速度の低減に起因して、粗流体分配の品質を改善するために収集トレイ１１５の下により多くの空間が存在するように上昇する。この実施形態では、リングクエンチ分配器１７０は、注入器１６７のみが、クエンチ流体分配のために収集トレイ１１５の上方に延在している状態で、主に収集トレイ１１５の下方に設置される。

【0047】

粗液分配トレイ１２０は、中央パン１８０及び流体分配トラフ１８５を備える。

【0048】

全ての流体は、図１及び図３に示されるように、混合のため収集トレイ１１５の中央に向かって、及び収集トレイ１１５内の中央開口部１９０を通して下方に旋回パターンで流れる。

【0049】

次いで、図１及び図３に示されるように、混合流体は、中央パン１８０に入り、次いで分配のために中央パン１８０に取り付けられた流体分配トラフ１８５に入る。液体は、流体分配トラフ１８５の穿孔された底部プレート１９５内の穴を通って蒸気液体分配トレイ１２５に流れ落ち、蒸気（ガス）は、側壁２００及び端壁２０５の上部、並びに流体分配トラフ１８５の間の空間、下方の蒸気液体分配トレイ１２５に流れる。

【0050】

流体分配トラフ１８５は、任意の好適なサイズ及び形状であり得る。トラフの数、サイズ、及び形状は、様々な反応器サイズ、及び蒸気、及び液体流速に対応するように設計され得る。狭い流体分配トラフ１８５（例えば、３０インチ未満）は、必要とされる封止を最小限に抑えて容易に設置するために、反応器内のマンウェイ（manway）を通過させるように設計することができる。複数の狭い流体分配トラフ１８５はまた、流体分配トラフ１８５から流体分配トラフ１８５の側壁２００及び端壁２０５の上方の間隙を通って出る蒸気の速度を低減させて、下の蒸気液体分配トレイ１２５への流体分配の品質を改善する。

【0051】

一実施形態では、流体分配トラフ１８５は、穿孔された底部プレート１９５、傾斜側壁２００、及び端壁２０５を含んで構成されている。中央パン１８０に取り付けられたトラフの端部は、流体がトラフに入ることができるように開放される。側壁２００は、中央パン１８０に取り付けられた側部上の粗液分配トレイ１２０と収集トレイ１１５との間の間隔に近い高さから、反応器シェル２１０に隣接する端壁２０５における１インチまで傾斜する。典型的には、流体分配トラフ１８５の端壁２０５の高さは、それらが合流する側壁２００と同じである。

【0052】

先行技術及び本発明のプロセス及び装置の説明は、添付の図面を参照して提示される。図は、本発明の様々な実施形態の簡略図であり、本明細書に提供される説明及び添付の特許請求の範囲の一般的に広い範囲に関する過度の限定として意図されていない。機械的支持体及びＨＲＩ構成要素を支持体に取り付けるためのハードウエアは、本発明の明確な理解に必須ではない限り省略されている。

【0053】

上記のライン、導管、ユニット、デバイス、容器、周囲環境、ゾーン、又は同様のもののいずれも、センサ、測定デバイス、データ捕捉デバイス、又はデータ送信デバイスを含む１つ以上の監視構成要素で装備されてもよい。監視構成要素からの信号、プロセス、又は状態測定値、並びにデータを使用して、プロセス機器内、その周囲、及びその上の状況を監視することができる。監視構成要素によって生成又は記録された信号、測定値、及び／又はデータは、プライベート若しくはパブリック、一般的若しくは特定的、直接若しくは間接的、有線若しくは無線、暗号化若しくは非暗号化、及び／又はそれらの組み合わせであってもよい１つ以上のネットワーク又は接続を介して収集、処理、及び／又は送信されてもよい。本明細書は、この点において限定することを意図するものではない。

【0054】

監視構成要素によって生成又は記録された信号、測定値、及び／又はデータは、１つ以上のコンピューティングデバイス又はシステムに送信されてもよい。コンピューティングデバイス又はシステムは、少なくとも１つのプロセッサと、少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、１つ以上のコンピューティングデバイスに１つ以上の工程を含み得るプロセスを実行させる、コンピュータ可読命令を記憶するメモリと、を含み得る。例えば、１つ以上のコンピューティングデバイスは、１つ以上の監視構成要素から、プロセスと関連付けられた機器の少なくとも一部品に関連するデータを受信するように構成されてもよい。１つ以上のコンピューティングデバイス又はシステムは、データを分析するように構成されてもよい。データの分析に基づいて、１つ以上のコンピューティングデバイス又はシステムは、本明細書に記載される１つ以上のプロセスの１つ以上のパラメータに対する１つ以上の推奨される調整を決定するように構成されてもよい。１つ以上のコンピューティングデバイス又はシステムは、本明細書に記載される１つ以上のプロセスの１つ以上のパラメータに対する１つ以上の推奨される調整を含む暗号化又は非暗号化データを送信するように構成されてもよい。

【0055】

図面にビーム、支持体、及びハードウエアなどの様々な他の構成要素を示していないが、当業者は、これらの詳細が当業者の知識の範囲内であり、本発明の実施形態を実施するため又は理解するためにこれらの説明は不要と考えられるためであることを認識し、理解するべきである。

【0056】

上記の本発明の詳細な説明において、少なくとも１つの例示的な実施形態を提示してきたが、膨大な数の変形例が存在する点を理解されたい。例示的な実施形態は、あくまで実例にすぎず、いかなる意味でも発明の範囲、適用可能性、又は構成の限定を目的としていない点もまた理解されるはずである。むしろ、上記の詳細な説明は、発明の例示的な実施形態を実施するうえで便利な指針を当業者に提供するものであり、添付の特許請求の範囲及びそれらの法的均等物に記載される本発明の範囲から逸脱することなく、例示的な実施形態に記載される機能及び要素の配置に様々な変更がなされ得る点は理解されよう。

【0057】

特定の実施形態
以下を特定の実施形態と併せて説明するが、本明細書は、前述の説明及び添付の特許請求の範囲の範囲を例解するものであり、限定することを意図するものではないことが理解されよう。

【0058】

本発明の第１の実施形態は、中央開口部を含む収集トレイであって、収集トレイは、上側触媒床の底部と流体連通する、収集トレイと、収集トレイの上方にある混合チャンバであって、混合チャンバが中央開口部の周りに位置決めされ、混合チャンバが反応器壁の内向きの位置に位置付けられた外壁、及び外壁に取り付けられた上部プレートを有し、外壁が、流体が内部を通過することを可能にするための少なくとも１つの側部余水路を有し、上部プレートが、流体が内部を通過する事を可能にするための少なくとも１つの上部余水路を有し、上部プレートが上側触媒床の底部と流体連通する、混合チャンバと、反応器壁と外壁との間の収集トレイの上方の空間にクエンチ流体を注入するための注入器を備える、リングクエンチ分配器と、収集トレイの中央開口部と流体連通している中央パンと、粗液分配トレイ及び下側触媒床の上部と流体連通している蒸気液体分配トレイと、を含む、粗液分配トレイと、を備える、触媒床間の流体の混合及び分配のためのデバイスである。本発明のある実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、少なくとも１つの上部余水路は、少なくとも１つの側部余水路と位置合わせされる。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、少なくとも４つの上部余水路及び少なくとも４つの側部余水路が存在する。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、少なくとも４つの上部余水路は、少なくとも４つの側部余水路と位置合わせされ、少なくとも４つの上部余水路及び少なくとも４つの側部余水路は、混合チャンバの周りに等間隔に配置される。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、少なくとも１つの側部余水路において方向性バッフルを更に備える。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、方向性バッフルは、混合チャンバに内向きに延在する。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、方向性バッフルは、反応器壁と外壁との間の空間に外向きに延在する。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、方向性バッフルは、外壁の接線に対して３０°未満の角度を形成する。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、外壁は高さを有し、少なくとも１つの側部余水路は、外壁の高さと同等の高さを有する。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、混合チャンバの外側の収集トレイの床は、混合チャンバの内側の収集トレイの床に対して角度を形成する。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、注入器は、混合チャンバの上部プレートの上方に位置決めされる。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第１の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、混合チャンバは、１つ以上の同心円に対して接線方向に配向された複数の内側垂直支持プレートを有して、上部プレートを支持し、混合チャンバの内側の回転流体流を促進する。

【0059】

本発明の第２の実施形態は、中央開口部を含む収集トレイであって、収集トレイは、上側触媒床の底部と流体連通する、収集トレイと、収集トレイの上方にある混合チャンバであって、混合チャンバが中央開口部の周りに位置決めされ、混合チャンバが反応器壁の内向きの位置に位置付けられた外壁、及び外壁に取り付けられた上部プレートを有し、外壁が、流体が内部を通過することを可能にするための少なくとも２つの側部余水路を有し、上部プレートが、流体が内部を通過する事を可能にするための少なくとも２つの上部余水路を有し、少なくとも２つの上部余水路が少なくとも２つの側部余水路と位置合わせされており、少なくとも２つの上部余水路及び少なくとも２つの側部余水路が、混合チャンバの周りに等間隔に配置されており、上部プレートが上側触媒床の底部と流体連通する、混合チャンバと、反応器壁と外壁との間の収集トレイの上方の空間にクエンチ流体を注入するための注入器を含む、リングクエンチ分配器と、収集トレイの中央開口部と流体連通している中央パンと、粗液分配トレイ及び下側触媒床の上部と流体連通している蒸気液体分配トレイと、を含む、粗液分配トレイと、を備える、触媒床間の流体の混合及び分配のためのデバイスである。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第２の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、少なくとも４つの上部余水路及び少なくとも４つの側部余水路が存在する。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第２の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、少なくとも１つの側部余水路において方向性バッフルを更に備える。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第２の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、方向性バッフルは、混合チャンバに内向きに延在するか、又は方向性バッフルは、反応器壁と外壁との間の空間に外向きに延在し、方向性バッフルは、外壁の接線に対して３０°未満の角度を形成する。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第２の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、外壁は、高さを有し、少なくとも２つの側部余水路は、外壁の高さに等しい高さを有する。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第２の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、混合チャンバの外側の収集トレイの床は、混合チャンバの内側の収集トレイの床に対して角度を形成する。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第２の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、注入器は、混合チャンバの上部プレートの上方に位置決めされる。本発明の一実施形態は、本項の先の実施形態から本項の第２の実施形態までのうちの１つ、いずれか、又は全てであり、混合チャンバは、１つ以上の同心円に対して接線方向に配向された複数の内側垂直支持プレートを有して、上部プレートを支持し、混合チャンバの内側の回転流体流を促進する。

【0060】

更に詳述することなく、前述の説明を使用して、当業者が、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく本発明を最大限まで利用し、かつ本発明の本質的な特性を容易に確認することができ、本発明の様々な変更及び修正を行い、様々な使用及び条件に適合させることができると考えられる。したがって、先行する好ましい特定の実施形態は、単なる例示として解釈されるべきであり、いかなるようにも本開示の残りを限定するものではなく、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれる様々な修正及び同等の構成を網羅することを意図するものである。

【0061】

上記では、全ての温度は摂氏度で記載され、全ての部及び百分率は、別途記載のない限り、重量基準である。
＜付記＞
［形態１］
触媒床間の流体の混合及び分配のためのデバイスであって、
中央開口部（１９０）を備える収集トレイ（１１５）であって、上側触媒床（１０５）の底部と流体連通している、収集トレイ（１１５）と、
前記収集トレイ（１１５）の上方にある混合チャンバ（１３０）であって、前記混合チャンバ（１３０）が前記中央開口部（１９０）の周りに位置決めされ、前記混合チャンバ（１３０）が反応器壁（２１０）の内向きの位置に位置付けられた外壁（１４０）、及び前記外壁（１４０）に取り付けられた上部プレート（１４５）を有し、前記外壁（１４０）が、流体が内部を通過することを可能にするための少なくとも１つの側部余水路（１５０）を有し、前記上部プレート（１４５）が、流体が内部を通過する事を可能にするための少なくとも１つの上部余水路（１６０）を有し、前記上部プレート（１４５）が前記上側触媒床（１０５）の前記底部と流体連通する、混合チャンバと、
前記反応器壁（２１０）と前記外壁（１４０）との間の前記収集トレイ（１１５）の上方の空間にクエンチ流体を注入するための注入器（１６７）を備える、リングクエンチ分配器（１７０）と、
前記収集トレイ（１１５）の前記中央開口部（１９０）と流体連通している中央パン（１８０）を備える、粗液分配トレイ（１２０）と、
前記粗液分配トレイ（１２０）及び下側触媒床（１１０）の上部と流体連通している蒸気液体分配トレイ（１２５）と、を備える、デバイス。
［形態２］
前記少なくとも１つの上部余水路（１６０）が、前記少なくとも１つの側部余水路（１５０）と位置合わせされている、形態１に記載のデバイス。
［形態３］
少なくとも４つの上部余水路（１６０）及び少なくとも４つの側部余水路（１５０）が存在し、前記少なくとも４つの上部余水路（１６０）が、前記少なくとも４つの側部余水路（１６０）と位置合わせされている、形態１又は２に記載のデバイス。
［形態４］
前記少なくとも１つの側部余水路（１５０）において方向性バッフル（１５５）を更に備える、形態１又は２に記載のデバイス。
［形態５］
前記方向性バッフル（１５５）が、前記混合チャンバ（１３０）に内向きに、又は前記反応器壁（２１０）と前記外壁（１４０）との間の前記空間に外向きに延在する、形態４に記載のデバイス。
［形態６］
前記方向性バッフル（１５５）が、前記外壁（１４０）の接線に対して３０°未満の角度を形成する、形態４に記載のデバイス。
［形態７］
前記外壁（１４０）が、高さを有し、前記少なくとも１つの側部余水路（１５０）が、前記外壁（１４０）の前記高さに等しい高さを有する、形態１又は２に記載のデバイス。
［形態８］
前記混合チャンバ（１３０）の外側の前記収集トレイ（１１５）の床が、前記混合チャンバ（１３０）の内側の前記収集トレイ（１１５）の床に対して角度を形成する、形態１又は２に記載のデバイス。
［形態９］
前記注入器（１６７）が、前記混合チャンバ（１３０）の前記上部プレート（１４５）の上方に位置決めされている、形態１又は２に記載のデバイス。
［形態１０］
前記混合チャンバ（１３０）が、１つ以上の同心円に接線方向に配向された複数の内側垂直支持プレート（１４７）を有して、前記上部プレート（１４５）を支持し、前記混合チャンバ（１３０）の内側の回転流体流を促進する、形態１又は２に記載のデバイス。

【図1】

【図2】

【図3】