特表 2024-525382 プレートグリッド分配器及びそれを使用する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-12

(54)【発明の名称】プレートグリッド分配器及びそれを使用する方法

(51)【国際特許分類】

   B01J 8/24 20060101AFI20240705BHJP

【ＦＩ】

B01J8/24 311

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023578881

(86)(22)【出願日】2022-06-24

(85)【翻訳文提出日】2024-01-10

(86)【国際出願番号】 US2022034843

(87)【国際公開番号】W WO2023278258

(87)【国際公開日】2023-01-05

(31)【優先権主張番号】63/216,768

(32)【優先日】2021-06-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】502141050

【氏名又は名称】ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100092783

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100095360

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 英二

(74)【代理人】

【識別番号】100120134

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 規雄

(72)【発明者】

【氏名】プレッツ、マシュー ティ．

(72)【発明者】

【氏名】ショー、ドナルド エフ．

(72)【発明者】

【氏名】ウォルター、リチャード イー．

(72)【発明者】

【氏名】メサ、アルバート

(72)【発明者】

【氏名】サンドバル、フェルミン

(72)【発明者】

【氏名】リー、リーウェイ

【テーマコード（参考）】

4G070

【Ｆターム（参考）】

4G070AA01

4G070AB10

4G070BB32

4G070CA06

4G070CA18

4G070CB02

4G070CB15

4G070DA03

(57)【要約】

１つ以上の実施形態によれば、容器内に流体を分配するためのプレートグリッド分配器は、プレート及び内部支持システムを含み得る。内部支持システムは、プレートの下部表面又はその近傍から容器の床に向かって垂直に延在する複数の支柱支持体を含み得る。支柱支持体のうちの１つ以上は、剛性上部支持ブラケットを剛性中間ビームに接続する可撓性上側部材と、剛性中間ビームを剛性基部支持体に接続する可撓性下側部材と、を含み得る。１つ以上の他の実施形態によれば、容器内のプレートグリッド分配器を通して流体を分配する方法は、プレートグリッド分配器の下方の容器に流体を通過させることと、プレートグリッド分配器を通して流体を方向付けることと、を含み得る。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器内に流体を分配するためのプレートグリッド分配器であって、前記プレートグリッド分配器が、
複数の開口部と、上部表面と、前記上部表面の反対側の下部表面と、を備えるプレートと、
前記プレートの前記下部表面と直接接触する内部支持システムであって、前記内部支持システムが、前記プレートの前記下部表面又はその近傍から前記容器の床に向かって実質的に垂直に延在する複数の支柱支持体を備え、前記支柱支持体のうちの１つ以上が、
剛性上部支持ブラケットと、
剛性中間ビームと、
前記容器の前記床に取り付けられた剛性基部支持ブラケットと、
前記剛性上部支持ブラケットを前記剛性中間ビームに接続する可撓性上側部材と、
前記剛性中間ビームを前記剛性基部支持体に接続する可撓性下側部材と、を備え、
前記可撓性上側部材及び可撓性下側部材が、前記プレートが熱膨張するか又は熱収縮するときに湾曲し、前記剛性中間ビームの垂直線からの角度が変化することを可能にする、内部支持システムと、を備える、プレートグリッド分配器。

【請求項2】

前記内部支持システムが、前記プレートの前記下部表面と直接接触するフレームを更に備え、前記フレームが、前記支柱支持体の１つ以上の前記剛性上部支持ブラケットに取り付けられている、請求項１に記載のプレートグリッド分配器。

【請求項3】

前記フレームが、リング形状を備える、請求項２に記載のプレートグリッド分配器。

【請求項4】

前記フレームが、連続的である、請求項２に記載のプレートグリッド分配器。

【請求項5】

前記プレートが、実質的に平面である、請求項１～４のいずれか一項に記載のプレートグリッド分配器。

【請求項6】

前記剛性上部支持ブラケットが、
前記プレート、前記フレーム、又はその両方に対して相補的な外形を有する上側剛性上部支持ブラケットノッチと、
前記可撓性上側部材と相補的な外形を有する下側剛性上部支持ブラケットノッチと、を備える、請求項１～５のいずれか一項に記載のプレートグリッド分配器。

【請求項7】

前記剛性中間ビームが、
前記可撓性上側部材と相補的な外形を有する上側剛性中間ビームノッチと、
前記可撓性下側部材と相補的な外形を有する下側剛性中間ビームノッチと、を備える、請求項１～６のいずれか一項に記載のプレートグリッド分配器。

【請求項8】

前記剛性基部支持ブラケットが、
前記可撓性下側部材と相補的な外形を有する上側剛性基部支持ブラケットノッチを備える、請求項１～７のいずれか一項に記載のプレートグリッド分配器。

【請求項9】

前記プレートが、５フィート（１．５ｍ）以上７５フィート（２２．９ｍ）以下の平均直径を備える、請求項１～８のいずれか一項に記載のプレートグリッド分配器。

【請求項10】

前記フレームが、５フィート（１．５ｍ）以上５０フィート（１５．２ｍ）以下の平均直径を備える、請求項１～９のいずれか一項に記載のプレートグリッド分配器。

【請求項11】

前記プレートの外周又は外周近傍から下方に延在する外側支持体を更に備える、請求項１～１０のいずれか一項に記載のプレートグリッド分配器。

【請求項12】

前記外側支持体が、角度付けされている、請求項１１に記載のプレートグリッド分配器。

【請求項13】

前記外側支持体の平均直径が、前記フレームの平均直径よりも大きい、請求項１１に記載のプレートグリッド分配器。

【請求項14】

前記プレートの上側表面の実質的に全てと直接接触し、それを覆う耐火材料を更に備える、請求項１～１３のいずれか一項に記載のプレートグリッド分配器。

【請求項15】

容器内のプレートグリッド分配器を通して流体を分配する方法であって、前記方法が、
前記流体を、前記プレートグリッド分配器の下方の流体入口を通して反応条件で前記容器に通過させることと、
前記プレートグリッド分配器を通して前記流体を方向付けることと、を含み、前記プレートグリッド分配器が、
複数の開口部を備えるプレートであって、前記プレートが、上部表面と、前記上部表面の反対側の下部表面と、を備える、プレートと、
前記プレートの前記下部表面と接触する内部支持システムであって、前記内部支持システムが、前記プレートの前記下部表面又はその近傍から前記容器の床に向かって実質的に垂直に延在する複数の支柱支持体を備え、前記支柱支持体のうちの１つ以上が、
剛性上部支持ブラケットと、
剛性中間ビームと、
前記容器の前記床に取り付けられた剛性基部支持ブラケットと、
前記剛性上部支持ブラケットを前記剛性中間ビームに接続する可撓性上側部材と、
前記剛性中間ビームを前記剛性基部支持体に接続する可撓性下側部材と、を備え、
前記可撓性上側部材及び可撓性下側部材が、前記プレートが熱膨張するか又は熱収縮するときに湾曲し、前記剛性中間ビームの垂直線からの角度が変化することを可能にする、内部支持システムと、を備える、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２１年６月３０日に出願され、「ＰＬＡＴＥ ＧＲＩＤ ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＯＲＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＩＮＧ ＴＨＥ ＳＡＭＥ」と題された米国仮特許出願第６３／２１６７６８号の優先権を主張し、その内容が本明細書に組み込まれるＰＣＴ出願である。

【0002】

（発明の分野）
本明細書は、概して、化学処理に関し、より具体的には、分配機を通して流体を分配するためのシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0003】

ガス状化学物質は、分配器を通して反応器又は他の容器に供給され得る。分配器を利用して、このような反応器又は容器への供給化学物質流のバランスのとれた分配を促進することができる。このような供給化学物質の分布は、好ましい反応を促進することができ、化学システムにおける物質移動平衡を維持することができる。

【発明の概要】

【0004】

多くの化学プロセスにおいて、化学原料供給流は、プレートグリッド分配器を通して反応器又は他の容器などの高温環境に供給される。反応器又は容器のサイズが増加すると、追加の機械的支持体が、プレートグリッド分配器の支持に役立てるために必要になる場合がある。更に、これらの高温環境は、プレートグリッド分配器のプレートなどのプレートグリッド分配器の温度を上昇させ得る。プレートグリッド分配器の温度が上昇し得る際、プレートは、反応器又は他の容器の外壁に向かって外向きに熱膨張し得る。これは、高温環境がプレートグリッド分配器のプレートを熱的に膨張及び収縮させ得る流動床容器において特に問題である。同様にして、プレートの熱膨張及び熱収縮は、プレートグリッド分配器のプレートを支持する際に困難を生じさせる可能性がある。したがって、改良されたプレートグリッド分配器が継続的に必要とされている。内部支持システムを有するプレートグリッド分配器は、プレートの熱膨張及び熱収縮中にプレートを支持する必要性を満たしながら、プレートグリッド分配器のプレートに適切な支持を提供し得ることが見出されている。かかるプレートグリッド分配器の実施形態が本明細書において説明される。本開示の実施形態は、プレートの熱膨張及び熱収縮中に湾曲することができる内部支持システムを利用することによって、この必要性を満たし、そのため内部支持システムは、上記プレートの熱膨張及び熱収縮中に支持を提供し続けることができる。

【0005】

一実施形態によれば、容器内に流体を分配するためのプレートグリッド分配器は、プレート及び内部支持システムを含み得る。プレートは、複数の開口部を含み得る。プレートは、上部表面と、上部表面の反対側の下部表面と、を含み得る。内部支持システムは、プレートの下部表面と直接接触し得る。内部支持システムは、プレートの下部表面又はその近傍から容器の床に向かって実質的に垂直に延在する複数の支柱支持体を含み得る。支柱支持体のうちの１つ以上は、剛性上部支持ブラケットと、剛性中間ビームと、容器の床に取り付けられた剛性基部支持ブラケットと、剛性上部支持ブラケットを剛性中間ビームに接続する可撓性上側部材と、剛性中間ビームを剛性基部支持体に接続する可撓性下側部材と、を含み得る。可撓性上側部材及び可撓性下側部材は、プレートが熱膨張するか又は熱収縮するときに湾曲し得、剛性中間ビームの垂直線からの角度が変化することを可能にする。

【0006】

別の実施形態によれば、容器内のプレートグリッド分配器を通して流体を分配する方法は、プレートグリッド分配器の下方の流体入口を通して反応条件で容器に流体を通過させることと、プレートグリッド分配器を通して流体を方向付けることと、を含み得る。プレートグリッド分配器は、プレート及び内部支持システムを含み得る。プレートは、複数の開口部を含み得る。プレートは、上部表面と、上部表面の反対側の下部表面と、を含み得る。内部支持システムは、プレートの下部表面と接触し得る。内部支持システムは、プレートの下部表面又はその近傍から容器の床に向かって実質的に垂直に延在する複数の支柱支持体を含み得る。支柱支持体のうちの１つ以上は、剛性上部支持ブラケットと、剛性中間ビームと、容器の床に取り付けられた剛性基部支持ブラケットと、剛性上部支持ブラケットを剛性中間ビームに接続する可撓性上側部材と、剛性中間ビームを剛性基部支持体に接続する可撓性下側部材とを含み得る。可撓性上側部材及び可撓性下側部材は、プレートが熱膨張するか又は熱収縮するときに湾曲し、剛性中間ビームの垂直線からの角度が変化することを可能にする。

【0007】

追加の特徴及び有益性は、以下の「発明を実施するための形態」に記載され、一部は、その説明から当業者に容易に明らかになるか、又は以下の「発明を実施するための形態」、及び特許請求の範囲を含む本明細書に記載される実施形態を実施することによって認識されるであろう。

【0008】

上記の全般的な説明及び下記の詳細な説明の両方は、様々な実施形態を説明し、特許請求される主題の性質及び特徴を理解するための概要又は枠組みの提供を意図していることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の１つ以上の実施形態による、容器及びプレートグリッド分配器の断面図の概略図である。

【図2】本開示の１つ以上の実施形態による、プレートグリッド分配器及び内部支持システムの概略図である。

【図3A】本開示の１つ以上の実施形態による、内部支持システムの支柱支持体の剛性上部支持ブラケットの概略図である。

【図3B】本開示の１つ以上の実施形態による、内部支持システムの支柱支持体の剛性中間ビームの概略図である。

【図3C】本開示の１つ以上の実施形態による、内部支持システムの支柱支持体の剛性基部支持ブラケットの概略図である。

【図3D】本開示の１つ以上の実施形態による、内部支持システムの支柱支持体の可撓性上側部材又は可撓性下側部材の概略図である。

【0010】

ここで、様々な実施形態をより詳細に参照し、そのうちのいくつかの実施形態が添付の図面に例示される。可能な場合はいつでも、同じ又は同様の部分を参照するために、図面全体で同じ参照番号が使用されるであろう。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本開示は、本明細書において説明される１つ以上の実施形態によれば、プレートグリッド分配器及びそのようなものを使用するための方法を対象とする。概して、本明細書において説明されるプレートグリッド分配器は、プレート及び内部支持システムを備え得る。本明細書において説明されるプレートグリッド分配器は、容器内に流体を分配するために使用され得る。容器は、プレートグリッド分配器によって容器内に分配され得るガス状供給物導管を含み得る。概して、本明細書において説明されるプレート分配器は、プレートを支持するのに役立ち得る内部支持システムを備える。いくつかの実施形態では、かかる内部支持システムは、プレートの周辺の周りに支持体を提供し得るスカートに加えて必要とされ得る。化学プロセスが容器内で進行するにつれて、プレートは、反応条件に起因して熱膨張し得る。内部支持システムは、プレートが熱膨張する際に湾曲することができ、かつ化学プロセスが高温で、容器内で進行する際にプレートを支持し続けることができる複数の支柱支持体を含むことができる。

【0012】

ここで図１を参照すると、本開示のプレートグリッド分配器１００は、容器１１０内に位置決めされ得る。容器１１０は、様々な構成を有し得る。容器１１０は、１つ以上の多面体、球、円筒、円錐、不規則な形状、これらの組み合わせ、及び／又はこれらの部分を含み得る。例えば、容器１１０は、長手方向軸を有する直中空円筒を含み得る。容器１１０は、耐火ライニングされた内壁１１２、外壁１１４、床１１６、上部１１８、触媒供給物導管受容通路１２０、及びガス状供給物導管受容通路１２２を含み得る。

【0013】

１つ以上の実施形態によれば、容器１１０内に流体を分配するためのプレートグリッド分配器１００は、プレート１０２を備え得る。プレートは、上部表面１０４及び下部表面１０６を備え得る。下部表面１０６は、上部表面１０４の反対側にあり得、上部表面１０４から離間し得る。プレート１０２は、外側表面１０８を備え得る。外側表面１０８は、上部表面１０４及び下部表面１０６に垂直な部分を有し得る。外側表面１０８は、上部表面１０４及び／又は下部表面１０６に溶接することができる。プレート１０２は、１０フィート（３．０ｍ）以上５０フィート（１５．２ｍ）以下など、５フィート（１．５メートル（ｍ））以上７５フィート（２２．９ｍ）以下の平均直径を有し得る。プレート１０２は、実質的に平面であり得（すなわち、上部表面１０４及び下部表面１０６は、実質的に平行であり得る）。しかしながら、追加の実施形態では、プレート１０２は、非平面であり得ることが企図される。

【0014】

プレート１０２の下部表面１０６、上部表面１０４、又はその両方は、耐火ライニングされ得る。追加的又は代替的に、絶縁特性を有する他の材料（例えば、絶縁材料）が、プレート１０２の下部表面１０６と上部表面１０４との間に配設されてもよい。耐火ライニング、断熱材料、又はその両方は、プレート１０２の下部表面１０６が加熱されるのを防止するのに役立ち得る。

【0015】

プレート１０２は、複数の開口部１３０を備え得る。複数の開口部１３０の各々は、第１の開口部分１３２及び第２の開口部分１３４を介して、プレート１０２の下部表面１０６及びプレート１０２の上部表面１０４と流体連通し得る。複数の開口部１３０は、上部表面１０４及び／又は下部表面１０６と同じ高さであり得る（すなわち、それよりも遠くに延在しない）。代替的に、複数の開口部１３０は、下部表面１０６を超えて（すなわち、下方に）、及び／又は上部表面１０４を超えて（すなわち、上方に）延在し得る。複数の開口部１３０は、下部表面１０６、上部表面１０４、又はその両方を越えて延在するリップを備え得る。第２の開口部分１３４は、第１の開口部分１３２より大きい断面積を有し得る。

【0016】

プレート１０２の第１の開口部分１３２及び第２の開口部分１３４は、均一な分布のガスが複数の開口部１３０の各々を通過することに役立てるために、均一な断面積又は様々な断面積を有し得る。例えば、ガス状供給物導管により近い第１の開口部分１３２は、プレート１０２の下部表面１０６と上部表面１０４との間により大きい圧力差を有し得る。このため、ガス状供給物導管により近いプレート１０２の第１の開口部分１３２は、プレート１０２にわたる圧力差を釣り合わせるのに役立つように、ガス状供給物導管からより遠い第１の開口部分１３２よりも小さい断面図を有することができる。

【0017】

図２に示されるように、プレート１０２は、下部表面１０６及び外側表面１０８を含み得る。下部表面１０６は、プレート１０２の第１の開口部分１３２によって形成された複数の開口部１３０を含むことができる。複数の開口部１３０は、幾何学的パターンで触媒供給物導管通路１３６の周りに配置され得る。幾何学的パターンは、様々な用途に対して異なり得る。例えば、複数の開口部１３０は、格子状及び／又は同心円状に触媒供給物導管通路１３６の周りに配置され得る。プレート１０２は、１平方メートル当たり１０～５０の開口部１３０、例えば、１平方メートル当たり２０～３５の開口部を含むことができる。１平方メートル当たりの他の数の開口部１３０もまた企図される。

【0018】

プレート１０２の第１の開口部分１３２の内径対プレート１０２の第２の開口部分１３４の内径の比は、０．１３～０．６３、例えば、０．３４～０．５１であり得る。プレート１０２の第１の開口部分１３２の内径対容器１１０の内径の比は、０．００３～０．０１４、例えば、０．００８～０．０１２であり得る。プレート１０２の第２の開口部分１３４の内径対容器１１０の内径の比は、０．００８～０．１６３、例えば、０．０２６～０．０６７であり得る。

【0019】

再び図１を参照すると、プレート１２０は、偏向プレート１４０を備え得る。偏向プレート１４０は、プレート１０２の下部表面１０６の一部分から離間し得る。偏向プレート１４０は、複数の偏向プレートコネクタ１４２によってプレート１０２の下部表面１０６に接続され得る。偏向プレート１４０は、容器１１０に入るガス状供給物を偏向させ、かつ／又はその速度を低減させ得る。速度における偏向及び／又は再方向付けは、ガス状供給物を複数の開口部１３０を通してより均一に分配させることができる。

【0020】

プレートグリッド分配器１００は、外側支持体１５０を備え得る。外側支持体１５０は、プレート１０２を容器１１０の床１１６において又はその近傍で容器１１０に実装かつ支持することができる。外側支持体１５０は、プレート１０２の外周で又はその近傍で下方に延在し得る。本開示で使用される場合、「プレート１０２の外周」は、プレート１０２の最も外側（すなわち、耐火ライニングされた内壁１１２に最も近い部分）２５％、又はその領域の近傍であり得る。外側支持体１５０の平均直径は、フレーム１７４の平均直径より大きくてもよい。外側支持体１５０は、第１の端部１５２及び第２の端部１５４を含み得る。第１の端部１５２は、容器１１０の床１１６に接続され得る。第２の端部１５４は、プレート１０２に接続され得る。第１の端部１５２及び第２の端部１５４は、互いに離間し得る。第１の端部１５２と第２の端部１５４との間の空間は、外側平坦表面１５６を画定し得る。外側平坦表面１５６は、内側平坦表面１５８から離間し得る。外側平坦表面１５６は、耐火ライニングされた内壁１１２から離間し得る。外側平坦表面１５６は、第２の端部１５４に近接し、第１の端部１５２から離れた内側平坦表面１５８の一部分に接続されてもよい。実施形態では、プレートグリッド分配器１００のパッキンは、耐火ライニングされた内壁１１２が容器１１０の床１１６に接続する場所により近い耐火ライニングされた内壁１１２の下部分と、プレート１０２の外側表面１０８との間に配設され得る。実施形態では、外側支持体１５０は、角度付けされ得る。

【0021】

図１及び図２を参照すると、容器１１０内に流体を分配するためのプレートグリッド分配器１００は、内部支持システム１６０を備え得る。内部支持システム１６０は、プレート１０２の下部表面１０６と直接接触し得る。内部支持システム１６０は、プレート１０２の下部表面１０６又はその近傍から容器１１０の床１１６に向かって実質的に垂直に延在する複数の支柱支持体１６２を備え得る。本開示で使用される場合、「実質的に垂直」は、システムが冷却されるとき垂直線から±１５度を指し得る。

【0022】

支柱支持体１６２のうちの１つ以上は、（図３Ａに示されるような）剛性上部支持ブラケット１６４、（図３Ｂに示されるような）剛性中間ビーム１６６、及び（図３Ｃに示されるような）剛性基部支持ブラケット１６８を備え得る。本開示において、構成要素に関して使用される場合、「剛性」は、可撓性ではない、湾曲させることができない、又は強制的に変形させることができない材料から構成される構成要素を指し得る。剛性上部支持ブラケット１６４、剛性中間ビーム１６６、及び剛性基部支持ブラケット１６８は、任意の熱勾配金属又は合金、例えば、ステンレス鋼又は高ニッケル合金から形成され得る。剛性上部支持ブラケット１６４、剛性中間ビーム１６６、及び剛性基部支持ブラケット１６８は、実質的に円筒形のパイプであり得る。剛性上部支持ブラケット１６４は、プレート１０２の下部表面１０６に取り付けられ得る。剛性基部支持ブラケット１６８は、容器１１０の床１１６に取り付けられ得る。

【0023】

支柱支持体１６２のうちの１つ以上は、剛性上部支持ブラケット１６４を剛性中間ビーム１６６に接続する（図３Ｄに示されるような）可撓性上側部材１７０と、剛性中間ビーム１６６を剛性基部支持ブラケット１６８に接続する（同じく図３Ｄに示されるような）可撓性下側部材１７２と、を備え得る。本開示において、構成要素に関して使用される場合、「可撓性」は、破損することなく湾曲することができ、湾曲後に元の形状に戻ることができる材料から構成された構成要素を指し得る。可撓性上側部材１７０及び可撓性下側部材１７２は、ステンレス鋼又は高ニッケル合金などの、任意の温度勾配金属又は合金から形成され得る。可撓性上側部材１７０及び可撓性下側部材１７２は、３０４Ｈステンレス鋼を利用するとき、約２３，０００，０００など、５００～８００℃などの動作温度で３０，０００，０００ｐｓｉ以下のヤング率を有し得る。可撓性上側部材１７０及び可撓性下側部材１７２は、実質的に矩形のプレートであり得る。

【0024】

可撓性上側部材１７０及び可撓性下側部材１７２のヤング率は、剛性上部支持ブラケット１６４、剛性中間ビーム１６６、及び剛性基部支持ブラケット１６８のヤング率よりも低くなり得る。本開示で更に説明されるように、いかなる特定の理論にも束縛されることなく、可撓性部材（例えば、可撓性上側部材１７０及び可撓性下側部材１７２）と剛性部材（例えば、剛性上部支持ブラケット１６４、剛性中間ビーム１６６、及び剛性基部支持ブラケット１６８）との間のヤング率におけるこの差は、支柱支持体１６２のうちの１つ以上が容器１１０内での化学操作中に湾曲することを可能にし得る。

【0025】

実施形態では、内部支持システム１６０は、フレーム１７４を備えてもよい。フレーム１７４は、プレート１０２の下部表面１０６と直接接触し得る。フレーム１７４は、支柱支持体１６２の１つ以上の剛性上部支持ブラケット１６４に取り付けられ得る。フレーム１７４は、連続的又は不連続的であり得る。フレーム１７４は、プレート１０２と同じ形状であり得る。実施形態では、フレーム１７４は、リング形状を備え得る。フレーム１７４は、５フィート（１．５ｍ）以上５０フィート（１５．２ｍ）以下、例えば、１０フィート（３．０ｍ）以上４０フィート（１２．２ｍ）以下、又は２０フィート（６．１ｍ）以上４０フィート（１２．２ｍ）以下の平均直径を有し得る。図２を参照すると、剛性上部支持ブラケット１６４は、プレート１０２、フレーム１７４、又はその両方と相補的な外形を有する上側剛性上部支持ブラケットノッチ１６４Ａを備え得る。プレート１０２、フレーム１７４、又はその両方は、上側剛性上部支持ブラケットノッチ１６４Ａに嵌合し、上側剛性上部支持ブラケットノッチ１６４Ａを介して剛性上部支持ブラケット１６４に取り付けることができる。剛性上部支持ブラケット１６４は、可撓性上側部材１７０と相補的な外形を有する下側剛性上部支持ブラケットノッチ１６４Ｂを有し得る。可撓性上側部材１７０は、下側剛性上部支持ブラケットノッチ１６４Ｂに嵌合し、下側剛性上部支持ブラケットノッチ１６４Ｂを介して可撓性上側部材１７０に取り付けることができる。

【0026】

剛性中間ビーム１６６は、可撓性上側部材１７０と相補的な外形を有する上側剛性中間ビームノッチ１６６Ａを有し得る。可撓性上側部材１７０は、上側剛性中間ビームノッチ１６６Ａに嵌合し、上側剛性中間ビームノッチ１６６Ａを介して剛性中間ビーム１６６に取り付けることができる。剛性中間ビームは、可撓性上側部材１７０と相補的な外形を有する下部剛性上部支持ノッチ１６６Ｂを有し得る。可撓性下側部材１７２は、下側剛性中間ビームノッチ１６６Ｂに嵌合し、下側剛性中間ビームノッチ１６６Ｂを介して剛性中間ビーム１６６に取り付けることができる。

【0027】

剛性基部支持ブラケット１６８は、容器１１０の床１１６に取り付けられ得る。剛性基部支持ブラケット１６８は、可撓性下側部材１７２と相補的な外形を有する上側剛性基部支持ブラケットノッチ１６８Ａを有し得る。可撓性下側部材１７２は、上側剛性基部支持ブラケットノッチ１６８Ａに嵌合し、上側剛性基部支持ブラケットノッチ１６８Ａを介して剛性支持ブラケット１６８に取り付けることができる。

【0028】

可撓性上側部材１７０及び可撓性下側部材１７２は、一方向にのみ湾曲するように配向され得る。実施形態では、可撓性上側部材１７０及び可撓性下側部材１７２は、外向きにのみ（すなわち、プレート１０２の外側表面１０８に向かって）湾曲するように配向され得る。可撓性上側部材１７０及び可撓性下側部材１７２は、プレート１０２の外側表面１０８に対して接線方向に配置され得る。可撓性上側部材１７０及び可撓性下側部材１７２は、フレーム１７４に対して接線方向に配置され得る。言い換えれば、可撓性上側部材１７０及び可撓性下側部材１７２は、プレート１０２の半径又はフレーム１７４の半径に対して垂直であり得る。可撓性上側部材１７０及び可撓性下側部材１７２の面は、プレート１０２の中心に向かって面してもよい。

【0029】

再び図１を参照すると、可撓性上側部材１７０及び可撓性下側部材１７２は、プレート１０２が熱膨張するか又は熱収縮するときに湾曲し得る。化学プロセスが容器１１０内で操作される際、プレート１０２は、容器１１０内の反応条件から生じるプレート１０２の成長に起因して外向きに膨張し得る。内部支持システム１６０は、プレート１０２を支持することができ、また、プレート１０２が熱膨張するか又は熱収縮する際に、プレート１０２を支持し続けるように湾曲させることができる。可撓性上側部材１７０及び可撓性下側部材１７２は、剛性中間ビーム１６６の垂直線からの角度が変化することを可能にし得る。剛性上部支持ブラケット１６４、剛性中間ビーム１６６、及び剛性基部支持ブラケット１６８は、プレート１０２を支持し続けるために必要な強度を提供し得、一方、可撓性上側部材１７０及び可撓性下側部材１７２は、剛性中間１６６ビームの垂直線からの角度を変化させることが可能であり得る。

【0030】

本開示の内部支持システム１６０は、本開示のプレートグリッド分配器１００などの多数の様々な分配器に適用可能であることが企図される。

【0031】

再び図１を参照すると、容器１１０は、ガス状供給物導管１２３を含み得る。ガス状供給物導管１２３は、容器１１０の床１１６を通って延在するガス状供給物導管受容通路１２２に接続され得る。容器１１０は、複数のガス状供給物導管１２３を含み得る。実施形態では、複数のガス状供給物導管は、複数のガス状供給物導管受容通路１２２に接続され得る。複数のガス状供給物導管受容通路１２２は、容器１１０の長手方向軸を取り囲み得る。

【0032】

ガス状供給物導管１２３は、耐火ライニングされた内壁１１２と同一平面に実装され得るか、又は耐火ライニングされた内壁１１２を越えて延在することができる。ガス状供給物導管１２３の内径対容器１１０の内径の比は、０．０６～０．７７、例えば、０．２０～０．２３であり得る。

【0033】

更に図１を参照すると、容器１１０は、触媒供給物導管１２１を含み得る。触媒供給物導管１２１は、容器１１０の床１１６を通って延在する触媒供給物導管受容通路１２０に接続され得る。実施形態では、容器１１０は、複数の触媒供給物導管１２１を含み得る。複数の触媒供給物導管１２１は、複数の触媒供給物導管受容通路１２０に接続され得る。複数の触媒供給物導管受容通路１２０は、容器１１０の長手方向軸を取り囲み得る。

【0034】

触媒供給物導管１２１は、第１の端部１２１Ａ及び第２の端部１２１Ｂを含み得る。触媒供給物導管１２１Ａは、容器１１０の耐火ライニングされた内壁１１２及び外壁１１４を通って延在し得る。第２の端部１２１Ｂは、プレート１０２の上部表面１０４の上方に位置決めされ得る。触媒供給物導管１２１は、第２の端部１２１Ｂがプレート１０２の上部表面１０４を越えて延在するように、触媒供給物導管受容通路１２０及び触媒供給物導管通路１３６を通って延在し得る。触媒供給物導管キャップ１２５は、１つ以上のコネクタ１２７によって第２の端部１２１Ｂに接続され得る。１つ以上のコネクタ１２７は、触媒が容器１１０に流れることができる間隙１２９を画定し得る。触媒供給物導管１２１の内径対容器１１０の内径の比は、０．０８～０．２３、例えば、０．１２～０．１５であり得る。

【0035】

更に図１を参照すると、プレートグリッド分配器１００は、触媒供給物導管ハウジング１８０を含み得る。触媒供給物導管１２１は、触媒供給物導管ハウジング１８０内に摺動可能に収容され得る。触媒供給物導管１２１は、触媒供給物導管ハウジング１８０の内側表面から離間し得る。触媒供給物導管１２１は、触媒供給物導管１２１の膨張を可能にするために、触媒供給物導管ハウジング１８０内に摺動可能に収容され得る。例えば、触媒供給物導管１２１を通過する触媒供給物を加熱して、触媒供給物導管１２１の長さ及び直径を膨張させる場合がある。このため、触媒供給物導管１２１が、適所に溶接される容器１１０と比較して、触媒供給物導管１２１は、膨張する可能性があり、それによって溶接部に亀裂が生じる可能性をもたらし得る。

【0036】

触媒供給物導管ハウジング１８０は、容器１１０の床１１６に近接する第１の端部１８０Ａを含み得る。触媒供給物導管ハウジング１８０は、容器１１０の床１１６から離間し、プレート１０２の上部表面１０４に近接する第２の端部１８０Ｂを含み得る。触媒供給物導管ハウジング１８０は、触媒供給物導管ハウジング１８０の内側表面１８２から離間した外側表面１８１を含み得る。触媒供給物導管ハウジング１８０の外側表面１８１は、触媒供給物導管通路１３６の内周表面及び触媒供給物導管受容通路１２０に接続され得る。上部表面１０４及び／又は下部表面１０６の内径は、触媒供給物導管ハウジング１８０に溶接され、及び／又は触媒供給物導管ハウジング１８０によって支持され得る。

【0037】

触媒供給物導管断熱パッキンは、触媒供給物導管１２１と触媒供給物導管ハウジング１８０の内側表面１８２との間に配設され得る。触媒供給物導管断熱パッキンは、触媒供給物の温度を維持に役立ち得る。例えば、ガス状供給物導管１２３を通って入るガス状供給物の温度は、触媒供給物導管１２１を通って入る触媒供給物の温度と異なり得る。例えば、特定の反応が容器１１０内で実施されている場合、ガス状供給物は、摂氏２５度（℃）～７００℃でガス状供給物導管１２３を通って入ることができ、触媒は、６００℃～９００℃で触媒供給物導管１２１に入り得る。このため、ガス状供給物が触媒供給物導管１２１に接触する場合、触媒が触媒供給物導管を通って流れる結果として６００℃～９００℃に加熱され得、ガス状供給物は、コークス化し始め、容器１１０及び／又はプレートグリッド分配器１００を詰まらせることがある。

【0038】

実施形態では、触媒供給物導管１２１は、触媒逆流ダイバータ１８４を備え得る。触媒逆流ダイバータ１８４は、プレート１０２の上部表面１０４の上方で触媒供給物導管１２１の第２の端部１２１Ｂに近接して触媒供給物導管１２１に接続され得る。触媒逆流ダイバータ１８２は、触媒供給物導管１２１から延在し得、触媒供給物導管ハウジング１８０の第２の端部１８０Ｂを越えて延在する。触媒逆流ダイバータ１８２は、触媒供給物導管断熱パッキンへの触媒導入を低減することができる。

【0039】

再び図１を参照すると、本開示はまた、容器１１０内のプレートグリッド分配器１００を通して流体を分配する方法を対象とする。容器１１０内のプレートグリッド分配器１００を通して流体を分配する方法は、プレートグリッド分配器１００の下方の流体入口を通して反応条件で容器１１０に流体を通過させることと、プレートグリッド分配器１００を通して流体を方向付けることと、を含み得る。

【0040】

本開示において上記で考察したように、プレートグリッド分配器１００は、複数の開口部１３０を備えるプレート１０２を備え得る。プレート１０２は、上部表面１０４と、上部表面１０４の反対側の下部表面１０６と、を備え得る。プレートグリッド分配器１００は、プレートの下部表面１０６と接触する内部支持システムを備え得る。内部支持システムは、プレート１０２の下部表面１０６又はその近傍から容器１１０の床１１６に向かって実質的に垂直に延在する複数の支柱支持体１６２を備え得る。支柱支持体１６２のうちの１つ以上は、剛性上部支持ブラケット１６４と、剛性中間ビーム１６６と、容器１１０の床１１６に取り付けられた剛性基部支持ブラケット１６８と、剛性上部支持ブラケット１６４を剛性中間ビーム１６６に接続する可撓性上側部材１７０と、剛性中間ビーム１６６を剛性基部支持ブラケット１６８に接続する可撓性下側部材１７２と、を備え得る。また、本開示において上記で考察したように、可撓性上側部材１７０及び可撓性下側部材は、プレート１０２が熱膨張するか又は熱収縮するときに湾曲し得、剛性中間ビーム１６６の垂直線からの角度が変化することを可能にする。

【0041】

プレートグリッド分配器１００は、プレートグリッド分配器１００について本開示において上記で考察された特徴のうちのいずれかを有し得る。

【0042】

容器の動作中、容器１１０の床１１６は、プレートグリッド分配器１００のプレート１０２などの容器の上側部分よりも低い温度であり得る。実施形態では、容器１１０の床１１６は、動作中に１００℃以上２００℃以下の範囲の温度であり得る。プレートグリッド分配器１００のプレート１０２は、動作中、５００℃以上７００℃以下の範囲の温度であり得る。容器１１０の床１１６とプレートグリッド分配器のプレート１０２との間の温度差は、動作中に少なくとも１００℃であり得る。

【0043】

プレートグリッド分配器１０２のプレート１０２は、容器１１０の床１１６を超える熱膨張係数を有し得る。したがって、動作中のより大きな熱膨張係数及びより高い温度に起因して、プレート１０２における膨張量は、床１１６における膨張量よりも大きくなり得る。本開示において上記で説明したように、内部支持システム１６０の１つ以上の支柱支持体１６２は、動作中にプレート１０２が外向きに膨張する際にプレートグリッド分配器１００を支持し続けるように湾曲し得る。

【0044】

本開示の１つ以上の態様が本明細書に記載される。第１の態様は、容器内に流体を分配するためのプレートグリッド分配器を含み得、プレートグリッド分配器は、複数の開口部を備えるプレートであって、プレートが、上部表面及び上部表面の反対側の下部表面を備える、プレートと、プレートの下部表面と直接接触する内部支持システムであって、内部支持システムが、プレートの下部表面又はその近傍から容器の床に向かって実質的に垂直に延在する複数の支柱支持体を備え、支柱支持体のうちの１つ以上は、剛性上部支持ブラケットと、剛性中間ビームと、容器の床に取り付けられた剛性基部支持ブラケットと、剛性上部支持ブラケットを剛性中間ビームに接続する可撓性上側部材と、剛性中間ビームを剛性基部支持体に接続する可撓性下側部材と、を備え、可撓性上側部材及び可撓性下側部材１７２は、プレートが熱膨張するか又は熱収縮するときに湾曲して、剛性中間ビームの垂直線からの角度が変化することを可能にする、内部支持システムと、を備える、プレートグリッド分配器。

【0045】

本開示の第２の態様は、内部支持システムが、プレートの下部表面と直接接触するフレームを更に備え、フレームは、支柱支持体の１つ以上の剛性上部支持ブラケットに取り付けられる、第１の態様を含み得る。

【0046】

本開示の第３の態様は、フレームが、リング形状を備える、第２の態様を含み得る。

【0047】

本開示の第４の態様は、フレームが連続的である、第２又は第３の態様のいずれかを含み得る。

【0048】

本開示の第５の態様は、プレートが、実質的に平面である、第１～第４の態様のいずれか一項を含み得る。

【0049】

本開示の第６の態様は、剛性上部支持ブラケットが、プレート、フレーム、又はその両方に対して相補的な外形を有する上側剛性上部支持ブラケットノッチと、可撓性上側部材に相補的な外形を有する下側剛性上部支持ブラケットノッチと、を備える、第１～第５の態様のいずれか一項を含み得る。

【0050】

本開示の第７の態様は、剛性中間ビームが、可撓性上側部材と相補的な外形を有する上側剛性中間ビームノッチと、可撓性下側部材と相補的な外形を有する下側剛性中間ビームノッチと、を備える、第１～第６の態様のいずれか一項を含み得る。

【0051】

本開示の第８の態様は、剛性基部支持ブラケットが、可撓性下側部材と相補的な外形を有する上側剛性基部支持ブラケットノッチを備える、第１～第７の態様のいずれか一項を含み得る。

【0052】

本開示の第９の態様は、プレートが、５フィート（１．５ｍ）以上７５フィート（２２．９ｍ）以下の平均直径を備える、第１～第８の態様のいずれか一項を含み得る。

【0053】

本開示の第１０の態様は、フレームが、５フィート（１．５メートル）以上５０フィート（１５．２メートル）以下の平均直径を備える、第１～第９の態様のいずれか一項を含み得る。

【0054】

本開示の第１１の態様は、プレートの外周又は外周近傍から下方に延在する外側支持体を更に備える、第１～第１０の態様のいずれか一項を含み得る。

【0055】

本開示の第１２の態様は、外側支持体が、角度付けされている、第１１の態様を含み得る。

【0056】

本開示の第１３の態様は、外側支持体の平均直径が、フレームの平均直径よりも大きい、第１１の態様を含み得る。

【0057】

本開示の第１４の態様は、プレートの上側表面の実質的に全てと直接接触し、それを覆う耐火材料を更に備える、第１～第１３の態様のいずれか一項を含み得る。

【0058】

本開示の第１５の態様は、容器内のプレートグリッド分配器を通して流体を分配する方法を含み得、方法は、プレートグリッド分配器の下方の流体入口を通して反応条件で容器に流体を通過させることと、プレートグリッド分配器を通して流体を方向付けることと、を含み、プレートグリッド分配器が、複数の開口部を備えるプレートであって、プレートが、上部表面と、上部表面の反対側の下部表面と、を備える、プレートと、プレートの下部表面と接触する内部支持システムであって、内部支持システムが、プレートの下部表面又はその近傍から容器の床に向かって実質的に垂直に延在する複数の支柱支持体を備え、支柱支持体のうちの１つ以上が、剛性上部支持ブラケットと、剛性中間ビームと、容器の床に取り付けられた剛性基部支持ブラケットと、剛性上部支持ブラケットを剛性中間ビームに接続する可撓性上側部材と、剛性中間ビームを剛性基部支持体に接続する可撓性下側部材と、を備え、可撓性上側部材及び可撓性下側部材が、プレートが熱膨張するか又は熱収縮するときに湾曲して、剛性中間ビームの垂直線からの角度が変化することを可能にする、内部支持システムと、を備える。

【0059】

最後に、特許請求された主題の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本明細書で記載される実施形態に様々な修正及び変更を加え得ることが当業者には明らかであろう。したがって、本明細書は、本明細書に記載される様々な実施形態のそのような修正及び変更を網羅することが意図され、ただし、そのような修正及び変更は添付の特許請求の範囲及びその等価物の範囲内に入る。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【国際調査報告】