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Gebiet der
Erfindung
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Eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung betrifft einen Reaktor mit einer Umleitvorrichtung zur
Verlängerung
der Betriebszeit des Reaktors.
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Hintergrund
der Erfindung
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Beim normalen Betrieb von chemischen
und Ölraffinierungsfestbettreaktoren
wird der obere Bereich des Katalysatorbetts oft durch die Abscheidung organometallischer
Verbindungen, polymerer und kohlenstoffhaltiger oder kohlenstoffartiger
Materialien und organischer und anorganischer Teilchen verschmutzt
oder verstopft. Das Verstopfen des Katalysatorbetts ist unerwünscht, da
der resultierende Anstieg des Druckabfalls kostspielige Abschaltungen oder
Durchsatzverringerung erforderlich macht und zeitraubende Reparaturen
und Wartung erfordert.
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Bei einem Anstrengung zur Überwindung dieses
Problems sind viele Schemata erdacht worden, wobei jeder Reaktor
mit mehr als einem Katalysatorbett ausgestattet ist und eine Umleitung
um ein verstopftes Bett herum erfolgt, um die Betriebszeit des Reaktors
zu verlängern
(siehe beispielsweise die US-A-3 509 043, US-A-4 313 908 und US-A-5 670 116). Der Mangel
derartiger Lehren liegt darin, dass sie ein umgehbares Hilfsbett
erfordern. Die obigen Lehren sind beispielsweise nicht auf Reaktoren
anwendbar, die nur ein einziges Festbett aus Katalysatorteilchen
haben.
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Es sind auch Schemata entwickelt
worden, die die Verwendung von üblicherweise
in der Technik als Schmutzkörbe
bezeichneten Einrichtungen beinhalten. In derartigen Schemata werden
teilchenförmige
Verunreinigungen durch einen hohlen Korb oder Krustenfallen, die
sich in das Katalysatorbett erstrecken, aus einem fließenden Strom
entfernt, wie von den US-A-3 992 282 und US-A-3 888 633 gelehrt wird.
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Während
die im Stand der Technik beschriebenen Schmutzkörbe dazu neigen, Teilchen zu
entfernen, die in den fließenden
Strömen
enthalten sind, die den Reaktor passieren, haben sie nur eine geringe
Wirkung hinsichtlich der Minimierung des Anstiegs des Druckabfalls
infolge von Verunreinigung. Die Schmutzkorbwände, die üblicherweise aus Siebmaschenmaterial
hergestellt sind, werden innerhalb eines kurzen Zeitraums verschmutzt
und mit Teilchen verstopft. Der Strömungsweg der Fließströme wird daher
blockiert und der Druckabfall beginnt zu steigen, wenn auch mit
einer etwas langsameren Rate als ohne Verwendung der Körbe. Es
ist sehr oft erwünscht,
diese Reaktoren ohne deutlichen Anstieg eines Druckabfalls über einen
langen Zeitraum zu betreiben, der mehrere Jahre dauert. Die Schmutzkörbe liefern
somit keinen ausreichenden Schutz vor einem Anstieg des Druckabfalls,
und ein alternatives Verfahren zur Verlängerung der Laufzeiten dieser Reaktoren
ist erforderlich. In der Technik wird ein Verfahren benötigt, das
die Akkumulation der Schmutzteilchen im oberen Bereich des Betts
zulässt,
während
gleichzeitig die Reaktanten um diese Schmutzteilchenschicht herum
umgeleitet und in dem darunter befindlichen Katalysatorbett ohne
bedeutsamen Druckabfall verteilt werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft einen
Reaktor zur Umsetzung eines Einsatzmaterials, der
ein Katalysatorfestbett
zur Umsetzung des Einsatzmaterials, wobei der Reaktor eine innerhalb
des Katalysatorfestbetts angeordnete Umleitvorrichtung enthält,
die
Umleitvorrichtung mit der Fließrichtung
des Einsatzmaterials ausgerichtet ist, wobei die Umleitvorrichtung
ein
Käfigelement
umfasst, das ein erstes längliches Hohlelement
mit einer oberen Wand, Seitenwänden und
einer unteren Wand umfasst, wobei das Käfigelement Öffnungen darin aufweist, und
ein
zweites hohles längliches
Element umfasst, um das Einsatzmaterial hindurchzuleiten, wobei
das zweite hohle längliche
Element innerhalb des Käfigelements
angeordnet ist und durch dessen obere Wand hinausragt und wobei
sich das zweite längliche Element
durch das Käfigelement
hindurch über
das Katalysatorbett hinaus erhebt.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Verlängerung
der Betriebszeit eines Festbettreaktors zum Umsetzen eines Einsatzmaterials,
in dem das Einsatzmaterial mit einem Festbett aus katalytischem
Material kontaktiert wird, das in dem Reaktor enthalten ist, wobei
das Festbett aus katalytischem Material eine obere und untere Schicht
aufweist und wobei der Druckabfall über der oberen Schicht des
Festbetts aus Katalysatormaterial während der Reaktion des Einsatzmaterials
infolge von Verschmutzung der oberen Schicht des Festbetts aus katalytischem
Material zunimmt, wobei das Verfahtren die sequentiellen Stufen
der (a) Einbringen des Kohlenwasserstoffeinsatzmaterials in das Festbett
aus katalytischem Material, (b) Umleiten einer zunehmenden Menge
des Einsatzmaterials in die untere Schicht des Festbetts aus katalytischem
Material durch Verwendung einer Umleitvorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis
6 oder mehreren derselben umfasst, wenn die obere Schicht des Festbetts aus
katalytischem Material verschmutzt.
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Kurze Beschreibung
der Figuren
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Die Figur zeigt einen verschmutzungstoleranten
Festbettreaktor gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist insbesondere im Zusammenhang mit der Erhöhung der
Zyklusdauer eines Festbetts aus Katalysatorteilchen anwendbar, das
in einem Hydroverarbeitungsreaktor enthalten ist, in dem ein Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial
während
der Durchführung
irgendeiner von einer Vielzahl chemischer Reaktionen verarbeitet
wird.
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Solche Reaktoren werden typischerweise zur
Umwandlung oder Behandlung von Kohlenwasserstoff- oder chemischen
Einsatzmaterialien in Gegenwart einer Dampfphase verwendet, wie
wasserstoffhaltigem Behandlungsgas. Nicht-einschränkende Reaktoren,
für die
die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, schließen jene
ein, die zur Hydroumwandlung schwerer Erdöleinsatzmaterialien in niedriger
siedende Produkte, zum Hydrocracken von Einsatzmaterialien im Destillatsiedebereich
sowie zum Hydrobehandeln verschiedener Erdöleinsatzmaterialien verwendet
werden, wie leichten Kohlenwasserstoffen, im Naphtha- und Destillatsiedebereich
siedenden Strömen.
Die Reaktoren, mit denen die vorliegende Erfindung durchgeführt wird,
sind insbesondere jene mit einer Festbettreaktion oder einem Katalysatorbett.
Diese Erfindung ist auch auf Reaktoren mit mehr als einem Katalysatorbett
anwendbar, wobei jedoch nur der obere Bereich von irgendeinem der
zu Verschmutzung neigenden Betten umgangen wird.
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Eine hier verwendete Umleitvorrichtung
kann beispielsweise besonders günstig
zur Verhinderung der Verschmutzung eines Katalysatorfestbetts sein, das
zum Kontaktieren eines Kohlenwasserstoffeinsatzmaterialstroms mit
einem konventionellen Reformierungs- oder Wasserstoffverarbeitungskatalysator verwendet
wird. Die Umleitvorrichtung ermöglicht, dass
das Einsatzmaterial den oberen Bereich oder die obere Schicht des
Katalysatorbetts umgeht, nachdem Verschmutzung auftritt, wodurch
das Bett für
wesentlich längere
Zeiträume
betrieben werden kann, verglichen mit dem Betrieb ohne die Umleitvorrichtung.
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Bestehende Anlagen können leicht
mit der Umleitvorrichtung ausgestattet werden, damit sie über längere Zeiträume laufen
können.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
erstreckt sich das zweite hohle längliche Element sowohl über das
Katalysatorbett hinaus als auch in das Katalysatorbett hinein. Das
Käfigelement kann
entweder teilweise oder vollständig
in das Bett eingebettet oder in diesem vergraben sein, so dass der
Bereich, der Öffnungen
darin aufweist, das umgeleitete Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial
an eine Erhebung innerhalb des Bettes unterhalb der oberen Verunreinigungsschicht
des Bettes abgibt und verteilt. Der Käfig ist vorzugsweise oben geschlossen, außer an der
Stelle, durch die sich das erste hohle längliche Element erstreckt.
In Abhängigkeit
von der Anwendung kann das gesamte Käfigelement jedoch Öffnungen
darin aufweisen, einschließlich
oben, an den Seiten und unten. Ein Käfigelement mit einem umschlossenen
oberen Bereich ist in der Figur gezeigt, wobei sich Öffnungen
im unteren Bereich und den Seitenwänden des unteren Bereichs des
Käfigelements
befinden.
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Das zweite längliche Element erstreckt sich durch
das erste hohle längliche
Käfigelement,
das vorzugsweise im Wesentlichen in dem Bereich mit darin befindlichen Öffnungen
endet. Dies ermöglicht die
Verteilung des umgeleiteten Kohlenwasserstoffeinsatzmaterials durch
die Öffnungen
in dem Käfigelement.
Das zweite längliche
Element kann jedoch kurz vor den Öffnungen aufhören oder
sich in ein Gebiet innerhalb des Bereichs des Käfigelements mit Öffnungen
erstrecken. Der untere Bereich des Käfigelements ist vorzugsweise
in ähnlicher
Weise umschlossen, und nur die Seitenwände weisen die Öffnungen in
dem unteren Bereich des Käfigelements
auf. Die Öffnungen
in dem Käfigelement
beginnen vorzugsweise in einer Tiefe des Betts unter der oberen Schicht
des Katalysatorbetts. Gewünschtenfalls
kann in einem Käfig,
der in einem katalytischen Bett unterhalb der Oberfläche des
Betts vergraben ist, beispielsweise die gesamte Käfiglänge Öffnungen
auf weisen. In einem Katalysatorbett, bei dem nur die obere Oberfläche des
Betts verunreinigt wird, wäre es
beispielsweise erwünscht,
Einsatzmaterial unmittelbar unterhalb der verunreinigten Oberfläche umzuleiten.
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Unter Bezugnahme auf die Figur wird
nun ein konventionelles katalytisches Reaktorgefäß (6) illustriert, das ein
Festbett aus Katalysatorteilchen (5) enthält. Gezeigt ist eine Umleitvorrichtung.
Die Erfindung kann jedoch eine Vielzahl von Umleitvorrichtungen
umfassen, die über
das Katalysatorbett verteilt sind. Jede individuelle Umleitvorrichtung
kann sich außerdem
in unterschiedliche Tiefen in das Katalysatorbett hinein erstrecken.
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Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft einen
Festbettreaktor 6 zur Umsetzung eines Einsatzmaterials. Der Reaktor
6 umfasst ein Katalysatorfestbett 5 und eine Umleitvorrichtung,
die in dem Katalysatorfestbett 5 positioniert oder angeordnet ist. Die
Umleitvorrichtung umfasst ein erstes längliches hohles Element (auch
als "Käfigelement" oder "Käfig" bezeichnet) 2, das eine obere Wand,
Seitenwände, eine
untere Wand und eine Vielzahl von Löchern oder Öffnungen aufweist, die im Allgemeinen
nahe einem unteren Ende oder Bereich von Käfig 2 angeordnet sind. Die
Umleitvorrichtung umfasst ferner ein zweites längliches hohles Element 1,
das innerhalb von Käfig
2 angeordnet ist und über
die obere Wand von Käfig
2 hinausragt oder sich durch diese hindurch erstreckt. Das zweite
längliche
Element 1 erstreckt sich über
das Katalysatorbett 5 hinaus. Das Käfigelement 2 hat einen oberen
umschlossenen Bereich (obere Wand und oberer Bereich der Seitenwände) 3 und
einen unteren perforierten Bereich (untere Wand und unterer Bereich
der Seitenwände)
4. Das zweite hohle längliche
Element 1 kann gegebenenfalls eine Kappe 7 über dem Ende oder Bereich von
Element 1 aufweisen, das bzw. der sich über das Katalysatorbett 5 hinaus
erstreckt. Die Figur zeigt auch eine optionale Schicht aus Inertmaterial
8, die innerhalb des Katalysatorbetts angeordnet ist, in dem das
umgeleitete Material verteilt wird. Die ersten und zweiten länglichen
hohlen Elemente können
rohrförmige
Elemente sein, wobei das erste längliche
hohle Element 1 in dem zweiten länglichen
hohlen Element positioniert oder angeordnet ist, wie in der Figur
gezeigt ist. Im Betrieb nimmt das erste längliche hohle Element einen
Teil des Einsatzmaterials auf und leitet es in das zweite längliche
Element, wo es durch die Öffnungen
des Käfigs
in das Katalysatorbett 5 abgegeben wird.
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Die Umleitvorrichtung wird so in
das Katalysatorbett eingesetzt, dass der Käfig in das Bett vergraben wird
und sich das zweite hohle längliche
Element über
die obere Oberfläche
des Betts hinaus erstreckt. Das Käfigelement ist perforiert oder
aus einem Material mit Öffnungen
hergestellt und er wirkt als Verteiler für das Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial,
das durch das erste hohle längliche
Element geleitet wird. Die Perforationen können einfach in dem Material
gebildet werden, aus dem das Käfigelement gebaut
ist, oder ein Teil des Käfigelements
kann aus Material vom Maschentyp gebaut werden. Das Gebiet des Käfigs, das Öffnungen
aufweist, ist durch den Fachmann leicht bestimmbar. Möglicherweise haben
nur die Seitenwände Öffnungen,
oder möglicherweise
haben andere Bereiche des Käfigelements
wie die oberen und unteren Wände
in gleicher Weise Öffnungen.
Es ist bevorzugt, dass die Größe der Öffnungen
ausreichend groß ist,
so dass irgendeine geringe Menge der Teilchen, die in den umgeleiteten
Strom mitgerissen werden, den Käfig
verlassen kann und in das Bett hinein verteilt werden kann. Die Öffnungen
liegen in der Regel im Größenbereich
von etwa 1/8 Zoll (0,31 cm) bis etwa 1/2 Zoll (1,25 cm) breiten
Löchern
oder Schlitzen. Die Öffnungen
können
alternativ klein genug sein, so dass irgendwelche umgeleiteten Schmutzteilchen
in dem Käfig
festgehalten werden. Umleitschmutzteilchen sind kleine Teilchen,
die in dem Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial enthalten sind, durch
das zweite hohle längliche
Element umgeleitet werden und zu Verunreinigung des Katalysatorbetts
beitragen. Die Umleitvorrichtung ist in das Katalysatorfestbett
eingebettet, so dass der untere Bereich des Käfigs in dem Katalysatorbett
enthalten ist und das umgeleitete Einsatzmaterial an die untere
Schicht des Katalysatorbetts verteilt wird. Die untere Schicht des
Katalysatorbetts ist, wie hier verwendet, das Gebiet, das unter
der Fläche
des Betts angeordnet ist, wo eibe wesentliche Verunreinigung während des
Reaktorbetriebs stattfindet. Dieses Gebiet wird der Fachmann leicht
erkennen. Die obere Schicht ist das Gebiet oberhalb der unteren
Schicht von der Oberfläche
des Bettes bis in eine Tiefe innerhalb des Betts, in dem eine wesentliche
Verunreinigung während
der Reaktorbetriebe stattfindet. Der untere Bereich des Katalysatorbetts
ist typischerweise der Bereich des Bettes, der sich mindestens etwa
2,5 Fuß (75
cm) von der Bettoberfläche
befindet. In Abhängigkeit
von dem gegebenen Betrieb ist es jedoch möglich, dass sich die untere
Schicht des Betts so wenig wie etwa 6 Zoll (15 cm) von der Katalysatorbettenoberfläche entfernt
befindet. In einem derartigen Fall wird nur die obere Oberfläche des
Betts verunreinigt und wird umgangen. Der Fachmann kann unter Berücksichtigung
des Reaktors und des durchgeführten
Betriebs wiederum die Fläche
des Katalysatorbetts festlegen, die umgangen werden soll.
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In irgendeinem gegebenen Bett können eine oder
mehrere Umleitvorrichtungen verwendet werden. Das Käfigelement
kann sich innerhalb der unteren Schicht der Betten auf die gleiche
oder unterschiedliche Tiefen durch das Katalysatorbett erstrecken.
Die hier verwendete Umleitvorrichtung hält die Integrität des katalytischen
Betts aufrecht und hindert die hohen Austrittsgeschwindigkeiten
des zweiten länglichen
Elements daran, das Bett zu erodieren, das Versumpfen des Betts
herbeizuführen,
den Druckabfall zu erhöhen
und die Leistung der Anlage zu verschlechtern.
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Der Reaktor wird betrieben, indem
das in dem Katalysator umzusetzende Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial
zusammen mit einem geeigneten Behandlungsgas, falls erforderlich,
wie beispielsweise Wasserstoff, eingebracht wird. Das Einsatzmaterial kann
eine Flüssigkeit,
ein Dampf oder eine Mischung davon sein. Der Reaktor wird bei geeigneten
Bedingungen für
die Durchführung
des Verfahrens betrieben. Solche Bedingungen sind in der Technik
bekannt und werden durch Verwendung der hier verwendeten Umleitvorrichtung
nicht modifiziert. Der Einsatzmaterialstrom geht die erwünschte chemische
Umsetzung ein, wenn er sich durch das Katalysatorbett bewegt. Am
Anfang, wenn das Katalysatorbett sauber ist und sich keine Schmutzstoffe
oben auf dem Bett abgesetzt haben, wird ein größerer Teil des Flusses durch
das Katalysatorbett anstelle der Umleitvorrichtung fließen. Dies
liegt daran, dass die Umleitvorrichtung, insbesondere das zweite
hohle längliche
Element, typischerweise Rohre, so bemessen ist, dass sie im Vergleich
zu dem sauberen Bett einen deutlich hohen Druckabfall aufweist und
der Fluss den Weg des geringsten Widerstands nimmt. Die zweiten
hohlen länglichen
Elemente sind typischerweise so bemessen, dass sie einen Druckabfall
mit einem Faktor liefern, der in Bezug auf das saubere Bett etwa
5 bis etwa 25 Mal höher
liegt. Wenn das Bett oben während
des Betriebs verunreinigt wird, nimmt der Fließwiderstand durch das Bett
zu und eine zunehmende Fraktion des Flusses wird durch die Umleitvorrichtung
umgeleitet. Die zweiten hohlen länglichen
Elemente, typischerweise Rohre, sind daher so bemessen, dass sie
einen Fließwiderstand
haben, der erheblich höher
als der Fließwiderstand
des sauberen Betts ist. Als Beispiel beträgt der Druckabfall in einem
typischen Wasserstoffbehandlungsreaktor durch eine saubere (nicht
verschmutzte) obere Schicht von 4 Fuß (1,22 m) des Katalysatorbetts
in der Regel 0,5 bis 2 psi (3,5 bis 13,8 KPa). In Abhängigkeit
von dem Betrieb sind die Umleitrohre so bemessen, dass sie einen
Fließwiderstand
von etwa 10 bis. 50 psi (69 bis 345 KPa) mit dem Gesamtdurchfluss
in den Rohren haben. Der Druckabfall durch den oberen Bereich von
4 Fuß (1,22
m) des Bettes überschreitet
mit dieser Umleitanordnung niemals 50 psi (345 KPa). Falls die Umleitrohre
nicht gebraucht werden, kann der Druckabfall nach Verunreinigung erheblich
höher als
50 psi (345 KPa) sein, was ein Abschalten des Reaktors oder Verminderung
des Durchsatzes erfordern würde.
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Die Umleitvorrichtung kann irgendeine
geeignete Struktur sein, die die oben beschriebenen Kriterien erfüllt. Vorzugsweise
haben sowohl das zweite hohle längliche
Element als auch das Käfigelement
eine rohrförmige
Struktur. Die Umleitvorrichtung ist aus einem Material gebaut, das
mit den Betriebsbedingungen des Reaktors verträglich ist. Geeignete Materialien
können
beispielsweise Metalle wie Kohlestahl und Edelstahl, Keramikmaterialien und
andere Verbundmaterialien einschließen, wie mit Kohlefaser verstärkte Materialien.
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Das zweite hohle längliche
Element, durch das das Einsatzmaterial umgeleitet wird, kann einen beliebigen
Durchmesser oder eine beliebige Breite haben, was von der Menge
und Rate des Materials abhängt,
das zu der unteren, nicht verschmutzten Schicht des Katalysatorbetts
umgeleitet werden soll. Solche Durchmesser kann der Fachmann leicht
bestimmen. Der Durchmesser des zweiten hohlen länglichen Elements kann beispielsweise
im Bereich von etwa 0,25 Zoll (0,625 cm) bis etwa 12 Zoll (30 cm), insbesondere
etwa 0,5 Zoll (1,25 cm) bis etwa 6 Zoll (15 cm) und am meisten bevorzugt
etwa 0,5 Zoll (1,25 cm) bis etwa 3 Zoll (7,5 cm) betragen. Das Käfigelement
kann in ähnlicher
Weise irgendeinen Durchmesser haben, beispielsweise etwa 3 Zoll
(7,5 cm) bis etwa 20 Zoll (50 cm), insbesondere etwa 4 Zoll (10
cm) bis etwa 12 Zoll (30 cm) und am meisten bevorzugt etwa 4 Zoll
(10 cm) bis etwa 10 Zoll (25,4 cm). Die Anzahl der verwendeten Umleitvorrichtungen
hängt von
der Größe des Reaktors
und den Durchflussraten in dem Reaktor ab. Wie bereits gezeigt wird
die Anzahl der Umleitvorrichtungen so gewählt, dass die Umleitvorrichtung
einen höheren Fließwiderstand
bietet als die sauberen Betten und weniger Widerstand als ein verschmutztes
Bett. Es können
eine oder mehrere Umleitvorrichtungen verwendet werden. Bei der
Festlegung der Anzahl und Position der Umleitvorrichtungen wird
der Fachmann örtliche
Geschwindigkeiten, Verweilzeiten, Temperaturverteilung, usw. berücksichtigen
müssen.
Die Anzahl und Position der Vorrichtung wird so gewählt, dass
die Leistung der Anlagen erhalten bleibt.
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Der Bereich des Käfigelements mit Perforationen
wirkt als Verteiler für
das umgeleitete Einsatzmaterial in das Katalysatorbett durch das
zweite hohle längliche
Element. Es ist bevorzugt, dass das die Käfigperforationen umgebende
Gebiet mit einer Schicht aus Packmaterial mit einer Größe gepackt ist,
das die Verteilung des umgeleiteten Einsatzmaterials durch das Katalysatorbett
unterstützt.
Das Packmaterial ermöglicht,
dass jegliche in die Umleitvorrichtung strömenden Teilchen nach Verlassen
der Käfigöffnungen
verteilt werden. Das Packmaterial kann irgendein inertes Material
sein, wie Aluminiumoxidkugeln, die typischerweise als Katalysatorträger in einem
Festbett verwendet werden. Das Packmaterial kann auch irgendein
anderes Material oder sogar Katalysatorteilchen sein. Katalysatorteilchen
haben, falls sie gewählt
werden, eine geeignete Größe, um das
umgeleitete Einsatzmaterial zu verteilen. Die Verwendung von Teilchen
zur Verteilung ist lediglich optional und nicht erforderlich. Die
Teilchen liegen typischerweise im Größenbereich von etwa 1/4 Zoll
( 0,625 cm) bis zu etwa 3 Zoll (7,5 cm) und bis zu etwa 4 Zoll (10
cm). Außer
Aluminiumoxidkugeln können auch
mehrere andere Packmaterialien verwendet werden, die in der Regel
in gepackten Türmen
verwendet werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann das zweite hohle. längliche Element eine Vorrichtung
im oberen Bereich aufweisen, um die Trennung von Teilchen von dem
umgeleiteten Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial zu erleichtern. Beispielsweise
kann eine Kappe wie in der Figur gezeigt verwendet werden. Das sich
von dem Reaktoreinlass abwärts
bewegende Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial wird durch die Kappe
zur Richtungsänderung
gezwungen, so dass sich das Einsatzmaterial aufwärts bewegen und dann in die
Umleitvorrichtung eintreten kann. Während die Fließrichtung
des Einsatzmaterials durch die Kappe geändert wird, hindert die Trägheit der
Teilchen diese Teilchenmaterialien an der Änderung ihrer Fließrichtung.
Diese Teilchenmaterialien scheiden sich ab und akkumulieren im oberen
Bereich des Betts. Eine Trennvorrichtung ermöglicht somit das Umleiten eines
rela tiv teilchenmaterialfreien Einsatzmaterials, um den verschmutzten oberen
Bereich des Betts zu umgeben, und die Verschmutzung der inneren
Bereiche des Betts wird minimiert. Während die Trennkappe in Abhängigkeit von
den Größen der
hereinkommenden Teilchenmaterialien die größeren Teilchen entfernt, werden
einige der sehr kleinen Teilchen durch die Trennung mittels Trägheit möglicherweise
nicht abgetrennt. Diese sehr kleinen Teilchen, die sich nicht abtrennen
lassen, haben oft eine so geringe Größe, dass sie das Katalysatorbett
passieren, ohne es zu verstopfen. Falls einige dieser sehr kleinen
Teilchen das Katalysatorbett nicht durchlaufen können, verteilen sie sich in
der Schicht der inerten Packung, die die Käfigperforationen oder -öffnungen
umgibt. Die Zunahme des Druckabfalls wird somit minimiert. Zusätzlich zu
einer einfachen Kappe könnten
auch andere Trennverfahren verwendet werden. Beispiele für diese
Trennvorrichtungen schließen
kleine Zentrifugalabscheider oder Zyklone ein, die oben auf jedem
Umleitrohr befestigt werden.