KR20140088175A

KR20140088175A - 수평성의 결여에 대해 대체적으로 둔감한 분배 요소들이 구비된 가스/액체 혼합물을 위한 분배 플레이트

Info

Publication number: KR20140088175A
Application number: KR1020147014110A
Authority: KR
Inventors: 야신 아룬; 프레드리끄 바제르-바쉬; 프레드리끄 오기에; 샤를리 로그옹; 크리스토쁘 보이에
Original assignee: 아이에프피 에너지스 누벨
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2014-07-09
Also published as: WO2013064756A8; US20140364650A1; KR101932792B1; RU2606618C2; JP2015502245A; US9486752B2; CN103906563B; CN103906563A; FR2982172A1; WO2013064756A1; EP2773450B1; SA112330970B1; BR112014010267A2; BR112014010267B1; RU2014122327A; EP2773450A1; FR2982172B1; JP6089040B2

Abstract

본 발명은 수평성의 결여에 대해 대체로 둔감한 분배 요소들이 구비된 분배 플레이트를 설명하고, 분배 요소는 내부 실린더 (1) 및 외부 실린더로서 칭해지는 두개의 실질적으로 동축인 실린더들로 이루어지고, 두개의 실질적으로 동축인 실린더들을 분리하는 내부 수평 표면 (5) 은 폐쇄된다. 분배 플레이트는 가스 및 액체의 병류 하향류들에서, 보다 구체적으로 "트리클링" 으로서 칭해지는 체제에서 적절하다. 본 발명은 또한 다양한 석유 커트들의 수소 처리 또는 수소화를 위한 프로세스들에 분배 플레이트의 적용에 관한 것이다.

Description

수평성의 결여에 대해 대체적으로 둔감한 분배 요소들이 구비된 가스/액체 혼합물을 위한 분배 플레이트{DISTRIBUTOR PLATE FOR A GAS/LIQUID MIXTURE EQUIPPED WITH DISTRIBUTOR ELEMENTS LARGELY INSENSITIVE TO THE LACK OF HORIZONTALITY}

본 발명은 병류 가스/액체 하향류 모드에서 작동하는 고정된 베드 타입 촉매 반응기들에서 가스 및 액체 분배의 분야에 관한 것이다. 주로 예상되는 적용예는 가스 오일 또는 다른 오일 커트들 (oil cuts) 의 수소 처리이고, 보다 일반적으로 가스/액체 하향류 모드에서 작동하는 하나 이상 반응기들을 사용하는 임의의 프로세스들이다.

대다수의 현존하는 분배기들은 예를 들면 "Gas-liquid distributors for trickle bed reactor: A Review" (R N Maiti and KDP Nigam, Ind Eng Chem Res 2007, 46, 6464-6182) 이라는 문헌에서 설명된 것과 같은 분배 요소들이 제공된 플레이트로 구성된다.

그러한 침니 (chimney) 들은 특허들 US2002/0127160A1, US6093373, US2004/0197245A1, US2007/0241467A1, GB721247, US658738, US2007/145610 및 US5942162 에 설명된 바와 같이 다양한 타입들을 가질 수 있고 플레이트 상에서 다양한 형상들로 위치될 수 있다.

병류 가스 및 액체 하향류 모드에서 작동하는 반응기에서 촉매 베드의 상류에 위치된 분배 플레이트의 목적은 그 하류에 위치된 촉매 배드에서 가능한 균질하게 가스 및 액체의 두개의 상 혼합물을 분배하는 것이다. 플레이트의 침니들로부터의 유출구에서, 두개의 상 혼합물의 유동은 농축된 제트를 일반적으로 형성한다.

다공성 침니들이 구비된 종래 기술의 분배 플레이트들은 중력 유동을 기초로 작동한다. 액체는 침니들의 측벽들을 따라 일반적으로 분배되는 오리피스들 내로 액체를 통과시킴으로써 분배되고 가스는 침니의 상단에서의 개구를 통해 분배된다. 그러나 수평성의 결여는 그 자체 중량 하에서 플레이트의 휨 또는 플레이트가 설치될 때 수평 평면에 대해 상기 플레이트의 시프트로 인해 그러한 플레이트에서 발생될 수 있다.

플레이트의 수평성의 결여가 있는 데서, 액체 트랩의 높이는 분배 플레이트에서 더이상 균일하지 않고, 이는 하류 촉매 베드에서의 액체의 분배에서, 특히 액체의 레벨이 오리피스들의 열에서 폐쇄될 때 불균형에 이르게 한다.

"벨-캡 (bell-cap)" 침니들이 제공된 종래 기술의 분배 플레이트들은 또한 플레이트의 수평성의 결여에 대해 민감하다. 벨-캡 침니는 복수의 슬롯들이 제공된 벨-캡이 위에 놓인 중앙 실린더로써 구성된다. 가스 및 액체는 슬롯들을 통해 그리고 벨-캡의 바닥을 통해, 및 벨-캡과 주 실린더 사이의 공간으로 통과한다. "증기-리프트" 침니들 (특허들 US2007/145610, US5942162) 과 같은 벨-캡 침니의 다른 변형예들은 존재하지만, 작동 원리는 동일하다.

"벨-캡" 침니들의 작동은 벨-캡과 실린더 사이의 공간을 가로지르는 가스에 의해 동반된 액체에 기초된다. 그러나, 플레이트의 수평성의 결여가 있는 데서, 액체 트랩의 높이는 분배 플레이트에서 더 이상 균일하지 않다. 따라서 두개의 오프셋된 침니들 사이의 가스에 대해 개방된 표면들 사이의 거리는 상대적으로 크게 되고 액체 동반은 침니들 사이에서 더이상 균질하지 않고, 이는 액체의 실질적인 오분배를 발생시킨다. 이러한 현상의 주 악화 요인들은 벨-캡의 바닥의 개구 및 많은 수의 슬롯들이다.

제어될 수 없다면, 이러한 오분배는 반응기의 성능을 실질적으로 저하시킬 수 있다.

본 발명의 목적은 작동시 보다 양호한 유연성 뿐만 아니라 종래 기술의 다공성 침니들 및 벨-캡 침니들보다 수평성의 결여에 대해 보다 낮은 민감성을 갖는 분배 요소들을 분배 플레이트들에 제공함으로써 종래 기술의 분배 플레이트들의 분배의 질을 개선시키는 것이다.

본 발명의 분배 플레이트는 직사각형, 정사각형 또는 삼각형 패턴에서 상기 플레이트에서 규칙적으로 분배되는 다양한 분배 요소들로 구성된다.

본 발명의 분배 플레이트의 분배 요소는 거의 동심이고 수직인 두개의 원통형 튜브들로 구성되고, 외부 원통형 튜브에는 가스 및 액체의 통로를 위한 하나 이상 슬롯들이 제공된다.

두개의 동심 튜브들은 가스 및 액체에 대해 환형의 혼합 구역을 결정하고 최종 가스/액체 혼합물이 가능한 균질한 방식으로 반응기의 섹션의 상이한 포인트로 재도입되게 허용하도록 의도된다.

외부 원통형 튜브는 플레이트의 평면에 대해 상승되고, 이는 높이 (h3) 가 특히 고탄화 수소 공급물일 때, 액체 공급물에 함유될 수 있는 불순물들로 인해 가능한 파울링 (fouling) 에 대해 액체 진입 슬롯 또는 슬롯들에 대한 보호부를 형성하도록 규정될 수 있다는 것을 의미한다. 외부 실린더를 상승시키는 것은 또한 액체가 분배 플레이트에서 보다 양호하게 분배되는 이점을 가짐으로써 플레이트의 평면에서 벌크가 감소될 수 있다는 것을 의미한다.

종래 기술의 플레이트들의 작동과 달리, 본 발명의 분배 요소들의 작동은 가스상의 유동의 효과 하에서 두개의 동축인 실린더들을 분리하는 환형 공간의 상승 부분에서의 동반 액체에 주로 기초된다. 환형 공간에서의 유동은 측벽 상에 위치된 표면을 통해서만 통과하고, 이는 건식 슬롯 (가스의 유동에 대해 개방되는 섹션) 의 보다 양호한 제어를 보장하고 따라서 수평성의 결여에 대해 보다 덜 민감한 본 발명의 플레이트를 제공한다.

본 발명의 이점들 중 하나는 건식 슬롯의 높이가 환형 구역 내로 가스의 균질한 진입을 허용하고 결국 침니들 사이로 액체의 균형된 동반을 가능하게 하는 데 항상 충분하다는 점이다.

실제적으로, 이러한 창의적인 분배 요소의 사용은 대부분의 액체 범위에 걸쳐 평균적으로, 플레이트의 수평성의 결여에 대한 민감성을 감소시킬 수 있다는 것을 의미한다.

보다 정확하게, 본 발명은 상기 플레이트의 하류에 위치된 촉매 베드에서 최종 가스-액체 혼합물의 균질한 분배를 보장하도록 복수의 촉매 베드들을 포함할 수 있는 반응기의 다양한 레벨들에 위치된 하향류 병류 모드에서 가스-액체 유동을 위한 분배 플레이트로서 규정될 수 있고, 상기 플레이트에는 정사각형 또는 삼각형 패턴으로 플레이트의 표면에서 규칙적으로 분배되는 분배 요소들이 제공된다.

분배 요소는 직경 (d1) 및 높이 (h1) 를 갖는 내부 실린더 (1) 와 직경 (d2) 및 높이 (h2) 를 갖는 외부 실린더 (2) 로 칭해지는 두개의 실질적으로 동축인 실린더들에 의해 구성되고, 두개의 실린더들을 분리하는 하부 수평 표면 (5) 은 폐쇄된다.

외부 실린더 (2) 의 측벽에는 환형 구역 (3) 내로 가스 및 액체를 진입시키기 위한 적어도 하나의 실질적으로 수직인 슬롯 (4) 이 제공된다. 가스-액체 혼합물은 상향류 스트림으로서 환형 구역 (3) 에 동반되고, 그 후 그 상부 개구 (6) 를 통해 내부 실린더 (1) 내로 통과하고 내부 실린더 (1) 내측에서 낙하하고, 그 후 내부 실린더 (1) 의 하부 단부에 위치된 개구 (7) 를 통해 배출된다.

본 발명에 따르면, 분배 요소의 폐쇄된 수평 표면 (5) 은 10 내지 100 mm 의 범위, 바람직하게 20 mm 내지 60 mm 의 범위의 높이 (h3) 에서 분배 플레이트의 베이스 위에 위치된다.

높이 (h4) 를 갖는 상기 수직인 슬롯들 (4) 의 수는 바람직하게 1 내지 3 의 범위, 보다 바람직하게 1 내지 2 의 범위이다.

분배 요소들 사이의 피치는 바람직하게 100 내지 300 mm 의 범위의, 보다 바람직하게 범위 100 내지 200 mm 의 범위의 정사각형 또는 삼각형 패턴에 따른다.

분배 플레이트의 베이스로부터 카운팅된 분배 요소들의 총높이는 100 내지 500 mm 의 범위, 바람직하게 200 내지 400 mm 의 범위이다.

분배 요소들의 주 치수들 다음과 같이 나타낸다:

외부 실린더의 높이, h2:

외부 실린더의 직경, d2:

내부 실린더의 높이, h1:

내부 실린더의 직경, d1 :

가스-액체 혼합물의 진입 슬롯의 높이, h4:

가스-액체 혼합물의 진입 슬롯의 폭, ef:

플레이트의 베이스 평면에 대한 외부 실린더의 높이, h3:

이들 주 치수들에 대한 값들은 다음의 범위에 있다:

h2 는 100 내지 500 mm 의 범위, 바람직하게 200 내지 400 mm 의 범위이고;

d2 는 15 내지 300 mm 의 범위, 바람직하게 50 내지 200 mm 의 범위이고;

h1 은 100 내지 500 mm 의 범위, 바람직하게 200 내지 400 mm 의 범위이고;

dl 은 10 내지 100 mm, 바람직하게 25 내지 75 mm 의 범위이고;

h4 는 10 내지 500 mm 의 범위, 바람직하게 100 내지 300 mm 의 범위이고;

ef 는 1 내지 5 mm 의 범위, 바람직하게 1 내지 3 mm 의 범위이고;

h3 는 10 내지 100 mm 의 범위, 바람직하게 20 내지 60 mm 의 범위이다.

가스 및 액체를 진입시키기 위한 슬롯들은 상당히 매우 다양한 형상들을 가질 수 있고, 가장 간단하고 바람직한 형상은 직사각형 (h4, ef), 또는 삼각형 형상이고 또한 치수들 (h4 및 ef) 을 특징으로 하고, 삼각형의 포인트는 상향으로 또는 하향으로 지향된다.

본 발명의 분배 플레이트는 몇몇 경우들에서 두개의 실린더들, 그것을 구성하는 내부 및 외부 실린더의 축들 사이에서 소정의 오프셋을 가질 수 있다. 표현 "실질적으로" 또는 "거의" 동축은 그 두개의 축들 사이의 거리가 0 내지 (d2 - d1)/4 의 범위로 될 수 있는 바와 같이 그 가장 넓은 의미로 해석되어야만 한다.

본 발명의 분배 플레이트는 원뿔형 디플렉터들의 세트로써 완성될 수 있고, 각각의 디플렉터는 분배 요소의 아래에 위치되고 원뿔의 넓은 부분은 하향으로 지향된다.

일반적으로, 당업자에게 공지된 임의의 타입의 디플렉터는 본 발명의 명세서에서 사용될 수 있다.

본 발명의 분배 플레이트는 또한 상기 분배 플레이트로부터 20 mm 내지 300 mm 의 범위, 바람직하게 50 mm 내지 150 mm 의 범위의 거리만큼 상기 분배 플레이트의 하류에 위치된 스크린 요소의 세트에 의해 완성될 수 있고, 다양한 스크린 요소들은 또한 상이한 평면들 상에 배치된다. 이들이 존재한다면, 이들 디플렉터들 또는 스크린 요소들은 본 발명의 플레이트의 일체형 부품을 형성한다.

본 발명의 분배 플레이트는 4 내지 30, 바람직하게 8 내지 20 의 탄소 원자들의 수를 갖는 오일 커트들의 수소 처리, 수소화 또는 산화 반응들을 수행하는 반응기들에 주로 적용된다.

보다 일반적으로, 본 발명의 분배 플레이트는 "트리클 베드" 모드에서, 즉 0.1 내지 1.5 cm/s 의 범위의 액체의 표면 속도를 갖는 가스 및 액체의 하향류 병류를 채용하는 반응기에 적용된다.

도 1a 및 도 1b 는 분배 요소를 구성하는 외부 실린더 (2) 및 내부 실린더 (1) 를 도시하는 본 발명의 분배 플레이트의 도해도를 도시하고 내부 실린더에서 외부 실린더 (2) 가 분배 플레이트의 베이스 평면에 대해 높이 (h3) 만큼 상승된다.
도 2 는 본 발명의 플레이트가 종래 기술의 침니 장치와 비교될 수 있다는 것을 의미하는 액체의 표면 속도 (V_SL) 의 함수로서 액체 불균형 지수 (아래에 설명에서 규정됨) 에서의 편차의 그래프를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 플레이트가 "벨 캡 침니" 장치로서 일반적으로 공지된 종래 기술의 장치와 비교될 수 있다는 것을 의미하는 액체의 표면 속도 (V_SL) 의 함수로서 액체 불균형 지수 (아래에 설명에서 규정됨) 에서의 편차의 그래프를 도시한다.

본 발명은 하향류 병류 모드 (downflow co-current mode) 에서 두개의 상의 가스 액체 유동들을 위해 적합한 분배 플레이트로서 규정될 수 있다. 그러한 플레이트는 연속적인 상이 가스상이고 불연속적인 상이 액체상인 유동으로서 규정되는 이러한 타입의 두개의 상 유동에서 사용하는 반응기들에서, 보다 구체적으로 "트리클 (trick1e) 베드" 모드에서 설치를 위해 의도되고, 액체는 거의 규칙적인 트리클들의 형태로 존재하고, 액체의 표면 속도는 0.1 내지 1.5 cm/s 의 범위이다.

분배 요소들은 직사각형, 정사각형 또는 삼각형일 수 있는 패턴으로 분배 플레이트에서 규칙적으로 분배된다.

분배 요소는 두개의 거의 동축인 실린더들, 즉 직경 (dl) 을 갖는 내부 실린더 및 직경 (d2) 을 갖는 외부 실린더로써 구성된다.

이들 두개의 실질적으로 동축인 실린더들은 가스 및 액체가 상향류 모드로 이동하는 환형 구역 (3) 을 규정한다. 가스 및 액체는 외부 실린더 (2) 의 벽을 따라 관통된 하나 이상의 종방향 슬롯들 (4) 을 통해 환형 구역 (3) 내로 사실상 진입된다.

일반적으로 슬롯의 하부 부분은 액체를 진입시키고, 일반적으로 슬롯의 상부 부분은 가스를 진입시킨다. 따라서, 본질적으로 "건식" 슬롯으로 칭해지는 슬롯의 이러한 상부 부분은 소망된 유량으로 가스를 진입시키는 데 충분하다. 본 발명의 분배 요소들의 이점들 중 하나는 가스가 환형 구역 (3) 내로 진입되는 데 항상 충분한 건식 슬롯의 높이로 인해 수평성의 임의의 결여에 대해 낮은 민감성을 갖는다는 점이다.

외부 실린더 (2) 는 플레이트의 베이스까지 내려오지 않고 그로부터 높이 (h3) 에서 정지한다. 종방향 슬롯 (4) 은 플레이트 위의 상기 높이 (h3) 로부터 시작하고 높이 (h3+h4) 로 연장된다.

외부 실린더 (2) 및 내부 실린더 (1) 를 분리하는 수평 표면 (5) 은 폐쇄된다.

종방향 슬롯들 (4) 의 수는 분배 요소 당 2 또는 3 으로 제한되지 않는다. 이들 다양한 특징들은 분배 요소들의 기능이 특히 수평성의 결여가 있는 데서 실질적으로 개선된다는 것을 의미한다. 슬롯들의 수가 감소되고 분배 요소의 바닥이 폐쇄된다는 사실은 액체 트랩의 높이가 보다 양호하게 제어되어 수평성의 결여의 경우에, 어떤 편차를 갖는 두개의 분배 요소들 사이의 가스에 대해 개방된 표면들 사이의 거리가 작도록 충분한 건식 슬롯의 높이를 보장한다는 것을 의미한다.

특허들 US2007/145610 및 US5942162 와 대조적으로, 슬롯에서 가스 및 액체와 접촉하여 두개의 상의 에멀젼이 실질적으로 동축인 실린더들에 의해 규정된 환형 공간의 모두를 점유하도록 형성되므로, 시스템은 유동이 가스 리프트 타입으로 되는 두개의 동심 튜브들 사이에 위치된 부분에서 두개의 상 유동을 한정하는 것이 필수적이지 않다.

실시예들

아래의 두개의 비교예들은 두개의 종래 기술의 장치들과 비교되는 본 발명의 분배 시스템의 이점을 예시한다.

실시예 1 은 침니 (chimney) 들이 제공되는 표준 분배 플레이트를 갖는 본 발명의 분배 장치의 분배 효율을 비교한다.

플레이트 (종래 기술 또는 본 발명의) 가 ΔH = 1 cm 의 수평성의 결여를 받을 때, 플레이트의 수평성의 결여에 대한 민감성은 다음과 같이 액체 불균형 지수를 규정함으로써 정량화된다:

여기서, Q_L _. _침니 _{1, 2} 는 ΔH = 1 cm 의 수평성 결여에 상응하는 높이 차이로 위치된 플레이트의 지수 1 및 2 를 갖는 두개의 침니를 나가는 액체의 부피 유량이다.

액체 불균형 지수에 대해 낮은 값은 수평성의 결여에 대한 낮은 민감성을 나타낸다. 대조적으로, I_qL 에 대해 높은 값은 분배에서 큰 불균형을 나타낸다.

표준 플레이트에는 몇몇 열들로 분배된 액체의 통로를 위한 오리피스들이 관통된 침니들이 제공된다.

이들 표준 침니들의 주요한 특징들은 다음과 같다:

ㆍ침니들 사이에 200 mm 의 삼각형 피치;

ㆍ플레이트의 베이스로부터 50/100/150 mm 의 높이에서의 구멍들의 열들

ㆍ침니 높이: 250 mm;

ㆍ침니 직경: 50 mm;

ㆍ열 당 구멍들의 수 및 크기: 7 mm 의 3 구멍들.

침니들의 구멍들의 구성은 0.2 내지 1.3 cm/s 의 범위의 액체의 속도들의 범위에 대해 그리고 15 cm/s 의 가스 속도에 대해 규정되었다.

본 발명의 분배 요소들은 아래의 표 1 에 주어진 특징들을 가졌다.

지수 1 은 내부 실린더와 관련되고 지수 2 는 외부 실린더와 관련된다.

도 2 는 종래 기술의 플레이트 (실선 커브) 및 본 발명의 플레이트 (점선 커브) 에 대한 액체의 표면 속도 (V_SL) (가로 좌표를 따라) 의 함수로서 액체 불균형 지수 (I_qL) (세로 좌표의 위로) 의 편차를 나타낸다.

종래 기술의 플레이트에 대해, 액체 불균형 지수는 (0.1 로부터 1.3 cm/s 까지) 고려 하에서 V_SL 의 전체 범위에 걸쳐 5% 내지 40% 사이에서 변하고 피크는 오리피스의 상향 개방 (opening up) 또는 차단을 동반하는 V_SL 에 상응한다.

따라서, 가스 및 액체의 통로를 위한 오리피스들의 불연속부들에 링크된 피크들에서 매우 불리한 영향이 존재한다.

대조적으로, 본 발명의 플레이트는 V_SL 의 전체 함수 범위에 걸쳐 액체 불균형 지수 (IqL)

13 % 를 갖는 안정적인 성능을 나타내었다.

이러한 실시예는 본 발명의 장치가 플레이트의 수평성의 결여가 있는 데서 분배의 유연성 및 효율의 현저한 이득 (gain) 을 얻는 데 사용될 수 있다는 것을 나타낸다.

실시예 2 는 ΔH = 1 cm 의 수평성의 결여에 대해 종래 기술에 따른 벨-캡 침니들이 제공된 플레이트의 분배 효율과 본 발명의 플레이트의 분배 효율을 비교한다.

분배 효율은 액체 불균형 지수 (I_qL) 에 의해 다시 정량화되었다; 액체의 표면 속도는 0.1 내지 l.3 cm/s 로 변하였다.

벨-캡 침니 플레이트의 특징들은 아래의 표 2 에 주어진다.

본 발명에 따른 분배 요소들이 제공된 플레이트의 특징들은 아래의 표 3 에 주어진다.

지수 1 은 또한 내부 실린더에 관련되고; 지수 2 는 외부 실린더에 관련된다.

두개의 플레이트들에 대한 액체의 표면 속도 (V_SL) 의 함수로서 액체 불균형 지수 (I_qL) 에서의 편차는 도 3 에 도시된다.

결과는 "벨-캡 침니" 침니 플레이트들 (실선 커브) 에 대한 수평성의 결여에 대해 큰 민감성을 나타낸다.

사실상, 오분배의 정도는 V_SL 의 전체 함수 범위에 걸쳐 100% 보다 컸다.

대조적으로, 본 발명의 플레이트는 부과된 수평성의 결여에 대해 덜 민감하였고, V_SL 의 범위에 걸쳐 액체 불균형 지수는 13 % (점선 커브) 의 값 정도로 실제적으로 일정하였다.

이들 두개의 실시예들은 본 발명의 플레이트의 이점을 명백히 도시하고, 본 발명의 플레이트는 0.1 내지 1.3 cm/s 의 액체의 표면 속도의 범위에 걸쳐, 즉 본 발명의 플레이트가 특히 보다 더 적합한 "트리클 베드" 모드에 상응하여 분배 플레이트의 설치 중에 수평성의 결여의 영향이 매우 약해지도록 허용한다.

Claims

하향류 병류 (downflow co-current) 모드에서 가스-액체 유동을 위한 분배 플레이트로서,
상기 분배 플레이트는 상기 분배 플레이트의 하류에 위치된 촉매 베드에서 최종 가스-액체 혼합물의 균질한 분배를 보장하도록 복수의 촉매 베드들을 포함할 수 있는 반응기의 다양한 레벨들에 위치되고,
상기 분배 플레이트에는 정사각형 또는 삼각형 패턴으로 상기 분배 플레이트의 표면에서 규칙적으로 분배되는 분배 요소들이 제공되고, 분배 요소는 직경 (dl) 및 높이 (hl) 를 갖는 내부 실린더 (1) 와 직경 (d2) 및 상기 분배 플레이트의 평면에 대해 높이 (h3) 만큼 상승된 높이 (h2) 를 갖는 외부 실린더 (2) 로 칭해지는 두개의 실질적으로 동축인 실린더들로써 구성되고, 상기 두개의 실질적으로 동축인 실린더들을 분리하는 하부 수평 표면 (5) 은 폐쇄되고 10 내지 100 mm 의 범위, 바람직하게 20 mm 내지 60 mm 의 범위로 존재하는 상기 분배 플레이트의 베이스 위의 높이 (h3) 로 위치되고, 상기 외부 실린더 (2) 의 측벽에는 환형 구역 (3) 내로 가스 및 액체를 진입시키기 위한 적어도 하나의 실질적으로 수직인 슬롯 (4) 이 제공되고, 상기 가스-액체 혼합물은 상향류 스트림으로서 상기 환형 구역 (3) 에 동반되고 (entrained), 그 후 그 상부 개구 (6) 를 통해 상기 내부 실린더 (1) 로 통과하고 상기 내부 실린더 (1) 내측에서 낙하하고, 그 후 상기 내부 실린더 (1) 의 하부 단부에 위치된 개구 (7) 를 통해 배출되는, 하향류의 병류 모드에서 가스-액체 유동을 위한 분배 플레이트.
제 1 항에 있어서,
높이 (h4) 를 갖는 상기 실질적으로 수직인 슬롯들 (4) 의 수는 1 내지 3 의 범위, 바람직하게 1 내지 2 의 범위인, 하향류의 병류 모드에서 가스-액체 유동을 위한 분배 플레이트.
제 1 항에 있어서,
상기 분배 요소들 사이의 피치는 100 내지 200 mm 의 범위의 치수를 갖는 정사각형 또는 삼각형 패턴인, 하향류의 병류 모드에서 가스-액체 유동을 위한 분배 플레이트.
제 1 항에 있어서,
상기 분배 요소들의 총높이는 200 내지 400 mm 의 범위인, 하향류의 병류 모드에서 가스-액체 유동을 위한 분배 플레이트.
제 1 항에 있어서,
상기 분배 요소들의 치수들은 아래와 같은, 하향류의 병류 모드에서 가스-액체 유동을 위한 분배 플레이트:
(h2) 는 100 내지 500 mm 의 범위, 바람직하게 200 내지 400 mm 의 범위이다;
(d2) 는 15 내지 300 mm 의 범위, 바람직하게 50 내지 200 mm 의 범위이다;
(h1) 는 100 내지 500 mm 의 범위, 바람직하게 200 내지 400 mm 의 범위이다;
(d1) 은 10 내지 100 mm 의 범위, 바람직하게 25 내지 75 mm 의 범위이다;
(h4) 는 10 내지 500 mm 의 범위, 바람직하게 100 내지 300 mm 의 범위이다;
(ef) 는 1 내지 5 mm 의 범위, 바람직하게 1 내지 3 mm 의 범위이다;
(h3) 는 10 내지 100 mm 의 범위, 바람직하게 20 내지 60 mm 의 범위이다;
도면 부호는 아래와 같다:
(h2): 외부 실린더의 높이 (h2);
(d2): 외부 실린더의 직경 (d2);
(h1): 내부 실린더의 높이 (h1);
(d1): 내부 실린더의 직경 (d1);
(h4): 상기 가스-액체 혼합물의 상기 진입 슬롯의 높이 (h4);
(ef): 상기 가스-액체 혼합물의 상기 진입 슬롯의 폭 (ef);
(h3): 상기 플레이트의 베이스 평면에 대한 상기 외부 실린더의 높이 (h3).
제 1 항에 있어서,
가스 및 액체의 통로를 위한 상기 슬롯들은 삼각형 형상을 갖고, 상기 삼각형의 포인트는 상향으로 또는 하향으로 지향되는, 하향류의 병류 모드에서 가스-액체 유동을 위한 분배 플레이트.
제 1 항에 있어서,
상기 두개의 실질적으로 동축인 실린더들, 즉 내부 실린더 및 외부 실린더는 정확하게 동축은 아니지만 0 내지 (d2 - d1)/4 의 범위로 그 두개의 축선 사이의 거리 만큼 중심을 벗어난, 하향류의 병류 모드에서 가스-액체 유동을 위한 분배 플레이트.
제 1 항에 있어서,
상기 분배 플레이트는 상기 분배 플레이트의 일체형 부품을 형성하는 원뿔형 디플렉터들의 세트에 의해 완성되고, 각각의 디플렉터는 분배 요소 아래에 위치되고, 원뿔의 확장된 부분은 하향으로 지향되는, 하향류의 병류 모드에서 가스-액체 유동을 위한 분배 플레이트.
제 1 항에 있어서,
상기 분배 플레이트는 상기 분배 플레이트의 일체형 부품을 형성하고 상기 분배 플레이트로부터 20 내지 300 mm 의 범위, 바람직하게 50 내지 150 mm 의 범위의 거리만큼 상기 분배 플레이트의 하류에 위치된 스크린들의 세트에 의해 완성되고, 다양한 스크린 요소들은 또한 상이한 평면들에 배치되는, 하향류의 병류 모드에서 가스-액체 유동을 위한 분배 플레이트.
4 내지 20 탄소 원자들, 바람직하게 8 내지 20 탄소 원자들을 포함하는 오일 커트들 (oil cuts) 의 수소 처리, 수소화 또는 산화를 위한 프로세스에서 제 1 항에 따른 분배 플레이트의 사용.
"트리클 베드" 모드에서, 즉 0.1 내지 1.5 cm/s 의 범위의 액체의 표면 속도를 갖는 가스 및 액체의 병류 하향류를 사용하는 임의의 프로세스에서 제 1 항에 따른 분배 플레이트의 사용.