[发明专利]用于将固体颗粒装载到封装物内的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将固体颗粒装载到封装物内的设备，所述设备特别地可以用于通过形成分散颗粒所需的移动设备的带状物的构造来改进封装物的装载型面的形状。

更具体地，本发明涉及将分离状态的固体颗粒装载至固定床反应器，所述固定床反应器特别地是化学、电化学、石油或石油化工类型的，而所述固体颗粒例如可以呈球状、粒状、柱状、盘状、杆状或其它任何形状体，且其通常具有较小的尺寸。

特别地，颗粒可以是分子筛或固体催化剂微粒，其通常被挤压并形成不规则形状或者形成具有单一或多个瓣片(lobe)的杆的形式，所述杆的尺寸可以根据情况而从十分之几毫米到几厘米变化。

在本说明书的其余部分中将更具体地涉及这种被称为化学反应器中催化剂微粒的“密集装载”的应用，但根据本发明的设备适于将任意其它类型的固体颗粒装载到任意类型的封装物内。

对于本发明的目的，“密集装载”表示通过利用优化的簇射效应(effet de pluie)以最小空间和最少时间尽可能均匀地并一致地装载最多数量的固体颗粒。

背景技术

已知用于提高化学反应器中催化剂颗粒的固定床密度的多种方法和设备。所有这些方法的共同特征在于：通过反应器的顶部引入待装载颗粒，并且各个颗粒在其下落期间与固定的或可移动的机械偏转器碰撞，从而引起颗粒的随机偏转。理论上，以此方式从颗粒的竖直降落轨道偏离的颗粒由于簇射效应单独并自由地落到填充面(front de remplissage)的整个表面上，颗粒在该表面上形成致密、均匀的沉积物。

在本申请人对反应器装载系统的优化工作过程中，本申请人已研制了一种填充设备，该填充设备通过使用用于分散固体颗粒的、包括可枢转地连接到旋转轴的柔性偏转器/导流板(d éflecteurs)的移动设备，很大程度上减少了偏转器系统的位阻，并有利于其在反应器中的安装。在专利申请文件EP 0 007 854中描述了这种基本系统，并且在申请文件EP 0 116 246、EP 0 769 462和EP 1 776 302中公开了对这种填充设备的改进。

即使具有一组高性能偏转器，在反应器的填充期间催化剂颗粒的行为(comportement)也可能与以上描述的理论行为不同。也称为“装载型面”的“填充面”——即催化剂床和反应器的未被填充的部分之间的界面——有时可能基本上脱离水平面和/或在填充面上具有隆起和/或凹陷。特别地，如果催化剂颗粒具有非均质的形状，则可以将其沿优选方向定位，因此产生了通过催化剂床的液体装载和反应气体的优先路径。这可能使得例如在流体动力学方面反应器的操作不令人满意，并且最终可能引起用户的利润损失。

目前，本发明申请人能够给其顾客提供具有最小隆起和凹陷的、填充面不超过10％的坡度保证，但还是在不断寻找方法减小此值并且提高装载性能，以便使得填充有密集装载设备的反应器的操作最优。

此外，由于装载时间的减少和/或待装载的封装物的容积的增加而导致催化剂颗粒的装载速率增加，可能导致前述类型的装载型面变形。

不令人满意的填充面可以通过改变移动设备的旋转速度而在一定程度被校准，但是在一些情况下，移动设备的渗透率被证实是不足够的。这可能导致在反应器横截面中的特定点处催化剂颗粒缺少——特别是局部缺少——或者较低的密度。这种缺少——例如可以是局部的——或者这种较低的密度可以特别地以与移动设备的旋转轴线同心的环的形式分布。

发明内容

为了本发明的目的，移动设备的渗透率被定义为通过设备而没有被设备偏转的固体颗粒量与装载颗粒总量的比例，并且该比例通常从2％变至50％。

在对将固体颗粒密集装载到封装物内——特别是涉及将催化剂颗粒装载到具有不同高度和装载直径的化学反应器中——的方法的深入研究期间，本申请人发现：如果特别是在精确限定的位置处改变移动设备的一些部件带的形状，则部分催化剂颗粒优选地通过该移动设备，并且可以用于部分地或完全地校正上文提到的装载型面的某些或全部不充分的平整度。

因此本申请人研制了一种设备，该设备在基于与EP 0 769 462中所公开的密集装载系统(称为“Densicat”)相同的原理的同时，并且在同样易于安装在反应器中且易于操作的同时，还可以改进任意类型的反应器的装载型面。

根据第一方面，本发明提出一种用于将固体颗粒装载——特别是一致且均匀地装载——到封装物内的设备，包括：

-用于进给待分布的固体颗粒的装置，该装置适于定位于待装载的封装物的上部并且该装置将固体颗粒沿基本竖直的方向排放入进给管道中，