[发明专利]填充管式催化反应器的移动设备

说明书

本发明涉及填充由多根平行管子(1)组成的催化反应器中的至少一根管子(1)的移动设备，这些管子填充颗粒状的催化剂(9)。所述装置特征在于，其包括：具有筛状底部(34)的催化剂存储槽(2)，筛状底部的每个孔能够与反应器的一根管子(1)相符；针对每一根待填充管子(1)的一催化剂(9)计量系统(3)；和同时将包含在计量系统(3)中的催化剂(9)释放到待填充管子(1)的装置。

技术领域

本发明涉及一种填充由多根具有平行面的管子组成的催化反应器中的管子的设备，这些管子最终填充颗粒状的催化剂。

本发明所关注的催化反应器由数千根垂直放置的管子组成，这些管子具有相对其直径其长度较显著的特性，通常具有大约100或以上的长度与直径之比。因此这些管子长而细。

根据实际中可能遇到的尺寸实例，管子长度超过2m时，直径大约为20mm至50mm。管子填充颗粒状的催化材料，这些催化材料有时具有球形面，有时具有圆柱面或者不明显的形状，其形状不明显时，其尺寸大约为5mm至10mm,或者甚至大一点点。根据其形状和成分，这些颗粒几乎为脆性构成。

在化工业中这种催化反应器的使用非常广泛，例如，在氨合成，硝酸，硫酸，丙烯酸和甲醛制造以及石油化学中使用。

为了保证反应器的运行，必须定期清空使用过的催化珠粒或颗粒。在这种情况下，在称为催化剂卸载操作的过程中，为了在反应器的一次全部清空，必须清空每根管子中使用过的颗粒物质。反应器然后在加载操作过程中将进行填充新的催化材料颗粒的操作。

管子的加载有许多约束。首先完成管子的加载是单调乏味的，因为要加载的管子的数量非常大，涉及大量的重复操作。然后，加载管子不是一项简单的任务，这一点随后可以看到。最后，尽管该操作固有的难度，时间因素很重要。

卸载和加载催化剂的操作实际上要求中途有暂停以进行生产线维修，因明显的经济原因，该暂停必须尽可能短。

而且，考虑到通常由重金属组成的催化剂的化学或物理性质，必须防止或至少尽可能地限制粉尘的产生和扩散，以便操作人员不会或只会轻微地暴露在粉尘中。

催化剂颗粒或珠粒的尺寸相对所述直径是显著的，其主要问题之一在于不管所选的加载方案如何颗粒可能受阻塞形成塞子这一事实。在为了优化反应器运行，在每一管子内可能堆叠数层不同性质的颗粒状物质，且从上层到下层颗粒尺寸逐渐减少的情况下，问题不会更少。

实质上，在合理的时间内，在不会降低颗粒活性且不会过早排放粉尘的情况下在长而细的管子内加载具有上述尺寸颗粒毫无疑问是一项比较困难的操作。

背景技术

目前优先使用的方案之一包括建立用于加载5根，10根，或20根管子的机器。这些机器，相对庞大，具有与待填充管子数目一样多的隔间，例如10隔间。在每个隔间内，操作员放置了预定的催化剂剂量，该催化剂剂量精确地对应于要倒入到一根管内的催化剂的量。通过一挠性管连接到每一个隔间的漏斗并列地插入到待填充的充反应器管内。最后，操作员激活催化剂的卸载，在给定的时间内，催化剂通过一振动系统从隔间进入管道，然后进入漏斗，最后进入反应器的管子。

剂量配制和处理，催化剂在管道和漏斗中的行进，及操作的重复使该加载方法的质量具有随机性。

如所述的先有技术的一种机器在只填充10根管子时要求在延伸大约400根管子的地面上有一支承面。这些机器是如此庞大以致同时填充30多根管子是比较困难的。

根据现有技术，另一种在管子里加载催化剂的方法包括在待填充管子内插入加载套管。这种套管具有一按管子所需填充高度计算的长度，一比管子直径小的直径，且具有一位于包围管子的管状板上的法兰(具有一校准的通道孔)。操作员直接将催化剂散在地上，以便用手刷将套管填充至边缘。然后从管子上拆下套管，再引入到管子内以便检查管内催化剂的加载高度。在用手刷填充套管的过程中处理催化剂时，该设备具有产生大量粉尘的缺陷。进一步地，清空套管单调乏味，且只有珠状颗粒可用这种方法加载。