[发明专利]用于安装和移除催化剂载体的方法和设备

说明书

一种将催化剂载体(10)安装到管状反应器(1)的第一所选择的反应管(8a)中的方法。该方法包括以下步骤：i)提供安装工具(20)，该安装工具包括：a)安装机架(21)；b)可移动柱塞(22)，该可移动柱塞安装到该安装机架，并且被构造用于将一个或多个催化剂载体推入该第一所选择的反应管；和c)一个或多个锚固件(23)，该一个或多个锚固件用于将该安装机架可释放地附接到该管状反应器；ii)通过接合位于该第一所选择的反应管(8a)旁边的一个或多个反应管(8b)中的该一个或多个锚固件(23)，将该安装工具(20)附接到该管状反应器(1)，以便将该可移动柱塞(22)与该第一所选择的反应管(8a)对准；以及iii)致动该可移动柱塞(22)以将该一个或多个催化剂载体(10)推入该第一所选择的反应管(8a)。

本公开涉及用于安装和移除催化剂载体的方法和设备。特别地，本公开涉及用于将催化剂载体安装到管状反应器的反应管中的安装工具、方法和系统。另外，本公开涉及用于将催化剂载体安装到此类反应管中以及用于清空最初至少部分地填充有催化剂载体的此类反应管的方法和附件。另外，本公开涉及用于安装到此类反应管中的催化剂载体和相关联部件。

背景技术

常规地，所谓的固定床管状反应器包括包含多个管的反应器壳体，该多个管通常是圆柱形的，并且该多个管通常直接填充有催化剂颗粒。在使用中，传热介质流过这些管外部的反应器壳体，并且从而通过跨管壁的热交换来调节管中催化剂的温度。因此，当反应是放热反应时，传热介质将允许将热量从催化剂中移除，并且当反应是吸热反应时，传热介质将向催化剂提供热量。

对于一些反应，反应的热效应是适度的，使得因此它们不会出现问题，或者它们可以是容易管理的。在一些情况下，热效应足够小，可使用大直径管。这样做的益处是管内存在大量的催化剂。

然而，对于更多的放热反应或吸热反应，有必要经由管壁向传热介质进行高效的传热，以使反应器内的条件能够得到控制，从而保持稳定的操作温度，以避免有害效果的发生。对于放热反应，此类影响可包括副反应的发生、对催化剂的损害(诸如通过烧结催化活性位点)，以及在最坏的情况下，热失控。吸热反应的有害效果可包括反应的淬灭。

为了实现期望的效率，必须最大化每单位长度的管壁表面积。在过去，这是通过安装更大数量的较小直径的管来实现的。在一些反应中，尺寸限制意指管的内径仅为约15mm至40mm。然而，对此多重管的使用增加了反应器的成本和复杂性。

因此，为了试图减轻这些问题，已经开发了一种另选方法，特别是对于更多的放热反应或吸热反应，其中催化剂不直接装入到反应管中，而是包含在多个催化剂载体中，该多个催化剂载体被构造成坐置在反应管内。

WO2011/048361中描述了第一类型的此种催化剂载体。此布置寻求优化管壁处的热传递，使得即使对于更多的放热反应或吸热反应，也可使用更大的管和更大体积的较小的催化剂颗粒。WO2011/048361中描述的催化剂载体包括用于在使用时固持催化剂的环形容器。该容器具有限定管的打孔内壁、打孔外壁、封闭环形容器的顶表面和封闭环形容器的底表面。封闭管底部的表面由环形容器的内壁形成。裙状部自环形容器的打孔外壁从容器的底表面处或附近的位置向上延伸到密封件的位置下方的位置。密封件位于顶表面处或附近并且从该容器延伸出一定距离，该距离延伸超出裙状部的外表面。

WO2012/136971中描述了第二类型的此类催化剂载体。在此布置中，催化剂载体包括：用于在使用时固持整体式催化剂的容器，所述容器具有封闭容器的底表面和从所述容器的底表面向上延伸到密封件的位置下方并与之间隔开的位置的裙状部，该裙状部定位成使得在整体式催化剂的外表面和裙状部之间存在空间；以及密封件，该密封件位于整体式催化剂的顶表面处或附近，并从整体式催化剂延伸出一定距离，该距离延伸超出裙状部的外表面。

WO2016/050520中描述了第三类型的此类催化剂载体。在此布置中，催化剂载体包括用于在使用时固持催化剂的容器。该容器具有封闭容器的底表面和顶表面。载体外壁从底表面延伸到顶表面，并且密封件从该容器延伸出一定距离，该距离延伸超出该载体外壁。该载体外壁具有位于该密封件下方的开孔。