一种用于化学反应器的转化器100，所述转化器具有：基本上圆柱形壳形式的底部105，所述底部具有内部空间105a，中部110，所述中部包含中空圆柱形容器并且与所述底部105密封流体连通，顶部115，所述顶部包含直径大于所述中部110的基本上圆柱形的壳，所述转化器具有所述顶部115的内周上的螺纹锁紧机构140，可拆装上头盖125，所述上头盖包括圆柱形保持器环(130)和由所述保持器环130固定于适当位置的圆柱形顶头盖225，其中所述顶部115和所述保持器环130上的第一和第二系列螺纹锁紧脊构造和排列为共同作用，从而将催化剂筒200锁在所述转化器100中并密封所述转化器100。
【技术实现步骤摘要】
本装置涉及用于容纳用于化学反应器的催化剂筒的转化器，所述筒可以作为单元被具有新的或再生的催化剂的筒替换。该转化器的结构和设计有利于所述催化剂筒的插入和替换。
技术介绍
一些化学反应需要使用非常不稳定的催化剂，比如自燃催化剂，其不能以常规方法装入反应器中。例如，一些催化剂的反应性使得它们在置于反应器流中之前必须保持密封在惰性气氛中。希望的是具有一种用于将这种活性催化剂转移至反应器，而不需要将包含的催化剂与周围空气接触的系统。还将有利的是具有一种系统，其中将催化剂装载入反应器和从反应器中卸载可以比常规反应器系统以更短的时期完成。很少的现有技术专利致力于处理这些需求。例如，Dewdney等人的美国专利号3,986,985公开了，熔融并固化的含有至少96.5％的具有1.2∶1至1.4∶1的氧/铁原子比的氧化铁的氧化铁催化剂通过在氢中加热被活化并用于有机化合物的氢化，尤其是己二腈向六亚甲基二胺的氢化。该专利建议了，可以将催化剂容纳在筒中，所述筒可以被单独转移至反应器，但没有公开或提示所述筒或反应器的任何设计。Schirmer等人的美国专利号7,638,039公开了对在反应器内的催化剂的原位替换。在一个实施方案中，所述装置包括在催化反应器中原位替换催化剂体的方法，所述方法包括从催化反应器内催化层的至少一个模块化部分原位移除催化剂体并且用包含催化功能的替换体原位替换移除的催化剂体，其中所述层内总催化剂体的至少10％被替换。然而，Shirmer等人没有公开最初如何用不稳定的催化剂，比如必须在惰性气体下保持的催 化剂装载反应器。此外，很多化学反应必需在高温和高压下进行，从而可替换催化剂筒不能被构造为具有足够厚的壁以容纳反应并保持足够轻而用于插入和替换，甚至在使用重型起重机的情况下。
技术实现思路
本申请公开了一种用于容纳用于化学反应器的催化剂筒的转化器容器，所述筒可以作为单元被具有新的或再生的催化剂的筒替换。与常规化学反应器中的催化剂替换相比，该转化器容器的结构和设计有利于所述催化剂筒在短时间内插入和替换。在一个方面，所述装置属于一种用于化学反应器的转化器100，所述转化器100包括：底部105，所述底部105包含具有内部空间105a的基本上圆柱形的壳，竖直延伸通过所述底部105的底端的入口管106，和至少一个在径向上偏离所述入口管106并且延伸通过所述底端的出口孔108；中部110，所述中部包括中空圆柱形容器，与所述底部105密封流体连通；顶部115，所述顶部115包括直径大于所述中部110的基本上圆柱形的壳，具有螺纹锁紧(breech lock)机构140，所述螺纹锁紧机构140包括在所述顶部115的内周上的第一系列螺纹锁紧脊118，用于密封所述转化器；和可拆装上头盖组装体125，所述可拆装上头盖组装体125包含保持器环(retainer ring)130和由所述保持器环130固定就位的圆柱形顶头盖225，所述保持器环130在其外周上具有形成螺纹锁紧啮合的第二系列螺纹锁紧脊135，其中所述第二系列螺纹锁紧脊135构造和排列为与所述第一系列螺纹锁紧脊118共同作用，以将催化剂筒200锁入所述转化器100中并密封所述转化器100。内部空间105a可以基本上是半球形或基本上是椭圆形形状。转化器可以含有可移除的催化剂筒。转化器提供足够的壁厚度以在高温/高压下进行反应，而可移除的催化剂筒对于运输、插入和移除来说足够轻。螺纹锁提供快速的移除和替换。催化剂筒200可以包括：圆柱形外壳，所述圆柱形外壳具有顶端205和底座206；立管220，所述立管具有延伸至接近所述圆柱形外壳的高度的上端，和套在所述入口管106上并与所述入口管106流体连通的下端； 一个以上在所述底座中的出口开口216；和安置所述外壳内的催化剂。催化剂筒的这种构造特别适合于转化器。附图说明根据在此仅作为说明并参考附图给出的用于化学反应器的催化剂筒的详述，申请人在本文中公开的内容的更多的细节和优势将变得清楚，在附图中：图1A是本技术的装置的转化器的平面图；图1B是图1A的转化器的分解视图；图2A是本技术的装置的转化器的侧视图；图2B是图2A转化器的沿线2B-2B的剖视图；图3是转化器底部的详细横截面视图；和图4是转化器顶部的详细横截面视图。具体实施方式本文所述的是一种用于容纳催化剂筒的转化器容器，尤其是用于在高压和/或高温下进行的化学反应，其是化学反应器的部分。在一些化学反应中，经常为粒料或颗粒等形式的催化剂，当活化时非常不稳定，并且甚至可能自燃，需要将整个催化剂床覆盖在非反应性气体，如氮或一种惰性气体中。当需要这种催化剂时，装载和卸载反应器可能非常危险，因为必须避免与周围空气的接触。因此，催化剂不能仅以常规方式倒入催化剂床中，而是如上文所述，在装载和卸载操作期间必须用非反应性气体覆盖。申请人开发了一种独特的系统，用于通过使用筒，将这种不稳定的催化剂运输和转移至、运输和转移入以及运输和转移出化学反应器，所述筒填充有在其化学活化之前的催化剂前体，并且在催化剂活化和插入反应器过程中相对周围空气密封。然而，为了将催化剂筒制造为足够轻以运输至反应器列、插入反应器列和从反应器列移除，圆柱形外壳的壁厚度不足以当反应物在高压和/或高温下通过催化剂床时保留它们。因此，现在公开的装置是用于容纳催化剂筒的转化器容器，所述催化剂筒在化学反应器列中位置基本固定，并且因此可以被构造为具有更厚的壁和适于高压/温度操作的密封装置。转化器包裹催化剂筒并且设计为允许所述筒容易地移除和插入，以更新催化剂。现在将更具体地描述附图中描述的实施方案中的装置。图1A是本文要求的装置的转化器容器100(有时称为“转化器”)的平面图，该图从底部显示它。所述转化器100整体上基本上是圆柱形，具有底部105、中部110和直径比装置其余部分稍大的顶部115。底部105由入口管106(优选地位于中间)和至少一个出口孔108(偏离所述入口管)穿孔。图1B是图1A的转化器的分解图，其另外图示了，入口管106包括至少三个不同部分：入口管连接法兰106a，用于连接用于化学反应物流体的输入管；减小的直径的入口管插入部106b，将其改变大小和构造为套在催化剂筒的立管220内(图2B)；和连接法兰106c，通过所述连接法兰106c，入口管螺栓固定于转化器100底部。转化器的顶部115具有保持器环130，所述保持器环在其外周上具有纵向系列的间断的螺纹锁紧脊135。图2A是转化器100的侧视图，并且图2B是图2A沿线2B-2B的剖视图，其更详细说明整体系统。例如，作为入口管106的总体排布，可以看到出口孔108与下部105的内部空间105a之间的流体连接。同样，在横截面视图中可以观察到顶部115的内部排布。显示了，在转化器内具有顶部205、底部206和立管220(优选布置在所述筒中央)的催化剂筒200的排布，使得立管220的下端套在入口管106的上插入部106b上，该组合提供了化学反应物到催化剂的入口(为了清楚，未显示)。催化剂筒底部的出口开口216为化学产物提供出口。筒还可以在其顶部装有吊钩(未显示)，以利于利用如高架起重机将筒提进或提出转化器容器。筒一般可以是圆柱形形状，具有0.1至10米(m)，如0本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于化学反应器的转化器(100)，所述转化器(100)包括：底部(105)，所述底部(105)包含具有内部空间(105a)的圆柱形的壳，竖直延伸通过所述底部(105)的底端的入口管(106)，和至少一个偏离所述入口管(106)并且延伸通过所述底端的出口孔(108)；中部(110)，所述中部包括中空圆柱形容器，与所述底部(105)密封流体连通；顶部(115)，所述顶部(115)包括直径大于所述中部(110)的圆柱形的壳，具有螺纹锁紧机构(140)，所述螺纹锁紧机构(140)包括在所述顶部(115)的内周上的第一系列螺纹锁紧脊(118)，用于密封所述转化器；和可拆装上头盖(125)，所述可拆装上头盖(125)包含保持器环(130)和由所述保持器环(130)固定就位的圆柱形顶头盖(225)，所述保持器环(130)在其外周上具有形成螺纹锁紧啮合的第二系列螺纹锁紧脊(135)，其中所述第二系列螺纹锁紧脊(135)构造和排列为与所述第一系列螺纹锁紧脊(118)共同作用，以将催化剂筒(200)锁入所述转化器(100)中并密封所述转化器(100)。
【技术特征摘要】
2014.09.12 US 62/050,0151.一种用于化学反应器的转化器(100)，所述转化器(100)包括：底部(105)，所述底部(105)包含具有内部空间(105a)的圆柱形的壳，竖直延伸通过所述底部(105)的底端的入口管(106)，和至少一个偏离所述入口管(106)并且延伸通过所述底端的出口孔(108)；中部(110)，所述中部包括中空圆柱形容器，与所述底部(105)密封流体连通；顶部(115)，所述顶部(115)包括直径大于所述中部(110)的圆柱形的壳，具有螺纹锁紧机构(140)，所述螺纹锁紧机构(140)包括在所述顶部(115)的内周上的第一系列螺纹锁紧脊(118)，用于密封所述转化器；和可拆装上头盖(125)，所述可拆装上头盖(125)包含保持器环(130)和由所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵增勋，迈克尔·C·奎因三世，约翰·J·奥斯特麦尔，道格拉斯·J·里斯特勒，
申请(专利权)人：因温斯特技术公司，
类型：新型
国别省市：瑞士;CH
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