【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、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。
2、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。
3、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，从而维持稳定的操作温度，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。
4、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。
5、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。
6、wo2011/048361中描述了第一
7、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。
8、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。
9、对于例如上述类型的催化剂载体，延伸超出容器的密封件提供至少两个功能。
10、第一，密封件起到引导反应物正确地通过催化剂载体并且大体上防止反应物的旁通流动的作用。例如，在具有向下流的管状反应器中，反应物向下流动穿过反应管，并且因此首先接触催化剂载体的堆叠形成物的最上面的催化剂载体的顶表面。每个催化剂载体的密封件从容器向外延伸，并且其尺寸被设定成使得与反应管的孔的内表面密封接触。该密封接触大体上阻止反应物围绕催化剂载体的侧面通过。因此，反应物被导向以流动穿过催化剂载体的容器的内部，其中反应物接触包含在其中的催化剂。
11、第二，密封件起到物理地支撑反应管的孔内的催化剂载体的作用。例如，每个催化剂载体的密封件从容器向外延伸，并且其尺寸被设定成在插入反应管中时变形，使得获得催化剂载体与反应管的内表面的残余摩擦接合。使用这种密封使得催化剂载体能够自支撑，即残余摩擦接合足够强，无需外部支撑即可维持催化剂载体在反应管内的位置。
12、在管状反应器中，可存在数百或可能数千个此类催化剂载体，并且每个反应管可包含许多催化剂载体，例如堆叠形成物中的多达80个或更多个催化剂载体。因此，将催化剂载体安装到每个反应管中所需的插入力可为高的。特别地，所需的插入力与已经插入反应管中的催化剂载体的数量成比例，因为插入每个催化剂载体需要将所有已经插入的催化剂载体进一步沿着反应管推动。因此，必须在材料和尺寸方面精心设计催化剂载体以承受高压碎力，从而确保它们在安装到反应管中期间不被损坏。
13、此外，为了催化剂载体和反应器的最佳性能，装载应该确保催化剂载体在反应管内的正确对准。在热交换管状反应器中，还期望将催化剂载体放置在热交换区中，使得防止不受控制的加热或冷却。
14、本公开的目的是提供解决这些问题的装载和卸载催化剂载体的设备和方法。
技术实现思路
1、在本公开的第一方面，提供了一种用于将催化剂载体安装到管状反应器的反应管中的方法，该管状反应器是包括在上管板和下管板之间延伸的多个反应管的类型，其中热交换区设置在该上管板和该下管板之间；
2、该方法包括以下步骤：
3、i)提供多个催化剂载体；
4、ii)提供支撑单元，该支撑单元包括用于接合该反应管的内表面的至少一个接合部分；
5、iii)将该支撑单元插入该反应管的第一端部，优选地上端部中，以在该支撑单元的该至少一个接合部分和该反应管的该内表面之间产生摩擦接合；
6、iv)将催化剂载体插入该反应管的该第一端部中，以将该支撑单元沿着该反应管朝向该反应管的第二端部，优选地下端部，推动到安装位置中；
7、其中该支撑单元的该至少一个接合部分的该摩擦接合的量值使得该支撑单元能够支撑两个或更多个催化剂载体的静载荷，以便在附加的催化剂载体没有被插入该反应管的该第一端部中时将两个或更多个催化剂载体固持在该反应管内的适当位置。
8、有利地，支撑单元用作为反应管中的催化剂载体提供物理支撑，特别是在将催化剂载体安装到反应管中的过程期间。由支撑单元提供支撑意味着每个催化剂载体的密封件不再需要支撑那么多或任何催化剂载体的重量，因此密封件可由更薄和/或更具柔性的材料制成。这反过来意味着可减小将每个催化剂载体插入反应管中，并然后将催化剂载体沿着反应管推动到其安装位置中所需的插入力。
9、使用支撑单元还可使得能够使用非自支撑催化剂载体，即，仅在重力作用下沿反应管滑动而不施加任何附加的外部力的催化剂载体。
10、另外有利地，每个单独的催化剂载体的插入力的减小意味着，与插入具有自支撑的密封件的催化剂载体的叠堆相比，在反应管填充期间沿着反应管推动催化剂载体的叠堆所需的最大总插入力可减小。
11、将催化剂载体插入反应管中所需的力减小可使得能够使用与已知催化剂载体相比具有降低的压碎强度的催化剂载体。因此，催化剂载体可形成本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种将催化剂载体安装到管状反应器的反应管中的方法，所述管状反应器是包括在上管板和下管板之间延伸的多个反应管的类型，其中热交换区设置在所述上管板和所述下管板之间；
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述摩擦接合的所述量值被选择为使得所述支撑单元能够支撑三个或更多个、任选地五个或更多个、任选地十个或更多个、任选地二十个或更多个、任选地五十个或更多个催化剂载体的所述静载荷，以便在附加的催化剂载体没有被插入所述反应管的所述第一端部时将三个或更多个、任选地五个或更多个、任选地十个或更多个、任选地二十个或更多个、任选地五十个或更多个催化剂载体固持在所述反应管内的适当位置。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中当将所述催化剂载体插入所述反应管中时，每个单独的催化剂载体与所述反应管的摩擦接合的量值小于所述催化剂载体的重量，使得所述催化剂载体将在其自身重量下沿所述反应管滑动，除非由外部对象支撑。
4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述方法包括：
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述支撑单元的所述至少一个接合部分与所述反应管
6.根据权利要求5所述的方法，
7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法，其中改变所述摩擦接合的所述量值是使用经由所述反应管的所述第一端部和/或所述第二端部施加到所述支撑单元的调节工具进行的。
8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述支撑单元或每个支撑单元不包含任何催化剂材料。
9.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括：通过以下步骤从所述反应管卸载所述催化剂载体：
10.根据权利要求9所述的方法，
11.一种用于管状反应器的反应管的支撑单元，所述管状反应器是包括在上管板和下管板之间延伸的多个反应管的类型，其中热交换区设置在所述上管板和所述下管板之间；
12.根据权利要求11所述的支撑单元，其中所述摩擦接合的所述量值足以使所述支撑单元支撑三个或更多个、任选地五个或更多个、任选地十个或更多个、任选地二十个或更多个、任选地五十个或更多个催化剂载体的所述静载荷，以便将三个或更多个、任选地五个或更多个、任选地十个或更多个、任选地二十个或更多个、任选地五十个或更多个催化剂载体固持在所述反应管内的适当位置。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的支撑单元，其中所述至少一个接合部分是能够可换向地调节的，以用于选择性地增加和减少所述支撑单元与所述反应管的所述内表面的所述摩擦接合。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的支撑单元，其中所述至少一个接合部分包括调节机构，所述调节机构可操作以调节所述至少一个接合部分的长度、突出角度和/或突出长度，和/或调节由所述至少一个接合部分抵靠所述反应管的所述内表面所施加的力，和/或调节所述至少一个接合部分抵靠所述反应管的所述内表面的接合表面积。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的支撑单元，其中所述至少一个接合部分包括从所述支撑单元的主体突出的一个或多个臂、翼、凸缘、边框、突起或裙状部。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的支撑单元，其中所述支撑单元或每个支撑单元不包含任何催化剂材料。
17.一种用于管状反应器的反应管的支撑单元，所述管状反应器是包括在上管板和下管板之间延伸的多个反应管的类型，其中热交换区设置在所述上管板和所述下管板之间；
18.根据权利要求17所述的支撑单元，其中所述至少一个接合部分是能够可换向地调节的，以用于选择性地增加和减少所述支撑单元与所述反应管的所述内表面的所述摩擦接合。
19.一种管状反应器，所述管状反应器包括在上管板和下管板之间延伸的多个反应管，其中热交换区设置在所述上管板和所述下管板之间，所述反应管或每个反应管包含：
20.根据权利要求19所述的管状反应器，其中每个支撑单元支撑两个或更多个催化剂载体，任选地三个或更多个、任选地五个或更多个、任选地十个或更多个、任选地二十个或更多个、任选地五十个或更多个催化剂载体。
21.根据权利要求19或权利要求20所述的管状反应器，其中每个单独的催化剂载体与包含所述催化剂载体的所述反应管的摩擦接合小于所述催化剂载体的重量。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的管状反应器，其中所述反应管或每个反应管包含两个或更多个支撑单元。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的管状反应器，其中所述一个或多个支撑单元的所述至少一个接合部分已经被调...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种将催化剂载体安装到管状反应器的反应管中的方法，所述管状反应器是包括在上管板和下管板之间延伸的多个反应管的类型，其中热交换区设置在所述上管板和所述下管板之间；
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述摩擦接合的所述量值被选择为使得所述支撑单元能够支撑三个或更多个、任选地五个或更多个、任选地十个或更多个、任选地二十个或更多个、任选地五十个或更多个催化剂载体的所述静载荷，以便在附加的催化剂载体没有被插入所述反应管的所述第一端部时将三个或更多个、任选地五个或更多个、任选地十个或更多个、任选地二十个或更多个、任选地五十个或更多个催化剂载体固持在所述反应管内的适当位置。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中当将所述催化剂载体插入所述反应管中时，每个单独的催化剂载体与所述反应管的摩擦接合的量值小于所述催化剂载体的重量，使得所述催化剂载体将在其自身重量下沿所述反应管滑动，除非由外部对象支撑。
4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述方法包括：
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述支撑单元的所述至少一个接合部分与所述反应管的所述内表面的所述摩擦接合的所述量值可通过调节所述支撑单元的所述至少一个接合部分来改变。
6.根据权利要求5所述的方法，
7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法，其中改变所述摩擦接合的所述量值是使用经由所述反应管的所述第一端部和/或所述第二端部施加到所述支撑单元的调节工具进行的。
8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述支撑单元或每个支撑单元不包含任何催化剂材料。
9.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括：通过以下步骤从所述反应管卸载所述催化剂载体：
10.根据权利要求9所述的方法，
11.一种用于管状反应器的反应管的支撑单元，所述管状反应器是包括在上管板和下管板之间延伸的多个反应管的类型，其中热交换区设置在所述上管板和所述下管板之间；
12.根据权利要求11所述的支撑单元，其中所述摩擦接合的所述量值足以使所述支撑单元支撑三个或更多个、任选地五个或更多个、任选地十个或更多个、任选地二十个或更多个、任选地五十个或更多个催化剂载体的所述静载荷，以便将三个或更多个、任选地五个或更多个、任选地十个或更多个、任选地二十个或更多个、任选地五十个或更多个催化剂载体固持在所述反应管内的适当位置。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的支撑单元，其中所述至少一个接合部分是能够可换向地调节的，以用于选择性地增加和减少所述支...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·A·克拉克斯顿，
申请(专利权)人：庄信万丰戴维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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