催化剂箔片和用于将箔片插入催化反应器中的方法和设备技术

提供一种插入设备，用于将至少一个催化剂插入件插入多个反应通道的每个中。该设备包括：盒仓，该盒仓构造成定位多个催化剂插入件；引导元件，该引导元件用于在所述催化剂插入件插入所述反应通道时引导所述催化剂插入件的运动；以及推动件，该推动件将催化剂插入件从所述盒仓通过所述引导元件推出至反应通道中。还提供一种用于将催化剂插入件插入反应通道中的自动方法。该方法包括以下步骤：将所述插入件与反应通道对准；并且将所述插入件穿过引导元件推动至所述通道中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及改进的催化剂箔片构造，并且涉及用于将催化剂箔片插入催化反应器的过程、设备和方法。
技术介绍
催化反应器提供了能够利用催化剂提高化学反应的速度和效率的环境。许多不同类型的反应可以被催化，例如燃烧、甲烷水蒸气重整、Fischer-Tropsch合成；这些都可以用在气一液转换过程中。对于气液转换过程公知不同类型的催化反应器，例如浆态床反应器、固定床反应器和小型反应器。小型反应器包括穿过反应器块体延伸的多个通道。在小型反应器中，将催化剂设置在一表面上，并使反应物与该表面接触。已经提出用催化剂涂覆通道的壁。然而，为了使反应物与催化剂接触的量最大化，通道必须非常小。因此已经提出可将催化剂放置在被引入各个反应器通道的一个以上的箔片上。将催化剂设置在箔片上具有许多优点，包括使少量催化剂的表面积明显增加，并且箔片可具有非常高的空隙度，使得反应物流过通道不会受到不当的阻碍。此外，反应器的整体寿命会受到催化剂寿命的限制，然而如果催化剂设置在箔片上，那么可更换箔片，从而延长反应器的整体寿命。大型反应器可能限定有几千个反应器通道，因而插入催化剂插入件会很耗时。该插入必须小心地进行以避免插入件损坏并且避免阻挡流道的危险。这存在问题，因为要插入通道的箔片的截面积通常与通道本身的截面积相近，因此插入过程必须精确地进行。另外，覆有陶瓷的箔片具有高磨蚀性且难以操作。此外，当通道要容纳形成箔片叠层的多个单独的箔片时，还出现其它问题。
技术实现思路
本专利技术可应用于任何反应器块体，在该反应器块体中有多个供催化剂插入件插入的反应通道。反应器块体本身可包括板的叠层。例如，可通过相应板中的沟槽限定第一和第二流道，板堆叠然后结合在一起。可选地，流道可通过薄金属板限定，所述薄金属板为城堡形并且与平板交替叠置；流道的边缘可由密封条限定。第一和第二流道的性质取决于在反应器块体中要发生的反应。例如用于放热化学反应的通道可在叠层中与用于吸热反应的通道交替布置；在这种情况下必须将适当的催化剂插入各个通道中。例如放热反应可能是燃烧反应，吸热反应可能是甲烷水蒸气重整。在其它情况下，用于化学反应的通道(第一通道)可在叠层中与用于诸如冷却剂的传热介质的通道交替布置。在这种情况下，仅在第一通道中需要催化剂插入件。例如，第一通道可用于执行Fischer-Tropsch反应，在该情况下传热介质为冷却剂。本专利技术设计用于解决或减轻上述问题的一些或全部。根据本专利技术，提供了一种插入设备，该插入设备用于将至少一个催化剂插入件插入多个反应通道的每个中，该设备包括盒仓，该盒仓构造成保持至少一个催化剂插入件；引导元件，该引导元件用于在所述催化剂插入件插入所述反应通道时引导所述催化剂插入件的运动；以及推动件，该推动件将催化剂插入件从所述盒仓通过所述引导元件推出至反应通道中。所述设备可进一步包括将所述引导元件与反应通道对准的装置。此外，所述设备可进一步包括用于监控所述弓I导元件与所述反应通道的对准的装置。所述监控装置可以是照相机、摄影机。可选地，所述监控装置可使用激光或超声技术来监控所述引导元件的对准。所述引导元件可提供孔，所述催化剂插入件构造成在使用中穿过所述孔。所述孔沿其长度可以是锥形的，并且/或者包括辊子，使得所述催化剂插入件在穿过所述引导元件期间略微被压缩。所述盒仓可限定多个沟槽，其中每个沟槽的尺寸和构造设置成定位催化剂插入件。可选地，所述盒仓可限定单个细长沟槽，在该单个细长沟槽中多个插入件可首尾相连地设置。所述盒仓具有尺寸均适于单个插入件的多个沟槽可以是优选的，因为这样使得为了将每个插入件插入反应器而推动每个插入件的距离最小化。由于插入件是高磨蚀性的，为了催化剂在插入件上的完整性，同样也为了盒仓，优选的是使每个插入件必须被推动的距离最小化。作为另一可选例，如果催化剂插入件在插入之前呈单个物体的形式，那么所述盒仓可容纳上下叠置的催化剂插入件的叠层，并且在插入设备的每次操作中，将一个催化剂插入件推出所述盒仓。所述设备还可进一步包括至少一个辊子，所述辊子构造成在催化剂插入件被推出所述盒仓时抵靠所述催化剂插入件的至少一个面。所述辊子可定位在所述盒仓上方，从而在催化剂插入件被推出所述盒仓时沿着所述插入件的上表面滚动。所述辊子提供的向下的力在一些情况下会有助于防止所述催化剂插入件在插入过程期间弯曲。所述推动件可包括具有一端面的推杆，该推杆可构造成在使用中抵靠所述催化剂插入件。所述端面可由弹性塑料制成。另外，根据本专利技术，提供了一种控制系统，该控制系统用于控制根据前述权利要求任一项所述的插入设备，该控制系统包括微处理器，该微处理器构造成接收来自一个以上的传感器的数据；构造成控制所述推动件的致动器和构造成使所述设备的至少部分运动以提供所述引导元件与反应通道之间的对准的致动器。所述传感器中的一个可以是位于所述推动件上的压力传感器。所述传感器中的一个可以是构造成确认所述插入件与所述通道的对准的光学传感器。所述致动器可进一步构造成使所述设备的至少部分运动以提供所述催化剂插入件与所述引导元件之间的对准。所述传感器中的一个可构造成确认通道尺寸适当并且未堵塞。如果识别到一通道堵塞，那么控制系统将不会试图将插入件插入该通道。这会减少设备由于插入件部分地插入堵塞或尺寸不当通道而导致故障的情况的次数。此外，所述控制系统可进一步包括用于存储反应器布局信息的装置，该装置构造成记录来自识别堵塞通道的传感器的数据。用于存储反应器布局信息的装置可以是存储器，该存储器可利用关于反应器中通道状态的进一步相关数据更新。而且根据本专利技术，提供了一种用于将催化剂插入件插入反应通道中的自动方法，该方法包括以下步骤将所述插入件与反应通道对准；以及将所述插入件穿过引导元件推动至所述通道中。所述对准可利用向所述对准装置提供反馈的照相机进行监控。所述催化剂插入件可包括叠置在一起的多个插入元件。所述方法可进一步包括在将所述插入件与所述反应通道对准之前将所述插入元件结合在一起的步骤。所述插入件可利用收缩包装片材结合在一起。所述方法还可包括在所述插入件被推入所述通道时切割并剥离所述收缩包装片材。所述方法可进一步包括，在将所述插入件通过所述引导元件推入所述反应通道的步骤之前检查所述反应通道尺寸适当并且未堵塞的步骤。该步骤可正好在将所述插入件通过所述引导元件推入所述反应通道的步骤之前执行。可选地，该步骤可以在将所述插入件与反应通道对准的步骤之前进行。特别重要的是检查通道对于插入件而言不会太小，因为试图将插入件插入尺寸过小的通道会导致可能使插入设备停机的堵塞。所述方法可进一步包括将第二插入件通过所述弓I导元件推入相同通道的步骤。所述方法可进一步包括将所述引导元件和推动杆移动成与第二反应通道对准并且重复上述步骤的步骤。所述方法可进一步包括将所述盒仓移动成与第二反应器对准的步马聚ο所述插入设备可包括多个推动件和多个引导元件，使得多个催化剂插入件可同时从所述盒仓插入。这仅仅在反应通道限定有间距时是可行的，并且通常优选的是一次仅插入一个催化剂插入件，因为这样简化了将插入件与通道对准的步骤。在催化剂插入件包括多个叠置在一起的插入元件，例如波状箔片和平整箔片的叠层的情况下，它们可在插入之前结合在一起。例如它们可点焊在一起。可选地，它们可临时结合在一起，例本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种插入设备，该插入设备用于将至少一个催化剂插入件插入多个反应通道的每个中，该设备包括：盒仓，该盒仓构造成定位多个催化剂插入件；引导元件，该引导元件用于在所述催化剂插入件插入所述反应通道时引导所述催化剂插入件的运动；以及推动件，该推动件将催化剂插入件从所述盒仓推出，通过所述引导元件并进入反应通道中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：AH里丁，
申请(专利权)人：康帕克特GTL有限公司，
类型：发明
国别省市：GB