用固体颗粒对反应器装料的管理的制作方法
【专利说明】用固体颗粒对反应器装料的管理
[0001]本发明涉及用固体颗粒对容器尤其反应器装料的管理。
[0002]已知利用分离状态下的固体颗粒对反应器尤其化学、电化学、石油或石油化学类型的反应器装料。这些颗粒可以例如呈现珠子、谷粒、圆柱体、球粒、棍棒的形状或任何其他形状，并且通常具有相对小的尺寸。
[0003]颗粒尤其可以是以规则形状或单叶或多叶棍棒形状而实现的通常被挤压的固体催化剂颗粒，其尺寸根据情况可以在几十毫米至几厘米之间变化。
[0004]在本申请中，这是在本说明书的接下来部分更具体地参考的、称为催化剂颗粒在化学反应器中的“密集装料”。然而，所描述的装置可以更一般地应用于将固体颗粒装料到尤其圆柱形的反应器或其他容器中。
[0005]“密集装料”的意思是通过最优化的自由降落效果来装料，以允许目标数量的固体颗粒在最短时间内被均匀地并且尽量一致地装料到给定空空间中。
[0006]为了更好地管理容器的装料，尤其在装料需要密集时，已知的是，在容器内部布置探测器以获得被装料的固体颗粒的床的高度的测量值。
[0007]例如，文献US 2008/0216918 (Comardo等人)描述了一种本发明所涉及的类型的、用于分配固体颗粒的装置，在该装置上安装有激光光源和与计算机通信的检测器。计算机接收来自该检测器的信号并且通过三角测量确定催化剂床的高度值。进行处理以消除与降落过程中的颗粒或灰尘相关联的噪声。例如，给定的测量值仅在与后来的测量值相符合时被接受。保留的测量值被显示在计算机屏幕上。该计算机还将装料的控制信号传送到分配
目.ο
[0008]同样地，文献EP0727250 (JEC)描述了一种固定到侧壁的激光扫描器和用于检测反射光的相机。床的表面被分成小方块并且每个方块被一个接一个扫描。计算机通过三角测量计算床的高度。图像处理使得能够处理大量接收的数据、获得足够的精度以及区分降落过程中的颗粒和已经沉积的颗粒。
[0009]需要更好地管理密集装料。
[0010]提出了一种用于管理用固体颗粒对容器例如反应器装料的方法，包括:
[0011]-在存储器中存储装料期间期望的装料轮廓的建模，
[0012]-在装料期间，从至少一个传感器接收表示被装料到容器中的固体颗粒的床高度的参数的测量值，
[0013]-根据接收的测量值和建模的装料轮廓来确定表示高度的参数的过滤值，以及
[0014]-将这些过滤值传送到装料引导装置以根据这些过滤值制定用固体颗粒装料的控制信号。
[0015]因此，通过基于期望的装料轮廓的建模，能够获得比仅基于在先测量值的现有技术更可靠的、表示高度的参数值，从而能够更好地管理装料。
[0016]对表示装料高度的参数的期望变化进行建模，并且使用该建模来修改或消除测量值，这可以允许例如在引入的错误缓慢改变时避免使装料引导基于错误值，正如上面描述的现有技术的方法的情形。
[0017]本发明不以任何方式受限于其中考虑该建模以确定表示高度的参数的过滤值的方式。
[0018]例如，可以设想纠正或消除与相应的建模值偏离过多的测量值。
[0019]装料期间期望的装料轮廓的建模可以例如包括例如以表格形式两两相关的时间参数值和表示高度的参数值。还可以设想仅存储这样的值:这些值使得能够在参照系中表征以时间为横轴、以表示高度的参数为纵轴的曲线，例如直线的导向系数和该直线上点的坐标。特别地，上文描述的方法可以允许比现有技术更快地执行装料，这尤其在容器是精炼厂中的石油化学反应器时是关键的。
[0020]本发明可以允许自动或近乎自动地用固体颗粒对反应器密集装料。特别地，本发明可以允许避免间歇地中断装料以人工检验颗粒的床的水平和高度。
[0021]由于可靠性和装料时间的该改进，相关单元的不可用性可以比现有技术更短。因此，本发明可以在精炼厂中发现特别有利的应用，因为任何单元停机表示收入的显著损失。
[0022]例如可以设想例如在控制计算机的屏幕上显示表示高度的参数的当前值、例如测量的装料轮廓或者仅仅高度的数值。
[0023]因此，方法也可以包括显示表示高度的参数的过滤值的步骤。
[0024]方法可以可能包括例如由引导装置执行的处理的步骤，该处理步骤在于根据表示高度的参数的过滤值来制定装料控制信号。例如，可以根据过滤的高度值来确定期望的流量值，以确保优化的装料密度，和/或用于控制装料装置打开的信号和/或其他事物。
[0025]本发明当然不受限于实现对颗粒分配装置的打开的自动控制。方法可以例如限于显示过滤的高度值，使得由操作者控制用固体颗粒装料的流量。引导装置因此可以包括屏幕，并且控制信号的制定可以由人类操作者执行。
[0026]措辞“信号”表示电信号，例如数字或模拟信号，以及一些其他特性的信号。本发明不以任何方式限制所使用的信号的特性。
[0027]本发明不限于表示高度的参数的特性。该参数可以例如包括固体颗粒的装料的床的高度或者传感器和该床之间的距离。
[0028]本发明也不限于对装料轮廓建模的方式。例如，可以设想对以下建模:
[0029]-理论装料轮廓，其取决于容器的形状、固体颗粒的流量、期望的密度值和/或被装料的固体颗粒的类型，和/或
[0030]-实验装料轮廓，其是根据表示于在先时刻确定的高度的参数的过滤值以及可能地容器形状和/或固体颗粒的流量来获得的。容器形状和/或固体颗粒的流量可以用于选择线性或非线性回归模型。换言之，根据容器形状和/或固体颗粒的流量，假设这种函数将表示高度的参数关联于装料时间，例如多项式函数或其他函数。
[0031]因此，对于圆柱形容器(即其横截面不随高度变化)以及对于恒定流量而言，可以期望装料轮廓具有直线外观。因此，可以确定理论装料直线和/或最接近在先过滤值的装料直线。在后一种情况下，例如必须依靠线性回归和/或最小二乘类型的方法等。确定回归直线，对于该回归直线而言，过滤值和直线上的相应值之间的距离的平方和最小。换言之，试图使测量偏离预测的平方和最小。
[0032]当然，在反应器的横截面随高度变化和/或具有非恒定流量的情况下，假设的将高度关联于装料时间的函数可以比简单的一阶多项式函数更复杂。该函数可以例如是二阶、三阶或更高阶的多项式函数和/或不同于从一个时间间隔到另一时间间隔所限定的、具有非连续导数的函数(例如分段直线函数)。
[0033]可以设想通过将测量值与来自理论装料轮廓和/或实验装料轮廓的值进行比较来确定过滤值。
[0034]虽然本发明不限于所应用的传感器(或探测器)的类型，但是可以有利地设想雷达探测器。事实上雷达技术特别适用于布满灰尘的环境。
[0035]本发明也不限于所应用的传感器的数量。有利地，设想使用多个传感器，例如四个传感器、五个传感器或更多个传感器。
[0036]有利地并且非限制性地，方法可以包括如下步骤:将表示装料床的高度的参数的至少一个(例如每个)测量值与该参数的至少一个在先值进行比较，例如与该参数的至少一个在先测量值和/或该参数的至少一个在先过滤值。
[0037]有利地并且非限制性地，方法可以包括对于表示高度的参数的至少一个(例如每个)测量值，将该测量值与来自装料轮廓建模的至少一个值进行比较。例如，可以设想将该值与对应于当前时刻和/或在先时刻的、理论装料轮廓的一个或更多个值进行比较。可以设想将测量值与例如对应于当前时刻和/或在先时刻的、实验装料轮廓的至少一个值进行比较。
[0038]有利地并且非限制性地，可以设想将至少一个(例如每个)接收的测量值与至少一个在先测量值进行比较的步骤，并且可以设想在证实测量值在给定时间段内演变过小的情况下忽略当前测量值。探测器被冻结的这种情况事实上可能发生，并且优选的是不考虑相应的值。
[0039]可以设想在存储器中存储针对这些比较的容限阈值。
[0040]例如，对于与实验装料轮廓的比较，可以设想第一容限阈值。