催化剂加载工具的制作方法

催化剂加载工具的制作方法
【专利摘要】本发明提供了用于将颗粒材料加载至催化反应器中的加载托盘，该催化反应器包括上管板和从该管板向下延伸的反应管阵列；其中，加载托盘包括：加载模板、一个或多个支承件以及真空出口，其中加载模板包括一个或多个加载开口；一个或多个支承件用于将加载模板间隔在管板上方以在加载模板与上管板之间形成体积；以及真空出口用于将吸力施加至位于加载模板与上管板之间的体积。
【专利说明】催化剂加载工具

【技术领域】
[0001 ] 本发明大体涉及用于将颗粒催化剂材料加载至催化反应器中的催化剂加载工具；填充套筒；以及使用催化剂加载工具将颗粒催化剂加载至催化反应器中的方法。具体地，本发明涉及将催化剂球加载至具有多个竖直对准的平行反应管的催化反应器容器中的设备和方法。

【背景技术】
[0002]化学药品通常通过大型工业催化反应器中的反应以工业规模制造。通常使用的工业催化反应器类型设置有多个竖直布置的平行反应管，其中上述反应管在操作期间部分或完全填充有催化剂颗粒或催化剂球。化学反应物通过反应管从而与催化剂接触以进行反应。这种反应器通常称为多管反应器。这些类型的反应器是已知的，并在专利公开GB3, 223，490 以及 US6409977 中进行了描述。
[0003]典型的催化反应器呈柱形，并且直径为2至9米，高度为5至50米。原则上，这种反应器可具有任何尺寸，尤其可大于或者小于上述典型尺寸，限制条件与物理构造限制和反应要求关联。过去几年尤其在石油化学工业中总的趋势是增大催化反应器尺寸。
[0004]反应器通常设置有柱形壳体，该柱形壳体包含大量竖直对准的平行反应管，500至40，000个。反应管具有连结(例如焊接)至上、下管板中的开口的上端部和下端部。管板在柱形壳体中水平延伸，并且通常定位成邻近其端部凸缘。反应器壳体的上、下端部由穹状件封闭，其中该穹状件能够被打开以允许访问内部从而在反应管中进行维修和催化剂替换。例如，穹状件可设置有人孔以允许工人访问或者可以是可移除的。因为冷却管延伸通过穹状件而达到反应器芯部，所以通常穹状件是不可移除的或者不便于移除的。这些冷却管会使得移除反应器的穹状件变得复杂或者不可能。
[0005]反应管在其端部是敞开的，并且可具有约2cm至15cm的内径。其连结(例如通过焊接)至设置于管板中的开口的图案中。管板中开口的图案和管的数量适于反应器中执行的化学反应以及反应的规模，但通常开口以0.3cm至5cm或更大的优选恒定间距(即一个孔的外周与其相邻孔的外周之间的最短距离)等距隔开。
[0006]催化剂颗粒被加载入反应管。催化剂颗粒以各种尺寸和形状提供，通常为球形或柱形，并且具有约Imm至25mm，更通常为2mm至15mm的公称直径。反应管与催化剂球在尺寸上相配，以允许颗粒以受控的方式进入反应管，从而最小化桥接(bridging)的风险。典型地，颗粒具有的最大尺寸是反应管内径的0.1至0.8倍，更通常0.15至0.6倍，更通常0.25 至 0.4 倍。
[0007]小心地将加载催化剂颗粒至反应管中对于确保催化剂反应如期望的那样进行非常重要。具体地，需要:实现颗粒在反应管内的正确加载密度；确保每个反应管具有容许范围内的类似充填密度(pack density);避免桥接，即当两个或更多颗粒在管中彼此抵靠着楔入时的空隙形成会形成错误的基础；将催化剂填充至反应管中正确的水平，即当需要时允许足够的管预留空间；尽可能避免粉尘进入反应管；以及避免由恶劣的填充实现导致催化剂颗粒的粉碎和/或消耗。当将催化剂加载至反应器管中时，最好限制加载孔口，使得催化剂颗粒一个接一个地进入，主要是因为这降低了桥接的风险。
[0008]常规使用的加载方法是模板加载。在这种方法中，提供了大型定制模板。该模板形成了孔网格，孔的间隙与管板中的反应器管端部的布置相配。模板放置在反应器的管板上方。通过多达四人扫动模板上的催化剂，将催化剂倒在模板上并且加载至反应器管端部。
[0009]传统加载过程的问题在于会释放并且生成催化剂粉尘和细粒。虽然催化剂材料通常在制造或分派时进行筛选以移除粉尘，但是并不能够移除所有粉尘，在传输以及加载期间由于颗粒消耗不可避免地生成了新粉尘和细粒。
[0010]粉尘和细粒成为问题，因为它们会污染人员的作业环境；它们通过增加充填密度并且通过阻挡反应物流会不利地影响容器中的催化剂反应；以及它们会污染反应产物。
[0011]在现有技术中已尝试减少粉尘和细粒问题。
[0012]例如在W02006/104832、US2006/0233631 和 US4, 077, 530 中，已经提出了将减速设备插入反应管中以当颗粒在管中下落时减慢颗粒。
[0013]US4, 737，269讨论了催化剂加载料斗，其中在料斗的顶部设置有粉尘出口，粉尘出口可连接至管道以将粉尘抽离料斗的上端部，料斗的底部设置有筛子以将催化剂与任何细粒或者小尺寸的催化剂颗粒分离。该装置能够捕获在传输期间由于消耗所生成的一些粉尘，但仍期望改进。此外，该装置没有解决在将催化剂颗粒加载至反应管期间(通过例如扫动或者振动颗粒)所生成的粉尘的问题。
[0014]US3, 409，411讨论了在加载期间通过应用真空将细粒与颗粒催化剂分离的方法。所针对的催化反应器是平板反应器，平板反应器加载有单个软管，而不是加载有催化剂加载模板。
[0015]仍需要改善填充实践以及填充装置。


【发明内容】

[0016]根据本发明，提供了用于将颗粒材料加载至催化反应器中的加载托盘，催化反应器包括上管板以及从该管板向下延伸的反应管阵列；其中，加载托盘包括:
[0017]加载模板，包括一个或多个加载开口 ；
[0018]一个或多个支承件，用于将加载模板隔开在管板上方以在加载模板与上管板之间形成体积；以及
[0019]真空出口，用于当加载模板处于适当位置用于使用时，将真空施加至加载模板与上管板之间的体积。
[0020]在催化剂颗粒即将进入反应管之前施加真空至该体积可移除在填充的最后阶段存在于催化剂材料中的粉尘以及细粒，因而减小了在粉尘移除步骤以后产生的其他粉尘以及细粒量。
[0021]管板与催化剂加载模板之间的体积基本被封闭，以在催化剂颗粒落入反应管时通过该体积的情况下，在催化剂颗粒流上方和在催化剂颗粒流中实现良好的气流。
[0022]优选地，位于管板与催化剂加载模板之间的体积呈长型，或分成长型室，每个室设置有真空出口。甚至更优选，催化剂加载孔沿着室或体积的长度成线性配置。最优选，催化剂加载开口设置在单排中。该配置允许当真空出口设置在其短端部时被更好地控制的气流。能够适于在内部体积中提供室划分的催化剂加载托盘可以是具有正方形、长方形或三角形的催化剂加载孔块的正方形、长方形和三角形加载托盘。
[0023]还应该指出的是，当期望将催化剂加载托盘应用至更不传统的布置时，可能需要除线性之外的催化剂加载孔配置。
[0024]通常期望的是，提供具有最大数量的催化剂加载开口的加载模板，其中该最大数量的催化剂加载开口可由真空支持以进行细粒移除，并且考虑了尺寸和重量可行性。催化剂加载开口的最大数量提供了最大的模板覆盖以用一个模板填充尽可能多的管。设置有一个真空出口的催化剂加载模板优选包括2至40个加载开口 ；优选3至30个开口，以及最优选地4至20个开口。对于包括更多加载开口的模板或模板的组装阵列，优选的是，真空出口设置为用于至少每40个加载开口，更优选地用于至少每30个加载开口，最优选地用于至少每20个加载开口。这确保加载开口下方足够的空气流动，以及因此确保粉尘和细粒捕获。以这种方式，可应用具有例如300或更多、400或更多或者500或更多加载开口的加载模板，并且设置有多个真空出口。
[0025]在本发明的优选实施方式中，设置有在模板的催化剂加载开口的下侧与反应管开口的上侧之间延伸的通道，该通道具有被确定尺寸以阻挡催化剂颗粒通过但允许粉尘和细粒通过的侧向筛选开口，其中粉尘和细粒可通过真空来捕获。典型催化剂颗粒具有约1_至约25_的公称直径。通常，粉尘和细粒的尺寸范围为约I至约100微米。筛选开口优选被确定尺寸以防止具有至少一个尺寸至少为上述通道的上方内径的约0.2倍的颗粒通过。筛选开口可呈以下形式:槽开口、形成开口网格的圆形开口以允许气流，或者可以是呈网纱或丝网的开口。
[0026]真空筛选可有益地与填充套筒的使用相结合，该填充套筒包括:
[0027]上部部分，具有催化剂加载孔口和加载模板接合构件；
[0028]管状套筒，从上部部分向下延伸，使得催化剂加载孔口通向管状套筒的内部；其中，
[0029]管状套筒设置有尺寸确定为防止颗粒催化剂通过但允许粉尘通过的侧向筛选开口。以该方式，填充套筒在催化剂加载孔与反应管开口之间形成了筛选通道。
[0030]优选的是，所述筛选开口设置成至少部分位于管状套筒长度的上方1/4内，优选上方1/8内。
[0031]催化剂填充套筒是已知的，并且提供简单的方式通过在填充过程中在反应管的上部中创建暂时受限体积来在反应管中实现期望的预留空间。例如可从W02004/085051得知这种管。
[0032]填充套筒包括上部部分和管状套筒，其中上部部分具有加载孔口和支承接合构件；管状套筒从上部部分向下延伸，使得加载孔口通向管状套筒的内部。模板接合构件优选为凸缘。该凸缘与加载开口的周边接合并搁置在其上。优选地，安置部设置在加载开口的边缘处，上凸缘将搁置在该边缘上。最优选地，安置部具有与上凸缘的厚度相配的深度，使得当进行安置时上凸缘与模板的颗粒接收表面齐平。这为模板提供了平的颗粒接收表面，并且助于以避免填充套筒的上移，其中这种上移会干涉填充过程。
[0033]加载孔口具有这样的尺寸，该尺寸取决于待使用的催化剂的尺寸和形状。填充套筒的加载孔口允许颗粒进入，因此优选具有的直径为待加载颗粒的最大尺寸的至少1.1倍、优选1.2倍。加载孔口尺寸优选被限制为将颗粒约束为一次通过一个或者两个颗粒。当仅允许颗粒一个接一个通过时，优选地，孔口直径小于待加载颗粒的最大尺寸的2倍。当仅允许一次两个颗粒时，直径优选小于颗粒的最大尺寸的3倍。这助于避免桥接。
[0034]优选的是，填充套筒竖直地支承在构造的加载托盘的加载开口内，因为当升高时填充套筒可与加载模板一起从反应管竖直地移除。有利地，这样允许加载模板和填充套筒二者的单个移除步骤，从而避免单独移除每个填充套筒所需的时间消耗。
[0035]优选的是，填充套筒能够从模板的催化剂加载开口移除，因为这允许获得各种预留空间，但是可以想到填充套筒可永久地固定于适当位置。
[0036]在不需要填充管来获得反应管中的预留空间的情况下，填充管的替代物为短筛选管，该短筛选管形成限制在催化剂加载开口与反应管开口之间的通道，筛选管在其侧壁中具有如上所述的筛选开口。
[0037]筛选开口当至少部分地位于加载模板与上管板之间的体积内时对于粉尘移除最有效，因为这是真空最强的地方。优选地，筛选孔仅存在于该体积内。筛选开口还优选是简单的孔，并且未设置有阀、封闭件等。
[0038]在优选实施方式中，气流偏转器可设置在真空出口的前方以降低施加至最靠近真空出口的一个或多个通道的吸力，并且确保通道处足量的气流被进一步从真空出口移除。在一实现中，该偏转器可以是半圆形壁，其凹形侧面向最靠近真空出口的填充套筒或通道。
[0039]填充套筒和加载模板可由各种材料形成,本领域技术人员将能够基于填充工具的具体应用来选择材料。在加载催化剂的情况下，重要的是，加载托盘的材料相对于催化剂是惰性的，以避免加载托盘的化学侵蚀或者催化剂的化学改变。优选的构造材料是不锈钢和铝，但可替代性材料包括例如聚丙烯以及聚氯乙烯塑料。
[0040]为了辅助将催化剂颗粒加载至催化剂加载开口中，以及还优选为了克服对人工扫动的需要，至少一部分加载模板经受振动以摇动催化剂颗粒，使得其加载至开口中。当发生这种情况时，保持催化剂加载模板的支承件可有利地包括弹性或柔性材料以将催化反应器和加载托盘的其他部件与振动隔尚。
[0041]在优选形式中，催化剂加载托盘在其催化剂加载开口阵列的周边的至少一部分处或之外设置有一个或多个直立侧壁。上述壁作用为形成托盘，在通过催化剂加载孔进行加载之前催化剂颗粒可倒入该托盘中。直立壁优选通过机械紧固机构可释放地附接。
[0042]在另一方面中，本发明涉及将颗粒催化剂加载至催化反应器中的方法，该催化反应器包括上管板和从该管板向下延伸的反应管阵列；该方法包括如下步骤:
[0043]a.将所述的催化剂加载托盘设置在催化反应器的反应管上方，使得催化剂加载开口与反应管的开口对准；
[0044]b.将颗粒催化剂材料供给至催化剂加载开口的阵列，使得颗粒催化剂材料通过催化剂加载开口和反应器管开口；
[0045]c.在步骤b的至少一部分持续时间中,优选在步骤b的实质持续时间中，更优选还在步骤b之前和/或之后，经由真空出口施加真空；以及
[0046]d.从催化反应器移除催化剂加载托盘。
[0047]优选地，该方法涉及在步骤b的至少一部分持续时间内以及优选还在步骤d的至少一部分持续时间内，振动模板。
[0048]更优选地，该方法还涉及在填充步骤之前将填充套筒插入至少一些加载开口中的步骤，甚至更优选地，在填充之后将插入的填充套筒从加载开口移除的步骤。
[0049]在本发明的又一方面中，提供了一种套件，包括:
[0050]至少一个如上所述的催化剂加载托盘；以及
[0051]多个如上所述的催化剂填充管。

【专利附图】

【附图说明】
[0052]参考以下仅通过示例呈现的附图将进一步理解本发明的特征及优点，在附图中:
[0053]图1是具有设置在其管板上的催化剂加载托盘的催化反应器(未示出侧壁)的局部立体图；
[0054]图2A是设置有直立周边壁的催化剂加载托盘的立体图；
[0055]图2B是移除了部分周边壁的图2A的催化剂加载托盘的立体图；
[0056]图3是周边壁元件的立体图；
[0057]图4是单个催化剂加载托盘元件的立体图；
[0058]图5是移除了侧壁的图4的催化剂加载托盘元件的立体图；以及
[0059]图6是催化剂填充套筒的立体图。

【具体实施方式】
[0060]图1示出了催化反应器10的局部视图，其设置有具有反应管开口 24的阵列的上管板8。每个反应管开口通向反应管9,其中该反应管9从该管板在催化反应器10内向下延伸。催化反应器10通常设置有围绕的侧壁和下管板，以形成用于例如冷却剂的封闭空间。为了便于说明，图中未示出侧壁和下管板。
[0061]催化剂加载托盘2设置在管板8上，以帮助经由反应管开口 24将颗粒催化剂材料插入反应管9中。催化剂加载托盘2形成槽，颗粒催化剂能够从例如料斗倒入该槽。加载托盘2本身设置有催化剂加载开口 12的阵列，其中催化剂加载开口 12与管板8的反应管开口 24对准。在使用中，催化剂颗粒经由催化剂加载开口 12通过反应管开口 24并被加载至反应管9中。
[0062]图2A示出了催化剂加载托盘2的更详细立体图。催化剂加载托盘2设置有可移除的直立侧壁元件26。这些侧壁元件26形成了颗粒催化剂能够倒入的槽的直立周边侧壁30。侧壁元件26通过竖直地插入T形槽28中而可移除地安装至催化剂加载托盘2。图3中可观察到移除的侧壁元件26的更清楚的视图。图示的侧壁元件26仅适于配合单个T形槽28，图2A的直立周边侧壁30由十二个彼此相邻的这种元件构成。在一些情形下，提供一次配合多于一个T形槽28的侧壁元件26可能是有利的，以使得直立周边侧壁30的至少一侧可由单个元件形成。例如，图2A中加载托盘的最近侧的四个侧壁元件26可由安装至四个槽28中的单个元件26替换。
[0063]图2B示出了移除了侧壁30的最近侧以显露包括催化剂加载开口 12的阵列的催化剂加载模板14的图2A的催化剂加载托盘2。
[0064]如图所示，催化剂加载托盘2由沿其长侧之一彼此连结的两个长型催化剂加载托盘元件4构成。每个示出的加载元件设置有四个加载开口 12。通过将两个加载托盘元件4连结起来，形成了八个加载开口 12的扩展平面阵列，从而允许一次将颗粒催化剂加载至更多反应器管中。自然，可设置包括多于四个或小于四个加载开口的加载托盘元件。
[0065]加载托盘元件4通过T形槽机构28可释放地连结起来，其中T形槽机构28允许元件4竖直地滑动以接合及脱离。对于本领域技术人员清楚的是，可使用元件的其他可释放固定形式，如L形槽、鸠尾连结以及磁性附接。
[0066]虽然图2A和图2B中示出了仅两个催化剂加载托盘元件2被槽接起来，但是通过模块化地构造多于图示的更多的加载托盘元件4可构造具有更多催化剂加载开口 12的阵列的扩展加载托盘。具有约50、80、100或更多催化剂加载开口 12的阵列的构造被认为对于将催化剂快速有效加载至催化反应器中尤其有实用性。
[0067]通过例如将相邻的元件4彼此偏置，催化剂加载托盘元件4还可组装成各种催化剂加载托盘形状，如图2A和图2B示出的。以这种方式，不同形式的催化剂加载托盘2可被组装以配合催化反应器管板的各种尺寸，从而例如与符合反应器内半径的具体管阵列图案相配，或者安装在通过管板的冷却管周围。实际上，该特征允许催化剂加载托盘2构造为能够配合具体催化反应器的外半径，而不需要定制的模板或者人工填充‘通用’型催化剂加载器漏掉的反应管。
[0068]加载托盘2的特别有用的方面是，其可由包含不同尺寸的各种加载托盘元件4 (即具有不同数量的加载开口 12)的套件(kit of parts)组装而成。因为具体套件的加载托盘元件内的加载开口将具有相同的间距，所以具有更多加载开口 12的元件将更大，并且当加载开口 12沿单个线放置时优选更长。通过在套件中提供各种加载托盘元件尺寸，进一步扩展了可由元件4构造成的可能的催化剂加载托盘形式。
[0069]套件可包括25个或更多具有20个加载开口的加载托盘元件、15个或更多具有10个加载开口的元件、10个或更多具有5个加载开口的元件、5个或更多具有4个加载开口的元件、5个或更多具有3个加载开口的元件、5个或更多具有2个加载开口的元件以及5个或更多具有I个加载开口的元件。
[0070]如图4所示，提供了两个填充套筒40和42。填充套筒是用于将催化剂加载至反应器管中的工具。加载套筒40、42具有上凸缘44，其中上凸缘44搁置在催化剂加载模板14的催化剂加载开口 12中并且限定加载孔口 54，该加载孔口 54具有小于加载开口 12的直径的直径。加载套筒40、42设置有穿入催化反应器的反应管的向下延伸套筒46。填充套筒在催化剂加载领域中通常是已知的，并且填充套筒用于在被加载的反应器管中提供受控的预留空间(outage)水平。因为填充套筒内部的体积小于反应器管12的周围部分的体积，所以当填充套筒在填充之后被移除时，其将有限量的催化剂颗粒沉积至反应器管的顶部中，该有限量然后下沉以填充反应器管的较大体积。结果是反应管中受控的预留空间。
[0071]当在使用时，每个催化剂加载开口 12设置有填充套筒40、42。在一些情形下，如果不需要催化剂添加在特定位置处，一个或多个催化剂加载孔12可用塞子(未示出)堵塞。
[0072]如图5所示，催化剂加载模板14通过支承件48被保持于管板8上方的升高位置，以创建催化剂加载模板14与管板2之间的体积38。在图4中，在使用中，除真空出口 18、催化剂加载开口 12以及反应管开口 8之外，该体积是基本封闭的，其中泵(未示出)可连接至真空出口 18以施加真空至体积38。
[0073]图5和图6中示出了有利的填充套筒42，在其上部、凸缘下方不远处设置有多个筛选开口 50。这些最佳见于图6。筛选开口定尺寸为阻挡催化剂颗粒通过但允许粉尘和细粒容易地通过。通过经由真空出口 18施加真空至体积38，所加载的催化剂材料在即将进入反应管之前可经历粉尘和细粒移除。
[0074]如图5所示，加载托盘元件4呈长型，并且催化剂加载开口 12线性布置成单排。这允许好的空气流动至真空出口，从而经由真空出口 18可容易移除进入体积38的粉尘和细粒。
[0075]本领域技术人员清楚的是，在利用具有侧壁的管状元件的催化剂加载过程中不需要填充套筒实现预留空间的情况下，筛选开口可设置在形成从催化剂加载开口 12至其对应反应管开口 24的通道的体积38中。以这种方式，在加载催化剂期间可有效地移除粉尘以及细粒。
[0076]粉尘和细粒的真空捕获还可实施在这样的催化剂加载托盘中，该托盘不是模块化形成的而是单个单元式、不可简化元件。在这种情况下，催化剂加载模板通常是大型阵列，并且为了在整个阵列上获得足够的吸力，可通过壁或类似物将催化剂加载模板与管板之间的体积分为单独的室，并且每个室设置有真空出口。以该方式，每个室受到足够的真空。
[0077]捕获的粉尘和细粒优选被收集并回收以形成新的催化剂，因为其通常包括贵重的催化剂金属。
[0078]还认为有利的是，在真空出口流中包括粉尘传感器探头。这种探头能够测量通过真空移除的粉尘的浓度，并提供指示分批的催化剂中的粉尘含量水平以及恢复的总粉尘量的信息。
[0079]返回图4，催化剂加载元件4设置有与催化剂加载模板14振动接触的振动器32。振动器32致使催化剂加载模板14振动，使得存在于催化剂加载模板14上的颗粒催化剂被摇动并且落入催化剂加载开口 12。
[0080]如图2A和图2B所示，每个催化剂加载元件设置有这种振动器32。当由多个元件4构造较大的催化剂加载托盘2时，每个元件上的振动器32使得可实现扩展的催化剂加载模板14上的振动。这有利地帮助避免需要将催化剂颗粒人工或自动地扫入催化剂加载开Π 12。
[0081]参照图5，催化剂加载模板14在弹性支承件34上被升高，弹性支承件34优选由橡胶或者类似材料构成并用作将元件4的模板剩余部分以及催化反应器与振动器32的效果隔离。
[0082]在向多管催化反应器10加载颗粒(颗粒状)催化剂材料的示例性方法中，使用图示的加载托盘2将催化剂材料装载至每个反应器管9中。加载托盘元件4以未连结形式经由人孔(manhole)或者其他开口进入管板8上方的工作空间。第一个加载元件4定位在管板8顶部，并且其加载孔12与管板开口 24对准。通过使用T形槽机构28，另一加载托盘元件4然后滑动至与已放置的加载托盘4接合。继续另一加载托盘元件4的这种放置，以在扩展平面模板14中构成加载孔12的扩展阵列。不同长度和形式的加载托盘元件4添加至该阵列，以获得与管板和反应器相配的期望覆盖形式和尺寸，从而例如与外曲线相配以及建立在冷却管周围。
[0083]周边侧壁元件26槽接至所建立的阵列的外T形槽28中，以当催化剂球倒入时形成用于催化剂球的封闭的加载托盘。
[0084]填充套筒40、42插入加载开口 12中，从而其上凸缘44搁置在模板14内并且加载开口在尺寸上被填充套筒40、42的加载孔口 54限制。在组装扩展的模板阵列之前、期间或者之后，可添加填充套筒40、42。通常，填充套筒40、42将插入每个加载开口 12，但是，有时可以是，催化剂并不填充入一个或多个开口，在该情况下，可插入塞子以堵塞所选择的一个或多个加载开口 12。
[0085]真空线附接至每个真空出口 18，以将粉尘移除吸力施加至加载托盘模板14与管板8之间的每个体积38。
[0086]在振动器32致使模板14振动的同时，催化剂材料倒入组装的加载托盘2。催化剂颗粒被摇动或推撞并落入加载孔口 54，从而通过填充套筒40、42到达反应管。当催化剂材料通过填充套筒40、42的上部时，经由真空出口 18施加的吸力将通过筛选开口 50移除粉尘和碎屑。
[0087]填充套筒40、42填充至其高水平，然后过量的催化剂材料从加载托盘2移除。这可通过移除至少一部分周边侧壁并且将加载托盘的敞开边缘上的多余催化剂扫入容器中而方便地进行。
[0088]加载托盘元件4然后从管板8抬升，同时升高填充套筒40、42。填充套筒40、42中的催化剂落入反应器管，从而将管填充至期望水平并具有预留空间。在抬升期间以及抬升之后可继续振动，以确保催化剂离开填充套筒。
[0089]加载托盘元件4可一次抬升一个或者成组地抬升。因为通常实施人工抬升，所以加载托盘元件优选一个接一个地抬升。
[0090]可以利用组装的加载托盘2覆盖整个管板8。但是，对于有效的填充实现，通常更好的是，仅在一部分管板2顶部组装加载托盘2，因为这允许管板的其他部分由另一工人处理，从而导致更快速的填充。
[0091]除了上述的这些之外，可以对本文中描述的结构以及技术进行进一步修改，而不背离本发明的精神和范围。因此，虽然已经描述了【具体实施方式】，但是这些仅是示例，并不限制本发明的范围。
【权利要求】
1.一种用于将颗粒材料加载至催化反应器中的加载托盘，所述催化反应器包括上管板以及从所述上管板向下延伸的反应管阵列， 其中，所述加载托盘包括: 加载模板，包括一个或多个加载开口 ； 一个或多个支承件，用于将所述加载模板间隔在所述上管板上方，以在所述加载模板与所述上管板之间形成体积；以及 真空出口，用于将吸力施加至位于所述加载模板与所述上管板之间的所述体积。
2.根据权利要求1所述的催化剂加载托盘，当放置在所述上管板上方用于催化剂加载用途时，除所述催化剂加载开口、所述上管板中的反应器管开口以及所述真空出口之外，基本封闭用于空气流动的所述加载模板与所述上管板之间的所述体积。
3.根据权利要求1或2所述的催化剂加载托盘，其中所述催化剂加载模板呈长型。
4.根据上述权利要求中任一项所述的催化剂加载托盘，其中所述催化剂加载开口设置在单排中。
5.根据上述权利要求中任一项所述的催化剂加载托盘，其中所述催化剂加载模板包括2至40个催化剂加载开口 ；优选3至30个开口，以及最优选4至20个开口。
6.根据上述权利要求中任一项所述的催化剂加载托盘，其中，至少一个所述催化剂加载开口设置有填充套筒，所述填充套筒包括: 上部部分，具有催化剂加载孔口和接合构件； 管状套筒，从所述上部部分向下延伸，使得所述催化剂加载孔口通向所述管状套筒的内部；其中，所述管状套筒设置有尺寸确定为防止颗粒催化剂通过但允许粉尘通过的侧向筛选开口。
7.根据权利要求6所述的催化剂加载托盘，其中，所述筛选开口设置成使得当所述催化剂加载托盘放置在所述上管板上方用于催化剂加载用途时，所述筛选开口至少部分地位于所述加载模板与所述上管板之间的所述体积内。
8.根据权利要求6或7所述的催化剂加载托盘，其中，所述筛选开口被确定尺寸，以防止尺寸至少为所述填充套筒的上方内径的约0.2倍的颗粒通过。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的催化剂加载托盘，其中，所述填充套筒能够从所述催化剂加载开口移除。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的催化剂加载托盘，其中，所述填充套筒的所述接合部为上凸缘，所述催化剂加载开口设置有用于与所述上凸缘接合的肩部。
11.根据上述权利要求中任一项所述的催化剂加载托盘，其中，设置有用于振动所述催化剂加载模板的振动器，优选地其中，至少一个所述支承件是弹性的以抑制振动并且优选包括橡胶。
12.根据上述权利要求中任一项所述的催化剂加载托盘，其中，沿所述催化剂加载开口的阵列的至少一部分周边设置有直立的壁。
13.一种催化剂填充套筒，包括: 管状套筒，在上端部和下端部敞开； 上接合部，适于与催化剂加载托盘的催化剂加载开口接合，从而所述催化剂填充套筒能够从所述催化剂加载开口向下延伸， 其中，所述管状套筒设置有尺寸确定为防止颗粒催化剂通过但允许粉尘通过的筛选开□。
14.根据权利要求13所述的催化剂填充套筒，其中，所述筛选开口设置成至少部分位于所述管状套筒的长度的上方1/4内，优选上方1/8内。
15.根据权利要求13至14中任一项所述的催化剂填充套筒，其中，所述筛选开口被确定尺寸，以防止尺寸至少为所述催化剂填充套筒的上方内径的约0.2倍的颗粒通过。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的催化剂填充套筒，其中，所述催化剂填充套筒的所述上接合部为凸缘。
17.一种将颗粒催化剂加载至催化反应器中的方法，所述催化反应器包括上管板和从所述上管板向下延伸的反应管阵列，所述方法包括: a.将根据权利要求1至12中任一项所述的催化剂加载托盘设置在所述催化反应器的所述反应管上方，使得所述催化剂加载开口与所述反应管的开口对准； b.将颗粒催化剂材料供给至所述催化剂加载开口的阵列，使得所述颗粒催化剂材料通过所述催化剂加载开口和所述反应器管的开口； c.在所述步骤b的至少一部分持续时间内，优选在所述步骤b的实质持续时间内，更优选还在所述步骤b之前和/或之后，经由所述真空出口施加真空；以及 d.从所述催化反应器移除所述催化剂加载托盘。
18.根据权利要求17所述的将颗粒催化剂加载至催化反应器中的方法，包括在所述步骤b的至少一部分持续时间内以及优选还在所述步骤d的至少一部分持续时间内，振动所述催化剂加载模板。
19.一种套件，包括: a.至少一个根据权利要求1至5中任一项所述的催化剂加载托盘；以及 b.多个根据权利要求13至16所述的催化剂填充套筒。
【文档编号】B01J8/00GK104254391SQ201380021514
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年4月23日 优先权日:2012年4月23日
【发明者】彼得鲁斯·保罗斯·赫拉尔杜斯·玛丽·克努本 申请人:墨里克国际有限责任公司