BR112021011994A2 - Reator catalítico com conjunto distribuidor de carga - Google Patents

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Marc Nybo HAMMER
Klaus Risbjerg Jarlkov
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Haldor Topsøe A/S
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Abstract

reator catalítico com conjunto distribuidor de carga. um reator catalítico compreende um conjunto distribuidor de carga para transferir uniformemente uma carga do equipamento (internos) para um anel de suporte do reator ou uma estrutura de suporte fixada dentro do invólucro do reator, maximizando assim a possível carga a ser aplicada ao anel de suporte ou à estrutura de suporte sem qualquer modificação de trabalho a quente e sem exceder as tensões/esforços permitidos.

Description

REATOR CATALÍTICO COM CONJUNTO DISTRIBUIDOR DE CARGA CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] Esta invenção se refere a um reator químico catalítico. Mais especificamente, a invenção se refere a um reator catalítico com um anel de suporte interno ou uma estrutura de suporte fixada no lado interno do invólucro do reator e um conjunto distribuidor de carga que pode distribuir uniformemente a carga de qualquer equipamento/componentes internos instalados dentro do reator e suportados pelo anel de suporte ou pela estrutura de suporte.
[0002] O reator pode ser um reator catalítico de fluxo descendente que inclui leitos empacotados verticalmente sobrepostos de material catalítico em partículas. Esse tipo de reator é utilizado nas indústrias de petróleo e processamento químico para a realização de diversas reações catalíticas, como conversão de enxofre e nitrogênio (HDS/HDN); hidrogenação de: olefinas (HYD) e aromáticos (hidrodearomatização - HDA), remoção de metais (hidrodemetalização - HDM), conversão de oxigênio (hidrodesoxigenação - HDO) e hidrocraqueamento (HC). Alternativamente, o reator é um conversor radial, onde os elementos das plataformas devem ser fixados ao reator. Este reator possui fluxo radial cruzando um leito compactado de material catalítico e é normalmente utilizado nas indústrias de petróleo e processamento químico para a realização de reações catalíticas, como reforma catalítica e síntese de amônia.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[0003] É bem conhecido por instalar e apoiar equipamentos (também conhecidos como internos), como bandejas distribuidoras, misturadores de têmpera, suportes de catalisador, etc. em um reator químico catalítico. Frequentemente, os internos são suportados em um anel de suporte do reator ou uma estrutura de suporte fixada ao lado interno do invólucro do reator.
[0004] O interno do reator (bandeja distribuidora, misturador de têmpera, suporte de catalisador etc.) vai simplesmente pendurar e/ou ficar/apoiar-se no topo do anel de suporte ou da estrutura de suporte que é soldada ao lado interno da parede do invólucro do reator, soldada ou forjada no material de base do invólucro do reator. Esses componentes internos (equipamento instalado) devem permitir tolerâncias de diâmetro interno do invólucro do reator e expansão térmica e, portanto, ter alguma lacuna no lado interno da parede do invólucro do reator. Em uma forma oval de diâmetro interno do invólucro do reator, esta lacuna será maior em uma direção e menor perpendicular na outra direção. No local com a maior lacuna, o momento no anel de suporte do reator ou na estrutura de suporte é relativamente maior do que no caso de uma parede de invólucro interno do reator circular perfeito, o que pode levar a tensões no anel de suporte ou na estrutura de suporte que excede o que é considerado permitido. Isso pode ser especialmente o caso em situações de reequipar, onde internos extras precisam ser instalados em invólucros de reatores existentes, com anel de suporte ou estruturas de suporte que não foram dimensionadas para esta carga extra imprevista para começar.
[0005] Isto pode, em algumas situações, levar à necessidade de reforçar o anel de suporte ou a estrutura de suporte, por exemplo, por soldagem de suportes de reforço entre a cobertura de solda da parede do invólucro do reator e o anel de suporte ou a estrutura de suporte, a fim de reforçar o anel de suporte ou a estrutura de suporte para suportar a carga. Frequentemente, esse tipo de trabalho a quente em invólucros de reatores existentes não é uma opção ou é aceita porque pode alterar as propriedades do material do invólucro do reator e pode exigir um teste de pressão seguinte.
[0006] Portanto, existe um problema com o anel de suporte interno do reator catalítico ou com a estrutura de suporte com capacidade de suporte insuficiente em geral. Por exemplo, a capacidade de suporte insuficiente pode ser causada por tolerâncias desiguais tanto vertical quanto horizontalmente da parede interna do invólucro do reator, bem como do próprio anel de suporte ou da estrutura de suporte, dimensões insuficientes do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte (esta lista por todos os meios não sendo exaustiva), apenas para citar alguns.
[0007] Em US 5891405 é descrito um reator de síntese catalítica heterogêneo exotérmico, incluindo pelo menos um leito catalítico disposto em um invólucro cilíndrico e fornecido com uma placa inferior para contenção do catalisador e pelo menos um ressalto de suporte para a placa inferior se estendendo do invólucro. Inclui um dispositivo de suporte de vedação de catalisador incluindo um elemento anular colocado entre o ressalto e a placa inferior. O elemento anular é fixado de forma removível com a placa de fundo e tem um coeficiente de dilatação térmica substancialmente igual ao do invólucro.
[0008] US 3661409 A descreve cunhas de fixação compostas de segmentos cônicos semelhantes unidos por barras de ligação e pinos para formar uma corrente interminável cuja circunferência é variada por um parafuso de acionamento roscado que une os segmentos de extremidade. A redução da circunferência da corrente força as cunhas a se encaixarem em cones na junta do conduto, aproximando-as por vantagem mecânica. A estrutura é fornecida para permitir o movimento axial limitado das braçadeiras durante a montagem da junta para facilitar a junção das partes a serem unidas a partir de uma posição separada.
[0009] US 2017173547 A revela uma inserção de suporte de bandeja e método de uso para suportar uma ou mais bandejas dentro de uma câmara de reator. A inserção de suporte da bandeja inclui pelo menos um membro anular que repousa sobre um ombro de suporte dentro da câmara do reator.
[00010] US 2010209320 A revela um anel de suporte para acomodar um elemento em forma de placa em um recipiente que inclui um suporte disposto em uma parede do recipiente e configurado para suportar o elemento em forma de placa, o suporte tendo uma superfície de suporte superior inclinada para baixo em relação à horizontal.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[00011] Estes problemas descritos acima são resolvidos pela presente invenção, um reator químico catalítico que compreende um conjunto distribuidor de carga. A invenção permite que o anel de suporte ou as estruturas de suporte com espessura ou resistência inadequadas sejam usados para equipamentos de suporte (internos) instalados no reator químico catalítico sem a necessidade de reforços de soldagem na parede do invólucro do reator.
[00012] De acordo com a invenção, é fornecido um reator catalítico para reações químicas que compreende um invólucro do reator e um anel de suporte do reator ou uma estrutura de suporte fixada ao lado interno deste invólucro do reator. Em alguns casos, o anel de suporte do reator ou a estrutura de suporte é fixado ao invólucro do reator por meio de soldagem, frequentemente no momento da fabricação do invólucro do reator catalítico. O anel de suporte do reator ou a estrutura de suporte pode ter qualquer forma geométrica; em alguns casos, a forma é retangular quando vista em uma vista em corte transversal. A forma retangular pode ter sua dimensão mais ampla em um plano horizontal ou vertical ou qualquer plano entre eles. Em alguns casos, a estrutura de suporte interna no reator catalítico não é um anel de suporte, mas uma série de suportes ou flanges (estrutura de suporte) distribuídos igualmente ou desigualmente ao invólucro do reator. A presente invenção também é aplicável para essas configurações de estrutura de suporte de reator.
[00013] O reator catalítico compreende ainda um conjunto distribuidor de carga, que é adaptado para transferir uma carga suportada no conjunto distribuidor de carga e ainda para o anel de suporte do reator ou para a estrutura de suporte. A carga pode ser qualquer equipamento, como internos ou outras cargas dentro do reator catalítico, que precisa ser suportado para manter uma determinada posição e função dentro do reator químico.
O conjunto distribuidor de carga compreende meios de transferência de carga adaptados para apoiar no lado superior do anel de suporte do reator ou estrutura de suporte e adjacente ao lado interno do invólucro do reator. Assim, por causa do conjunto distribuidor de carga, qualquer carga suportada dentro do reator catalítico no anel de suporte do reator ou estrutura de suporte será suportada no lado superior do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte tão perto da parede interna do invólucro do reator quanto possível, reduzindo assim o comprimento do "braço de torque" do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte: a distância da parede interna do reator ao ponto central da carga que repousa sobre o anel de suporte do reator ou sobre a estrutura de suporte. Quanto menor a distância da parede interna do reator até o ponto central da carga que repousa sobre o anel de suporte do reator ou sobre a estrutura de suporte, menores as tensões ou os estresses na fixação (frequentemente a solda) do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte para o invólucro do reator devido à carga.
[00014] Este ajuste estreito entre o anel de suporte do reator ou a estrutura de suporte perto da parede interna do invólucro do reator e quaisquer internos suportados no anel de suporte do reator ou na estrutura de suporte requer tolerâncias delicadas que nem sempre são possíveis de alcançar e, portanto, as tensões ou os estresses na fixação do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte ao invólucro do reator pode ser maior do que o permitido. Este problema é resolvido pelo reator catalítico que compreende um conjunto distribuidor de carga com meios de transferência de carga que atuam como uma camada intermediária entre o anel de suporte do reator ou a estrutura de suporte e os pontos de carga dos internos, capaz de atingir as tolerâncias finas necessárias para transferir essas cargas aponta para o lado superior do anel de suporte do reator ou estrutura de suporte adjacente e tão próximo quanto possível do lado interno do invólucro do reator de acordo com a presente invenção.
[00015] Em uma modalidade específica da invenção, esta distância essencial dos pontos de carga para o lado superior do anel de suporte do reator ou estrutura de suporte para o lado interno do invólucro do reator, a distância do centro do lado inferior dos meios de transferência de carga e o lado interno do invólucro do reator é inferior a 100 mm. Em outra modalidade específica, a referida distância é inferior a 50 mm. Estas são modalidades específicas relacionadas a certos reatores catalíticos. Em outras modalidades, a presente invenção pode resolver os problemas descritos também, embora a distância específica do centro do lado inferior dos meios de transferência de carga e o lado interno do invólucro do reator possa variar dos intervalos mencionados.
[00016] Em uma modalidade da invenção, o conjunto distribuidor de carga pode compreender segmentos adaptados para serem fixados juntos. Isso pode ter várias vantagens. Algumas vantagens são que os segmentos podem ser mais fáceis de manusear e instalar no invólucro do reator devido, por exemplo, às dimensões e ao peso. Quando os segmentos são colocados em posição no invólucro do reator,
eles podem ser fixados juntos, o que pode tornar o distribuidor de carga montado como um suporte rígido e forte. Outra vantagem é que o conjunto de distribuidor de carga segmentado permite ajustes finos da forma montada do distribuidor de carga para atingir o ajuste ideal para o lado interno da parede do invólucro do reator, uma vez que isso pode ter tolerâncias amplas para sua forma pretendida. Portanto, os segmentos que podem ser ajustados para caber no lado interno da parede do reator na posição do anel de suporte do reator ou estrutura de suporte contribuem para cumprir o objetivo da invenção, para suportar qualquer carga dentro do reator catalítico na parte superior lado do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte o mais próximo do lado interno da parede do reator quanto praticamente possível e considerando as tolerâncias da parede do invólucro do reator e as tolerâncias do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte. Esses segmentos podem ser fixados entre si por qualquer meio conhecido, como parafusos e porcas, hastes e porcas roscadas, solda ou pinos para serem encaixados em furos.
[00017] Em uma modalidade da presente invenção, o conjunto distribuidor de carga compreende meios de ajuste de circunferência, os quais, como discutido acima, podem contribuir para alcançar um ajuste ideal entre o lado externo do conjunto distribuidor de carga e o lado interno do invólucro do reator. Portanto, a circunferência externa do conjunto distribuidor de carga pode ser variada e adaptada ao lado interno do invólucro do reator pelos referidos meios de ajuste de circunferência.
[00018] Em uma modalidade específica da invenção, os meios de ajuste de circunferência discutidos acima compreendem um ou mais calços ou conexões roscadas. Isto é, por exemplo, benéfico no caso em que o conjunto distribuidor de carga compreende uma pluralidade de segmentos, onde a distância entre cada um dos segmentos pode ser ajustada com precisão por meio de calços embutidos ou conexões roscadas entre os segmentos. Não apenas toda a distância da circunferência pode ser variada desta forma, mas também a forma do conjunto distribuidor de carga pode ser bem ajustada ao lado interno do invólucro do reator em qualquer forma que possa ter, como apenas, por exemplo, circular, oval, elíptico ou qualquer outra forma.
[00019] Como já discutido, a forma e as medidas do lado interno do invólucro do reator podem, mas também o nível do lado superior do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte pode variar e ter grandes tolerâncias. Isso pode levar a uma carga desigual no anel de suporte ou na estrutura de suporte e tensões ou estresses críticos nas áreas onde o anel de suporte do reator ou a estrutura de suporte é fixado ao lado interno do invólucro do reator e tem um nível alto local, que pode então obter uma parte relativamente alta da carga de quaisquer componentes internos suportados no anel de suporte do reator ou na estrutura de suporte. Portanto, em outra modalidade da invenção, os meios de transferência de carga compreendem uma pluralidade de membros de distribuição ajustáveis individualmente, que são adaptados para se encaixar no lado superior do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte, para nivelar quaisquer variações na posição vertical de qualquer parte do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte. Assim, em cada um dos meios de transferência de carga, a distância da parte que suporta no lado superior do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte para o conjunto distribuidor de carga pode ser ajustada individualmente, permitindo que o conjunto distribuidor de carga seja arranjado em uma perfeita posição horizontal e suportando qualquer carga uniformemente distribuída para o anel de suporte do reator ou para a estrutura de suporte, apesar de quaisquer tolerâncias, instalação fora da horizontal e variações verticais locais do lado superior do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte. Em uma modalidade da invenção, cada um dos membros de distribuição também pode variar localmente sua posição horizontal em relação ao conjunto distribuidor de carga, para obter um ajuste ainda mais preciso ao lado interno do invólucro do reator.
[00020] Em uma modalidade da invenção, os meios de transferência de carga podem ser ajustados individualmente em relação ao conjunto distribuidor de carga por meios de ajuste de transferência de carga. Os meios de ajuste de transferência de carga podem, em uma modalidade, compreender um parafuso e, em outra modalidade, um calço e, em ainda outra modalidade, um elemento flexível. Também pode ser utilizada uma combinação dos exemplos mencionados. Este pode ser o caso, por exemplo, onde calços são usados para aplicar um primeiro ajuste de cada membro de distribuição de carga e um ou mais parafusos podem ser subsequentemente usados para obter um ajuste fino. Ou calços ou parafusos podem ser usados para um primeiro ajuste em conexão com um membro flexível que pode então ser usado como um ajuste fino e possivelmente também para permitir variações subsequentes na posição do anel de suporte do reator ou estrutura de suporte durante os ciclos de operação. Como as variações e combinações mencionadas de meios de ajuste de transferência de carga são apenas exemplos, é claro que também outros meios de ajuste conhecidos e outras combinações podem ser empregados.
[00021] Em uma modalidade da invenção, o membro de distribuição compreende uma ranhura de junta de vedação e o meio de ajuste de transferência de carga compreende uma corda de junta de vedação, que pode ser usada no ambiente do reator catalítico onde as temperaturas e o ambiente são elevados e possivelmente agressivos. Um exemplo é uma corda de junta de vedação de fibra de vidro. A ranhura da junta do membro de distribuição pode ser adaptada para receber e apoiar o cabo da junta.
[00022] Em uma modalidade da invenção, o conjunto distribuidor de carga compreende um anel com uma parte em seção transversal retangular horizontal, o que pode ser benéfico em termos de resistência e fabricação. Em outra modalidade, o conjunto distribuidor de carga também compreende uma parte da seção transversal retangular vertical que é fixada junto com a parte da seção transversal retangular horizontal. Deve ser entendido que seção transversal retangular horizontal neste contexto significa que ela tem uma seção transversal retangular e onde os lados horizontais do retângulo são mais longos do que os lados verticais e vice-versa para a seção transversal retangular vertical. Além disso, para se ajustar a uma forma comum de um lado do invólucro interno do reator catalítico, o conjunto distribuidor de carga pode, em uma modalidade, ter uma circunferência externa circular.
[00023] Em um aspecto da invenção, é reivindicado um sistema para montar um conjunto distribuidor de carga como descrito acima em um reator catalítico para reações químicas compreendendo um invólucro do reator e um anel de suporte do reator ou estrutura de suporte fixada ao lado interno do invólucro do reator. O sistema permite a montagem precisa e fácil do conjunto distribuidor de carga no reator catalítico no anel de suporte do reator ou na estrutura de suporte. O sistema compreende um molde de anel segmentado que é adaptado para se ajustar ao lado interno do invólucro do reator e ao lado superior do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte. O molde segmentado pode ser adaptado para se ajustar ao lado interno do invólucro do reator da mesma forma que o conjunto distribuidor de carga, conforme descrito anteriormente, ou seja, pelo uso de calços, parafusos e porcas, arruelas, hastes roscadas e porcas, etc. O molde do anel segmentado compreende aberturas adaptadas para receber meios de transferência de carga para o conjunto distribuidor de carga e localizá-los em um padrão de anel uniformemente distribuído do anel de suporte do reator ou estrutura de suporte. Portanto, o sistema para montar um distribuidor de carga facilita uma montagem fácil do conjunto do distribuidor de carga, mas também ajuda a conseguir um ajuste uniforme e exato dos meios de transferência de carga para o anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte tão perto do invólucro do reator quanto praticamente possível. Em uma modalidade da invenção, o reator catalítico compreendendo um conjunto distribuidor de carga, conforme descrito acima, é um reator de hidroprocessamento.
CARACTERÍSTICAS DA INVENÇÃO
[00024] 1. Um reator catalítico para reações químicas compreendendo um invólucro do reator e um anel de suporte do reator ou uma estrutura de suporte fixada ao lado interno do invólucro do reator e compreendendo ainda um conjunto distribuidor de carga com meios de transferência de carga para transferir uma carga do conjunto distribuidor de carga para o anel de suporte do reator ou para a estrutura de suporte, em que o referido conjunto distribuidor de carga é adaptado para suportar os referidos meios de transferência de carga no lado superior do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte e adjacente ao lado interno do invólucro do reator.
[00025] 2. Um reator catalítico de acordo com a característica 1, em que a distância do centro do lado inferior do referido meio de transferência de carga e o lado interno do invólucro do reator é inferior a 100 mm, de um modo preferido inferior a 50 mm.
[00026] 3. Um reator catalítico de acordo com qualquer uma das características anteriores, em que o referido conjunto distribuidor de carga compreende segmentos adaptados para serem fixados juntos.
[00027] 4. Um reator catalítico de acordo com a característica 3, em que os segmentos são fixados juntos por parafusos e porcas, hastes roscadas e porcas, solda ou pinos e furos.
[00028] 5. Um reator catalítico, de acordo com qualquer uma das características anteriores, em que o conjunto distribuidor de carga compreende meios de ajuste de circunferência que permitem que a circunferência externa do conjunto distribuidor de carga se encaixe no lado interno do invólucro do reator.
[00029] 6. Um reator catalítico de acordo com a característica 5, em que o meio de ajuste de circunferência compreende um ou mais calços ou conexões roscadas.
[00030] 7. Um reator catalítico de acordo com qualquer uma das características anteriores, em que o meio de transferência de carga compreende uma pluralidade de membros de distribuição ajustáveis individualmente, adaptados para serem ajustados ao lado superior do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte.
[00031] 8. Um reator catalítico de acordo com qualquer uma das características anteriores, em que o meio de transferência de carga compreende uma pluralidade de membros de distribuição ajustáveis individualmente, adaptados para serem ajustados ao lado interno do invólucro do reator.
[00032] 9. Um reator catalítico, de acordo com qualquer uma das características anteriores, em que a posição do meio de transferência de carga em relação ao conjunto distribuidor de carga está adaptada para ser ajustada por meio de ajuste de transferência de carga.
[00033] 10. Um reator catalítico de acordo com a característica 9, em que o meio de ajuste de transferência de carga compreende um parafuso.
[00034] 11. Um reator catalítico de acordo com a característica 9, em que o meio de ajuste de transferência de carga compreende um calço.
[00035] 12. Um reator catalítico de acordo com a característica 11, em que o meio de ajuste de transferência de carga compreende um membro flexível.
[00036] 13. Um reator catalítico de acordo com qualquer uma das características anteriores, em que o membro de distribuição compreende uma ranhura de junta de vedação e o meio de ajuste de transferência de carga compreende uma corda de junta de vedação.
[00037] 14. Um reator catalítico, de acordo com qualquer uma das características anteriores, em que o conjunto distribuidor de carga compreende um anel com uma seção transversal retangular horizontal.
[00038] 15. Um reator catalítico de acordo com qualquer uma das características anteriores, em que o conjunto distribuidor de carga compreende um anel com uma seção transversal retangular horizontal e uma seção transversal retangular vertical que são fixadas entre si.
[00039] 16. Um reator catalítico, de acordo com qualquer uma das características anteriores, em que o referido conjunto distribuidor de carga compreende segmentos de anel circulares adaptados para serem fixados juntos.
[00040] 17. Um reator catalítico, de acordo com qualquer uma das características anteriores, em que o conjunto distribuidor de carga tem uma circunferência externa circular.
[00041] 18. Sistema para montar um conjunto distribuidor de carga em um reator catalítico para reações químicas compreendendo um invólucro do reator e um anel de suporte do reator ou uma estrutura de suporte fixada ao lado interno do invólucro do reator, em que o sistema compreende um molde de anel segmentado adaptado para encaixar o lado interno do invólucro do reator e o lado superior do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte, o referido molde segmentado compreendendo aberturas adaptadas para receber meios de transferência de carga para o conjunto distribuidor de carga e localizar os meios de transferência de carga em um padrão de anel uniformemente distribuído no anel de suporte do reator ou na estrutura de suporte.
[00042] 19. Um reator catalítico de acordo com qualquer uma das características anteriores, em que o referido reator catalítico é um reator de hidroprocessamento.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[00043] A invenção é ainda ilustrada pelos desenhos anexos que mostram exemplos de modalidades da invenção.
[00044] A Fig. 1 mostra uma vista isométrica do conjunto distribuidor de carga.
[00045] As Figs. 2 a 4 mostram vistas isométricas de detalhes do conjunto distribuidor de carga.
[00046] A Fig. 5 mostra uma vista em corte transversal de uma parte do invólucro do reator, anel de suporte e conjunto distribuidor de carga.
[00047] As Figs. 6 a 7 mostram a vista isométrica de um membro de distribuição.
[00048] A Fig. 8 mostra uma vista isométrica detalhada do conjunto distribuidor de carga.
[00049] A Fig. 9 mostra uma vista isométrica do molde de anel segmentado.
[00050] A Fig. 10 mostra uma vista isométrica detalhada do molde segmentado.
NÚMEROS DE POSIÇÃO
[00051] 01. Montagem do distribuidor de carga
[00052] 02. Invólucro do reator.
[00053] 03. Anel de suporte do reator.
[00054] 04. Seção de distribuição de carga.
[00055] 05. Flange de conexão da seção.
[00056] 06. Meios de ajuste de circunferência.
[00057] 07. Parafuso.
[00058] 08. Porca.
[00059] 09. Membro Distribuidor.
[00060] 10. Meios de ajuste de transferência de carga.
[00061] 11. Molde do anel segmentado.
[00062] 12. Molde segmentado.
[00063] 13. Abertura do molde do anel.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[00064] Algumas modalidades específicas da invenção serão explicadas em mais detalhes a seguir com referência aos desenhos, como visto na Fig. 1 à Fig. 10.
[00065] Um reator catalítico para reações químicas (não mostrado) compreende um invólucro de reator 02 que pode ter um anel de suporte de reator ou uma estrutura de suporte 03 para equipamentos de suporte, também conhecidos como "internos" a serem instalados no reator catalítico. De acordo com a invenção, um conjunto distribuidor de carga 01, como visto na Fig. 1/10, está localizado entre o anel de suporte do reator e os internos, transportando os internos e distribuindo a carga dos internos uniformemente no lado superior do anel de suporte do reator o mais próximo para o lado interno do invólucro do reator quanto possível. Como pode ser visto na Fig. 1/10, o conjunto distribuidor de carga pode ser montado a partir de uma pluralidade de seções distribuidoras de carga 04, que nesta modalidade são segmentos de anel circulares para formar um conjunto distribuidor de carga circular quando fixados juntos de ponta a ponta.
[00066] Conforme visto na Fig. 2/10, isso pode ser feito por meio de flanges de conexão de seção 05 localizadas em cada extremidade das seções distribuidoras de carga e adaptadas para se encaixarem em conjunto com flanges de conexão em seções distribuidoras de carga adjacentes. Isso pode, em uma modalidade como mostrado na Fig. 4/10, ser feito com parafusos 07 e porcas 08. Para ajustar as dimensões externas do conjunto distribuidor de carga em relação à circunferência externa e sua forma para um ajuste perfeito com o lado interno do reator invólucro no local adjacente e acima do anel de suporte do reator, os meios de ajuste de circunferência 06 podem estar localizados entre algumas ou cada uma das seções de distribuição de carga. Uma modalidade onde calços são usados como meios de ajuste de circunferência pode ser vista na Fig. 3/10, onde também membros de distribuição 09 e meios de ajuste de transferência de carga 10 são mostrados. Ambos os meios de ajuste de transferência de carga e os membros de distribuição transferem carga dos internos (não mostrados) suportados no conjunto distribuidor de carga uniformemente para o anel de suporte do reator em uma pluralidade de locais que podem ser ajustados independentemente para fornecer um ajuste perfeito para o suporte do reator anel e o lado interno do invólucro do reator. Nesta modalidade, o cabo de junta de vedação serve como meio de ajuste de transferência de carga em cooperação com calços (não mostrados) localizados sob os membros de distribuição, que nesta modalidade têm a forma de ranhuras de junta de vedação. O formato das ranhuras da junta de vedação pode ser visto em mais detalhes nas Figs. 6/10 e 7/10.
[00067] Isso também pode ser visto em uma vista em corte transversal na Fig. 5/10, onde a inter-relação entre o conjunto distribuidor de carga e o invólucro do reator 02 e o anel de suporte do reator 03 é mais clara. A partir desta vista, é mais claro como a seção distribuidora de carga transfere uma carga para o meio de ajuste de transferência de carga, além do membro de distribuição, opcional ainda para outro meio de transferência de carga, como um calço (não mostrado) localizado entre o membro de distribuição e o anel de suporte do reator e para o anel de suporte do reator. O conjunto distribuidor de carga de acordo com a invenção permite que o ponto de transferência de carga do membro de distribuição para o anel de suporte do reator esteja o mais próximo possível do lado interno do invólucro do reator. Ou seja, a distância do lado interno do invólucro do reator ao ponto de transferência de carga é minimizada, minimizando assim o momento de flexão experimentado no ponto fixo do anel de suporte do reator ao invólucro do reator. Na modalidade mostrada, o conjunto distribuidor de carga tem duas partes retangulares em forma de seção transversal fixadas juntas, uma com uma orientação horizontal e outra com uma orientação vertical para aceitar as cargas dos internos.
[00068] Os meios de ajuste de transferência de carga podem estar em qualquer forma aplicável. Em vez de, ou em combinação com o cabo de vedação, os meios de ajuste de transferência de carga podem ser ajustáveis por meio de hastes roscadas ou parafusos, como pode ser visto na Fig. 8/10. Para garantir uma montagem fácil e ajuste exato, os membros de distribuição e, em alguns casos, também os meios de ajuste de transferência de carga em forma de calços, podem ser localizados pelo uso de um molde segmentado 11 como visto na Fig. 9/10. O molde segmentado é adaptado para se ajustar ao anel de suporte do reator e ao conjunto distribuidor de carga. Em uma modalidade, é montado a partir de segmentos de molde de anel 12, opcionalmente com o uso de calços entre os flanges de conexão correspondentes ao conjunto distribuidor de carga conforme discutido acima. Os segmentos de molde de anel compreendem aberturas de molde de anel 13 adaptadas para receber e localizar com segurança os membros de distribuição e quaisquer calços opcionais ao adaptar e instalar o conjunto distribuidor de carga no anel de suporte do reator no reator catalítico.
EXEMPLO
[00069] Um teste com 10 medidas foi feito para investigar as propriedades de compressão de um cabo de vedação de fibra de vidro, com seção transversal de 25 x 25 mm.
[00070] A tabela mostra a correlação entre a força de compressão em kg na coluna “0” e a altura total registrada em mm da configuração de teste.

Claims (19)

REIVINDICAÇÕES
1. Reator catalítico para reações químicas, caracterizado pelo fato de compreender um invólucro do reator e um anel de suporte do reator ou uma estrutura de suporte fixada ao lado interno do invólucro do reator e compreendendo adicionalmente um conjunto distribuidor de carga com meios de transferência de carga para transferir uma carga do conjunto distribuidor de carga para o anel de suporte do reator ou para a estrutura de suporte, em que o referido conjunto distribuidor de carga está adaptado para suportar o referido meio de transferência de carga no lado superior do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte e adjacente ao lado interno do invólucro do reator.
2. Reator catalítico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a distância do centro do lado inferior do referido meio de transferência de carga e do lado interno do invólucro do reator é inferior a 100 mm, de um modo preferido inferior a 50 mm.
3. Reator catalítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o referido conjunto distribuidor de carga compreende segmentos adaptados para serem fixados em conjunto.
4. Reator catalítico, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os segmentos são fixados entre si por parafusos e porcas, hastes roscadas e porcas, solda ou pinos e furos.
5. Reator catalítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o conjunto distribuidor de carga compreende meios de ajuste de circunferência que permitem que a circunferência externa do conjunto distribuidor de carga se encaixe no lado interno do invólucro do reator.
6. Reator catalítico, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o meio de ajuste de circunferência compreende um ou mais calços ou conexões roscadas.
7. Reator catalítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o meio de transferência de carga compreende uma pluralidade de membros de distribuição ajustáveis individualmente, adaptados para serem ajustados para caber no lado superior do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte.
8. Reator catalítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o meio de transferência de carga compreende uma pluralidade de membros de distribuição ajustáveis individualmente, adaptados para serem ajustados para caber no lado interno do invólucro do reator.
9. Reator catalítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a posição dos meios de transferência de carga em relação ao conjunto distribuidor de carga está adaptada para ser ajustada por meios de ajuste de transferência de carga.
10. Reator catalítico, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o meio de ajuste de transferência de carga compreende um parafuso.
11. Reator catalítico, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o meio de ajuste de transferência de carga compreende um calço.
12. Reator catalítico, de acordo com a reivindicação
11, caracterizado pelo fato de que o meio de ajuste de transferência de carga compreende um membro flexível.
13. Reator catalítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o membro de distribuição compreende uma ranhura de vedação e o meio de ajuste de transferência de carga compreende uma corda de vedação.
14. Reator catalítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o conjunto distribuidor de carga compreende um anel com uma seção transversal retangular horizontal.
15. Reator catalítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o conjunto distribuidor de carga compreende um anel com uma seção transversal retangular horizontal e uma seção transversal retangular vertical que são fixadas entre si.
16. Reator catalítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o referido conjunto distribuidor de carga compreende segmentos de anel circulares adaptados para serem fixados juntos.
17. Reator catalítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o conjunto distribuidor de carga tem uma circunferência externa circular.
18. Sistema para montar um conjunto distribuidor de carga em um reator catalítico para reações químicas, caracterizado pelo fato de compreender um invólucro do reator e um anel de suporte do reator ou uma estrutura de suporte fixada ao lado interno do invólucro do reator, em que o sistema compreende um molde segmentado adaptado para encaixar o lado interno do invólucro do reator e o lado superior do anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte, o referido molde segmentado compreende aberturas adaptadas para receber meios de transferência de carga para o conjunto distribuidor de carga e localizar os meios de transferência de carga em um padrão de anel uniformemente distribuído no anel de suporte do reator ou da estrutura de suporte.
19. Reator catalítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o referido reator catalítico é um reator de hidroprocessamento.
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