CN1291779C

CN1291779C - 向容器中装载粒状固体的方法

Info

Publication number: CN1291779C
Application number: CNB028142934A
Authority: CN
Inventors: 西蒙·R·厄尔利
Original assignee: DAVID PROCESS TECHNOLOGY Ltd
Current assignee: DAVID PROCESS TECHNOLOGY Ltd
Priority date: 2001-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2022-06-21
Also published as: US7353847B2; CN1529630A; AU2002314334B2; EP1397199A1; CN1724136A; US20040191136A1; GB0115243D0; WO2003008086A1

Abstract

本发明提供向含有粒状固体容纳区的容器(1)中装载粒状固体的方法。此方法包括在容纳区的底部提供第一基本垂直的刚性柱状部分(6)，该刚性柱状部分的水平横截面足够大以容纳操作者身体。支撑机构(7，8)与基本垂直刚性柱状部分结合，操作者可站立在该支撑机构上。向容纳区中加入粒状固体以在基本垂直刚性柱状部分(6)周围分布粒状固体，在容纳区中粒状固体的上表面达到基本垂直刚性柱状部分(6)的顶部之前，中断加入。然后在第一柱状部分的顶部上布置另外的基本垂直刚性柱状部分(6)，该另外基本垂直刚性柱状部分的水平横截面与第一刚性柱状部分的水平横截面相似，因此在反应器(1)中与第一柱状部分形成第一导管。重复这些步骤足够多次直到已经将所需数量的粒状固体加入到容纳区中。

Description

向容器中装载粒状固体的方法

技术领域

本发明涉及向容器中装载粒状固体的方法。更特别地本发明涉及向容器，例如固定床反应器的容纳区装载粒状固体，如催化剂的方法。本发明特别应用于向包含管子的固定床反应器中装载粒状催化剂。

背景技术

包含换热管以控制反应温度的固定床反应器用于许多放热和吸热反应。已经提出固定床反应器的各种设计。在这些设计中，存在由美国专利说明书No.4,734,264(Vollhardt等人)例示的轴流反应器。另一种设计是径向流反应器，这样设计的例子是在美国专利说明书No.4,321,234(Ohsaki等人)公开的设计。也提出了环形流反应器，例子是描述于美国专利说明书Nos.4,755,362(Zardi)和5,184,386(Zardi等人)的设计。横向流反应器是另一种类型的设计，它的典型例子教导于美国专利说明书No.5,520,891(Lee)。也提出了分段流反应器。在一个容器中这些设计两种或多种的结合也是可能的。

在这样的反应器中，管子可以布置为盘管、蛇管、直轴向管、卡口管或U形管或任何其它有用的布置。蛇形盘管例如显示于美国专利说明书No.5,869,011(Lee)。然而，管子和任何相关管支撑件和挡板的存在使得以除从顶部倾入的任何其它实际方式，向管子周围的空间中装载催化剂困难和耗时。这意味着由于催化剂必须由重力流动以填充这些空间，不能保证到所有空隙部分的催化剂的一致，完全和均匀分布。在克服此问题的尝试中，一些操作人员以预定的顺序向大直径反应器顶部的不同部分而不是在一个位置倾入催化剂。

除了基于装载催化剂数量的呆板计算以外，没有检查含管子反应器由催化剂装载的完全性或检查催化剂真实装载密度的方式。

均匀装载的重要性由M.V.Twigg在他的书籍“催化剂手册”，第二版，Wolfe Publishing Ltd.(1989)中强调。在151页说到：

“向容器中装载催化剂有两个通用原则：

(a)催化剂不应当具有大于50-100cm的自由下落和

(b)当填床时，必须均匀分布催化剂。

催化剂可下落而没有严重损害的距离依赖于它的强度和形状。硬球形颗粒可比软角形粒料或挤出物更好地承受落下。”

在152-153页他说到：

“深，窄的床是令人满意地加入的最容易形状，和更可能沿气体流的方向平均化不匀度。由于难以在大面积上均匀地分布催化剂，采用宽的床要求格外的小心。径向流床特别易于出现不规则装填和不均匀气体流。在依赖于气体流以控制床温度的反应器中，不规则装填的伴随不均匀气体流的结果可以是特别显著的。例子包括氨转化器，在乙烯存在下乙炔的氢化，和同样一些类型的变换炉，其中不希望反应达到平衡。如果反应比所需的情况进一步进行，会在低流动区域中出现高局部温度。这样的高温区域引起进一步的抗流动性，它可以甚至更加恶化床中的不平衡。”

在155页，Twigg说到：

“由于颗料的不规则形状，氨合成催化剂在加入中要求特别的小心，它可导致堆密度的宽变化。”

如上所指出的那样，由于自由下落，每种单独的催化剂类型具有破裂的敏感性。这提供到反应器高度的约束。根据它们的制造商(尽管实际上可以从比由催化剂制造商推荐的高度更大的高度落下催化剂颗粒，而不发生由对催化剂颗粒的损害引起的问题)，尽管可以允许一些强催化剂，如ICI催化剂35-4至多三米的自由下落，对于大多数催化剂，不应当使用大于50-100cm的自由下落。

对于不包含内构件，如换热管、为此的支撑件、分布器、和挡板的固定床反应器，可以使用各种方法以降低由自由下落的破裂，其中通路是可利用的，如降低单个桶等，或使用连接到料斗或货柜的帆布或刚性软管。可能需要经常的搂集以使催化剂变平。可以使用旋转设备，该设备规定催化剂的连续水平层而不是催化剂的数量。然而，对于包含内构件，如换热管的固定床反应器，这些不是实际的方法。因此尽管由于当它们向催化剂容纳区的底部落下时与内构件的碰撞，一定程度上有效降低由许多催化剂颗粒经历的自由下落距离，一般使用从顶部的填充使得催化剂可经历自由下落。然而这仍然意味着由于可跟着发生对催化剂粒子的另外不可接受损害，必须限制反应器的高度。因此含有内构件的反应器中的最大总催化剂床高度具有实际的上限。

此高度限制成为要求相对更大催化剂体积的更大容积装置设计中的主要因素。如果催化剂床高度由此约束固定，则额外的体积必须由催化剂床横截面积的不相称更大增加适应。这意味着更低的反应物速度，它依次降低管子处的传热使得要求相对更多的换热管，使得容器直径的进一步增加是必须的。由于反应器壁厚度是直径的函数，与其中额外体积可以至少部分由催化剂床高度的增加适应的反应器相比，在这样扩大直径的容器中反应器重量和成本不相称地增加。

容器直径增加的另外缺点在于如果在它用于输送的侧面放置容器，容器输送难度通常与容器的直径相关，而容器的总体高度很少是限制。

这些因素对于径向流反应器是特别真实的，其中经过换热管的速度对于温度控制是关键的。因此，对于这样的反应器，理想地最好通过使反应器更高和保持相同的管布置直径，而不是通过增加反应器直径提供任何额外的能力。如果可以这样做，经过反应器的压降不变化，允许对于不同能力的反应器设计的显著标准化。在此情况下，对于更大能力装置设计的单一主要变化是反应器容器高度的变化，而对于所有的反应器容器能力，反应器的横截面积基本相同。

除了从容器顶部的催化剂倾入以外，或者可以使用插入管组合体的滑槽或软管，或降低由催化剂填充的柔性短袜状物进入容器。所有这些方法使用重力。然而，如果容器包含许多换热管和它们的相关支撑件，和同样可能的挡板，特别难以保证的是由这些方法的一种进行容器的令人满意装载与催化剂的均匀分布。

或者，当催化剂具有足够强度时，可以使用气动输送以通过反应器壁上的喷嘴注入催化剂。然而，当容器包含换热管，支撑件和/或挡板时这是不实际的。此外由于更大的粒子倾向于首先落下而更小的粒子在落下之前被进一步携带，此方法具有在反应器空隙中诱导催化剂粒子分离的效果。尽管气动输送可加速固定床装载，当催化剂足够坚固时，不必须一次都将催化剂倾入容器中及将获得的堆搂集变平。另外粒子倾向于与主要停留在堆中心和限制容器此部分中气体流动的小粒子和粉尘分离，而更大的粒子滚动到其中气体速度更高的边缘。

作为填充反应器措施的由合适液体的催化剂粒子流化描述于美国专利说明书No.4,022,255(Pegels等人)。然而，除其中必须保持催化剂干燥的情况以外，此说明书指示水不足够粘性以为合适的，它因此限制可接受液体的选择。清楚地选择的流体必须与提出的反应体系相容。尽管提及通过有时降低液体流而填充锥形板以下的空间，提出的方法可适用于装载非管式固定床。假定可以发现合适的相容流体，采用此方法的主要问题在于为输送粒子，在通过降低液体流而允许它们沉降之前，将它们流化和因此在更低密度下输送。随着管式固定床反应器中管子，管支撑件和挡板的复杂性，不能确定的是采用催化剂粒子填充反应器的所有要求部分。此外，由尺寸的相当粒子分离不可避免地发生，例如在涉及细粒和过小粒子脱除的此公开文献第3栏29行及以下讨论的那样。描述的此方法也要求另外的罐，泵和其它设备。

在美国专利说明书Nos.4,421,723和4,452,761(Farnham)中，公开了含有穿孔中心管的固定床径向流反应器，该中心管依次由筛网围绕。

中心沉箱的使用在美国专利说明书No.5,585,075(Takano等人)中描述为在绝热固定床反应器中，在具有不同粒度的催化剂粒子外床中心中布置具有给定尺寸的粒子的催化剂的辅助。当填充进行时将沉箱提起以导致完全填充的反应器。

需要采用易碎粒状固体的颗粒装载含有内构件如换热管、用于这样管的支撑件和/或挡板的容器的改进方法，该方法允许在容器中形成深度大于固体可允许自由下落高度的固体床。此外需要提供向包含内构件，如换热管、用于这样管的支撑件、气体分布器、挡板等的反应器装料的方法，其中装载过程的密切监测是可能的，因此最小化由于由催化剂的反应器不合适装载的问题。进一步需要提供采用增加体积的催化剂装载径向流反应器，以允许设计具有增加生产能力的径向流反应器而不显著增加它直径的方法。此外需要提供采用易碎催化剂装载包含换热管的催化反应器，而没有对催化剂损害的显著危险同时允许催化剂床形成的方法，该催化剂床显著深于催化剂的可允许自由下落高度。

发明内容

本发明因此探索以提供向含有内构件如换热管、用于这样管的支撑件和/功挡枝的容器装载易碎粒状固体，以在容器中形成固体床的方法，该固体床的深度显著大于固体的可允许自由下落高度。此外本发明探索以提供采用催化剂或其它易碎粒状材料装载反应器的方法，其中装载过程所有阶段的密切监测是可能的，因此导致采用固体的反应器最优装载。另外本发明探索以提供采用增加体积的催化剂装载径向流反应器，以增加反应器的生产能力而不显著增加它直径的方法。另外本发明探索以提供采用易碎催化剂装载包含换热管的催化反应器，而没有对催化剂损害的显著危险同时允许催化剂床形成的方法，该催化剂床显著高于催化剂的自由下落高度。

根据本发明，提供一种向具有粒状固体容纳区的容器中装载粒状固体的方法，该方法包括：

(a)在容纳区的底部提供第一基本垂直的刚性柱状部分，该刚性柱状部分的水平横截面足够大以容纳操作者身体；

(b)提供与基本垂直刚性柱状部分结合的支撑机构，操作者可站立在该支撑机构上以密切监督容纳区由粒状固体的装载；

(c)向容纳区中加入粒状固体以在基本垂直刚性柱状部分周围分布粒状固体；

(d)在容纳区中粒状固体的上表面达到基本垂直刚性柱状部分的顶部之前，中断粒状固体向容纳区中的加入；

(e)在第一柱状部分的顶部上布置另外的基本垂直刚性柱状部分，该另外基本垂直刚性柱状部分的水平横截面与第一刚性柱状部分的水平横截面相似，因此在反应器中与第一柱状部分形成基本垂直的导管；和

(f)重复步骤(b)到(e)足够多次直到已经将所需数量的粒状固体加入到容纳区中。

第一基本柱状部分，和优选同样的每一个其它柱状部分，典型地具有直径为约18英寸(约0.46米)-约24英寸(约0.61米)的基本圆形水平横截面。优选柱状部分是中空的使得获得的柱也是中空的。典型地柱状部分每个的高度不大于约10英尺(约3.05米)，和更通常不大于约6英尺(约1.83米)。通常选择此高度使得站立在支撑机构上的操作者可密切监督固体进入容纳区的装载和也手动导引固体进入容纳区的排放，而没有超过固体最大推荐自由下落高度的危险。因此柱状部分的高度可依赖于装载的固体颗粒脆性而变化。

在本发明的方法中，包括与基本垂直刚性柱状部分结合的支撑机构的步骤，操作者可站立在该支撑机构上。在特别优选的方法中，第一和每个其它柱状部分是顶部开放的，在该情况下这样的支撑机构位于最上面刚性柱状部分顶部以下一定距离，使得操作者身体的上部，正常地从约腰部向上，突出在最上面柱状部分的顶部以上。

容器可以设计为轴流反应器、径向流反应器、环状流反应器、横向流反应器、分段流反应器、和其两种或多种的结合。

方便地刚性柱状部分在水平横截面中是基本圆形的。它们可含有无孔壁以形成基本从容纳区底部到顶部延伸的不透气柱。或者刚性柱状部分是中空的和含有穿孔壁或有孔壁以形成基本从容纳区底部到顶部延伸的透气壁。

步骤(c)可包括提供含有进料端和输送端的柔性导管，从进料端向输送端通过输送端加入粒状固体，和手动导引输送端以排出粒状固体到基本垂直顶部开放导管部分以外的所需位置的步骤。优选进行粒状固体的此排料使得固体并不通过自由下落高度经历自由下落，该自由下落高度大于由固体供应商或制造商推荐的自由下落高度或其适度倍数，如至多1.5倍制造商推荐的最大安全自由下落高度。由操作者使用的这样进料导管可包括短袜状物、滑槽、或含有滑槽的短袜状物，布置它们以由短袜状物的下端进料。此外在步骤(c)中，如果这是中空的和顶部开放的，可以将导流板护罩装配到最上面的刚性柱状部分的顶部以防止粒状固体落入各自的刚性柱状部分。导流板护罩可以是装配到最上面刚性柱状部分的顶部与最上面导流板护罩的较窄端和截头圆锥形导流板护罩。可以构造这样的导流板护罩以在基本垂直顶部开放刚性柱状部分中提供支撑机构，操作者可站立在该支撑机构上。因此导流板护罩可以形成为桶状设备的一部分，该设备支撑在最上面柱状部分的开放顶部和使得操作者在桶状设备内站立及他身体的上半身，典型地从腰部向上，伸出到在导流板护罩以上。

柱状部分可以是中空的和可以是顶部开放的。如果最终由柱状部分形成的导管要用作反应物的入口通道或用作反应产物流的出口通道，它们一般是顶部开放的。在其上操作者可站立的支撑机构可包括位于最上面柱状部分之上或之中的单独填充平台的部件。或者支撑机构可以整体地与柱状部分形成。在此情况下，可以在导管部分顶部以下的方便高度提供地板，该地板固定到柱状部分上和在反应器开始操作之后保持位置。如果柱状部分是中空的和含有穿孔壁或有孔壁以形成导管，该导管要用作反应物的入口通道或用作反应产物混合物的出口通道，则地板是穿孔的，例如由膨胀金属网制成。另一方面，如果柱含有无孔壁和希望为不透过气体的，如在轴流反应器的情况下，则地板正常地是实心的。

此外如果它是中空的，第一柱状部分，以及每个其它柱状部分可在它的上端具有整体导流板护罩，如截头圆锥形导流板护罩，以在催化剂的装载期间在站立在支撑机构上的操作者对它的密切监督下，降低或基本消除催化剂颗粒进入各自导管部分的危险。再次在此情况下，在反应器开始操作之后导流板护罩保持位置。

优选容纳区包含选自换热管、为此的支撑件、和挡板的内构件。

优选粒状固体是粒状催化剂，例如甲醇合成催化剂。

尽管可以成功地实施本发明的方法以从固体容纳区底部向上延伸形成单个基本垂直的柱，可优选在容器中形成两个或多个这样的柱以允许固体容纳区由粒状固体的令人满意装载。在这样的情况下，两个或多个柱正常布置在容纳区的垂直轴上和/或对称地在容纳区的垂直轴周围。

本发明进一步设想一种限定催化剂容纳区的反应容器，该催化剂容纳区包含粒状催化剂的装料，催化剂容纳区其中含有从催化剂容纳区底部向上延伸和由多个单独的柱状部分形成的基本垂直柱，该单独的柱状部分彼此在顶部组装，每个柱状部分的水平横截面足够大以容纳操作者身体和高度不大于约10英尺(约3.05米)，柱基本没有催化剂颗粒。这样的反应容器可具有一个或多个用于反应物、冷物料等的入口，以及一个或多个用于反应产物流的出口。此外，这样的反应容器可以具有内构件如换热管、用于换热管的支撑件、分布器、和挡板。

因此看出本发明提供改进的反应器设计和装载催化剂的方法，它们不由催化剂自由下落高度限制，允许空隙填充程度的经常检查，通过提供均匀的粒子分布和粒子的无规取向而提供更均匀的床，在填充过程期间允许由呆板计算进行装载密度的校核，当填充进行时允许进行装载的校正，在催化剂更换期间允许管子和管组合体的检查和修理，允许反应器设计的显著标准化，和允许经济性改进以增加现有反应器能力。实质上，没有管子的反应器中心芯用于得到装载催化剂的通路，保证填充空隙，检查装载密度等。当填充进行时，通过加入无孔部分，或用于径向流反应器的穿孔部分直到足够填充催化剂容纳区，而完成该芯。当加入它们时，该部分提供当填充进行时操作者站立以监督和检查填充的位置。特别是对于大反应器，由此中心芯损失的催化剂床的比例较小。对于径向流反应器，由于中心芯可成为反应物的中心分布器或反应产物流的中心收集器，损失甚至更小和没有损失。

由于催化剂床的深度不再由催化剂颗粒的脆性限制，即不由催化剂颗料的最大安全自由下落高度限制，可以构造包含催化剂固定床的反应器，它比迄今为止可能的较为更高。反而反应器高度的限制因素现在成为在静负荷下催化剂的破碎强度。依赖于催化剂的破碎强度，现在可以构造和操作含有催化剂固定床的反应器，该催化剂固定床至多为约100英尺(约30.48米)或更大，如至多约150英尺(约45.72米)或更大，条件是催化剂具有足够高的破碎强度。

附图说明

为使本发明可以清楚地理解和容易进行到效果，现在仅通过实施例，参考所附的图描述根据本发明采用催化剂装载反应器的优选方法，其中：

图1是在由易碎粒状催化剂，如甲醇合成催化剂填充过程中的早期阶段，通过径向流反应器，例如径向流甲醇合成反应器的垂直截面，它包含多个换热管；

图2是显示装载过程以后阶段的通过图1反应器的相似垂直截面；

图3是图1和2反应器的水平横截面；和

图4-6显示通过反应器另外设计的水平横截面。

具体实施方式

由本领域技术人员理解的是，由于附图是示意性的，为简便起见省略设备的许多部分。这样的部分包括，例如，各个换热管，这些换热管的支撑件，图1和2反应器的顶部和底部部分，换热流体的入口和出口，阀门，压力调节器，压力释放阀，热电偶，气体分布器等。

参考附图的图1-3，径向流反应器1包括环状区域2，该环状区域包含多个换热管，在它们之间的空间要由催化剂填充。这些换热管连接到适当的入口和出口集管(未示出)用于热换流体的引入和除去。换热管在限定催化剂容纳区上端的上隔离件(未示出)和限定催化剂容纳区下端的下隔离件(未示出)之间延伸。环状区域2的外部由外穿孔筛网3约束，该筛网3在它和反应器的壁4之间确定用于合成气的环状进料通路5。筛网3也用于在环状区域2中保持催化剂颗粒。

在装载过程开始时，将第一基本垂直顶部开放导管部分6放置在催化剂容纳区的底部上。此第一导管部分6具有穿孔或其它形式的有孔壁和水平横截面以至少容纳操作者身体的脚和腿。它的直径可以是，例如约18英寸(约0.46米)-约24英寸(约0.61米)。此导管部分的高度优选不大于约10英尺(约3.05米)，和典型地小于约6英尺(约1.83米)。

在导管部分6的最上端上放置桶状填充平台7。这包括地板8，在过程的下一阶段期间操作者可站立在地板上，布置此地板8使得操作者的脚和腿在桶状平台7以内，而他身体的上部分，典型地从约腰部以上，突出该平台的顶部。平台7也包括截头圆锥形导流板护罩9，它的更窄端位于最上面。此导流板护罩9希望基本避免当反应器1由催化剂装料填充时，催化剂颗粒进入平台7的危险。

当操作者站立在地板8上时，将包含催化剂的短袜状物(sock)(未示出)通过在反应器1顶部的开放孔口降低到他。此短袜状物可以在它的下端设有滑槽(也未示出)，该滑槽足够窄以通过换热管之间的径向间隙以促进区域2中催化剂颗粒的均匀装载。操作者可然后操纵催化剂填充短袜状物的底端和连接到其上的任何滑槽，以引起催化剂颗粒进入环状区域2和装满在单个换热管之间的空间。在此过程期间，如需要他可以使用耙子以使已经倾入的催化剂表面变平或保证它在换热管之间的空间中均匀分布。由于当将催化剂填充入反应器时，他的位置与催化剂表面很接近，他容易保证将催化剂均匀填充入在各个换热管，它们的支撑件，和存在的任何挡板或气体分布器之间的空间，以及填充入围绕导管部分6的环状空间10。选择导管部分6的高度和地板8的位置使得操作者可容易密切监督催化剂进入区域2和10的装载而不允许催化剂颗粒通过足够的自由下落高度下落，以损害显著比例的催化剂颗粒。如果催化剂容易碎裂，则可能必须降低导管部分6的高度以降低对催化剂颗粒损害的危险。

在装载催化剂的上表面达到平台7的顶部之前中断装载。然后优选将短袜状物与任何相关的滑槽一起从反应器1抽出，或，如果更适当地移动到另一侧。

操作者然后腾空平台7，升高该平台以允许另外的导管部分11安装到导管6开放上端的顶部上。导管部分11可具有阳端部分，该阳端部分可装配入在导管部分6上提供的阴承窝，或导管部分11可具有阴承窝，该阴承窝可装配在导管部分6的阳顶端上。或者导管部分11可以螺杆连接到或焊接到导管部分6上。

然后如需要在将催化剂填充的短袜状物再次通过反应器1顶部中的开放孔口降低到他，以允许他装载更多催化剂入环状区域2和10直到导管部分11的顶部之前，可以在导管部分11的顶部再放置平台7以允许操作者继续他在其中站立在地板8上的位置。

如需要可以重复此过程直到已经将完全的催化剂装料装载入反应器1。

由于导管部分6，11等是穿孔的或另外有孔的，它们可一起形成反应产物混合物的出口通道。在此情况下，环状空间10可用作绝热反应区。

本领域技术人员容易理解的是，如需要，由导管部分6，11等形成的导管可或者用作合成气的进料通道，而环状通道5用作反应产物混合物的出口通道。

不提供单独的填充平台7，或者可以提供导管6，11等，每个导管部分具有关于导管6，11等位于基本相应于地板8高度的整体地板。这样的地板是穿孔的，例如，它可以由膨胀金属筛网组成。如需要，在此情况下导管部分6，11等也可具有相似于护罩9的整体导流板护罩。在此情况下，在反应器开始操作之后整体地板和整体导流板护罩保持位置。

图4是具有外壁22和外筛网23的反应器21另外形式的水平横截面，该外筛网与外壁22确定用于合成气的环状入口通道24。在外筛网23内部的空间由垂直挡板26区分，以形成中心三角形截面空间26和空的空间27，28，29。参考号30，31，32表示具有垂直换热管(未示出)的区域，该换热管用于由本发明的方法采用催化剂填充。这样的区域在水平截面中是基本圆状梯形；换言之它们在横截面中具有基本梯形的形状及弓形凸侧边代替梯形的一个平行边。

通过在另一个部分的顶部上安装一个而形成垂直挡板25，该部分的高度典型地不大于约10英尺(约3.05米)和优选为约4英尺(约1.22米)-约8英尺(约2.44米)，例如约6英尺(约1.83米)。可以在催化剂的装载期间，以类似于其中装载催化剂和如关于图1-3所述安装导管部分6，11的方式的相似方式，组合这些部分以形成挡板25，以形成三角形截面中心芯26。

在另外的实施方案中，在三个部分33，34，35中制备每个挡板25。部分33和35从催化剂容纳区的顶部向底部延伸和然后部分34被建立和以导管7，12所述的方式相似的方式将催化剂引入区域30，31，32以形成中心芯及它的中空空间26。

图5是含有中心芯32的轴流甲醇合成反应器31的水平横截面，由与图1-3导管部分6和11的导管部分相似的方式建立起该中心芯。参考号33表示包含垂直换热管的含催化剂区域。(未示出单个的换热管)。在反应器31中，没有相应于图1-3反应器的筛网3的外筛网。

图6是横向流反应器41的水平横截面。由相似于图1和2的导管部分7和12的导管部分建立起它的中心芯42。区域42由垂直换热管(未单个示出)填充。穿孔筛网43从合成气的入口通道45分隔区域44，从入口46提供合成气。穿孔筛网47从反应产物混合物的出口通道47分隔区域44，该反应产物混合物可通过出口49离开反应器41。通过使用本发明的方法，由甲醇合成催化剂的颗粒填充在换热管周围区域42中的空间。

尽管已经关于装载粒状甲醇合成催化剂入甲醇合成反应器说明了本发明，理解本发明的范围不限于这样的应用，但可以应用于任何易碎粒状固体进入容器的装载。因此本发明的教导可同等于应用于氨合成催化剂、加氢脱硫催化剂、脱硫介质(如氧化锌)、离子交换树脂、吸收剂、吸附剂等进入任何所需形状反应器的装载，该反应器不仅仅包括圆形截面容器而且包括正方形或六边形水平横截面的容器。

通过考虑下表可以进一步理解本发明的益处，该表给出基本圆形横截面的轴流反应器不同设计的尺寸。在此表中，芯体积是由中心轴向导管占据的体积，由本发明的方法从多个导管部分形成该导管，每个导管部分具有水平横截面和半径为约300mm。

表

实施例No.	1(对比)	2	3	4(对比)	5	6
实施例No.	1(对比)	2	3	4(对比)	5	6	催化剂体积m³	100	100	100	200	200	200
管体积m³	20	20	20	40	40	40	催化剂体积m³	100	100	100	200	200	200
管体积m³	20	20	20	40	40	40	芯体积m³	-	3	6	-	3	6
自由下落高度m	10	_⁽¹⁾	_⁽¹⁾	10	_⁽¹⁾	_⁽¹⁾	芯体积m³	-	3	6	-	3	6
自由下落高度m	10	_⁽¹⁾	_⁽¹⁾	10	_⁽¹⁾	_⁽¹⁾	催化剂床高度m	10	10	20	10	10	20
直径m	3.91	3.96	2.83	5.53	5.56	3.96	催化剂床高度m	10	10	20	10	10	20

备注：⁽¹⁾表明自由下落高度不是限制反应器高度的因素。

Claims

1.一种向具有粒状固体容纳区的容器中装载粒状固体的方法，该方法包括：

(b)在基本垂直刚性柱状部分中提供与基本垂直刚性柱状部分结合的支撑机构，操作者可站立在该支撑机构上，以密切监督容纳区由粒状固体的装载；

(c)在站立在刚性柱状部分中地板机构上的操作者的控制下，向容纳区中加入粒状固体以在基本垂直刚性柱状部分周围分布粒状固体；

(f)重复步骤b到e足够多次直到已经将所需数量的粒状固体加入到容纳区中。

2.根据权利要求1的方法，其中刚性柱状部分每个的高度小于约3.05米。

3.根据权利要求2的方法，其中刚性柱状部分每个的高度约1.83米。

4.根据权利要求1-3任意一项的方法，其中容器是轴流反应器。

5.根据权利要求1-3任意一项的方法，其中容器是径向流反应器。

6.根据权利要求1-3任意一项的方法，其中容器是环状流反应器。

7.根据权利要求1-3任意一项的方法，其中容器是横向流反应器。

8.根据权利要求1-3任意一项的方法，其中容器是分段流反应器。

9.根据权利要求1-3任意一项的方法，其中容器是选自轴流反应器、径向流反应器、环状流反应器、横向流反应器、分段流反应器、和其两种或多种结合的反应器。

10.根据权利要求1-3任意一项的方法，其中刚性柱状部分在水平横截面中是基本圆形的。

11.根据权利要求1-3任意一项的方法，其中刚性柱状部分含有无孔壁以形成基本从容纳区底部到顶部延伸的不透气柱状部分。

12.根据权利要求1-3任意一项的方法，其中刚性柱状部分是中空的和含有穿孔壁或有孔壁以形成基本从容纳区底部到顶部延伸的透气导管。

13.根据权利要求1-3任意一项的方法，其中步骤c包括提供含有进料端和输送端的柔性导管，从进料端向输送端通过输送导管加入粒状固体，和手动导引输送端以排出粒状固体到相应刚性柱状部分以外的所需位置的步骤。

14.根据权利要求13的方法，其中刚性柱状部分是中空的和其中在步骤c中，将导流板护罩装配到最上面的刚性柱状部分的顶部以防止粒状固体落入相应的刚性柱状部分中。

15.根据权利要求13的方法，其中在步骤c中，将截头圆锥形导流板护罩装配到最上面刚性柱状部分的顶部，导流板护罩的较窄端在最上面。

16.根据权利要求1-3任意一项的方法，其中容纳区包含选自换热管、为此的支撑件、分布器、和挡板的内构件。

17.根据权利要求1-3任意一项的方法，其中粒状固体是粒状催化剂。

18.根据权利要求17的方法，其中催化剂是甲醇合成催化剂。