CN214076563U - 一种催化剂填料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种催化剂填料装置，用于固定床反应器的催化剂装填，包括：下料单元，其由下料管和储料仓组成，该下料管用于向储料仓输送颗粒状固体催化剂，该储料仓下部设有开口；布料单元，其表面为自中心向边缘方向向下倾斜的盘状体，该盘状体用于接收来自储料仓下部开口的颗粒状固体催化剂，并可绕一固定轴旋转；旋转驱动单元，其用于驱动布料单元旋转并控制旋转速度。本实用新型的催化剂填料装置能够确保催化剂装填密度在径向和纵向上保持一致，尤其适用于反应器中上部催化剂的装填，确保布料效果和催化剂装填密度保持稳定。

Description

一种催化剂填料装置

技术领域

本实用新型涉及石油炼制领域，特别涉及一种固定床反应器的催化剂填料装置。

背景技术

石油炼制行业中的反应器通常为固定床反应器，颗粒状的催化剂通过一定装填方式按照一定顺序装填到反应器内部。目前，工业上催化剂装填方式通常为普通装填（袋式装填、疏相装填）和密相装填两种方式。普通装填是催化剂从位于反应器上部的料斗经连接在料斗底部出料口的帆布袋流入到反应器内部的催化剂料层，由站立在料层上的布料人员人工均匀抛洒在料面上的一种装填方式。普通装填主要依靠重力作为催化剂分布的动力，通常高度越高，催化剂离开帆布袋底部袋口速度越大，装填密度越高。装填密度随着料面的升高而减少，当达到一定高度后，催化剂离开袋口的速度无法将所有催化剂抛洒到反应器器壁边缘时，需要人力进行扒平。衡量催化剂装填质量的重要标准是装填密度和均匀性。而普通装填主要依靠人力完成布料，催化剂装填过程在径向上均匀度相对差，密度沿反应器轴向自下而上由高到低，上下密度不均匀。而采用密相装填器装填催化剂能够使催化剂在径向和纵向分布相对均匀，且催化剂装填密度达到较高水平，使反应器内多装填催化剂，重量空速降低，催化剂床层装填均匀，紧密一致，可避免床层塌陷、沟流等现象的发生，从而避免“热点”的产生。催化剂床层径向温度均匀，可以提高反应的选择性。但是并不是所有催化剂都适合密相装填，一些催化剂必须采用普通装填方式完成。

目前普通装填时，操作人员站在反应器内部催化剂料面上，直接抓住帆布袋口或塑料钢塑管进行布料，布料效果直接与料面到反应器顶部法兰口高度有关，同时与布料人员的操作手法密切相关。装填质量难以控制。中国专利CN207478537U，公开了一种催化剂填料装置和含有该催化剂填料装置的固定床反应器，该装置包括筒体支架、外表面和连接构件，外表面通过所述连接构件固定在所述筒体支架上，使得装置具有中空的筒体结构，且筒体结构形成的内部空间的横截面的最小距离大于等于一个操作人的身体的横截面的最大距离。该方案的装置虽然能够有效提高催化剂装填过程中的平整度，改善劳动作业条件，极大的提高装填效率，但催化剂的装填密度不可控，且无法确保单个催化剂装填密度在径向和纵向上保持一致。

因此，亟需一种应用普通装填方法使用的催化剂填料装置，从而不仅可提高装填效率，又能确保装填密度在径向和纵向上保持一致，避免偏流现象发生。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用普通装填方法的催化剂填料装置，能够确保催化剂装填密度在径向和纵向上保持一致，尤其适用于反应器中上部催化剂的装填，确保布料效果和催化剂装填密度保持稳定。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种催化剂填料装置，用于固定床反应器的催化剂装填，包括：下料单元，其由下料管和储料仓组成，该下料管用于向储料仓输送颗粒状固体催化剂，该储料仓下部设有开口；布料单元，其表面为自中心向边缘方向向下倾斜的盘状体，该盘状体用于接收来自储料仓下部开口的颗粒状固体催化剂，并可绕一固定轴旋转；旋转驱动单元，其用于驱动布料单元旋转并控制旋转速度。

进一步，上述技术方案中，盘状体可以为椭圆形旋转分布器，颗粒状固体催化剂经椭圆形旋转分布器抛洒至催化剂料面上。

进一步，上述技术方案中，盘状体的倾斜表面上可设置用于均匀布料的导流板，导流板为多个且沿盘状体中心向外呈放射状布置。

进一步，上述技术方案中，储料仓下部的开口处可设有用于调节开度的旋转闸板。

进一步，上述技术方案中，旋转驱动单元可包括：气动转轴，其设置在储料仓下部并与盘状体固定连接；压缩空气导管，其与气动转轴连接且该导管内的压缩空气驱动气动转轴旋转。

进一步，上述技术方案中，储料仓通过送料软管与下料管连通；该下料管底部出口上方设有卡扣和滚珠轴承，该滚珠轴承通过卡扣固定在下料管上，滚珠轴承两侧通过弹性吊索连接一把持单元。

进一步，上述技术方案中，把持单元可包括：支座，其上端连接弹性吊索，下端支撑在颗粒状固体催化剂的料面上；支杆，其一端固定连接在支座上，另一端固定在储料仓的外壁面；手柄，其固定在支座上并以支座为支点与支杆形成一杠杆机构。

进一步，上述技术方案中，卡扣可设置在下料管底部出口上方200至500mm位置处。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1）采用椭圆形的旋转分布器可形成催化剂颗粒的离心抛洒，抛洒较为均匀，且避免了在径向上催化剂装填密度不均匀导致偏流现象发生；

2）布料过程中随着料面的上升需要提高旋转转速时，气动方式的动力更容易进行调节，可有效避免因高度不同导致催化剂装填密度下高上低的情况；

3）通过调节储料仓下部开口开度调节下料量、调节旋转分布器转速及距离料面高度的方式调整催化剂装填密度，可确保布料效果和催化剂装填密度保持稳定；

4）可有效解决反应器中上部催化剂装填过程中因高度降低导致催化剂装填密度逐渐降低，甚至在最顶部需要人工扒平的问题；

5）操作人员通过把持单元可将储料仓和旋转分布器的整体自由抬起和转动，提高布料的灵活性，特别是可以实现高度和角度两方面的布料灵活性；

6）采用本实用新型的装置能够控制催化剂装填密度处于普通装填和密相装填密度之间，填补了二者之间的密度盲区。

上述说明仅为本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本实用新型的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本实用新型的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型催化剂填料装置的下料管、储料仓以及旋转分布器的侧视示意图。

图2是本实用新型催化剂填料装置中储料仓和旋转分布器的俯视示意图。

图3是本实用新型催化剂填料装置使用状态示意图。

主要附图标记说明：

1-储料仓，11-孔板，2-旋转分布器， 21-分布器导流板，3-催化剂料面，4-下料管，41-卡扣，42-滚珠轴承，420-弹性吊索，5-气动转轴，51-压缩空气导管，6-支座，61-支杆，62-手柄，7-送料软管。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。

在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下”的元件将取向在所述元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。物件也可以有其他取向（旋转90度或其他取向）且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。

在本文中，术语“第一”、“第二”等是用以区别两个不同的元件或部位，并不是用以限定特定的位置或相对关系。换言之，在一些实施例中，术语“第一”、“第二”等也可以彼此互换。

本实用新型的催化剂填料装置用于固定床反应器的催化剂装填，包括下料单元、布料单元以及旋转驱动单元。如图1所示，其中，下料单元由下料管4和储料仓1组成，该下料管4用于向储料仓1输送颗粒状固体催化剂，该储料仓1下部设有开口，该开口可以由图1中的孔板11形成，也可以在储料仓1中下部直接开设镂空孔。优选而非限制性地，储料仓1下部的开口处设有用于调节开度的旋转闸板（图中未示出），通过调节开口的开度可调节催化剂颗粒的下料量。布料单元的表面为自中心向边缘方向向下倾斜的盘状体，进一步地，盘状体为椭圆形旋转分布器2，该盘状体用于接收来自储料仓1下部开口的颗粒状固体催化剂，并可绕一固定轴旋转。颗粒状固体催化剂经椭圆形旋转分布器2可抛洒至催化剂料面上。旋转驱动单元用于驱动布料单元（即椭圆形旋转分布器2）旋转并可控制其旋转速度。采用椭圆形旋转分布器2可以使催化剂颗粒在局部区域实现均匀面离心抛洒，避免了在径向上催化剂装填密度不均匀导致偏流现象发生。

进一步如图2所示，旋转分布器2的盘状体的倾斜表面上设置用于均匀布料的导流板21，导流板21为多个立板且沿盘状体中心向外呈放射状布置。导流板21的设置可使催化剂颗粒从储料仓开口进入旋转分布器2后在盘状体上分布更为均匀，这样当旋转分布器2旋转后各个角度的抛洒量可以基本保持均衡。

进一步如图1所示，旋转驱动单元具体包括气动转轴5和压缩空气导管51。气动转轴5设置在储料仓1下部并与盘状体固定连接。气动转轴5的安装方式为仅驱动旋转分布器2旋转，储料仓1保持固定。压缩空气导管51连接在气动转轴5上，压缩空气导管51内通入压缩空气，压缩空气可驱动气动转轴5旋转。借助气动方式提供动力，可通过调节压缩空气的进气量和进气压力来调节气动转轴5的转速，从而控制旋转分布器2对催化剂颗粒进行旋转抛洒布料，随着料面的上升，需要提高旋转转速时，气动方式的动力更容易进行调节，可有效避免因高度不同导致催化剂装填密度下高上低的情况。

进一步如图3所示，储料仓1通过送料软管7与下料管4连通；该下料管4底部出口上方设有卡扣41和滚珠轴承42，滚珠轴承42通过卡扣41固定在下料管4上。优选而非限制性地，卡扣41可设置在下料管4底部出口上方200至500mm位置处。为了更好地调整旋转分布器2的布料位置、高度和角度，滚珠轴承42两侧通过弹性吊索420连接一把持单元。如图3所示，该把持单元具体包括支座6、支杆61以及手柄62。其中，支座6上端连接弹性吊索420，吊索的弹性使得操作人员通过该把持单元可将储料仓1和旋转分布器2的整体自由转动，提高布料的灵活性，支座6的下部支撑在颗粒状固体催化剂的料面3上。支杆61的一端固定连接在支座6上，另一端固定在储料仓1的外壁面。手柄62固定在支座6上并以支座6为支点与支杆61形成一个杠杆机构，通过杠杆原理，在一侧用手柄62撬动支杆61从而抬起本实用新型的储料仓1和旋转分布器2的整体，实现高度和角度两方面的灵活布料。

本实用新型随着催化剂布料的料面升高，根据催化剂装填密度的大小，通过调节储料仓1下部开口开度调节下料量、调节旋转分布器2转速及距离料面高度的方式调整催化剂装填密度，确保布料效果和催化剂装填密度保持稳定。本实用新型避免了在径向上催化剂装填密度不均匀导致偏流现象发生，同时可有效解决反应器中上部催化剂装填过程中因高度降低导致催化剂装填密度逐渐降低，甚至在最顶部需要人工扒平的问题。采用本实用新型的装置能够控制催化剂装填密度处于普通装填和密相装填密度之间，填补了二者之间的密度盲区。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。针对上述示例性实施方案所做的任何简单修改、等同变化与修饰，都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种催化剂填料装置，其特征在于，用于固定床反应器的催化剂装填，包括：

下料单元，其由下料管和储料仓组成，该下料管用于向所述储料仓输送颗粒状固体催化剂，该储料仓下部设有开口；

布料单元，其表面为自中心向边缘方向向下倾斜的盘状体，该盘状体用于接收来自所述储料仓下部开口的颗粒状固体催化剂，并可绕一固定轴旋转；

旋转驱动单元，其用于驱动所述布料单元旋转并控制旋转速度。

2.根据权利要求1所述的催化剂填料装置，其特征在于，所述盘状体为椭圆形旋转分布器，所述颗粒状固体催化剂经所述椭圆形旋转分布器抛洒至催化剂料面上。

3.根据权利要求2所述的催化剂填料装置，其特征在于，所述盘状体的倾斜表面上设置用于均匀布料的导流板，所述导流板为多个且沿所述盘状体中心向外呈放射状布置。

4.根据权利要求1所述的催化剂填料装置，其特征在于，所述储料仓下部的开口处设有用于调节开度的旋转闸板。

5.根据权利要求1所述的催化剂填料装置，其特征在于，所述旋转驱动单元包括：

气动转轴，其设置在所述储料仓下部并与所述盘状体固定连接；

压缩空气导管，其与所述气动转轴连接且该导管内的压缩空气驱动所述气动转轴旋转。

6.根据权利要求1所述的催化剂填料装置，其特征在于，所述储料仓通过送料软管与所述下料管连通；该下料管底部出口上方设有卡扣和滚珠轴承，该滚珠轴承通过卡扣固定在所述下料管上，所述滚珠轴承两侧通过弹性吊索连接一把持单元。

7.根据权利要求6所述的催化剂填料装置，其特征在于，所述把持单元包括：

支座，其上端连接所述弹性吊索，下端支撑在所述颗粒状固体催化剂的料面上；

支杆，其一端固定连接在所述支座上，另一端固定在所述储料仓的外壁面；

手柄，其固定在所述支座上并以所述支座为支点与所述支杆形成一杠杆机构。

8.根据权利要求6所述的催化剂填料装置，其特征在于，所述卡扣设置在所述下料管底部出口上方200至500mm位置处。

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