EA017942B1 - Устройство и способ загрузки твердых частиц в камеру - Google Patents

Устройство и способ загрузки твердых частиц в камеру Download PDF

Info

Publication number
EA017942B1
EA017942B1 EA201070600A EA201070600A EA017942B1 EA 017942 B1 EA017942 B1 EA 017942B1 EA 201070600 A EA201070600 A EA 201070600A EA 201070600 A EA201070600 A EA 201070600A EA 017942 B1 EA017942 B1 EA 017942B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
loading
height
measuring means
measuring
dispersion
Prior art date
Application number
EA201070600A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201070600A1 (ru
Inventor
Бернар Коттар
Паскаль Леруа
Original Assignee
Тоталь Рафинаж Маркетинг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тоталь Рафинаж Маркетинг filed Critical Тоталь Рафинаж Маркетинг
Publication of EA201070600A1 publication Critical patent/EA201070600A1/ru
Publication of EA017942B1 publication Critical patent/EA017942B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/002—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor with a moving instrument
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/003—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor in a downward flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0449—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds
    • B01J8/0453—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds the beds being superimposed one above the other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0492—Feeding reactive fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G69/00—Auxiliary measures taken, or devices used, in connection with loading or unloading
    • B65G69/04—Spreading out the materials conveyed over the whole surface to be loaded; Trimming heaps of loose materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G69/00—Auxiliary measures taken, or devices used, in connection with loading or unloading
    • B65G69/04—Spreading out the materials conveyed over the whole surface to be loaded; Trimming heaps of loose materials
    • B65G69/0458—Spreading out the materials conveyed over the whole surface to be loaded; Trimming heaps of loose materials with rotating means, e.g. tables, arms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/282—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material for discrete levels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284—Electromagnetic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296—Acoustic waves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/0061—Controlling the level
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00654—Controlling the process by measures relating to the particulate material
    • B01J2208/00663—Concentration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00743—Feeding or discharging of solids
    • B01J2208/00752—Feeding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00743—Feeding or discharging of solids
    • B01J2208/00769—Details of feeding or discharging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00743—Feeding or discharging of solids
    • B01J2208/00769—Details of feeding or discharging
    • B01J2208/00778—Kinetic energy reducing devices in the flow channel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00884—Means for supporting the bed of particles, e.g. grids, bars, perforated plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/02—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor with stationary particles
    • B01J2208/023—Details
    • B01J2208/024—Particulate material
    • B01J2208/025—Two or more types of catalyst

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройству загрузки твердых частиц в камеру, содержащему средство подачи частиц (24); средство (26) рассеивания частиц в камере сверху вниз; по меньшей мере одно измерительное средство (17) высоты слоя заполнения и по меньшей мере одну автоматизированную систему контроля над средством подачи (24) и/или средством рассеивания (26), а также к способу и формам применения устройства.

Description

Настоящее изобретение относится к области загрузки твердых частиц в камеры любого типа, в частности ядерных реакторов, используемых в промышленных целях, в частности химических. Если быть более точным, то оно относится к устройству, способу и их применению для загрузки камеры, в частности, химического реактора размельченными твердыми телами, в частности катализатором.
Изобретение относится, в частности, к устройству и способу загрузки реакторов, в частности реакторов с неподвижным слоем химического, электрохимического, нефтяного или нефтехимического типа, твердыми частицами, в частности, находящимися в дисперсном состоянии.
Частицы могут быть представлены в виде шариков, гранул, цилиндров, таблеток, палочек или иметь другие формы, как правило, небольших размеров. Они могут быть молекулярным ситом, твердыми гранулами катализаторов, которые обычно представлены в виде экструдеров моно- или мультидольного типа, размер которых может варьировать от нескольких десятых миллиметров до нескольких сантиметров.
Специалистам известны и имеются описания многочисленных устройств, предназначенных для заполнения твердыми частицами камеры, в частности, химического или нефтехимического реактора.
Эти устройства и соответствующие им способы направлены на удовлетворение многочисленных качественных показателей, таких как скорость загрузки, однородность, плотность упомянутой загрузки, и, безусловно, они должны позволить произвести загрузку в соответствии с правилами техники безопасности как в отношении операторов, так и материальных средств.
Время загрузки является важным параметром в вопросе заполнения камер. Действительно, чем быстрее производится загрузка реактора, например, интегрированного в установку по обработке углеводородного материала, тем больше сокращается время остановки рассматриваемой установки в процессе производства, позволяя, таким образом, быстрее осуществлять повторный запуск. Этот фактор является первостепенным, поскольку стоимость остановки может быть очень высокой.
С другой стороны, необходимо, чтобы загруженный слой твердых частиц, называемый также катализаторным слоем, был однороден.
Однородность повышается путем загрузки, в которой фронт заполнения, называемый также профилем загрузки, т.е. граница контакта между верхней частью катализаторного слоя и еще не заполненной частью реактора, имеет профиль, как можно больше приближенный к горизонтальной плоскости, и даже горизонтальный. Это направлено на обеспечение очень равномерного распределения частиц в катализаторном слое.
Соблюдение данного качественного показателя загрузки является очень важным и даже необходимым для создания благоприятных условий для постоянных и равномерных течения подвергаемой обработке жидко-, газообразной среды и кинетики реакции во всем объеме катализаторного слоя, что, таким образом, позволяет улучшить использование катализатора, например, путем ограничения и даже исключения возможности создания особых каналов, а также использования всей катализаторной массы однородным образом.
Другой важный фактор в области загрузки реакторов относится к плотности загрузки. Как правило, несмотря на явления, например, потери загрузок, существующая в реакторе плотность частиц пропорциональна КПД химической реакции.
Данная плотность определяется, исходя из количества катализаторной массы, загруженной в камеру, и высоты, соответствующей, безусловно, объему катализаторного слоя. Высота обычно измеряется оператором и требует в целом остановки процесса загрузки для того, чтобы оператор смог измерить упомянутую высоту, как правило, в запыленной атмосфере посредством, например, отвеса.
Множество из существующих устройств и способов загрузки, в частности, с так называемым эффектом дождя могут оказаться недостаточными относительно быстроты и/или качества заполнения, в частности, удаляясь в той или иной степени от горизонтальности фронта заполнения.
Различные известные устройства не позволяют в целом производить быстрое измерение, и даже непрерывное, динамики заполнения и/или не учитывают внутреннюю геометрическую форму камеры. Действительно, заполняемая внутренняя часть камеры может содержать неровности, такие как стержни термоэлементов, которые расположены на различных уровнях катализаторного слоя, причем упомянутые термоэлементы предназначены для измерения внутренних температур упомянутого слоя на многочисленных уровнях реактора.
Эти неровности могут вести себя как препятствия на пути хорошего распределения твердых частиц, образующих катализаторный слой, и требовать особенных точечных регулировок устройств загрузки для обеспечения огибания упомянутых препятствий, в частности, для получения загрузки, в которой фронт заполнения максимально возможно приближен к горизонтальной плоскости.
Другие устройства загрузки, к которым относится шланг подачи, опускающийся или поднимающийся внутри реактора, могут представлять серьезную опасность для операторов, в частности, в случае расцепления или разрыва, когда последние находятся на дне реактора для придания направления шлангу, осуществляющему загрузку частиц, с целью обеспечения управления упомянутой загрузкой.
Таким образом, именно для получения оптимального качества загрузки заявителем было предложено множество устройств и соответствующих способов заполнения камер, в частности, имеющих большие
- 1 017942 размеры, твердыми частицами, например, в европейской заявке на патент ЕР 0007854 и ее изменениях, изложенных в заявках ЕР 0116246 и ЕР 0769462.
Совсем недавно, с целью дополнительного улучшения характеристик загрузки камер, имеющих большие размеры, твердыми частицами, заявителем был предложен новый тип устройства (описание приведено в заявке на патент ЕК 2872497), которое заключается в системе распределения упомянутых частиц, оснащенной полым главным валом.
Однако, несмотря на недавние улучшения, внесенные в устройство, существует определенное количество недостатков, обусловленных, например, сбоем во время загрузки или помехами извне.
К этим недостаткам, например, относятся недостаточная однородность частиц в катализаторном слое, способная содержать, в частности, ошибку горизонтальности фронта заполнения;
не соответствующая требуемой плотности, в частности в нижней части, плотность;
ненормально высокое время загрузки и/или слишком многочисленные случаи участия человека во время загрузки.
Кроме того, заявителем во время своих исследований, проведенных в данной области, было выявлено определенное количество требований, необходимых для повышения эффективности таких загрузок, в частности улучшенное измерение высоты катализаторного слоя в процессе загрузки путем увеличения частоты и точности измерений;
улучшение наблюдения за состоянием поверхности профиля загрузки путем расчета и соответствующих средств исправления потенциальных дефектов уклонов и/или плоскостности упомянутого профиля загрузки;
улучшенная автоматизация загрузки, позволяющая, в частности, непосредственно вмешиваться в реальном масштабе времени в работу устройства на основании учета вышеизложенных параметров, с целью еще большего уменьшения времени загрузки, снижать при этом вмешательство человека в ее строгий минимум.
Эти недостатки и необходимость повышения эффективности загрузки становятся еще более очевидными, когда заполнение осуществляется частицами, создающими во время загрузки большие оптические искажения. Под понятием большое оптическое искажение понимаются в контексте настоящего изобретения условия, не обеспечивающие правильного и/или немедленного оптического отображения состояния фронта заполнения. Это оптическое искажение, как правило, обусловлено присутствием многочисленных частиц пыли, которые образуются на уровне устройства загрузки, например, из гранул катализатора в химическом реакторе, частиц пыли, которые присутствуют в более или менее большом количестве в зависимости от типа загружаемого катализатора.
Были предложены технические решения, направленные на улучшение непрерывного контроля над загрузкой камеры твердыми частицами.
Например, в японской заявке ДР 7-242337 приводится изложение способа и устройства наблюдения за заполнением камеры (реактора) гранулированным катализатором. Устройство, описание которого было приведено, содержит средство заполнения, расположенное в центре верхней части камеры, проливающее дождь гранул катализатора, а также устройство, испускающее лазерный луч, сканирующий поверхность фронта заполнения, и средство обнаружения лазерного луча, испускаемого устройствомизлучателем и отражаемого от поверхности фронта загрузки.
Устройства излучения и обнаружения крепятся на стенке камеры, на высоте средства заполнения. Недостатком данной системы является то, что она достаточно сложно и долго устанавливается внутри заполняемой камеры, в результате чего нежелательным образом увеличивается период простоя реактора.
Кроме того, эта система, содержащая средство проведения телеметрического измерения на высоте средства заполнения, не может правильно функционировать или не может совсем функционировать вместе с устройством загрузки, описание которого приведено в документе ЕК 2872497. Действительно, наличие дефлекторов, вращающихся между фронтом заполнения и системой проведения телеметрических измерений, создает помехи для измерений лазером, в частности, в конце загрузки.
Кроме того, технология измерения лазером не является совершенной и даже не приспособлена для использования в условиях запыленности, каковыми являются условия загрузки реактора гранулами катализатора.
Таким образом, существует потребность в устройстве заполнения, позволяющем решать в полном объеме или частично вышеизложенные проблемы и которое позволит выполнять автоматизированные измерения высоты и/или состояния фронта заполнения катализаторного слоя с высокой периодичностью, в частности безостановочно, или в течение короткой остановки загрузки;
производить это точное измерение, например, на уровне центральной высоты катализаторного слоя, а также на профиле загрузки упомянутого слоя (на всей или по меньшей мере на большой части), не завися при этом от количества частиц пыли, образуемых во время загрузки;
осуществлять эти измерения без захода человека в камеру;
- 2 017942 автоматизировать загрузку камеры, например, на основе результатов упомянутых измерений с целью минимизировать опасное участие человека и обеспечивать однородное и точное заполнение камеры в автоматическом режиме твердыми частицами, точно определяя при этом плотность загрузки в результате более хорошего знания параметров упомянутой загрузки.
В ходе проведенных многочисленных исследовательских работ заявителем было разработано новое устройство, позволяющее, в частности, использовать систему плотной загрузки (Оспбеа!®). изложенную в документе РВ 2872497, которая может очень легко устанавливаться и функционировать. Настоящее изобретение позволяет автоматизировать и/или улучшить загрузку реактора за счет лучшего мониторинга высоты катализаторного слоя в процессе загрузки и/или состояния поверхности фронта заполнения.
Наличие автоматизированной системы, оказывающей воздействие на параметры регулирования устройства, может позволить уменьшить участие людей во время загрузки и, в частности, опасное присутствие людей внутри реактора.
Первый объект настоящего изобретения относится к устройству загрузки твердых частиц в камеру, содержащему средство подачи частиц;
средство рассеивания частиц в камере сверху вниз;
по меньшей мере одно измерительное средство высоты слоя заполнения и по меньшей мере одну автоматизированную систему контроля над средством подачи и/или средством рассеивания.
Устройство согласно изобретению может быть независимым от загружаемой камеры и, в частности, съемным. Преимуществом этого является возможность последовательной загрузки множества камер при помощи одного устройства.
Оно содержит по меньшей мере одно средство подачи, позволяющее подавать твердые частицы, в частности, сверху вниз в средство рассеивания.
Это средство подачи может содержать в передней части по меньшей мере один секционный вентиль, в частности автоматический. Он может, например, быть снабжен по меньшей мере одной воронкой, в частности, оснащенной секционным вентилем. Средство подачи может окружать, частично или полностью, главный вал средства рассеивания, в частности главный вал, который будет определен ниже.
Средство подачи может быть снабжено по меньшей мере одним закрывающим устройством, в частности автоматическим. В частности, это закрывающее устройство может представлять собой тип прерывателя, например, дроссельных заслонок, перемещение которых может осуществляться посредством силовых цилиндров или любых известных специалистам средств, управление которых обеспечивается на расстоянии.
Эти закрывающие устройства предназначены для автоматического перекрытия, полностью или частично по меньшей мере одного отверстия или, по меньшей мере, группы отверстий для отвода твердых частиц, в частности, расположенных сверху средства рассеивания.
Эти закрывающие устройства могут также обеспечить управление подачей частиц через отверстия для отвода во время операций по загрузке камеры и в особенности в процессе рассеивания частиц.
Управление потоками твердых частиц или гранул катализатора, попадающих на средства рассеивания, может, таким образом, контролироваться, в частности, для того, чтобы иметь возможность оказывать воздействие на профиль загрузки. Действительно, контроль над расходом каждого отвода, который оказывает влияние на рассеивание частиц, может позволить после некоторых регулировок образовать или устранить неровности, такие как выемки и выпуклости. В частности, управляемый контроль позволяет получить профиль загрузки, соответствующий желаемому профилю с заданными значениями, т.е., как правило, ровный и горизонтальный.
Согласно одному из способов реализации средство рассеивания содержит главный вал, возможно, полый, на котором крепятся дефлекторы ленточного типа предпочтительно полужесткие. Упомянутому валу придается вращательное движение при помощи устройства приведения в движение, которое может являться двигателем, например, установленным со смещением относительно вала, в который подается газ, предпочтительно выбранный между азотом и воздухом.
Ось вращения главного вала, который может вращаться со скоростью от 10 до 300 об/мин, предпочтительно от 40 до 200 об/мин, как правило, параллельна продольной оси реактора. Однако эта ось вращения может быть автоматически смещена относительно упомянутой оси камеры посредством по меньшей мере одного автоматизированного силового цилиндра, в частности, во время загрузки или во время ее остановки. Угол смещения может составлять до 45°, в частности до 30°, относительно продольной оси камеры для осуществления корректировки возможных ошибок плоскостности.
Главный вал средства рассеивания, как правило, размещается на продольной оси камеры, но может быть и сдвинут, например, автоматически посредством по меньшей мере одного автоматизированного силового цилиндра в процессе загрузки или во время ее остановки параллельно этой оси на расстояние до 50 см, в частности до 20 см, от положения продольной оси камеры.
Изменения положений главного вала, соответствующие изменениям скорости вращения, могут по
- 3 017942 зволить видоизменить распределение частиц в камере.
Устройство загрузки может содержать автоматизированную систему контроля, содержащую силовые цилиндры, которые позволяют, в частности, осуществлять автоматизированные действия по изменению параметров регулировки средства подачи и/или средства рассеивания, в частности, в соответствии с данными измерения высоты и/или анализа фронта заполнения катализаторного слоя в процессе загрузки.
Устройство содержит по меньшей мере одно измерительное средство, позволяющее определять высоту слоя частиц в процессе загрузки.
Под понятием измерение, позволяющее определять высоту слоя частиц понимается в контексте настоящего изобретения расстояние между измерительным средством (или внутренней верхней площадкой химического реактора, наиболее близко расположенной к измерительному средству) и одной или множеством точек, например от двух до нескольких десятков точек, размещенных в определенной центральной зоне на фронте заполнения.
Затем на основании этих полученных расстояний рассчитывается высота между этими измеренными точками и земной поверхностью или нижним краем слоя для выведения в данном последнем случае высоты слоя частиц в процессе загрузки или в целом загруженных.
Измерительное средство может быть выбрано среди техники, используемой в области электромагнитных или акустических излучений, например типа радара и/или звукового локатора, или любой другой известной специалистам техники, позволяющей производить мгновенные и точные измерения расстояния в агрессивной среде, в частности запыленной.
В частности, измерительное средство высоты заполнения располагается, полностью или частично, сверху или снизу средства рассеивания, в частности лент, в случае устройства, описание которого приведено в документе РК 2872497, и, в частности, ниже их. Когда оно располагается ниже средств рассеивания, то измерительные средства могут размещаться (полностью или частично) внутри неподвижной полой трубы главного вала устройства.
Согласно еще одному способу реализации измерительное средство высоты слоя заполнения снабжено по меньшей мере одним средством перемещения, позволяющим измерительному средству посредством средства соединения или быть уложенным в неподвижной полой трубе, расположенной во вращающемся полом валу, или частично или полностью выходить из упомянутой полой трубы, в частности, для того, чтобы иметь возможность выполнять измерения.
Измерительное средство высоты слоя заполнения, как правило, не соединено жестко с полым валом при вращении, однако изобретение может применяться и в обратном случае, в частности, к информационной программе, адаптированной для обработки измерений.
Радары могут иметь время для выполнения измерения, которое меньше или равно 1 мин, в частности меньше или равно 10 с и даже меньше или равно 1 с. Внешний диаметр радара может быть меньше или равен 200 мм, в частности меньше или равен 130 мм.
Их высота может быть меньше или равна 1000 мм, в частности меньше или равна 500 мм.
Угол конуса излучения радара может составлять 22°, в частности 8 и даже 4°.
В частности, радар может быть типа УсдариР 68 или УсдариР 67, которые распространяются в сети продаж фирмой УЕСА, их угол конуса излучения составляет около 8°.
Диаметр звукового локатора может быть меньше или равен 50 мм или меньше или равен 20 мм и даже меньше или равен 16 мм.
Их высота может быть меньше или равна 40 мм, даже меньше или равна 12 мм, а их угол конуса излучения волн может составлять 8°.
В частности, используемым звуковым локатором (используемыми звуковыми локаторами) может (могут) быть звуковой локатор, продаваемый фирмой А1с1га.
Устройство также может содержать по меньшей мере одно средство, позволяющее измерять профиль загрузки, в частности, такого же типа, что и измерительное средство высоты слоя заполнения. В частности, одно и то же средство позволяет определять и размер высоты слоя частиц, и размер профиля загрузки.
Под понятием по меньшей мере одно средство, позволяющее измерять профиль загрузки в контексте настоящего изобретения понимается средство, позволяющее измерять расстояние между измерительным средством и некоторым количеством точек, рассредоточенных, по существу, по всей поверхности фронта загрузки, и позволяющее получать двух- или трехмерное изображение поверхности фронта заполнения.
Измерительное средство профиля загрузки может обеспечить измерение в различных точках, рассредоточенных по всему диаметру (2Ό) или по всей поверхности (3Ό) слоя твердых частиц, или потому, что оно способно производить одновременные измерения в различных направлениях, в частности, посредством многочисленных измерительных средств, в частности излучателей-обнаружителей, располагаемых, например, на половине объема сферы, или потому, что оно является подвижным и способно, выполняя контролируемые движения, производить последовательные измерения различных точек или зон фронта заполнения.
В частности, измерительное средство профиля загрузки позволяет измерять высоту по меньшей ме
- 4 017942 ре одной точки для каждой единицы площади фронта заполнения. Единица площади может быть меньше или равна 0,2 м2, в частности меньше или равна 0,1 м2, в частности меньше или равна 0,05 м2 и даже меньше или равна 0,01 м2
Измерительное средство высоты слоя заполнения и/или профиля загрузки может, в частности, измерить (за одну операцию измерения) высоты целой совокупности точек поверхности и обеспечить, таким образом, получение трехмерного изображения.
Согласно первому способу практической реализации измерительное средство высоты слоя заполнения и/или профиля загрузки располагается на продольной оси камеры и/или главного вала.
Согласно второму способу практической реализации ось измерительного средства высоты слоя заполнения и/или профиля загрузки может не совпадать с продольной осью камеры и/или главного вала.
В частности, измерительное средство может быть оснащено по меньшей мере одним угловым приводным средством, позволяющим изменять угол измерения. Угол измерения может составлять угол до 30°, в частности угол до 45° и даже угол до 60°, в частности угол до 80°, относительно продольной оси камеры.
В частности, наличие по меньшей мере одного углового приводного средства способно позволить увеличивать углы измерения в случае увеличения высоты слоя заполнения.
Устройство может содержать множество измерительных средств профиля загрузки. В частности, эти измерительные средства могут иметь различную ось измерения, например, для обеспечения измерения множества поверхностей в одно и то же время. В частности, эти средства расположены на радиусе кривой, в частности, круга. Это может, в частности, позволить производить измерения профиля загрузки путем поворачивания различных измерительных средств.
Измерительные средства высоты слоя заполнения и/или профиля загрузки могут быть снабжены угловыми приводными средствами и/или средствами ротационного движения, которые позволяют этим измерительным средствам осуществлять определенное вращательное движение, в частности перемещаться на определенный угол вращения.
Измерительные средства профиля загрузки могут осуществлять контролируемые вращательные движения, в частности, в горизонтальной плоскости или в трех измерениях.
Также, в частности, измерительные средства могут быть расположены таким образом, чтобы обеспечить измерение высоты по всему профилю загрузки катализаторного слоя камеры, в частности, за один раз. Измерительные средства, таким образом, могут быть расположены в соответствии с углами, позволяющими производить измерения на всей поверхности фронта загрузки. В частности, они могут быть расположены согласно шаровидной, цилиндрической или согласно любой другой геометрической форме.
Измерительное средство или измерительные средства высоты слоя заполнения и измерительное средство или измерительные средства профиля загрузки могут позволить выполнять измерение с точностью менее 10 см, в частности менее 1 см.
Операции по измерению профиля загрузки могут, в частности, осуществляться с самого начала заполнения до достижения высоты слоя заполнения в несколько десятков сантиметров по отношению к измерительному средству (средствам), т.е. когда камера считается заполненной твердыми частицами.
В частности, средство или измерительные средства высоты слоя заполнения и/или профиля загрузки позволяют осуществлять измерения в условиях ограниченной видимости, в частности в запыленной атмосфере и даже в очень запыленной атмосфере и/или в атмосфере, содержащей пары различного происхождения.
Согласно особенному способу практической реализации устройство содержит средства сравнения заданного профиля загрузки с измеренным профилем загрузки. Эти средства сравнения могут быть, в частности, применены посредством электронной вычислительной машины.
В частности, заданный профиль загрузки является горизонтальным. Однако внутренняя часть заполняемой камеры может содержать конструктивные элементы (в частности, присутствие стрежней термоэлементов внутри камеры, как это отмечалось ранее), которые способны мешать рассеиванию и/или расположению частиц во время загрузки и нарушать, таким образом, горизонтальность профиля загрузки.
В частности, заданный профиль выводится из теоретической модели, даже математической, заполнения камеры, а также из модели, полученной экспериментальным путем, или из смешанной (теоретической и экспериментальной) модели.
Согласно расчетной высоте слоя частиц в камере, полученной на основании по меньшей мере одного измерения высоты заполнения и результата сравнения измеренного профиля загрузки с заданным или теоретическим профилем загрузки, и принимая во внимание математическую модель, отображающую внутреннюю форму камеры, может быть полезным изменить параметры регулировки средства рассеивания, например его направления вращения, для получения профиля загрузки, максимально возможно соответствующего заданному профилю загрузки.
Устройство согласно настоящему изобретению может обеспечить автоматизированное изменение параметров заполнения и/или рассеивания, в частности, путем
- 5 017942 регулировки средств рассеивания, в том числе как направления вращения, так и скорости вращения дефлекторов;
подачи загрузки, которая, в частности, может регулироваться посредством по меньшей мере одного секционного вентиля расхода подачи;
расположения полого вала, в частности, путем смещения оси полого вала относительно продольной оси, и/или оси симметрии камеры, и/или вертикальной оси;
придания угла наклона средству рассеивания относительно продольной оси камеры, в частности, путем наклона на несколько градусов и/или регулировки различных потоков частиц, попадающих на дефлекторы, в частности, посредством частичного или полного открытия нижних и/или боковых отверстий для отвода, или групп отверстий для отвода.
Согласно особенному способу практической реализации измерения выполняются в течение нескольких секунд, в частности нескольких десятых секунды, и, в частности, без остановки загрузки, что приводит де-факто и в реальном масштабе времени к возможным изменениям по параметрам, которые излагались выше, различных средств, связанных с устройством загрузки.
Безусловно, эти измерения также могут быть осуществлены во время остановки загрузки, принимая во внимание запаздывание автоматических изменений параметров регулировки устройства загрузки.
Другой объект настоящего изобретения относится к способу загрузки твердых частиц в камеру, согласно которому упомянутые частицы циркулируют сверху вниз;
высота слоя частиц и профиль загрузки слоя частиц измеряются, в частности, непрерывно и/или периодически в процессе загрузки;
параметры загрузки корректируются, в частности, в зависимости от высоты слоя заполнения и/или профиля загрузки.
В частности, результат измерений сравнивается по меньшей мере с одной определенной моделью, и, в частности, возможные расхождения, обнаруживаемые в результате управляемых и автоматизированных действий в различных параметрах регулировки устройства загрузки, снижаются.
При осуществлении способа используется, в частности, устройство, описание которого было приведено в настоящем документе.
Измерение требует остановки загрузки в течение менее 10 мин, в частности менее 5 мин, в частности менее 1 мин, и предпочтительно не нуждается в остановке загрузки.
Параметры загрузки средства подачи и/или средства рассеивания корректируются в зависимости от результатов измерений высоты слоя частиц и/или профиля загрузки, в частности, по сравнению с моделью, в которой учтены геометрические особенности внутренней части загружаемой камеры. В частности, эти сравнения и корректировки выполняются автоматически и контролируются электронной вычислительной машиной, которая подает команды средствам с механическим приводом.
Измерительное средство профиля загрузки может производить измерение высоты по меньшей мере одной точки для каждой единицы площади, представляющей по меньшей мере 20% и предпочтительно по меньшей мере 10% общей площади.
Другой из объектов настоящего изобретения касается технической задачи, которой является использование устройства согласно изобретению или способа согласно изобретению для осуществления загрузки по меньшей мере одного катализаторного слоя в химическом реакторе очищения углеводородов методом гидрогенизации.
Описание изобретения приведено со ссылкой на чертежи, не носящие ограничительного характера, на которых фиг. 1 представляет собой вид поперечного сечения каталитической камеры, в которой происходит загрузка слоя катализатора;
фиг. 2 изображает частичный вид устройства в трех измерениях;
фиг. 3 представляет собой частичный вид поперечного сечения устройства согласно способу практической реализации изобретения;
фиг. 4 представляет собой частичный вид поперечного сечения устройства согласно другому способу практической реализации изобретения и фиг. 5 представляет собой вид поперечного сечения измерительного средства, оснащенного радаром, позволяющим производить измерения поверхности фронта загрузки.
На фиг. 1 изображена каталитическая камера (1), образованная тремя слоями, обычно загружаемыми твердыми частицами, такими как гранулы катализатора. Эта камера, называемая среди специалистов реактором, содержит внешнюю стенку (2), площадки распределения предназначенной для обработки загрузки, образованные множеством труб (3, 4, 5), над которыми в свою очередь возвышаются площадки для предварительного распределения загрузки (6, 7, 8) и площадки, удерживающие катализаторный слой (9, 10).
В площадках предварительного распределения, а также в площадках, удерживающих катализаторные слои, как правило, имеется множество просверленных отверстий, предназначенных для обеспечения
- 6 017942 прохождения загрузки и реактивной жидко-газообразной среды, циркулирующей в совместном потоке, а также содержится, по аналогии с площадкой с трубами, более большое отверстие или дыра для человека, закрываемая во время работы.
Само его название указывает на то, что этот лаз, когда он открыт, обеспечивает, помимо всего прочего, свободный проход оператора внутрь реактора. Реактор (1) также содержит верхнее отверстие (11) и нижнее отверстие (12) для входа и выхода жидко- и газообразных сред. Этот реактор (1) содержит три различных катализаторных слоя (13, 14, 15), из которых верхний слой находится в стадии загрузки (катализаторный дождь в направлении слоя не показан), осуществляемой при помощи устройства (16) и согласно способу, которые являются предметом настоящего изобретения (описание устройства (16) частично приведено в документе ЕК 2872497). Измерительное средство типа звукового локатора (17) устройства (16) изображено работающим на фиг. 1, т.е. звуковой локатор находится в состоянии измерения (18) высоты верхнего катализаторного слоя.
Устройство согласно изобретению может занимать положение, например, на одной из площадок предварительного распределения (6, 7 или 8) на уровне отверстия для человека, через которое осуществляется загрузка и образуются слои (13, 14 или 15), состоящие из гранул катализатора, или, возможно, через верхнее отверстие (11) в случае загрузки сверху верхней площадки предварительного распределения.
В зависимости от загружаемых катализаторных слоев устройство, являющееся предметом настоящего изобретения, вводится в камеру через верхнее отверстие (11) или дыры для человека, диаметр которых меньше или равен 80 см, в частности меньше или равен 60 см и даже меньше или равен 50 см.
Полная загрузка каталитической камеры (1) при помощи устройства и способа, являющихся предметом настоящего изобретения, может осуществляться в три этапа:
1) загрузка нижнего слоя при помощи устройства, установленного на уровне дыры для человека, располагаемой на площадке предварительного распределения (8);
2) загрузка промежуточного слоя при помощи устройства, установленного, как и показано выше, на площадке (7);
3) загрузка верхнего слоя при помощи устройства, установленного на площадке предварительного распределения (6).
Каждый из катализаторных слоев содержит в своих нижних и верхних частях небольшие слои инертных шариков (19, 20, 21, 22, 23), выполненных в основном из алюминия и предназначенных для задерживания гранул катализаторов в нижней части катализаторного слоя и осуществления распределения загрузки в ее верхней части. Слой инертных шариков, который располагается сверху катализаторного слоя (13), на данной фиг. 1 не показан, поскольку катализаторный слой находится в стадии загрузки.
Устройство, являющееся предметом настоящего изобретения, изначально располагается на каждом из трех этапов, описание которых приведено выше, обеспечивая соответствие оси своего вала вращения (Ζ'Ζ) оси (Х'Х) загружаемой камеры.
На фиг. 2 изображен частичный вид устройства (16) в трех измерениях.
На данном чертеже изображены средство подачи твердых частиц (24) (в данном случае гранулы катализатора), средство рассеивания, образованное вращающимся полым валом (25), который снабжен собственными дефлекторами, в частности, ленточного типа, которые частично изображены на одном уровне (26), и измерительное средство высоты и профиля фронта загрузки (17), оснащенное своим средством соединения (37), расположенным полностью под дефлекторами (26), а если быть более точным, то под неподвижным полым валом (на чертеже не показан), находящимся внутри вращающегося полого вала (25). Дефлекторы (26) могут быть прикреплены гибкими креплениями.
Средство подачи может содержать горизонтальные прерыватели (28), управление открытием и/или закрытием которых осуществляется автоматически на расстоянии посредством силовых цилиндров (29);
боковые световые проемы (30), которые могут прикрываться частично или полностью прерывателями (31), автоматически управляемыми силовыми цилиндрами (32);
по меньшей мере один силовой цилиндр (33) для управления горизонтальным перемещением устройства, параллельно продольной оси реактора, на расстояние, которое меньше или равно 50 см или предпочтительно меньше или равно 20 см; и/или силовой цилиндр (34), позволяющий изменять ось вращения устройства на угол меньше 45° и предпочтительно меньше 30° относительно продольной оси реактора.
Силовые цилиндры (33 и 34) могут располагать одной фиксированной точкой (35), размещенной на реакторе.
Типы силовых цилиндров, которыми оснащено устройство, известны специалистам и должны быть способны функционировать в запыленной атмосфере, состоящей в основном из твердых частиц, в частности гранул катализаторов.
На фиг. 3 изображен особенный способ практической реализации устройства согласно изобретению. Средство рассеивания твердых частиц содержит вал вращения (25), состоящий из полой трубы, на которой крепления (36) соединяют гибкие дефлекторы (26), которые, как правило, выполнены из эла
- 7 017942 стичного материала типа каучука, с упомянутым валом вращения (25).
Полый вал вращения (25) содержит в своем составе неподвижную полую трубу (38), жестко соединенную со средством подачи (24), в котором располагается измерительное средство или средства (17) высоты слоя заполнения и/или профиля загрузки.
Измерительное средство (17) может содержать по меньшей мере одно соединительное средство (37), например, в части, размещенной в неподвижном полом валу (38), как это показано на фиг. 3. Соединительное средство (37) может обеспечить обмен информацией между измерительным средством (17) и контрольно-вычислительными средствами, в частности с электронной вычислительной машиной. Оно также может быть выполнено таким образом, чтобы способствовать перемещению измерительного средства (17) при вертикальном перемещении и/или при вращении.
Измерительное средство (17) может содержать одно или множество измерительных устройств, например множество радаров и/или звуковых локаторов, позволяющих, в частности, выполнять моментальные измерения различных зон на фронте заполнения. В частности, измерительное средство представляется в виде граненого шара, каждая грань которого образована измерительным устройством, в частности, звуковым локатором или радаром.
Полый вал вращения (25) может быть снабжен отверстиями для всасывания частиц пыли (не показаны), образующихся во время столкновения твердых частиц с дефлекторами (26).
На фиг. 4 изображен другой способ практической реализации, согласно которому средство рассеивания твердых частиц содержит полый вал (25), подвижный при вращении, на котором размещаются средства рассеивания, содержащие крепления (36), присоединяющие гибкие дефлекторы (26) к полому валу (25).
Вращающийся полый вал (25) содержит в своем составе неподвижную полую трубу (38), жестко соединенную со средством подачи (24).
Измерительное средство (17) удерживается по меньшей мере одним соединительным средством (37), проходящим в трубу подачи (24). Это измерительное средство может быть размещено в трубе подачи (24), приподнятым или опущенным, в частности, ниже дефлекторов, когда они находятся в неподвижном состоянии, для проведения измерений.
Воздействие вращающихся дефлекторов на измерение уровней катализаторного слоя или фронта загрузки может быть предварительно рассмотрено как шумовой фон измерения и вычитаться из каждого из упомянутых измерений.
Внутренний диаметр полой трубы может быть меньше или равен 200 мм, в частности меньше или равен 180 мм, в частности меньше или равен 160 мм, даже меньше или равен 140 мм и в совсем особенном случае меньше или равен 130 мм.
На фиг. 5 изображена установка измерительного средства типа радара (17), располагаемого на продольной оси Х'Х загружаемого реактора (не показан) и устанавливаемого на горизонтальной оси (39), вокруг которой упомянутое измерительное средство (17) может поворачиваться при помощи углового приводного средства, которым оснащено упомянутое измерительное средство (17). Измерительное средство (17) размещается непосредственно под неподвижной полой трубой (38).
Горизонтальная ось механически соединена с соединительным средством (37), которое также может обеспечить вращательное движение вокруг оси Х'Х. Таким образом, измерительное средство (17), а точнее его сканирующий луч (18), может осуществлять сканирование поверхности (40) по оси Υ'Υ фронта загрузки катализаторного слоя (13). Это осуществляется путем изменения, например, запрограммированного угла альфа и скорости вращения вокруг оси Х'Х, позволяя, таким образом, измерить профиль на всей поверхности (40) фронта заполнения катализаторного слоя.
Ось (Υ'Υ) измерительного средства (17) может располагаться на продольной оси (Х'Х) загружаемой камеры, или ось (Υ'Υ) измерительного средства (17) может быть отличной от продольной оси (Х'Х) загружаемой камеры. Безусловно, в том случае, если измерительное средство может быть перемещено при вращении, оно может в определенный момент оказаться в одном положении, а в другой момент оказаться в другом положении.
Согласно одному варианту измерительное средство (17) может быть жестко соединено с вращающейся полой трубой (25).
Пример.
Два наложенных друг на друга катализаторных слоя предназначены для загрузки в химический реактор аксиального типа.
Размер каждого из двух слоев составляет 8 м по высоте, а диаметр реактора - 4 м.
Загрузка предназначенных для обработки углеводородов перемещается в реакторе в совместном потоке с реактивным газом, как правило, с чистым кислородом или его смесью.
100 т катализатора, предназначенные для образования нижнего слоя, загружаются посредством средства рассеивания, работающего по принципу дождя, которое обладает вращающимся полым валом с установленными на нем дефлекторами ленточного типа.
Верхний слой (также 100 т катализатора) загружается при помощи устройства согласно настоящему изобретению, содержащего такое же средство рассеивания, что и для образования нижнего слоя. Способ
- 8 017942 загрузки, описание которого приведено в настоящем документе, также применим и к загрузке верхнего слоя.
В обоих вариантах загрузки ось вращающегося полого вала наложена на продольную ось реактора.
1. Загрузка нижнего слоя.
Для подтверждения соответствующей загрузки катализаторного слоя, а именно, например, что угол наклона фронта загрузки относительно горизонтальной плоскости составляет меньше 10°, оператор, находящийся внутри реактора, неоднократно во время операции прерывает упомянутую загрузку (остановка средства рассеивания). Если быть более точным, то приостановка осуществляется, например, при 15, 30, 50, 70 и 90% загруженного количества.
Таким образом, оператор выполняет внутри реактора, как правило, в условиях агрессивной атмосферы, которая может быть запыленной, а также инертной к азоту, многочисленные измерения высоты катализаторного слоя при помощи декаметра через отверстия в площадке предварительного распределения загрузки. Затем проводится визуальное обследование поверхности слоя для изменения вручную регулировок, в частности, средств закрытия средства подачи для корректировки возможной погрешности плоскостности фронта загрузки катализаторного слоя.
Опытный оператор в течение определенного периода времени, которое, как правило, составляет 0,5 ч, производит при помощи декаметра десяток измерений и выполняет визуальные измерения. В этот период времени нахождения в неподвижном состоянии средства рассеивания, т.е. во время остановки загрузки, добавляется возможный демонтаж и повторная установка средства рассеивания для производства регулировки средств закрытия средства подачи, т.е. операция, средняя продолжительность которой составляет приблизительно 1 ч.
Не считая времени, необходимого для проведения возможных регулировок средств закрытия средства подачи, а также с учетом количества упоминавшихся выше остановок для обеспечения соответствующей загрузки общее время нахождения в неподвижном состоянии средства рассеивания во время фазы загрузки составляет 2 ч 30 мин из общего количества времени, составляющего 8 ч 00 мин, которое необходимо для загрузки восьми метров катализаторного слоя. Это составляет приблизительно 30% времени загрузки, которое в данном процессе уделено проверке хорошего функционирования средств рассеивания и подачи.
2. Загрузка верхнего слоя посредством устройства и способа согласно настоящему изобретению.
Средство подачи снабжено средствами закрытия, управляемыми автоматизированными силовыми цилиндрами; причем средство рассеивания также снабжено автоматизированными силовыми цилиндрами для того, чтобы иметь возможность менять свое положение относительно продольной оси загружаемого реактора; причем измерительное средство представлено звуковым локатором; причем измерения высоты катализаторного слоя и профиля загрузки выполняются без остановки средства рассеивания; причем коррективы, вносимые в различные вышеперечисленные средства, осуществляются в реальном масштабе времени и в автоматическом режиме в зависимости от анализа результата или результатов различных измерений.
Если быть более точным, то измерительное средство, используемое в рамках настоящего применения, относится к типу звукового локатора, с множеством звуковых локаторов, регулярно расположенных на полусфере, установленной под полым валом средства рассеивания, причем упомянутая полусфера приводится в движение в результате вращательного движения вокруг оси упомянутого полого вала.
Загрузка не требовала остановки средства рассеивания для осуществления вручную возможных операций контроля, отсутствовала необходимость нахождения оператора в агрессивной атмосфере внутри реактора, время загрузки было сокращено приблизительно на 30% по сравнению с обычно затрачиваемым на загрузку временем.
Кроме того, качество загрузки было повышено за счет постоянных операций по контролю и корректирующих действий по сравнению только с пятью контрольными мероприятиями, как это было описано в настоящем примере, при загрузке нижнего катализаторного слоя реактора.
Применение устройства и способа согласно настоящему изобретению для загрузки химического реактора частицами катализатора позволяет сократить продолжительность загрузки приблизительно на треть, оно также позволяет исключить выполнение человеком операций в агрессивной атмосфере и повысить при этом качество упомянутой загрузки.
Устройство и способ согласно настоящему изобретению находят свое применение в полном объеме также при загрузке частицами катализатора так называемых реакторов с радиальным потоком, в частности реакторов установок восстановления углеводородов.

Claims (19)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Устройство загрузки твердых частиц в камеру (2), содержащее средство подачи частиц (24);
    средство (26) рассеивания частиц в камере сверху вниз, причем средство (26) рассеивания содержит неподвижную полую трубу (38), установленную внутри вращающегося полого вала (25);
    - 9 017942 по меньшей мере одно измерительное средство (17) высоты слоя заполнения (13), расположенное внутри неподвижной полой трубы, и/или по меньшей мере одно средство измерения профиля загрузки;
    по меньшей мере одну автоматизированную систему контроля над средством подачи (24) и/или средством рассеивания (26), обеспечивающую регулировку направления вращения и скорости вращения средств рассеивания;
    регулировку расхода загрузки;
    смещение полого вала относительно продольной оси камеры;
    наклон средства рассеивания относительно продольной оси камеры;
    регулировку подачи частиц на средства рассеивания.
  2. 2. Устройство загрузки по п.1, отличающееся тем, что измерительное средство (17) высоты слоя заполнения представляет собой радар и/или звуковой локатор.
  3. 3. Устройство загрузки по пп.1 и 2, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит по меньшей мере одно измерительное средство профиля загрузки, в частности измерительное средство такого же типа, что и измерительное средство (17) высоты слоя заполнения (13).
  4. 4. Устройство загрузки по п.3, отличающееся тем, что одно и то же измерительное средство (17) позволяет производить измерение высоты слоя заполнения и измерение профиля загрузки.
  5. 5. Устройство загрузки по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что множество измерительных средств (17) располагается на радиусе кривой линии, в частности, круга или располагается в соответствии с шаровидной или цилиндрической формой.
  6. 6. Устройство загрузки по любому из пп.3-5, отличающееся тем, что измерительное средство (17) профиля загрузки образовано множеством излучателей-приемников, расположенных на половине объема сферы.
  7. 7. Устройство загрузки по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что измерительное средство (17) профиля загрузки оснащено угловым приводным средством.
  8. 8. Устройство загрузки по п.7, отличающееся тем, что угол измерения, определенный между осью (Υ'Υ) измерительного средства (17) и продольной осью (Х'Х) загружаемой камеры, может составлять до 30°, в частности до 45° и даже до 60°, а в особенном случае до 80°.
  9. 9. Устройство загрузки по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что оно содержит средства сравнения заданных и измеренных профилей загрузки, в частности, эти средства сравнения запускаются электронной вычислительной машиной.
  10. 10. Устройство загрузки по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что оно содержит автоматизированную систему контроля, содержащую силовые цилиндры (29, 32, 33, 34), позволяющие, в частности, осуществлять автоматизированные действия по изменению параметров регулировки средства подачи (24) и/или средства рассеивания (26), в частности, на основании данных измерений высоты и/или анализа фронта заполнения катализаторного слоя в процессе загрузки (13).
  11. 11. Устройство загрузки по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что измерительное средство (17) жестко соединено с полой трубой (25) при вращении.
  12. 12. Устройство загрузки по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что средство рассеивания (26) содержит неподвижную полую трубу (38), устанавливаемую внутри вращающегося полого вала (25), в которой располагается измерительное средство (17) профиля загрузки.
  13. 13. Устройство загрузки по п.12, отличающееся тем, что оно содержит, по меньшей мере, средство, позволяющее измерительному средству/средствам (17) высоты слоя заполнения и/или профиля загрузки совершать перемещения для входа и выхода из полого пространства неподвижной трубы (38), в частности, для производства измерений.
  14. 14. Способ загрузки твердых частиц в камеру (2) посредством устройства по любому из пп.1-13, в котором осуществляют подачу частиц сверху вниз;
    измеряют высоту слоя частиц и/или профиля загрузки и корректируют параметры загрузки в соответствии с измерением высоты слоя заполнения и/или профиля загрузки.
  15. 15. Способ загрузки по п.14, отличающийся тем, что для измерения осуществляют остановку загрузки в течение по меньшей мере 10 мин, в частности менее 5 мин, в частности менее 1 мин, в частности не останавливают загрузку.
  16. 16. Способ по п.14 или 15, отличающийся тем, что параметры средства подачи (24) и средства рассеивания (26) корректируют в зависимости от измеренной высоты слоя частиц и/или профиля загрузки по сравнению с моделью, в которой учтены геометрические характеристики внутренней части загружаемой камеры (2).
  17. 17. Способ по любому из пп.14-16, отличающийся тем, что измеряют при помощи измерительного средства (17) профиля загрузки по меньшей мере одну точку для каждой единицы площади, представляющей менее 20% и предпочтительно менее 10% общей площади.
  18. 18. Применение способа по любому из пп.14-17 для осуществления загрузки по меньшей мере одного катализаторного слоя в химическом реакторе очищения углеводородов методом гидрогенизации.
    - 10 017942
  19. 19. Применение способа по любому из пп.14-17 для осуществления загрузки по меньшей мере одного катализаторного слоя в так называемом химическом реакторе с радиальным потоком.
EA201070600A 2007-11-15 2008-11-14 Устройство и способ загрузки твердых частиц в камеру EA017942B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0708014A FR2923816B1 (fr) 2007-11-15 2007-11-15 Dispositif et procede pour le chargement de particules solides dans une enceinte
PCT/FR2008/001602 WO2009098372A1 (fr) 2007-11-15 2008-11-14 Dispositif et procede pour le chargement de particules solides dans une enceinte

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201070600A1 EA201070600A1 (ru) 2010-12-30
EA017942B1 true EA017942B1 (ru) 2013-04-30

Family

ID=39149334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201070600A EA017942B1 (ru) 2007-11-15 2008-11-14 Устройство и способ загрузки твердых частиц в камеру

Country Status (16)

Country Link
US (1) US8948910B2 (ru)
EP (1) EP2231318B1 (ru)
JP (1) JP5243549B2 (ru)
KR (1) KR101559486B1 (ru)
CN (1) CN101861202A (ru)
AU (1) AU2008350089A1 (ru)
BR (1) BRPI0820634A8 (ru)
CA (1) CA2705392C (ru)
DK (1) DK2231318T3 (ru)
EA (1) EA017942B1 (ru)
ES (1) ES2637770T3 (ru)
FR (1) FR2923816B1 (ru)
IL (1) IL205306A0 (ru)
MX (1) MX2010005238A (ru)
WO (1) WO2009098372A1 (ru)
ZA (1) ZA201003167B (ru)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2949755B1 (fr) * 2009-09-09 2012-09-28 Olivier Girard Dispositif de chargement dense d'un solide divise dans une enceinte
PL2512649T3 (pl) * 2009-12-18 2015-02-27 Total Res & Technology Feluy Sposób monitorowania poziomu zawiesiny katalizatora polimeryzacji etylenu
JP5358498B2 (ja) * 2010-03-25 2013-12-04 住友化学株式会社 触媒の充填方法
CN101905812B (zh) * 2010-07-28 2012-05-09 南通江天化学品有限公司 催化剂装填机
FR2969587B1 (fr) * 2010-12-27 2013-01-04 Total Raffinage Marketing Dispositif allege de chargement de particules solides
FR2991884B1 (fr) * 2012-06-13 2015-09-11 Total Raffinage Marketing Distribution de particules solides dans un reacteur
FR2997315B1 (fr) 2012-10-29 2021-05-21 Total Raffinage Marketing Gestion du chargement en particules solides d'un reacteur
US9199213B2 (en) * 2012-10-30 2015-12-01 Chevron U.S.A. Inc. Fixed-bed catalyst support for a hydroprocessing reactor
EP2837950B1 (de) * 2013-08-14 2016-05-04 VEGA Grieshaber KG Radar-Strahlablenkungseinheit für ein Füllstandradar
WO2015057331A1 (en) * 2013-10-16 2015-04-23 Exxonmobil Research And Engineering Company Real-time level monitoring for fixed bed catalyst loading using multiple level sensors
CN105270876B (zh) * 2015-11-11 2017-12-22 中冶南方工程技术有限公司 一种防偏析的料流调节装置
CN105438847A (zh) * 2015-12-05 2016-03-30 重庆市长桥机械制造有限责任公司 汽车零件的自动分类储存装置
CN106166469B (zh) * 2016-08-31 2018-07-06 东营市俊源石油技术开发有限公司 一种环保碳氢溶剂低压加氢脱芳反应器及催化剂填装方法
CA3062449A1 (en) * 2017-05-01 2018-11-08 Universite Catholique De Louvain Device for treating particles in a rotating fluidized bed
US11221406B2 (en) * 2017-05-09 2022-01-11 Honeywell International Inc. Guided wave radar for consumable particle monitoring
US11261027B2 (en) 2017-07-21 2022-03-01 ASK Chemicals LLC Lining sock for foundry molding mix chute
USD882652S1 (en) * 2017-07-21 2020-04-28 ASK Chemicals LLC Flexible feed sock
FR3083527B1 (fr) * 2018-07-04 2022-09-02 Crealyst Group Systeme de remplissage a debit compense
BR112021014647A2 (pt) * 2019-01-24 2021-09-21 Lummus Novolen Technology Gmbh Aparelho de tubo de pulverização central
US11235302B2 (en) 2019-11-14 2022-02-01 Catmasters LLC Catalyst loading and unloading system for chemical reactors
CN111746960A (zh) * 2020-08-05 2020-10-09 北京燕山玉龙石化工程股份有限公司 一种活性炭粉末料仓及其温控方法
CN113144899B (zh) * 2021-04-20 2022-08-30 重庆科技学院 一种用于净化尾气的低温等离子体催化实验装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2454603A1 (fr) * 1979-04-18 1980-11-14 Aga Ab Procede et dispositif pour enregistrer une topographie
EP0727250A2 (en) * 1995-02-16 1996-08-21 Japan Energy Corporation Method of packing particles into vessels and apparatus therefor
JPH1043576A (ja) * 1996-08-06 1998-02-17 Idemitsu Eng Co Ltd 触媒充填方法および装置
US5753585A (en) * 1993-08-27 1998-05-19 Idemitsu Engineering Co., Ltd. Method of packing catalyst
US20040031335A1 (en) * 2000-02-17 2004-02-19 Fromme Guy A. Bulk materials management apparatus and method
FR2872497A1 (fr) * 2004-07-02 2006-01-06 Total France Sa Dispositif et procede pour le chargement d'une enceinte avec un solide divise comprenant un arbre de rotation creux
US20060201245A1 (en) * 2002-09-12 2006-09-14 Endress + Hauser Bmbh + Co. Kg Orientating device for a measuring instrument
WO2008047050A1 (fr) * 2006-10-19 2008-04-24 Crealyst Systeme de determination du relief d'une surface de remplissage de granules dans un reacteur petrochimique.

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0644988B2 (ja) * 1988-07-01 1994-06-15 出光エンジニアリング株式会社 触媒充▲填▼方法
JP2941152B2 (ja) * 1993-08-27 1999-08-25 出光エンジニアリング株式会社 触媒表面形状検査方法および装置
JPH0760101A (ja) * 1993-08-27 1995-03-07 Idemitsu Eng Co Ltd 触媒充填方法および装置
GB0115243D0 (en) * 2001-06-21 2001-08-15 Kvaerner Process Tech Ltd Method
EP1850098B1 (en) * 2006-04-27 2013-01-30 Hugh Corum Sintes Ultrasonic liquid level sensor
US20080128045A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Emir Zahirovic Apparatus for loading particulate catalytic material and loading method
US7663108B2 (en) * 2008-01-23 2010-02-16 Abb Schweiz Ag Pulverized bulk material planetary and double helix analyzer system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2454603A1 (fr) * 1979-04-18 1980-11-14 Aga Ab Procede et dispositif pour enregistrer une topographie
US5753585A (en) * 1993-08-27 1998-05-19 Idemitsu Engineering Co., Ltd. Method of packing catalyst
EP0727250A2 (en) * 1995-02-16 1996-08-21 Japan Energy Corporation Method of packing particles into vessels and apparatus therefor
JPH1043576A (ja) * 1996-08-06 1998-02-17 Idemitsu Eng Co Ltd 触媒充填方法および装置
US20040031335A1 (en) * 2000-02-17 2004-02-19 Fromme Guy A. Bulk materials management apparatus and method
US20060201245A1 (en) * 2002-09-12 2006-09-14 Endress + Hauser Bmbh + Co. Kg Orientating device for a measuring instrument
FR2872497A1 (fr) * 2004-07-02 2006-01-06 Total France Sa Dispositif et procede pour le chargement d'une enceinte avec un solide divise comprenant un arbre de rotation creux
WO2008047050A1 (fr) * 2006-10-19 2008-04-24 Crealyst Systeme de determination du relief d'une surface de remplissage de granules dans un reacteur petrochimique.

Also Published As

Publication number Publication date
US8948910B2 (en) 2015-02-03
KR20100108520A (ko) 2010-10-07
DK2231318T3 (en) 2017-08-07
CN101861202A (zh) 2010-10-13
MX2010005238A (es) 2010-09-06
ZA201003167B (en) 2011-02-23
BRPI0820634A2 (pt) 2023-04-11
AU2008350089A2 (en) 2011-05-19
IL205306A0 (en) 2010-12-30
JP2011505234A (ja) 2011-02-24
JP5243549B2 (ja) 2013-07-24
BRPI0820634A8 (pt) 2023-05-09
EP2231318B1 (fr) 2017-05-24
US20100256803A1 (en) 2010-10-07
KR101559486B1 (ko) 2015-10-13
CA2705392C (fr) 2016-04-26
CA2705392A1 (fr) 2009-08-13
WO2009098372A1 (fr) 2009-08-13
EP2231318A1 (fr) 2010-09-29
AU2008350089A1 (en) 2009-08-13
FR2923816A1 (fr) 2009-05-22
FR2923816B1 (fr) 2010-04-23
EA201070600A1 (ru) 2010-12-30
ES2637770T3 (es) 2017-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA017942B1 (ru) Устройство и способ загрузки твердых частиц в камеру
US7878428B2 (en) Device and method for loading a chamber with a divided solid
EP0727250A2 (en) Method of packing particles into vessels and apparatus therefor
JPH0611328A (ja) 竪型炉の装入物プロフィール測定方法および測定装置
JP2018021922A (ja) 検査および修理モジュール
US10041891B2 (en) System for radiographic inspection of welds
JP2009057763A (ja) 移動作業装置
US11118719B1 (en) Pipeline inspection device
CN108333193B (zh) 一种管道培训试件射线数字化无损检测装置
US6308844B1 (en) Method for handling an equipment inside a building by a crane installed outside
CN115962372A (zh) 一种悬挂巡查的管道侦查机器人及悬挂巡查方法
CN210167126U (zh) 用于核电站水膜覆盖率试验的检测机器人
CN112216636A (zh) 一种晶圆外延反应设备
WO2013184434A2 (en) Device and method for dispensing catalyst pellets
CN116734137A (zh) 一种工程建设质量验收测量车
CN118012043A (zh) 一种用于施工隧道毒害气体实时监测预警的自动化巡检机器人
KR20230093868A (ko) 노즐 모니터링 장치 및 방법
CN114778065A (zh) 一种风吹雪试验测试系统及其试验方法
KR20230151014A (ko) 선회 슈트 내면 마모 검사 장치 및 선회 슈트 내면 마모 검사 방법
JPH1123345A (ja) 微粉体のレベル測定方法および装置
JPH10237517A (ja) 炉壁プロフィール測定装置及びこの装置を用いた測定方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY KZ RU