KR102182480B1 - 정제 및/또는 석유화학 반응기에 고체입자를 장입하기 위한 분배기구 시스템 - Google Patents

정제 및/또는 석유화학 반응기에 고체입자를 장입하기 위한 분배기구 시스템 Download PDF

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토탈 라피나쥬 쉬미
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Abstract

정련 및/또는 석유화학 반응기(100)에 고체 입자를 장입하기 위한 조립체에 관한 것이다. 고체입자 장입용 조립체는, 고체 입자의 반응기로의 장입을 균질화 및/또는 균일화하도록 배치된, 반응기에 고체 입자를 장입하기 위한 분배 기구(110), 고체 입자 보관부(130)에 먼저 연결되고, 다음에 분배 기구로 연결되도록 구성되는 가요성 슬리브(140)를 포함하고, 일반적으로 상부로부터 하부로 고체 입자가 내부에서 흐를 수 있는 분배 기구를 제공하기 위한 공급 시스템(200), 및 상기 가요성 슬리브의 일부분(141)에 인접하고, 가동된 때, 상기 일부분에서의 상기 슬리브의 유효 단면적을 감소시키도록 상기 가요성 슬리브의 벽들을 이동시킬 수 있으며, 상기 가요성 슬리브 내에서 흐르는 입자들을 차단하기 위한 차단 기구(310), 및 상기 차단 기구로부터 일정 거리에 위치된 상기 차단 기구 작동용 가동 기구(350)를 포함하는 제어 시스템을 포함한다.

Description

정제 및/또는 석유화학 반응기에 고체입자를 장입하기 위한 분배기구 시스템{SUPPLYING A DISPENSING DEVICE FOR LOADING A REFINERY AND/OR PETROCHEMICAL REACTOR WITH SOLID PARTICLES}
본 발명은 정제 및/또는 석유화학 반응기에 고체 입자를 장입하기 위한 분배기구의 공급에 대한 것이다.
이러한 유형의 반응기들에 구분된 상태의 고체 입자들을 장입하는 것이 알려져 있다. 예컨대, 이들 입자들은 비드(bead), 그레인(grain), 원통체(cylinders), 펠렛, 봉(rod), 또는 다른 형태일 수 있으며, 일반적으로 예컨대 센티미터 범위의 비교적 작은 크기를 가질 수 있다.
특히, 입자들은 일반적으로 규칙적인 형태, 또는 경우에 따라 크기들이 수십 밀리미터 내지 수 센티미터로 변할 수 있는 단일-로브(lobe) 또는 다중-로브의 봉들 형태로 압출 제조되는 고체 촉매 그레인들일 수 있다. 본 명세서의 잔여 부분에서 보다 구체적으로 참조가 이루어지는, 정제 및/또는 석유화학 반응기에 촉매 입자들의 “치밀한 장입(dense loading)"로 불리는 이러한 사용이나, 기재된 장치는 보다 일반적으로 고체 입자들을 반응기에 장입하기 위하여 사용될 수 있다.
“치밀한 장입”은 가능한 가장 균질적(homogenous)이고 가장 균일한(uniform) 방식의 고체 입자의 최대 양의 최소 시간에서 장입할 수 있는 최적화된 빗물 효과(rain effect) 장입을 의미한다.
출원인 이름의 공보 WO 2010/076522은 반응기 내로의 고체 입자들의 장입 기구의 예를 개시한다. 이러한 분배기구는 반응기의 상부와 반응기의 중심에 위치된 반응기 충진 개구에 고정된다.
단순히 중력에 기인하여 가요성 슬리브 내에서 보관부로부터 장입 기구를 향하여 고체 입자들이 흐를 수 있도록 가요성 파이프 또는 가요성 슬리브에 의하여 고체 입자를 고체 입자의 보관부로 분배하기 위한 기구를 연결하는 것이 알려져 있다. 슬리브의 벽들이 가요성이고 통상적으로 가위나 다른 수단에 의하여 용이하게 분할가능하므로, 슬리브의 길이는 비교적 용이하게 조정 가능하다. 따라서 가요성 슬리브의 사용에 의하여 예컨대, 보관부, 즉, 호퍼와 장입 장치 사이의 다양한 구조를 조정할 수 있다.
통상적으로, 고체 입자들의 장입을 차단하기 위하여, 운전자는 반응기 내측에서 가요성 슬리브에 인접해서 대기하고 줄(string)에 의하여 슬리브를 닫는다. 그러한 장입 중단 동안, 운전자는 추가로 장입된 입자들의 양을 검사한다.
따라서, 운전자의 안전을 증대시킬 수 있는 시스템이 필요하다.
호퍼의 출구를 닫기 위하여 밸브를 제공하는 것이 기대된다. 그러나, 운전자가 호퍼에서 밸브를 닫으면, 슬리브에 이미 존재하는 입자들은 계속 낙하해서 분배 기구에 도달한다. 달리 말하면, 반응기는 비교적 긴 시간 동안, 즉, 가요성 슬리브가 비워지기에 충분한 시간 동안 장입될 것이다.
정제 또는 석유 화학 반응기에 고체 입자들을 장입하기 위한 조립체가 제공되며, 이 조립체는:
고체 입자의 반응기로의 장입을 균질화 및/또는 균일화하도록 배치된, 상기 반응기에 고체 입자를 장입하기 위한 분배 기구,
먼저 고체 입체 보관부에 연결되고, 다음에 분배 기구로 연결되도록 구성되는 가요성 슬리브를 포함하고, 일반적으로 상부로부터 하부로 고체 입자가 내부에서 흐를 수 있는 상기 분배 기구를 공급하기 위한 공급 시스템,
상기 공급 시스템을 제어하기 위한 제어 시스템으로 구성되고, 상기 제어 시스템은,
- 상기 가요성 슬리브의 일부분에 인접하고 작동된 때, 상기 일부분에서의 상기 슬리브의 유효 단면적을 감소시키도록 상기 가요성 슬리브의 벽들을 이동시키도록 구성되며, 상기 가요성 슬리브 내에서 흐르는 입자들을 차단하기 위한 차단 기구, 및
- 상기 차단 기구로부터 멀리 위치된 상기 차단 기구의 가동을 위한 가동 기구를 포함한다.
그러므로, 원격으로 가동될 수 있고, 일 부분을 감소시키고, 그리고 바람직하게 고체 입자의 통과를 차단하기 위하여 이러한 유효 단면적을 충분히 감소시키기 위하여 일정 부분에서 가요성 슬리브의 벽들을 이동시킬 수 있는 수단을 제공함으로써, 운전자는 파이프로부터 멀리 이동할 수 있으며 단지 차단 기구를 가동시키기 위하여 장치에서 대기할 수 있다.
더욱이, 차단 기구에 인접한 가요성 슬리브 부분에서 입자들을 차단하는 경우, 신속 정지 분배기구가 공급되도록 분배 기구에 대해 비교적 근접하게 차단 기구를 위치시킬 수 있다.
유사하게, 기동 동안, 차단 기구의 상류 슬리브의 부분에 고체 입자를 장입할 수 있으며, 가요성 슬리브는 이 기구에서 감소된 유효 단면적을 가질 수 있다. 슬리브가 일단 장입되면, 슬리브는 개방될 수 있으며, 이로써 장입 일정 속도가 비교적 신속하게 도달될 수 있으므로, 특정 장입 품질이 제공될 수 있다.
고체 입자들은 바람직하게 촉매 입자들 및/또는 불활성 비드를 포함할 수 있다.
분배 기구는 선택적으로 완전히 균질의 균일하게 장입할 수 있도록 배치될 수 있다. 특히, 장입 기구는 단일 노즐 출구에 의하여 얻어지는 장입에 비교해서, 장입의 균질하고 및/또는 균일한 특성을 향상시키기 위하여 간단하게 배치될 수 있다.
분배 기구는 장입을 보다 균일하고 균질하게 수행하도록 수직 방향에 직각인 성분을 가진 속도를 고체 입자들에 부여하도록 고체입자들을 분배하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 이들 분배 수단은,
- 예컨대, 가요성 스트랩(strap)들인 블레이드들을 포함하고, 그리고 이들 블레이드들이 수직 샤프트에 고정된 단부를 가질 때, 수직 축 둘레로 이들 블레이드를 회전시킬 수 있는 모터를 포함하고, 및/또는
- 반경방향으로 개방하는 오리피스를 포함한다.
본 발명은 분배 수단의 특정 형태로 결코 한정되지 않는다.
분배 기구(dispensing device)는 바람직하게 추가로 장입 상태를 감시하기 위한 센서들과, 센서들로부터 나오는 측정들에 따라 분배 수단에 작용하는 액튜에이터들을 포함할 수 있다.
“원격으로(Remotely)"는 가동 기구와 차단 기구 사이의 거리가 반응기의 반경과 같거나 더 큰 것을 의미한다. 그러므로, 운전자는 장입 동안 반응기로부터 비교적 멀리 외측에 대기할 수 있다.
예컨대, 가동 기구는 뒤에 운전자가 서 있을 수 있는 제어 스태이션의 컴퓨터를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 차단 기구는 가동된 때, 다른 벽들에 대해 가요성 슬리브의 벽들의 적어도 일부를 가압하도록 배치될 수 있다.
바람직하게, 차단 기구는 강성 또는 반-강성의 지지 수단에 대해 가요성 슬리브의 벽들을 가압하도록 배치될 수 있다.
바람직하게, 실제로 공급 시스템은 가요성 슬리브가 관통하여 통과할 수 있는 강성(또는 반-강성, 예컨대, 반-강성 플라스틱으로 제조된) 파이프를 포함한다. 예컨대, 이 파이프는 선택적으로 분배 기구에 연결될 수 있다.
그러므로, 차단 기구는 강성 파이프에 대해 가요성 슬리브의 벽들을 평평하게 누르도록 배치될 수 있다.
바람직하게, 차단 기구는 가요성 벽과 접촉되고 이러한 가요성 벽을 이동시키도록 구성된 가압 부재, 예컨대, 생크-형태의 단단한 부재, 풍선 형태의 팽창 부재, 등을 포함할 수 있다.
차단 기구(blocking device)는, 예컨대, 강성 파이프에 대해 가요성 슬리브를 가압하기 위하여 가요성 슬리브의 길이방향을 가로지르는 방향으로 이동될 수 있는 생크(예컨대 피스톤 또는 잭 시스템의)를 포함할 수 있다. 이 생크의 단부에 생크의 길이방향에 대해 가로방향으로 연장하는 지지 부재를 고정할 수 있으므로, 생크와 가요성 슬리브 사이의 접촉은 비교적 확장되고 국부적이지 않았다.
바람직하게, 차단 기구는 가동된 때 비활성 상태에서 통과하기에 적합할 수 있으며, 가요성 슬리브의 유효 단면적은 활성 상태로 비교적 높이 유지되고, 이 기구는 슬리브의 유효 단면적을 감소시키기 위하여 가요성 슬리브의 벽들을 이동시킨다.
바람직하게, 기구는 또한 가동 기구로부터의 명령 또는 명령의 부재에 따라, 활성 상태로부터 비활성 상태로 진행하기에 적합할 수 있다. 차단 기구가 활성 상태로부터 비활성 상태로 진행할 때, 가요성 슬리브의 벽들이 유효 단면적을 확장하고 입자들이 통과시킬 수 있도록 시스템이 배치될 수 있다.
이 시스템은 활성 상태로부터 비활성 상태로 이어서 활성 상태로 통과하기 위하여 여러 사이클들을 지원하도록 배치될 수 있다. 달리 말하면, 운전자는 필요할 때 그리고 운전자가 원하는 회수만큼 장입을 정지시키고 재가동하도록 선택할 수 있다.
차단 기구의 가동은 공압적이거나 및/또는 전기적일 수 있다. 그러나, 공압적 가동은 정제의 경우와 같이 환경이 폭발적인 분위기일 경우 특히 적절한 것으로 입증될 수 있다. 특히, 공압적 가동에 의하면, ATEX 규정(폭발 분위기) 등과 같은 안전 요건들이 비교적 용이하게 충족될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 차단 기구는 가스 공급 파이프에 공압적으로 연결되는 풍선 부재를 포함할 수 있다.
그러므로, 풍선으로의 공기의 도입 명령이 발생될 때, 풍선은 팽창하고 따라서 고체 입자들이 차단 유지되도록 강성 파이프의 벽들에 대해 가요성 슬리브를 가압한다.
비활성 상태에서 비교적 경량이고 소형인 점에서 풍선 부재는 바람직할 수 있다.
바람직하게 그리고 비제한적인 방식으로, 차단 기구가 풍선을 포함할 때, 이 풍선은 단일 파이프에 의하여 공압 네트워크에 연결될 수 있다. 예컨대, 이 파이프를 공기 도입 파이프 및 공기 배출 파이프에 연결하기 위하여 공기 분배 부재를 제공할 수 있을 것이다. 그러므로, 풍선에서의 공간상 요건은 감축되며, 따라서 인간의 개입을 위한 공간이 명백히 남겨질 수 있다.
대체적인 실시예에서, 물론, 공기 도입을 위한 유입구와 공기 배출을 위한 유출구를 구비하는 풍선을 제공할 수 있을 것이다.
바람직하게 그리고 비제한적으로, 풍선은, 밀봉식으로 서로 연결된 가요성 재료로 제조된 두 개의 평면상 부품들, 예컨대 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) 또는 Kevlar®로부터 제조된 두 개의 부품들을 포함할 수 있다.
용접, 등에 의하여 단단한 연결이 달성될 수 있다. 그러므로, 풍선이 수축될 때, 풍선은 비교적으로 평평하게 유지된다.
또한, Kevlar®와 같은 비교적 강성 재료를 선택함으로써, 팽창된 풍선의 부피를 비교적 정확하게 알 수 있으며, 이 부피는 긴 시간 비교적 안정되게 유지된다.
물론, 본 발명은 이러한 형태의 풍선에 한정되지 않으며 절대적으로 가요성 재료, 예컨대, 고무, 부푼 풍선을 선택할 수 있다.
바람직하게 그리고 비제한적인 방식으로, 차단 기구는 추가로 일반적으로 평평한 형상을 가지는 시트 금속 부재를 포함할 수 있다. 이 시트 금속 부재에 의하여 수축 상태에서 풍선 부재가 실제로 평평한 것이 보장될 수 있다.
가동 시스템은 가압 가스, 예컨대, 공기를 제공할 수 있는 펌프 부재, 풍선을 수축시키기 위한 진공 펌프 부재, 압력을 감시하기 위한 압력 게이지 부재, 풍선을 충진하려는 가압 가스가 풍선 및/또는 다른 부재에 의하여 지지될 수 있는 압력에 비해서 과도하게 높은 압력을 가지는 것을 방지하기 위한 공압 감축 밸브 부재를 포함할 수 있다.
본 발명은 물론 서로에 대해 벽들을 가압하도록 배치된 차단 기구에 한정되지 않는다.
예컨대, 차단 기구는 일정 단면에서 가요성 슬리브를 에워싸기에 적합한 코드, 및 코드의 두 단부들에서 운전자가 당길 때 가요성 슬리브의 벽들이 닫혀져서 고체 입자들의 통과를 차단하도록 일정 거리에서 당겨지기에 충분하도록 구성된 링을 포함한다.
또한 정제 및/또는 석유 화학 반응기에 고체 입자들의 장입을 관리하기 위하여 위에 설명된 조립체를 사용하는 것이 제안된다.
바람직하게, 고체 입자들은 촉매 입자 및/또는 불활성 비드일 수 있다.
또한, 정제 및/또는 석유화학 반응기에 고체 입자들을 장입하기 위한 분배 기구의 공급 시스템의 제어방법이 제공되며, 이 분배 기구는 고체 입자의 장입을 균질화 및/또는 균일하게 수행하도록 배치되고, 이 공급 시스템은 먼저 고체 입자들의 보관부에 연결되고 다음에 상기 분배 장치에 연결되는 가요성 슬리브를 포함하며, 상부로부터 하부로 일반적으로 고체 입자들이 내부에서 흐를 수 있다.
이 방법은 상기 슬리브의 유효 단면적을 감소시키도록 상기 가요성 슬리브의 벽들을 이동시키도록 배치되며, 상기 가요성 슬리브에서 흐르는 입자들의 차단 장치의 원격 작동을 지시하는 단계를 포함한다.
이러한 명령 단계는 장입 동안, 또는 장입 전에 발생할 수 있다. 예컨대, 탱크가 개방되고 슬리브가 충진되도록 슬리브의 유효 단면적을 감소시킬 수 있으며, 이어서 이 방법은 슬리브의 감소된 유효 단면적이 증가하도록 차단 해제를 명령하는 단계를 포함할 수 있다. 슬리브를 채운 입자들은 이어서 장입 기구를 향하여 낙하한다. 그러므로, 닫히지 않은 가요성 슬리브 위로 탱크가 개방된 것보다 더욱 신속하게, 적절하지 않게 고정되어 시작하지 않고, 일정 속도에 도달할 수 있다. 달리 말하면, 슬리브는 분배 기구의 실제 장입 동안 비교적 신속하게 일정 속도에 도달되도록 고체 입자들이 미리 장입된다. 이로써 변동 기간 동안 분배 기구의 일부 오리피스들에 거의 공급되지 않거나 완전히 공급되지 않는 위험이 제한될 수 있으며 이로써 치밀한 장입의 경우 특히 유익할 수 있는 장입 품질이 더욱 양호하게 보장될 수 있다.
장입을 정지시키기 위하여, 고체 입자들의 보관부와 가요성 슬리브, 예컨대, 호퍼의 밸브 사이의 통로를 닫음으로써 시작할 수 있다. 이어서 슬리브는 고체 입자 분배 기구로 비워진다.
예컨대, 이 방법은 강성 제품에 대해 가요성 슬리브를 눌러 흐름을 정지시키기 위하여 가요성 슬리브의 일부가 수용된 강성 파이프와 가요성 슬리브 사이에 배치된 풍선의 팽창의 명령하는 단계를 포함할 수 있다.
더욱이, 프로세서에 의하여 실행된 때 위에 설명된 방법 단계들을 실행하기 위한 지시들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
실제로, 위에 설명된 방법은 프로세서-형태의 처리 장치, 예컨대, 마이크로프로세서, 마이크로콘트롤러, 등에서 실행될 수 있다.
본 발명은 예로서 주어진 실시예들을 도시하는 도면들을 참조하여 보다 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 장입 조립체의 예를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 장입 조립체 제어 시스템의 예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조립체용 풍선 부재의 예를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방법 예를 도시하는 논리적인 흐름도이다.
동일한 부호들이 형상이나 기능이 동일하거나 유사한 부재들을 표시하기 위하여 하나의 도면과 다른 하나의 도면에서 사용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 반응기(100)는 고체 입자용 분배 기구(dispensing device)(110)가 통과할 수 있는 오리피스(113)를 구비한다. 분배 기구(110)는 공보 WO 2010/076522에 기재된 유형일 수 있다.
이 반응기(100)는 대략 높이가 경우에 따라 5~6미터 이상이고 그의 베이스의 직경은 대략 3 또는 4미터 또는 그 이상이다.
분배 기구(110)에 의하여 반응기 바닥에서 반응기(100)는 불활성 비드(도시 없음)가 장입될 수 있으며, 이어서 촉매 입자(107)들이 장입될 수 있다.
이러한 유형의 반응기(100)는 특히 오일 또는 석유화학 산업에서 사용될 수 있다. 예컨대, 이는 정제 또는 석유화학 반응기(이 기술 분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진 디자인의)로서, 탄화수소 장입물이 정해진 상태하의 온도와 압력에서 촉매 베드(107)와 도시되지 않은 불활성 비드의 베드를 관통하여 유동할 수 있다. 촉매 고체입자들은 보통 금속 화합물을 포함하는 다공성 압출 비드들일 수 있다.
이 실시예에서, 예컨대, 장입 기구(110)의 출구에 배치된 스트랩 형태의 블레이드(119)들에 의해 반응기(100)에서 고체 입자들은 더욱 양호하게 분포될 수 있다.
분배 기구(110)는 고체 입자들이 관통하여 유동할 수 있는 오리피스(118)를 구비한다. 이러한 분배 기구(110)는 금속으로 이루어진 주 몸체(117) 또는 드럼, 분배 기구에 고체 입자들을 공급하기 위하여 역시 금속 또는 비금속 반-강성 재료로 제조된 신장(extension) 파이프(114)를 포함한다. 신장 파이프(114)는 도시되지 않은 후프들과 튜브들에 의하여 드럼(117) 위에 장착된다. 분배 기구(110)는 드럼(117) 위에 장착된 아암(133)들과 각 아암(133)들의 단부에서 볼과 소켓 베이스(134)에 의하여 반응기(100)의 판(150) 위에 지지된다.
분배 기구(110)는 공급 시스템(200)으로부터 고체 입자들이 공급된다. 이러한 공급 시스템(200)은 가요성 슬리브, 예컨대, 가요성 플라스틱, 패브릭, 섬유 등으로 제조된 슬리브를 포함한다.
이러한 가요성 슬리브(140)는 우선 예컨대 호퍼와 같은 고체 입자 보관부에 연결되고, 이어서 본 발명에서 특정되지 않은 표준 연결부에 의하여 분배 기구(110)에 연결된다.
호퍼(130)의 배출 밸브(131)가 개방될 때, 중력에 의하여 고체 입자(107)들은 이 가요성 슬리브(140) 내로 유입할 수 있으며, 따라서 분배 기구(110)에 도달할 수 있다.
가요성 슬리브(140)의 일부분(141)은 신장 파이프(114)에 수용되고 이 신장 파이프(114)를 통과한다.
장입 설비는 또한 인클로져(100)에 고체 입자들의 장입을 제어하기 위한 시스템(300)을 포함한다.
이러한 제어 시스템(300)은 가요성 슬리브(140) 내에서 입자들이 흐르는 것을 차단하기 위한 기구(310)를 포함한다. 이 차단 기구(310)는 이 경우 가요성 슬리브(140)의 일부분(141)과, 신장 파이프(114)의 강성 벽들 사이에 삽입된 풍선 부재(311)를 포함한다.
풍선 부재(311)는 단일 파이프(312)에 공압적으로 연결된다. 이 파이프(312)는 따라서 풍선 부재에 공기를 공급하고, 수축 동안 풍선으로부터 배출되는 공기를 배출하기 위하여 사용된다.
제어 시스템(300)은 추가로 차단 기구(310)의 가동 기구(350)를 포함한다. 예컨대, 컴퓨터, 스마트 폰, 프로그래머블 논리 콘트롤러 등의 가동 기구(350)는 차단 기구(310)로부터 멀리 있다. 특히, 이 가동 기구는 인클로져(100) 외측에 바람직하게 위치된다. 그러므로, 작업자가 인클로져(100) 내측에서 가요성 슬리브(140)를 닫기 위하여 이동하는 것이 필요없다.
가동 기구(350)는 사용자 인터페이스, 예컨대, 키보드, 스크린, 및/또는 또 다른 요소를 포함할 수 있다.
원격 제어 콘솔(351)(도 2 참조)에 의하여 공압 네트워크(352)는 풍선(311)을 팽창시키거나 또는 수축시키도록 조정될 수 있다.
이러한 원격 제어 콘솔(351)은 공압 네트워크(352)의 공기 인입 파이프(353) 및 배출 파이프(354)에 연결될 수 있다. 상기 콘솔(351)은 공기 인입 파이프(353)로부터의 공기 압력을 감소시키기 위하여 공압 감축밸브(355)를 포함할 수 있다.
실제로, 풍선(311)은 비교적 낮은 압력, 예컨대, 0.5 바(bar)보다 작은 압력을 견디도록 설계될 수 있다. 따라서, 이러한 공압 감축밸브에 의하여 파이프(353)로부터의 공압은 1바의 값으로부터 예컨대, 0.3바의 값으로 변할 수 있다. "2/1”공기 분배기(356)에 의하여 풍선(311)에 연결된 파이프의 수가 1로 감소될 수 있다. 풍선(311)의 팽창 동안, 이러한 공기 분배기(356)는 공압적으로 파이프(312)와 파이프(353)를 연결하고, 파이프(312)는 파이프(354)로부터 분리된다. 반대로, 풍선을 수축시키는 것이 목적일 때, 공기 분배기는 파이프(312)를 파이프(353)로부터 분리시키고 파이프(312)를 파이프(354)에 연결시킨다.
대신에, 서로 분리된 공기 유입구 및 유출구를 형성하기 위하여, 유입 파이프는 공기 인입 파이프(353)에 연결되고 및 유출 파이프는 공기 배출 파이프(354), 및/또는 진공 펌프에 연결된다. 두 개의 각각의 밸브에 의하여 풍선은 팽창되거나 수축될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 단일 파이프가 풍선(311)에 연결되는 도 2의 방안에 의하여 공간상의 요건이 인클로져로 한정될 수 있고, 특히 맨홀에서의 공간상 요건에 의하여 필요한 플레이트에 신속하게 접근할 수 있다.
운전자가 슬리브(140)를 폐쇄하기 위하여 컴퓨터(350) 상에서 데이타를 입력할 때, 명령 메시지가 콘솔(351)에 전송되고 공기 분배기는 파이프(312)를 파이프(353)에 연결한다. 따라서, 공기 인입 파이프(353)로부터의 공기 유입에 따라 풍선(311)은 팽창된다. 신장 파이프(114) 내측의 풍선(311)의 팽창에 의하여 슬리브(140)의 벽들이 부분(141)에서 신장 파이프(114)의 단단한 벽들에 대해 평평하게 눌러지고, 따라서 고체 입자들이 분배 기구(110)를 향하여 통과하는 것이 방지될 수 있다.
도 3에서와 같이, 본 실시예에서, 풍선(311)은 Kevlar®로 제조된 두 면들을 용접하여 얻어진다. 따라서, 팽창된 상태에서, 이 풍선은 비교적 평탄하다. 시트 금속 부재(322)가 이 풍선(311) 내측에 배치된다.
따라서, 슬리브(140)가 신장 파이프(114)에 대해 폐쇄되면, 풍선(311)의 수축을 지시함으로써 고체입자들의 흐름 통로를 재개방할 수 있다. 운전자는 그러한 명령을 입력하면, 제어 콘솔(351)은 파이프(353)로부터 파이프(312)를 분리시키고, 파이프(312)를 배출 파이프(354)에 연결하고, 이는 진공 펌프에 유체적으로 연결된다.
풍선(311)에 있는 공기는 이어서 파이프(354)로 배출된다. 풍선(311)이 단단하고 비교적 평탄한 재료로 제조되고, 시트 금속 부재(322)에 의하여 구성되므로, 이러한 풍선은 다시 그 원래 형상을 회복한다. 더욱이, 슬리브(140)는 또한 다시 원래 형상을 회복하며, 슬리브(140)에 대해 선택된 재료의 선택에 의하여 및/또는 고체 입자가 슬리브(140)를 관통하여 흐르므로, 즉, 풍선(311)에서의 슬리브(140)의 유효 단면적이 증가한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍선 요소(311')의 보다 정확한 예를 도시하며, 이러한 풍선 요소는 특히 공기 유입 및 고정에 대해 도 1의 부호(311)를 또한 가지는 풍선 요소와 다르다. 이 풍선은 수축 상태에서 풍선에 구조를 제공하고 강하게 하기 위하여 시트 금속 부재(322') 포함한다. 두 개의 나사부착 인서트(323)들과 1/4인치 파이프 부재(324)가 이 금속 시트 부재 위에 용접되고, 따라서 이들 요소(323, 324)들은 시트 금속 부재(322') 평면에 대해 돌출된다.
나사 부착 인서트(323)는 풍선을 도 1의 부호(114)를 가지는 파이프 형태의 단단한 파이프에 고정하도록 일단에만 나사가 형성된다.
1/4 파이프(324)는 시트 금속 부재(322')의 양측으로부터 돌출한다. 도 1 및 2의 부호(312)를 가지는 공기 유입 및 배출 파이프는 이 파이프 요소 위에 밀봉식으로 고정될 수 있다.
풍선을 제조하기 위하여, 시트 금속 부재(322') 위에 요소(323, 324)들을 용접 후에, 시트 금속 부재(322') 위의 요소(323, 324)들의 위치에 대응하는 위치에서 3개의 개구들을 형성하는 Kevlar®의 제1 시트를 고정하고, 이어서 가황(vulcanization)을 통해 요소(323, 324) 둘레에 이 시트가 용접된다. 이어서 제2 Kevlar®시트가 시트 금속 부재(322')의 다른 측면에 배치되고, 이어서 또한 구조(425)를 형성하기 위하여 각각의 외형 위에서 제1 시트 위에 가황을 통해 용접된다.
도 4는 컴퓨터(350)에 의하여 실행될 수 있는 방법 예를 도시한다.
사용자가 장입을 중지하기를 바라는 것을 표시하는 사용자에 의하여 입력된 데이터의 수신(단계 401)에 이어서, 이 방법은 이러한 입력된 데이터를 정지가 짧은 것을 표시하는 값(SHORT)을 가진 입력 데이터와 비교하는 단계(413)를 포함한다. 이 단계(413)의 값이 음이면, 즉, 사용자가 길거나 또는 제한적인 정지에 대응하는 데이터를 입력하였으면, 이 방법은 도 1의 부호(131)를 가지는 밸브를 가지는 도시되지 않은 액튜에이터에 밸브 닫힘 메시지(close_131)를 전송하는 단계를 포함한다. 그러므로, 제1 스태이지는 단계(410) 동안 호퍼(130)와 장입 설비의 잔여 부분 사이의 연결을 중단하는 것이다.
이어서, 컴퓨터는 도시되지 않은 센서로부터 부호(140)를 가지는 슬리브가 비워진 여부를 유추할 수 있도록 하는 측정 값을 수신한다. 이들 측정값들에 의하여 슬리브가 비워진 것을 유추할 수 있으면, 이어서 도시되지 않은 단계 동안 플래그(s_empty)가 1로 설정된다.
이 방법은 이 플래그(s_empty) 값이 1과 비교되는 시험 단계(411)를 포함한다. 이 값이 0과 같으면, 시스템은 단계(412) 동안 대기 상태로 배치된다. 즉, 이들 단계(411, 412)들에 의하여, 슬리브가 완전히 비워지기까지 대기 시간이 확보된다.
슬리브가 비워진 것의 검출은 장입 장치(110)의 블레이드(119)들의 회전 속도 센서에 의하여 수행될 수 있다. 실제로, 슬리브(140)가 비워지면, 회전 속도는 증가할 것으로 기대된다.
일단 슬리브가 비워지면, 시스템은 단계(414) 동안 분배 기구(110)의 모터를 정지시키기 위한 메시지를 전송하고, 이어서 사용자는 인클로져(M_lo)에 장입된 질량 값을 입력하고 이 값은 단계(415) 동안 수신되고 이어서 단계(416) 동안 메모리에 저장된다.
대조적으로, 사용자가 정지가 너무 짧은 것을 나타내는 데이터를 입력하면, 즉, 단계(413)가 양이면, 이어서 시스템(350)은 콘솔(351)에서 단계(417) 동안 슬리브(140)를 닫기 위한 메시지를 전송한다.
이어서 팽창을 보장하기 위하여 풍선의 압력이 감시된다. 압력값은 단계(450) 동안 수신된다. 이 값이 0.3바의 임계보다 작으면(단계451), 대기 단계(452)가 실행된다. 단계(450, 451, 452)들은 압력이 0.3바의 임계값을 초과하거나 도달할 때 시스템만이 그로부터 출현하는 루프를 형성한다. 이 루프에서 시스템이 너무 오래 있으면 경고 메시지를 전송하기 위하여 도시되지 않은 추가적인 단계들을 제공할 수 있다.
압력 센서에 의한 슬리브의 닫힘의 이러한 감시는, 운전자가 이어서 인클로져로부터 더욱 멀리 위치될 수 있으므로 종래 기술에서 발견될 수 있는 바와 같은 단순 청각 모니터링보다 더욱 효과적일 수 있다.
슬리브의 닫힘이 일단 검출되면, 단계(451)는 음이고, 단계(418)가 호퍼(130)의 충진 레벨에 연관되는 플래그 값에 대해 수행된다. 호퍼(130)가 비워진 것이 센서들에 의하여 검출되면, 플래그(130_empty)가 1로 설정된다. 단계(418)가 양이면, 즉, 호퍼(130)가 비워진 것으로 측정되면, 이어서 도시되지 않은 단계 동안 메시지는 운전자가 호퍼(130)를 채우도록 메시지가 표시된다.
더욱이, 플래그의 값(130)(_empty)에 대한 새로운 시험 단계(419)와 대기 단계(420)에 의하여 호퍼(130)가 채워지지 않은 동안 대기 상태에 위치될 수 있다.
따라서 장입물의 임시 정지가 호퍼를 다시 장입하기 위하여 이용될 수 있다. 슬리브의 닫힘에 의하여 일정한 속도에 의한 것보다 더 작은 생산성으로 인클로져의 장입이 수행되는 과도 속도를 방지할 수 있다.
호퍼(130)가 적어도 부분적으로 채워질 것을 시험 단계(418) 또는 시험 단계(419)가 보이면, 이어서 운전자는 장입된 질량 값을 입력하고, 이 값은 단계(421) 동안 수신된다.
더욱이, 예컨대 도 1에 도시되지 않은 센서들, 예컨대, 장입 입자(107)들의 베드용 레벨 센서들로부터의 측정 값들의 다른 수신 단계들을 제공할 수 있다.
일단 장입 입자들의 양의 검사가 이루어지면, 필요시, 이러한 호퍼의 채움이 수행되면, 시스템은 단계(422) 동안 슬리브를 개방하기 위하여 메시지를 전송한다. 이어서 장입이 다시 시작된다.
풍선(311)에 의하여 슬리브(140)는 장입 기구(110)에 인접하여 닫혀지고, 이로써 인클로져로의 고체 입자들의 삽입이 신속하게 정지될 수 있다. 실제로, 부분(141)에서의 이러한 닫힘 전에 슬리브(140)에 존재하는 입자들은 풍선이 수축되지 않은 동안 슬리브(140) 내측에 유지된다.
도 4를 참조하면, 또한, 단계(422) 후에 확실히 수축시키기 위하여 도시되지 않은 풍선 내측의 압력을 모니터링하기 위한 단계들을 제공할 수 있다.
도 4의 논리 흐름도는 장입을 임시적으로 또는 한정적으로 방해하는 공정을 도시한다. 장입을 시작하기 위하여, 밸브(131)를 개방하기 전에 퐁선(311)을 팽창시키기 위하여 메시지를 전송할 수 있다. 달리 말하면, 이 밸브(131)가 개방되면, 입자들이 슬리브(140)를 채운다. 풍선을 수축시키기 위하여 명령이 제공되는 것은 단지 슬리브가 채워진 때이며, 따라서 입자들은 분배 기구(110)를 향하여 이동될 수 있다.
보다 구체적으로, 이 방법은 분배 기구(110)의 오리피스(118)를 개방하기 위한 단계, 블레이드(119)들이 회전하도록 모터를 통전하도록 명령하는 단계, 슬리브(140)를 닫기 위한 메시지를 전송하기 위한 단계, 밸브(131)에 의하여 호퍼를 개방하기 위하여 메시지를 전송하는 단계, 슬리브가 채워지기까지 대기하는 단계, 슬리브를 개방하는 메시지를 전송하는 단계, 및 최종적으로 분배 기구(110)의 회전 속도를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
이들 여러 단계들은 컴퓨터(350)에 인접하여 위치된 운전자의 제어 하에 컴퓨터(350)에서 수행될 수 있다.

Claims (10)

  1. 정제 또는 석유화학 반응기(100)에 고체 입자를 장입하기 위한 조립체로서,
    고체 입자의 반응기로의 장입을 균질화 또는 균일화하도록 배치된, 상기 반응기에 고체 입자를 장입하기 위한 분배 기구(110),
    고체 입체 보관부(130)에 먼저 연결되고, 다음에 상기 분배 기구로 연결되도록 구성되는 가요성 슬리브(140)를 포함하고, 일반적으로 상부로부터 하부로 고체 입자가 내부에서 흐를 수 있는 상기 분배 기구에 공급을 위한 공급 시스템(200),
    상기 공급 시스템의 제어 시스템(300)을 포함하고,
    상기 제어 시스템(300)은,
    - 상기 가요성 슬리브의 일부분(141)에 인접하고, 작동된 때, 상기 일부분에서의 상기 슬리브의 유효 단면적을 감소시키도록 상기 가요성 슬리브의 벽들을 이동시키도록 구성되며, 상기 가요성 슬리브 내에서 흐르는 입자들을 차단하기 위한 차단 기구(310), 및
    - 상기 차단 기구로부터 멀리 위치되어 상기 차단 기구를 가동하는 가동 기구(350)를 포함하는, 고체 입자 장입용 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차단 기구(310)는 상기 가요성 슬리브가 상기 차단 기구에 인접한 일부분(141)에서 통과하는 강성 또는 반 강성의 파이프(114)에 대해 상기 가요성 슬리브(140)의 벽들을 가압하도록 배치되는 고체 입자 장입용 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차단 기구(310)는 가스 공급 파이프(312)에 공압적으로 연결되는 풍선 부재(311)를 포함하는 고체 입자 장입용 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 풍선 부재(311)는 단일 파이프(312)에 의하여 공압 네트워크에 연결되도록 구성되는 고체 입자 장입용 조립체.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 풍선 부재(311)는 밀봉식으로 서로 연결되는 가요성 재료로 제조되는 두 개의 평면상 부품들을 포함하는 고체 입자 장입용 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 분배 기구(110)는 수직 방향에 직각인 성분을 가진 속도를 고체 입자들에 부여할 수 있는 분배 수단(118, 119)을 포함하는 고체 입자 장입용 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 분배 수단은 블레이드(119)와 수직축에 대해 이들 블레이드들을 회전시키기 위한 모터를 포함하는 고체 입자 장입용 조립체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 조립체를, 정제 또는 석유화학 반응기로의 촉매 입자 또는 불활성 비드의 장입을 관리하기 위해 사용하는 방법.
  9. 정제 또는 석유화학 반응기에 고체 입자들을 장입하기 위한, 고체 입자의 장입을 균질화 또는 균일하게 수행하도록 배치된 분배 기구의 고체 입자들의 보관부에 먼저 연결되고 다음에 상기 분배 기구에 연결되도록 구성된 가요성 슬리브를 포함하며 상부로부터 하부로 일반적으로 고체 입자들이 내부에서 흐를 수 있는 공급 시스템의 제어방법으로서,
    상기 정제 또는 석유화학 반응기에 고체 입자들을 장입하는 단계;
    상기 장입하는 단계 전에 또는 동안에, 상기 슬리브의 유효 단면적을 감소시키도록 상기 가요성 슬리브의 벽들을 이동시키도록 배치되며, 상기 가요성 슬리브에서 흐르는 입자들을 차단하기 위한 차단 기구의 원격 작동을 지시하는 단계(417);
    상기 감소된 슬리브의 유효 단면적으로 인해 상기 슬리브가 상기 고체 입자들로 채워지면, 상기 슬리브의 감소된 유효 단면적이 증가하도록, 차단의 해제를 지시하는 단계;를 포함하는, 공급 시스템의 제어방법.
  10. 명령어들이 프로세서에 의하여 실행될 때, 제9항에 따른 방법의 단계들을 실행하기 위한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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