TW202200264A - 藉由配備有旋轉螺旋突起之活節臂以完全排空催化反應器的方法 - Google Patents

藉由配備有旋轉螺旋突起之活節臂以完全排空催化反應器的方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202200264A
TW202200264A TW110115731A TW110115731A TW202200264A TW 202200264 A TW202200264 A TW 202200264A TW 110115731 A TW110115731 A TW 110115731A TW 110115731 A TW110115731 A TW 110115731A TW 202200264 A TW202200264 A TW 202200264A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
reactor
catalyst
protrusions
bed
articulated arm
Prior art date
Application number
TW110115731A
Other languages
English (en)
Inventor
文森 泰文奈特
Original Assignee
法商優羅卡特股份有限公司
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 法商優羅卡特股份有限公司 filed Critical 法商優羅卡特股份有限公司
Publication of TW202200264A publication Critical patent/TW202200264A/zh

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • 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
    • B01J8/008—Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
    • 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
    • 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
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • 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
    • B01J8/0015—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/0045—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor by means of a rotary device 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
    • 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
    • B01J8/0242—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 flow within the bed being predominantly vertical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/04—Cleaning by suction, with or without auxiliary action
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/087—Cleaning containers, e.g. tanks by methods involving the use of tools, e.g. brushes, scrapers
    • 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
    • B65G65/00—Loading or unloading
    • B65G65/30—Methods or devices for filling or emptying bunkers, hoppers, tanks, or like containers, of interest apart from their use in particular chemical or physical processes or their application in particular machines, e.g. not covered by a single other subclass
    • B65G65/34—Emptying devices
    • B65G65/40—Devices for emptying otherwise than from the top
    • B65G65/46—Devices for emptying otherwise than from the top using screw conveyors
    • B65G65/466—Devices for emptying otherwise than from the top using screw conveyors arranged to be movable
    • 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
    • B01J2208/00761—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
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/308—Details relating to random packing elements filling or discharging the elements into or from packed columns
    • B01J2219/3088—Emptying of the packing elements from the column or vessel, e.g. using a tube

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Screw Conveyors (AREA)
  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

本發明之目的係一種用於排空反應器(1)之方法，該反應器含有至少一個廢催化劑顆粒床(3)且包含至少一個傾卸管(2)，該傾卸管在該顆粒床(3)之底部部分中或在該顆粒床下方通向該反應器(1)。該方法包含以下連續步驟： - 使一定比例之該催化劑床(3)經由該傾卸管(2)自該反應器流出之第一步驟；然後 - 藉由將在該第一步驟結束時該反應器中殘餘的該等催化劑顆粒朝向該傾卸管(2)之開口(9)驅動而自該反應器(1)排出催化劑殘餘物(3')之第二步驟，此步驟藉由經由該傾卸管引入至該反應器中之可移除裝置執行， 且其特徵在於，該可移除裝置包含活節臂，該活節臂帶有圍繞旋轉軸(6)螺旋安置之一或多個突起(8)。

Description

藉由配備有旋轉螺旋突起之活節臂以完全排空催化反應器的方法
本發明係關於一種使得有可能完全排空含有廢催化劑顆粒之反應器之方法。
本發明之方法特別適合於將含有廢催化劑顆粒之工業反應器完全排空。
許多工業方法，特定言之在化學、石油化學及煉油領域中之工業方法，使用呈小顆粒形式之固體催化劑。
此等催化劑顆粒通常以一或多個疊加床(或催化劑層)之形式安置於反應器中，每一疊加床沈積於支撐托盤上。
在其用於反應器之過程中，催化劑逐漸去活化且其活性降低，使得必須自反應器中取出催化劑以便用新的活性催化劑代替。因此，必須定期關閉工業反應器以便更新一或多個催化劑床。此操作分兩個階段進行：排空反應器以便自其中取出廢催化劑，然後用活性催化劑重新裝填反應器。出於明顯之經濟原因，此等兩個操作必須儘可能有效及快速地執行，以便使反應器停機時間降至最少。
此外，排空操作必須係完全的，以便自反應器中完全消除全部廢催化劑。事實上，不完全排空會導致廢催化劑保留在反應器中而犧牲活性催化劑，此對單元之效率尤其不利且在實務上係不可接受的。
然而，出於各種原因，完全排空含有廢催化劑顆粒之工業反應器係一項棘手且成問題的操作。
首先，廢催化劑顆粒具有黏性，且彼此之間有相當強的團聚傾向，並且該等團聚傾向於黏附至反應器之壁上，此實質上使自反應器中移除此等顆粒變得複雜。
其次，廢催化劑通常含有可在與空氣接觸時具反應性之活性相，諸如含有金屬硫化物之活性相。由於此等化合物之存在，廢催化劑可能非常突然地且在很大程度上自發地自熱，或甚至在一些情況下在與空氣接觸時自燃。根據聯合國之標準，大多數相對應之催化劑被分類為自熱型或自燃型。
因此，處理廢催化劑係棘手的且可能有危險，且排空反應器通常在惰性氣氛(通常係氮氣)下執行。
為了排空含有廢催化劑顆粒之反應器，先前技術中已知下文所描述之複數種技術。
重力流動排空： 此係藉由打開位於反應器之底部(或多床反應器之每一催化劑床底部)之一或多個橫向傾卸管以便使催化劑在其重量之作用下自反應器流出來執行。在最有利之情況下，此使得有可能提取反應器中所含之80%至85%之廢催化劑。
然而，廢催化劑通常為黏性的且可能流動不佳，或甚至根本不流動，尤其在已形成廢催化劑之團聚時。在此情況下，必需採用各種疏通(unplugging)床之技術以便調動催化劑顆粒之流動。
在任何情況下，即使在最有利的情況下，在重力流動排空操作結束時，反應器中仍保留一定量之廢催化劑，其一般占初始催化劑床重量之15%至20%，且在最佳情況下對應於此經分離固體之自然傾斜角。在重力流動排空結束時，反應器中之此催化劑殘餘物自由流動，通常稱為「篩出物(dig out)」。與篩出物相對應之催化劑之體積取決於反應器之幾何形狀及催化劑顆粒之自然傾斜角。然而，在最不利的情況下，催化劑殘餘物可在反應器內部進一步形成柱狀團簇或空腔，如下文所揭示。
在任何情況下，移除催化劑殘餘物通常需要人為干預：操作員進入反應器內部且例如藉由鏟朝向傾卸管手動移除此殘餘物。此操作尤其危險：鑒於廢催化劑之自熱性質，反應器處於氮氣下，且在此等操作過程中經常發生致命事故。因此，工業化者目前希望限制或甚至完全消除反應器內部之此類人為干預。
吸出排空 ： 一般而言，此係自反應器頂部進行的。在氮氣吹掃下打開反應器頂部，拆卸床上方通常存在之電荷分佈托盤，並藉由工業提取器利用氮氣補償將催化床吸出。
一般由操作員引導提取器頭部，以便逐層排空催化劑。經由旋風分離器分離固體及氣體。此廣泛應用之技術有各種缺點：成本高；催化劑顆粒之劣化，有時甚至不能使催化劑顆粒再生供以後使用；至少在完成操作時在反應器中有操作員，此會產生諸如上文所描述之安全問題。
文件US 7,959,870及WO 2004/058572中描述了此類技術之實例。
濕重力排空： 此技術在某種程度上為實驗性且不太常用，因此有可能在惰性氣氛下防止反應器中之任何人為干預。其係在於用水填充反應器，並經由位於反應器底部之橫向傾卸管排空催化劑/水混合物。
然而，其亦有主要缺點：其產生大量髒水，並且鑒於廢催化劑之重複使用，會降低隨後再生廢催化劑之可能性。
因此，長期以來，非常需要有新穎解決方案，使得有可能完全、快速、有效且安全地排空含有廢催化劑顆粒之工業反應器。
在申請案EP 3 108 959中，申請人提出了一種排空在其底部部分中包含傾卸管之反應器之方法。此方法包含兩個步驟：使一定比例之催化劑床在重力下經由傾卸管自反應器流出之第一步驟；然後藉由柔性且可移除提取套管提取在第一步驟結束時反應器中殘餘的廢催化劑顆粒之第二步驟，該提取套管外表面上設置有突起，經由傾卸管引入至反應器中。
申請案EP 3 108 958 (亦以申請人之名義)描述了一種替代方法，其中藉由使用可移除裝置將催化劑殘餘物自反應器排出來執行第二步驟，該可移除裝置包含至少一個旋轉電刷，該旋轉電刷固定至經由傾卸管引入至反應器中之活節臂之端部。
然而，此等兩個方法雖然非常有效，但並非完全令人滿意，尤其係在重力流動排空之第一步驟期間廢催化劑不能自由流動的情況下。事實上，在廢催化劑顆粒傾向於彼此黏附及團聚之情況下，催化劑殘餘物不是呈具有篩出物形式之均勻體積之形式，而是具有贅物及/或空腔。舉例而言，在第一步驟結束時在殘餘催化劑之體積中觀察到柱及/或空洞之形成，此可能使上文所描述之技術之實施實質上複雜化。
隨附圖1說明含有廢催化劑顆粒床之工業反應器中之重力流動排空步驟。隨附圖2至圖4展現此重力流動排空步驟結束時殘餘催化劑之體積之三種組態。
圖1展示柱狀工業反應器1，其含有廢催化劑顆粒床3。反應器1包含向下傾斜之傾卸管2，其相對於垂線之傾斜角大致為45度。管2在顆粒床3之底部部分中通向反應器1。
為了使得有可能實施重力流動排空，已藉由打開傾卸閥7來打開傾卸管2，使得催化劑顆粒藉由重力流動經由管2自反應器1流出。
虛線4展示觸發重力流動之前催化劑床3之初始上部位準，且圖1中之箭頭展示催化劑之流動方向。
圖2說明在催化劑自由流動之情況下此重力流動排空步驟結束時之反應器1。此圖展示在此步驟結束時，反應器1中仍保留廢催化劑之體積3a，其在此表示初始催化劑床重量之15%，其對應於催化劑顆粒團簇之自然傾斜角，並且不能藉由簡單之重力流動排空來消除。殘餘催化劑3a之體積為均勻的且對應於習知形式之「篩出物」。
如圖3中所說明，當催化劑不能藉由重力自由流動時，殘餘催化劑3b之體積可能有由催化劑團聚形成之贅物。圖3展示柱狀贅物，其係典型形狀，但實際上可觀察到各種形狀及尺寸之贅物。
圖4說明在催化劑不能藉由重力自由流動之情況下亦可能獲得之另一種組態。在此圖中，殘餘催化劑3c之體積具有空腔或空洞，此等空腔或空洞係由於催化劑顆粒彼此團聚且由於該等催化劑顆粒黏附至反應器壁而形成於催化劑塊中。
先前技術中提出之技術未必總是使得有可能令人滿意地處理殘餘催化劑之體積有贅物及/或空腔之情況，諸如圖3及圖4所說明之情況。
特定言之，可移除裝置，諸如EP 3 108 958及EP 3 108 959中提出之可移除裝置，未必總是使得有可能破壞催化劑團聚並克服諸如柱之贅物。
另外，當可移除裝置使得有可能有效地破壞贅物及/或消除催化劑塊中之空腔時，催化劑顆粒團簇脫離並落在裝置上，且可能完全或部分地掩埋裝置且因此阻斷裝置之操作或甚至損壞裝置。在此情況下，然後一般有必要在反應器內部進行人為干預，以便清除及疏通該裝置且在適用時對其進行修復。
申請人現已發現一種用於排空含有廢催化劑顆粒之反應器之新技術，其使得有可能彌補上述缺點。
因此，本發明是對先前技術之改良，其使得有可能非常有效地排空反應器中其全部負載之廢催化劑，包括在催化劑顆粒彼此黏附及團聚之情況下。
本發明之目的係一種用於排空反應器之方法，該反應器含有至少一個廢催化劑顆粒床且包含至少一個傾卸管，該傾卸管在該顆粒床之底部部分中或在該顆粒床下方通向該反應器。該方法包含以下連續步驟： - 使一定比例之該催化劑床經由該傾卸管自該反應器流出之第一步驟；然後 - 藉由將在該第一步驟結束時該反應器中殘餘的該等催化劑顆粒朝向該傾卸管之開口驅動而自該反應器排出催化劑殘餘物之第二步驟，此步驟藉由經由該傾卸管引入至該反應器中之可移除裝置執行。 此方法之特徵在於，該可移除裝置包含活節臂，該活節臂帶有圍繞旋轉軸螺旋安置之一或多個突起。
根據本發明之方法使得有可能以尤其完全、有效及快速之方式排空反應器中其負載之廢催化劑，包括在廢催化劑彼此團聚之情況下。
根據本發明之方法包含與先前技術中所描述之步驟類似之第一排空步驟，但其優點係使得在其第二步驟過程中有可能達成反應器之完全排空，而不考慮第一步驟結束時殘餘催化劑之體積之組態，亦即，殘餘催化劑之此體積呈習知篩出物(3a)形式係均勻的，或者不係均勻的。根據本發明之方法保持完全有效，包括在殘餘催化劑之體積具有諸如上文所描述之贅物(3b)及/或空腔(3c)之情況下。
特定言之，帶有圍繞旋轉軸螺旋安置之一或多個突起(下文中亦被稱為「旋轉螺旋突起」)之活節臂使得有可能到達經團聚催化劑之區域而不管其組態如何，並破壞此等團聚。
落在旋轉螺旋突起上之催化劑團簇並不妨礙旋轉螺旋突起繼續其旋轉移動，且突起之螺旋形狀使得有可能移除催化劑團簇及清除旋轉部分。因此，根據本發明之裝置可繼續操作並移除催化劑顆粒，包括當其埋入催化劑塊中時。
因此，根據本發明之方法使得有可能防止反應器內之任何人為干預，且提高卸載廢催化劑之操作之安全性。
最後，根據本發明之方法使得有可能保持廢催化劑之性質，並限制其在卸載過程中之損壞，此在考慮到後續使用而必須隨後對催化劑進行再生時是必要的。
本發明之其他目的、特徵、方面及優點在閱讀以下描述並參考隨附及下文描述之附圖時將變得更加明顯。
在以下及至少一個其他指示中，值範圍之界限包括在此範圍內，尤其在表述「…之間」及「…至…範圍內」中。此外，本說明書中使用之表述「至少一個」及「至少」分別等同於表述「一或多個」及「大於或等於」。
根據本發明之方法之第一步驟係使一定比例之催化劑床藉由打開傾卸管，穿過該傾卸管自反應器流出。
此第一步驟較佳地在重力下執行，亦即藉由使一定比例之催化劑床在重力下經由該傾卸管自反應器流出來執行。
「在重力下流動」意謂催化劑在第一步驟過程中在其自身重量之作用下自反應器流動，且既不藉由機械推動構件在反應器內部(例如藉由操作員)推動，亦不藉由用於提取顆粒之構件自反應器吸出。
此典型地係習知重力流動，諸如先前技術中所描述之重力流動。第一步驟典型地說明於圖1中，諸如上文所描述。
亦可輔助流動，亦即，在第一步驟過程中，可實施例如藉由將加壓氣體注入至反應器中來促進催化劑自反應器移除之構件。
此外，尤其在傾卸管打開期間並不自發地出現催化劑流動之情況下，有可能緊接在第一步驟之前採用構件使催化劑床鬆團。此類構件在先前技術中已知。特定言之，此可涉及注入加壓氣體(典型地為加壓CO2 )。此等構件使得有可能起始催化劑顆粒之流動，在此之後，允許催化劑在重力流動之情況下僅在其重量之作用下流動。
因此，根據本發明之一個實施例，在該第一步驟之前係使催化劑鬆團之預備步驟，該步驟較佳地藉由將諸如二氧化碳或氮氣之加壓氣體注入至催化劑床中來達成。
本發明適用於具備至少一個傾卸管之反應器，傾卸管在顆粒床之底部部分中或在顆粒床下方通向反應器。
傾卸管可為水平的或向下傾斜的。較佳地，其為向下傾斜的。在此情況下，傾卸管相對於垂線之傾斜角較佳地在0度至90度範圍內，更佳地在20度至70度範圍內。
在根據本發明之方法之第一步驟過程中，通常自反應器中提取相當大比例之廢催化劑床，典型地多於初始床重量之30%，且通常在初始催化劑床重量之50%至95%範圍內，更特定言之在初始催化劑床重量之60%至90%範圍內。
隨後藉由本發明方法之第二步驟自反應器中完全消除催化劑殘餘物。
此第二步驟實施可移除裝置，該可移除裝置包含活節臂，該活節臂帶有圍繞旋轉軸螺旋安置之一或多個突起，亦被稱為旋轉螺旋突起。有利地，一或多個旋轉螺旋突起安置於引入至反應器中之活節臂之端部處。
當軸經設定為旋轉時，一或多個螺旋突起刮擦催化劑團簇且因此確保催化劑顆粒脫離並朝向傾卸管之開口排出。
因此，在此第二步驟過程中，廢催化劑殘餘物經由傾卸管自反應器中完全排出。
在同一裝置中，一或多個突起可具有不同形狀及尺寸。類似地，在同一裝置中，一或多個螺旋之直徑及螺距亦可不同。
安置一或多個螺旋突起所圍繞之旋轉軸可被具體化或未被具體化。
根據第一變型，旋轉軸未被具體化，亦即，其不由實質上可見之元件(諸如裝置之一部分)組成。在此情況下，一或多個螺旋突起圍繞虛擬軸(由於實質上不可見)捲繞，且其形狀可例如類似於螺旋或彈簧之形狀。
根據第二變型，旋轉軸被具體化，亦即在裝置中可見。在此情況下，可將其縮小為一或多個螺旋突起圍繞其捲繞之單個線，或由圍繞其安置一或多個螺旋突起之具有較大或較小有效直徑之桿組成。
根據對應於此第二變型之較佳實施例，活節臂在其端部處包含旋轉桿，圍繞該旋轉桿安置一或多個螺旋形突起。
「桿」以其本身已知之方式指代圓柱形元件。根據本發明，桿為旋轉的，亦即其圍繞其縱軸旋轉。
桿帶有螺旋形突起，亦即，其形狀在其全部或部分長度上與螺桿之形狀類似。
根據尤其較佳實施例，帶有一或多個螺旋形突起之該旋轉桿沿著其全部或部分長度具有螺旋鑽之形狀。
當桿帶有複數個突起時，此等突起可彼此接合或沿著桿隔開。
藉由複數個突起之捲繞形成之螺旋可具有連續或不連續形狀。
一或多個突起以及桿(若適用)可由任何合適之剛性材料組成，諸如且以非限制性方式，剛性聚合材料、金屬材料(例如鋼)、複合材料及此類材料之混合物。突起可由與桿相同之材料製成，例如藉由習知桿之螺紋獲得，亦可不由與桿相同之材料製成。
突起之形狀及尺寸以及桿之形狀及尺寸(若適用) (特定言之，直徑、長度)取決於待排空反應器中存在的催化劑床之尺寸以及催化劑顆粒之類型及其較高或較低程度之團聚狀態。
根據本發明，圍繞旋轉軸螺旋安置之一或多個突起存在於活節臂上，較佳地存在於其端部處。此活節臂經由傾卸管引入至反應器中，此使得有可能在反應器內部之所有可能方向上移動該等旋轉螺旋突起，將其定位在催化劑團簇上，且若適用則藉由改變旋轉軸與活節臂其餘部分之間的角度來調整該等旋轉螺旋突起之位置。
因此，活節臂使得有可能將旋轉螺旋突起引入至反應器中並在反應器內部移動旋轉螺旋突起，且使其與殘餘催化劑接觸以便將其脫離並移除。
根據有利之實施例，本發明中使用之活節臂為伸縮式的，且特定言之由恰好在實施該方法之前組裝(例如，藉由互鎖)的複數個模組組成。
根據本發明之裝置為可移除且可運輸的。為了實施第二步驟，將活節臂有利地固定在傾卸管上。
旋轉螺旋突起在反應器內部之移動及定位可藉由活節臂之引導來控制。引導構件應理解為使得有可能移動及定位活節臂之任何構件；例如，合適之引導構件可由一組馬達組成。
此等引導構件可手動、自動或半自動控制。
若適用，可控制旋轉螺旋突起與活節臂其餘部分之間的活節角度，或保持自由的。
當手動控制活節臂之引導構件時，反應器外部之操作員藉由致動此等引導構件來控制活節臂在反應器內部之移動。
當活節臂之引導構件之控制為自動的時，引導構件由運行在反應器內部移動活節臂之程式之計算機控制。可預先定義移動程式，亦即，已預先計算在第二步驟過程中活節臂之移動，以便最佳化催化劑殘餘物之移除。移動程式之設計亦可便於組織活節臂在反應器內部之隨機移動。
對活節臂之引導構件之控制亦可為半自動的，亦即部分地經由計算機程式控制且部分地由操作員控制。
類似地，螺旋突起之旋轉速率可藉由馬達手動、自動或半自動控制，如上文所描述。
此外，根據本發明之尤其有利之實施例，用於偵測一或多個旋轉螺旋突起之位置之構件存在於反應器中。此類構件使得有可能隨時知曉該等突起在反應器中之確切位置，且若適用，亦可最佳化該等突起之移動及其旋轉速率。
此等偵測構件可包含計算軟體，該計算軟體在給定活節臂之移動之情況下逐步判定旋轉螺旋突起在反應器中之位置(經由軟體編譯控制資料以推斷位置來模擬旋轉螺旋突起之位置)。
其他偵測構件包括例如雷達或超音波偵測系統；實施一或多個加速計、一或多個GPS之系統；藉由一或多個相機查看系統。
根據較佳實施例，該等偵測構件包含一或多個相機，其使得有可能隨時查看旋轉螺旋突起在反應器中之位置。例如，此類相機可位於反應器之內壁及/或活節臂上。可為此目的使用各種類型之相機，特定言之，包括夜視相機、紅外相機。
此類相機可進一步使得有可能在必要時定位催化劑殘餘物，且因此控制旋轉螺旋突起之移動及旋轉速率。
一或多個旋轉螺旋突起之旋轉速率可為固定的或可變的。較佳地，其係可變的，此使得有可能隨著第二步驟之進行而改變該旋轉速率。旋轉速率亦可根據催化劑團聚之大小及組態進行調整。
圖5及圖6說明根據本發明之方法之第二步驟之實施方案：催化劑殘餘物3'藉由可移除裝置自反應器1中排出，該可移除裝置包含由藉由活節10連接至桿6之第一分支5組成之活節臂，螺旋形突起8圍繞該桿安置。
桿6藉由馬達9圍繞其軸旋轉。在圖5及圖6之實施例中，此馬達直接由桿6支撐，但其可較佳地定位於另一位置，例如轉移到裝置之其他元件上。
整個此裝置經由傾卸管2引入至反應器1中。
分支5使得有可能將配備有螺旋突起之旋轉桿6或多或少地引入至反應器中，且活節10使得有可能在反應器1內部之所有可能方向上移動旋轉桿6。
根據未示出之一個實施例，分支5本身可為活節的。
分支5之移動藉由位於反應器1外部之控制單元11來確保，此使得有可能手動、自動或半自動控制裝置在反應器1中之移動。
控制單元11藉由能量及資訊傳輸元件(諸如液壓軟管、電纜等)連接至分支5。其可包含各種類型之引導構件，例如電動化的或較佳地手動的。其亦可使得有可能提供確保裝置移動及為馬達9供電所必需之能量。此等引導構件亦可使得有可能控制活節10，以便控制旋轉桿6相對於分支5之傾斜角。替代地，活節10可保持自由的。
圖7至圖12說明螺旋形突起8之各種實施例。
圖7說明一個實施例，其中旋轉桿6帶有形狀為連續螺旋之單個突起12。該圖對應於尤其較佳實施例，其中旋轉桿具有螺旋鑽之形狀。
圖8說明圖7之變型，其中旋轉桿6帶有複數個突起13，其彼此接合、連續捲繞，從而圍繞軸6形成連續螺旋。
圖9說明圖8之變型，其中突起14不連續捲繞，從而圍繞軸6形成不連續螺旋。
圖10說明圖8之另一變型，其中突起15具有可變尺寸。
圖11說明一個實施例，其中突起16彼此接合，圍繞可見但縮小為一條線之軸6'連續捲繞。
圖12說明圖11之變型，其中突起17具有可變尺寸。
圖13說明另一實施例，其中具有連續螺旋形狀之單個突起18圍繞未被具體化之軸6"捲繞，且其形狀類似於螺旋或彈簧之形狀。
在反應器包含複數個催化劑床之情況下，可藉由根據本發明之方法排空每一床。此要求反應器中在每一催化劑床底部存在至少一個傾卸管。
當待自反應器中取出之廢催化劑對空氣具反應性時，例如當其具有自熱性質時，根據本發明之方法典型地藉由將反應器置於惰性氣體下來執行，亦即，在根據本發明之兩個步驟期間自反應器中取出之催化劑逐漸被惰性氣體(諸如氮氣)替換。此在反應器被排空時將惰性氣體引入至反應器中，可例如自反應器之頂部或自其底部執行。
1:工業反應器 2:傾卸管 3:廢催化劑顆粒床 3':催化劑殘餘物 3a:廢催化劑之體積 3b:殘餘催化劑 3c:殘餘催化劑 4:虛線 5:第一分支 6:旋轉桿/軸 6':軸 6":軸 7:傾卸閥 8:螺旋形突起 9:馬達 10:活節 11:控制單元 12:突起 13:突起 14:突起 15:突起 16:突起 17:突起 18:突起 VI:截面平面
[圖1] 圖1說明含有廢催化劑顆粒床之工業反應器中之重力流動排空步驟，其對應於根據本發明之方法之第一步驟。 [圖2] 圖2展現在催化劑自由流動的情況下在圖1之重力流動排空步驟結束時殘餘催化劑之體積之第一組態(習知形式之「篩出物」)。 [圖3] 圖3展現當催化劑不能藉由重力自由流動時及當殘餘催化劑之體積具有柱狀贅物時，在圖1之重力流動排空步驟結束時殘餘催化劑之體積之第二組態。 [圖4] 圖4展現當催化劑不能藉由重力自由流動時及當殘餘催化劑之體積具有空腔時，在圖1之重力流動排空步驟結束時殘餘催化劑之體積之第三組態。 [圖5] 圖5說明根據本發明之方法之第二步驟之實施方案。 [圖6] 圖6為在根據截面平面VI之橫斷面中圖5之截面圖。 [圖7] 圖7展示圍繞旋轉桿捲繞之單個連續螺旋突起。 [圖8] 圖8展示圍繞旋轉桿連續捲繞之複數個螺旋突起。 [圖9] 圖9展示圍繞旋轉桿不連續捲繞之複數個螺旋突起。 [圖10] 圖10展示圍繞旋轉桿連續捲繞之具有可變尺寸之複數個螺旋突起。 [圖11] 圖11展示圍繞可見旋轉軸連續捲繞之複數個螺旋突起。 [圖12] 圖12展示圍繞可見旋轉軸連續捲繞之具有可變尺寸之複數個螺旋突起。 [圖13] 圖13展示圍繞未被具體化之旋轉軸捲繞之單個螺旋突起。
1:工業反應器
2:傾卸管
3':催化劑殘餘物
5:第一分支
6:旋轉桿/軸
7:傾卸閥
8:螺旋形突起
9:馬達
10:活節
11:控制單元
VI:截面平面

Claims (15)

  1. 一種用於排空反應器(1)之方法，該反應器含有至少一個廢催化劑顆粒床(3)且包含至少一個傾卸管(2)，該傾卸管在該顆粒床(3)之底部部分中或在該顆粒床下方通向該反應器(1)，該方法包含以下連續步驟： 使一定比例之該催化劑床(3)經由該傾卸管(2)自該反應器流出之第一步驟；然後 藉由將在該第一步驟結束時該反應器中殘餘的該等催化劑顆粒朝向該傾卸管(2)之開口驅動而自該反應器(1)排出催化劑殘餘物(3a、3b、3c、3')之第二步驟，此步驟藉由經由該傾卸管引入至該反應器中之可移除裝置執行， 其特徵在於，該可移除裝置包含活節臂，該活節臂帶有圍繞旋轉軸(6、6'、6")螺旋安置之一或多個突起(8)。
  2. 如請求項1之方法，其特徵在於，藉由使一定比例之該催化劑床(3)在重力下經由該傾卸管(2)自該反應器流出，在重力下執行該第一步驟。
  3. 如請求項1之方法，其特徵在於，圍繞該旋轉軸(6、6'、6")螺旋安置之該一或多個突起(8)存在於該活節臂之端部處。
  4. 如請求項1之方法，其特徵在於，該旋轉軸被具體化(6，6')。
  5. 如請求項4之方法，其特徵在於，該活節臂在其端部處包含旋轉桿(6)，圍繞該旋轉桿安置有一或多個螺旋形突起(12、13、14、15)。
  6. 如請求項5之方法，其特徵在於，帶有該一或多個螺旋形突起(12)之該旋轉桿(6)沿著其全部或部分長度具有螺旋鑽之形狀。
  7. 如請求項4至6中任一項之方法，其特徵在於，該桿帶有彼此接合或沿著該桿隔開之複數個突起。
  8. 如請求項1至6中任一項之方法，其特徵在於，該裝置包含複數個突起，該複數個突起之捲繞形成具有連續或不連續形狀之螺旋。
  9. 如請求項1至3中任一項之方法，其特徵在於，該旋轉軸(6")未被具體化，該一或多個突起(18)之形狀較佳地類似於螺旋或彈簧之形狀。
  10. 如請求項1至6中任一項之方法，其特徵在於，在該第二步驟之過程中，該等旋轉螺旋突起(8)在該反應器(1)內部之移動及定位藉由該活節臂之引導控制、手動控制、自動控制或半自動控制。
  11. 如請求項1至6中任一項之方法，其特徵在於，該活節臂為伸縮式的，且特定言之由恰好在實施該方法之前組裝的複數個模組組成。
  12. 如請求項1至6中任一項之方法，其特徵在於，用於偵測該一或多個突起之位置之構件存在於該反應器中。
  13. 如請求項12之方法，其特徵在於，該等偵測構件包含位於該反應器(1)之內壁上及/或該活節臂上之一或多個相機。
  14. 如請求項1至6中任一項之方法，其特徵在於，該傾卸管(2)為水平的或向下傾斜的，其相對於垂線之傾斜角較佳地在0度至90度範圍內，更佳地在20度至70度範圍內。
  15. 如請求項1至6中任一項之方法，其特徵在於，在該第一步驟之前係藉由將諸如二氧化碳或氮氣之加壓惰性氣體注入至該催化劑床(3)中來達成使該催化劑鬆團之預備步驟。
TW110115731A 2020-04-30 2021-04-30 藉由配備有旋轉螺旋突起之活節臂以完全排空催化反應器的方法 TW202200264A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2004297 2020-04-30
FR2004297A FR3109742B1 (fr) 2020-04-30 2020-04-30 Procédé de vidange complète d’un réacteur catalytique au moyen d’un bras articulé muni de protubérances spiralaires rotatives

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202200264A true TW202200264A (zh) 2022-01-01

Family

ID=71784222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110115731A TW202200264A (zh) 2020-04-30 2021-04-30 藉由配備有旋轉螺旋突起之活節臂以完全排空催化反應器的方法

Country Status (12)

Country Link
US (1) US11992831B2 (zh)
EP (1) EP3903923B1 (zh)
JP (1) JP2021171763A (zh)
KR (1) KR20210134247A (zh)
CN (1) CN113578202A (zh)
BR (1) BR102021008115A2 (zh)
CA (1) CA3114910A1 (zh)
DK (1) DK3903923T3 (zh)
ES (1) ES2932471T3 (zh)
FR (1) FR3109742B1 (zh)
SG (1) SG10202104496XA (zh)
TW (1) TW202200264A (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114367197B (zh) * 2021-12-07 2023-09-05 苏州西热节能环保技术有限公司 一种板式催化剂拆解及判断是否可再生的方法
CN114653177B (zh) * 2022-04-01 2023-11-14 博远生态环境科技有限公司 一种工业用烟气脱硫后处理装置
CN116097986B (zh) * 2023-04-10 2023-06-09 潍坊市农业科学院(山东省农业科学院潍坊市分院) 一种具有防潮功能的小麦储存仓

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US812361A (en) 1903-10-08 1906-02-13 Alfred Pickles Tube, conduit, and pipe cleaner.
WO2004058572A1 (en) 2002-12-23 2004-07-15 Catalyst Services, Inc. A cleaning and/or inspecting robot for hazardous environments including catalyst removal
JP5072643B2 (ja) 2008-02-25 2012-11-14 ソフタード工業株式会社 セパレータおよび回収装置
JP5956235B2 (ja) * 2012-04-26 2016-07-27 ソフタード工業株式会社 触媒抜出装置
CN203741273U (zh) * 2013-12-05 2014-07-30 黎跃东 废弃油基钻井废物中基油回收的药剂常温深度脱附反应器
FR3037823B1 (fr) * 2015-06-26 2017-08-25 Eurecat Sa Procede de vidange complete d'un reacteur catalytique
FR3037824B1 (fr) 2015-06-26 2017-08-25 Eurecat Sa Procede de vidange complete d'un reacteur catalytique
CN209613717U (zh) 2019-01-16 2019-11-12 民勤县成达顺圆农机具制造有限公司 一种管件清污器

Also Published As

Publication number Publication date
US11992831B2 (en) 2024-05-28
SG10202104496XA (en) 2021-11-29
DK3903923T3 (da) 2022-12-19
FR3109742A1 (fr) 2021-11-05
JP2021171763A (ja) 2021-11-01
FR3109742B1 (fr) 2022-05-27
EP3903923B1 (fr) 2022-09-28
BR102021008115A2 (pt) 2022-03-03
CA3114910A1 (fr) 2021-10-30
EP3903923A1 (fr) 2021-11-03
ES2932471T3 (es) 2023-01-19
CN113578202A (zh) 2021-11-02
KR20210134247A (ko) 2021-11-09
US20210339213A1 (en) 2021-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW202200264A (zh) 藉由配備有旋轉螺旋突起之活節臂以完全排空催化反應器的方法
CN106268535B (zh) 用于完全排空催化反应器的方法
AU661019B2 (en) Device and method for outloading bulk materials
US5180272A (en) Device and method for outloading bulk materials
US10065164B2 (en) Method for completely emptying a catalytic reactor
CN207920559U (zh) 一种撬装立式除砂器
CN111298991B (zh) 制药用离心机
BR102016014948A2 (pt) Process to emphasize a reactor
JP3636628B2 (ja) 地盤改良工法
JPH0379280B2 (zh)