TWI373375B - Apparatus and method for dislodging and extracting solid materials from tubes - Google Patents

Description

1373375 : i - J 九、發明說明： * 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於有效地從殼管式反應器的一個或多個反 .應益官件中移除（disl〇dge)及取出至少一部份的固體物 •質，並且同時將對固體物質的破壞減到最少及留下至少一 部份結構上適合重複利用的固體物質的方法及設備。本發 明也有關於在去除與更換固體物質過程中監控與傳遞管件 的狀況。 鲁【先前技術】 ^先前存在有一些情況，為了許多的理由，需要在不破 壞管狀構件或固體物質下地來從管狀構件中去除固體物 質。 舉例來說，殼管式熱交換器（shell_and_tube heat changer)被用來當作處理化學反應步驟的反應器容器。 乂樣的反應器在商輩規模的運作時，典型上有非常大量的 φ 丨如3,0〇〇至3〇,〇〇〇)、通常互相平行且共同地被一個外 —斤^圍的細長的中空管件。當被用來執行觸媒反應時， ::個“牛典型上包括一個或多個固體觸媒物質和其他固 .•入σ ^如^物質。每個管件流動地連接反應物的通道的 哭沾t出口且其他步驟流經該管件(也就是經過反應器容 循产έτ< ^侧⑽6⑽）」）。在運作過程中可依需要將流體 及二f過反應器容器的殼侧（s_ side)來加熱或冷卻管件 及匕們的内容物。殼營 步驟與反庳哭所未/ 據需要的反應、全部的 ^ 时處的裱境而可為垂直方向的（也就是管件 94247 6 1373375 k < •疋垂直方向的且反應流體向上或向下地流經管側）或水平 ,方向的（也就是管件是水平方向的且反應流體水平地流經 管惻）。 觸媒物質通㊉疋微粒狀的型式且當使用大於一個的觸 時，它們可有相同、相似或不同的構造與形狀。它們常 常以縱向安排的一層一層的型式被放入或裝入進反應器管 件裡’可連同或不連同其他固體物質，例如惰性物質，每 層構成一個個別的區域且每層為在那要求發生化學反應的 籲已知的有效「反應區」。 隨著時間與使用，觸媒物質的活性或性能減低，導致 產物產量逐漸減少直到繼續使用此觸媒物質已不再經濟上 可行。此時，被使用的觸媒物質和任何其他固體必須彳^反 應器中移除並以新的、沒用過的觸媒物質和其他固體的新 ，「填充料（charge)」來替換。這需要從每_個反應器裡的 管件中取出用過的觸媒和任何其他固體。考慮反應器容器 鲁裡有非常多的反應器管件的狀況，從反應器中卸下觸媒^ 其他固體並重新裝入新鮮的觸媒和固體所需要的時間是^ •多的，也就是以天、週或甚至月為單位，而在這些時二 不能運作反應器的。顯然地，在管件中提出使用過的= •和固體並裝入新鮮的觸媒和固體所花的時間愈長，損失的 難來去 且常常 固體物 不管是觸媒或其他的非球形固體物質常常是报 除的’因為這樣物質的微粒容易被壓緊，並可以 在反應器内連結起來（bridge) ’所以必須最先移除。 94247 7 [373375 c •質也可不D思'地緊附或附著到另一個、或反應器管件的内 •壁、或因為碳纽積或其他在運料存在(例如在反應物流 動中被引進的雜質）或被形成（例如二聚物或聚合物）在反 •應，裡的物質而造成上面兩者都發生。此外，運作反應器 •的時間愈長，愈多這樣固體物質在反應器管件中被產 :積和卡住、或壓緊，因此當然地更使得它們難以被移除。 當然’任何這些現象將妨礙固體物質從管件中取出，因為 ^們必須在不損傷管件、反應器的其他部分和被打算恢復 原狀與再使料任何固體物f下被率先移除。上述的問題 已知會發生在舉例來說但不限定於在下述的反應型式：氧 化反應、風氧化法（ammoxidati〇n)反應、分解反應、還原 ，應和關於碳氫化合物的除氫作用（dehydr〇genati㈣反 如所提到的，儘f涉及時㈣力，觸媒物質必須在^ 抽壤管件或反應H㈣他部分下被從反綠管件中取出。 :外若有可能，將至少一些其他的固體物質例如可能㈣ 斯勿質分離而再利用則較經濟而較佳 '然而，即使隋性勒 .質可被從其他取出的固體物質中分離出來，當它們在管件 .τ处2彳主Μ著或連結起來時，該惰性物質在移除過程中 被物理破壞或變形到_種程度以致於它們結構上不 冉適合被再利用。 二巾—個最早的方法在美國專利編號4,701，1〇1裡有 :=敘述’從反應器管件中移除如觸媒和其他物質的固 心d過是制連接到真空源的管件或導管來把它們 94247 8 ν ••出手:管：被插入並被人工地操作來接觸及取 •在其件二'利ί間紐地討論到在固體物質移除之後要 體“义雜鳊盍上蓋子、但是這項工作必須在填入新的固 •體物質前辦理，以潘名丁 X崎，， 避免不不望的物質進入管件内。美國專 利編號4,701，101也解 美®專 指出每個管件的剩餘㈣^ 做心虎或色彩編碼來 -個或多個管=裝填過程中是否有 饭衷填過里或裝填不足。之後從垂直 • 2=::中移除觸媒物質和其他固體的方法和裝 除固體，並且二==用魚磁帶_ taPeS)接近及移 的（詳f你丨如、’田費時勞力密集與有害操作者健康 換使用^編號4,994,241 雖然這個方法可更 供便用過的觸嫖物質和1 場健康與安全的微粒灰' ，匕也曰4成大量有害職 ===間地勞動。此外，當反應器包括它們含 一個觸媒以的不同的多重反應區域時，有時會發生 換，然而其他觸媒铲炒古地失去/舌性且因此必須被更 幸的β，蚀田 然有確保可繼續使用的足夠活性。不 、疋使用底部接近的备磁帶古土十击k Ξ=Γ避免地會造成每個管件:;所有應 ::::::::气，保持適當位置的支二 移除與ί:快失去活性的觸媒被耗盡時兩者觸媒都將被. 反應器容器通常有一個用來接近容器内部以允許操作 (S ) 94247 9

I 1373375 •者執行各種必須的修理與維護任務的開口或「通行道 .(manway)」》通行道典型地流體地連接管板的管側（舉例來 說，在垂直方向反應器裡，在反應器容器的側邊或上面， •高於被管件連接到的上層的管板），並且可依據特定的容器 和環境來使用不同的大小與形狀，典型上是直徑至少24 英吋。或者是，反應器容器可有以任何已知方式包含舉例 來說，以附有襯墊之凸緣連接或甚至用焊接來可密封地 接到反應器容器的周圍的蓋子或「前端（head)r為了執行 1必要任務而須暴露管板和管件時，即將這樣的前端移除。 較近期發展的裝置和方法在觸媒更換步驟過程中藉由 通過垂直方向的殼管式反應器容器的通行道或凸緣的前端 來接近反應器管件的上端以改進效率與安全性。這些改進 的方法涉及到使用一個包含被取出的固體物質和一個或多 個可轴向移動的中空的（h〇11〇w)、用來插入管件内以撞擊 和=除固體物質的尖端堅硬的嘴搶（1⑻或導管的封閉 的叹真空裝置或吸引器被連接到喷搶以造成一個壓力 =並從吕件的上端地而不是從底端地取出被變鬆的固體物 然而’如果固體物質如同隨著反應器連續運作 被卡住、附著或連接起來，取出固 r，祛〜費更夕時間且它們通常在被移除時被變形或損 X 传它們不適合被再利肖，即使、經過分離和清潔。 ㈣2來說，美國專利編號第4,568,029號揭露了幫助 攸至罝方向的教等彳&處。0 及取出固體物： 谷器的反應器管件的上端移除 -物貝的設備與方法。該設備有裝在岐管 < S ) 94247 1373375 • (manifold)的複數個中空的管件，且該管件係安排成相配於 對應的複數個管件的幾何排列的形態以致於多重平行對應 的官件可被同時地延伸入多重對應的管件中。每個管件的 .前端有一個物理地破壞（也就是撞擊、毀壞、粉碎或搗碎） .f件裡的固體物質用的鋒利元件，否則會難以移除及取

出。該岐管係連接到真空裝置以透過管件來取出被破壞的 固體物質。 X 美國專利編號第5,222,533號揭露上端接近 (top-aCcess)噴搶方法的另一種變化，其中噴嘴係固定在可 彎曲導管的末端上且插人在裝了觸媒的反應器f件的上 端。在插入反應器管件之後，高壓流體（例如空氣）從噴嘴 射出以撞擊、移除和流體化固體物質。透過設置在管件上 的側邊開口（side-opening)與個別連到該開口的導管施加 真空在反應器管件以從管件中取出被移除之..固體物質。、言 有時稱為移除固體的「线噴搶她laneing)」或「流體= 搶（fluid lancing)」方法。 、 美國專利編號5,228，彻與6,182,716關連到改善 專利編號帛5’222,533號所揭露的空氣嘴搶設備和方法 美國專利編號5,228,484與6,182,7〗6都揭露藉由裝上可垆 :管、將其一端裝於喷搶並將另一端裝在旋轉鼓，、該旋： 時會纏繞可撓導管在旋轉鼓上’以執行機械… 乳喷搶的取出。在兩個案例中，空.氣喷槍藉由 = 搶的導管來而插入到反應器管件的上端裡，二二1 、 透過喷搶末端时嘴而將管件中的固體物質打碎^ =體 94247 11 1373375 •以流體方式連接到喷搶和真空源的個別導管將固體取出與 搬離開喷搶及管件。美國專利編號第6，182,716號的揭露 •教導控制鼓的旋轉與提供空氣喷搶的定位和速度上更好的 •控制的電子開關及閥的安排。 • 美國專利編號第6,36〇,786號提供了從反應器管件中 移除觸媒的遠距離可操作的設備，其令，帶有被依附在末 端有空氣喷搶的可延伸和可縮回的軟管的鼓與捲軸組合 (reel assembly)經由通行道被傳送並在反應器容器内以^ •對應的反應器官件的上開口來對位。剩下的設備與控制裝 置，包括每個連接到軟管另一端的真空源和高壓、^體供 應、和連接到鼓與捲軸組合的電源供應器和運作的控制裝 置，都置於反應器容器的外面以提供從反應器容器外面遠 距離地運作鼓與捲軸組合的方法。 不幸的是，上面所描述的空氣噴槍設備與方法都有相 同的缺點—它們移除壓緊的（也就是被連結的、被卡住的、 _被緊附的、被附著的等在前面有被描述到的）固體物質是沒 效率的，因為它們能夠提供來移除固體的力量是被流體流 動的擴散（diffuse)本性限制住且通^足以移除這樣被墨 緊的固體物質。 .#美國專利編號第6,723，171號揭露了從殼管式反應器 的s件中取出固體物質的步驟與設備。這個設備也有帶著 在端裝著用來插入反應器管件的尖端的抽吸管件。該尖 1可罗斜面的鋒利楔子的前緣，或者它可有純的或尖銳 的犬出物將軸向力施加於尖端而物理性地壓碎和破壞被 (S ) 94247 12 IJ/J375 住的、I被連结的或以其他方式被壓緊的固體物質，但是 S件與大端是不可轉動的因此無法提供通常移除被結實麗 •緊的，體物質所必須的扭力。抽吸管件（aspirating tube)的 另翊被連接到提供從管件中流體化並取出固體物質的真 •空乳體流的排氣抽氣機。如重力除水間（抑吻t㈣的分 離裝置裝到抽吸管件，即排氣抽氣機的上游端，以從氣體 η出取出的固體物質。美國專利編號第6,723，171 號復揭路藉由一個步驟，在反應器管件被裝填觸媒和惰性 口體（也就是拉西環(Raschlg也呂…層後、但是在反應器的 連線運作之前，-小部分的拉西環從反應器管件中被移 ^ 口此在運作刖調整了在反應器管件裡的那個惰性層的 问度。所以，此技術成功地在運作前的裝載或「重新包裝 (re packing)」冑的固體到官件裡的過程中調整個別固體物 質的層的體積（也就是長度或高度）。因為在美國專利編號 第6,723，171號裡討論到的拉西環在裝載後、但是在反應 書器運作之前馬上被移除，拉西環不太可能被結實地卡住或 愿緊在反應器管件裡，所以它們或許可在沒有嚴重損傷下 相對簡單地移除及取出。 • 在美國專利申請出版編號第2004/0015013號裡揭露 的步驟中教v ϋ由吸力」來從包含觸媒的反應器管件中 移除僅-部份的觸媒，使得剩下的觸媒和其他固體完好無. 缺地在管件裡的適當位置。此步驟的具體實施例被描述為、 發生在使用垂直方向殼管式反應器容器的鏈婦⑷ke⑽)類 的氣相部分氧化的背景中。此步驟使用類似上述只利用真 94247 13 1373375 •装置的叹備技術，因此沒有揭露或建議不損害反應管件 .或固體物質本身的移除M緊的固體物質的方法或設備。 在上述的情況中，工業界一直努力在避免反應器管件 及被取出的固體的損壞的同時縮短觸媒更換的時間。此 在更換個或多個固體物質的過程中追縱每個管件的 -個很大的挑戰，其需要有制度且在實行上也應該 2間早的追縱程序。在更換動作需要很長的時間及涉及多 、個操作者的事實的觀點中，在更換動作進行時也是需要 造蹤和傳遞管件狀態的簡單且有效的方法。 本發明藉由提出提供從殼管式反應器的管件中移除及 取出至少-部份的固體物質、但沒有損壞反應器管件且對 =物質有最小的損傷以致於至少—部份被取出的固體物 ^在結構上依_合再湘的先前技術的上述缺點。本發 2供在更換程序進行時一個簡單、有效率的追縱管件狀 恶的方法。 【發明内容】 本發明提供在從殼管式反應器的反應器管件中移除及 ·:=:質的過財將至少一部份固體物質的損壞減到 上依然適合再利用。本發明的方法包_向_ = 7 錢同對應的反應11管件的尖端及定位中空棒以使 =緊接在對制反應μ件的暴露的末端且之後旋 =的步驟。旋轉的中空棒被插入在對應的反應件的 暴路的末端以使其尖端物理地接觸至少一部 ^ 94247 14 1373375 .且至少一部份的固體物質藉由施加一個被控制的軸向力终 .旋轉的中空棒並可控制地對著固體物質壓下旋轉的中空^ 的尖端來移除。軸向力與旋轉棒提供的扭力的組合甚2可 .在被結實地卡住的或連結的固體物質的同時將對它們 .的損害減到最低以使在移除與取出後至少一部份的它們在 結構上依然適合再利用。該方法復包括藉由透過中空棒抽 $在流動的流體流裡被移除的固體物質來從對應的反應器 官件中取出至少一部份的被移除的固體物質的步驟。在移 除的過程中，可監控與調整旋轉和軸向力以使至少二 固體物質的損害減到最低並確保它們在結構上是適合^ 用的。所有或只有一部份的固體物質可從反應器管件中移 除與取出。 *管ΐ:::!中，反應器管件被互相平行地定位且反應 括互相成規·律的、重複的®案，且中空棒包 和與暴露的末端形成的規律、重複圖案相 灸空棒的每個個中空棒’定位步驟a)復包括將複數個中 旋轉步驟準反應器管件的對應的暴露的末端；與 一個。^括獨立於其他地旋轉至少複數個中空棒的 少-：=可ϊ:，::固體物質以完成選自群組裡的至 部份的固體物質、：：此中=動的流體流中分離至少-從彼此中分離出Z刀離出不同類型的固體物質、 不同組成的固體物：大小的固體物質、及從彼此令分離出 94247 15 1373375 • 此方法可復包括在上述方法中就每一反應器管件至少 個步驟被執行以後，依據編碼地在每個反應器管件的暴 露的末端上放置指示器的步驟，以讓操作者能夠決定每個 *反應器管件接著要執行哪個步驟。 .—本發明也提供在從一個或多個殼管式反應器的反應器 g件裡移除及取出固體物質的過程令將對固體物質的損害 減到最低的裝置，其中在移除與取出後至少一部份的固體 物質在結構上適合再利用，且每個反應器管件有連接到管 板的暴露的末端。該裝置包括_個架設組合此叩 assembly)’在裝置運作過程中至少一部份的架設組合係設 成相對於反應器管件是保持不動的，以及一個裝在架設組 合上成為可動的載體（carrier)。有一個中空棒連接到载體且 其外型是可插入對應的反應器管件的大小與形狀。此中空 ^有用來接觸與移除至少-部份固體物f的尖端，與用來 2對應的反應器官件中搬運至少_部份的被移除的固體物 _貝的軸向官腔（axial lumen)。該裝置復包括連接到架設組 合且連接動力源和載體的傳送組合（transm'is°si⑽ aSSembly)’與裝在載體上且連接一個或多個中空棒的轉子 組合。傳运組合係用來施加被控制的軸向力到載體上且相 .對反應器管件地、在完全退出的（whhdrawn)位置間地移動 ^體與中空棒，其中該中空棒的尖端被置於緊接在反應器 官件的對應的暴露的末端且在對應的反應器管件的外面的 位置而中空棒係插人到對應的反應器管件的被插入位置， 其中，該中空棒可在完全退出與完全插入的位置中間的任 94247 16 1373375 • 一個複數個位置上移動。轉子組合是用來契合與旋轉中 .二棒，其中，當載體在它的被完全插入位置且前述旋轉的 中空棒的尖端接觸到對應的反應器管件裡至少一部份固體 .物質時，尖端撞擊與移除至少一部份的固體物質且同時將 .對固體物質的損害減到最低，至少一部份的固體物質在取 出後在結構上依然適合再利用。該轉子組合可包括馬達且 前述的軸向力係由前述的馬達所提供。 裝置"T设包括用來從對應的反應器管件中取出被移除 •的固體物質的被流體地連接到中空棒的軸向管腔的一個抽 轧機，其方法是提供輸送與搬運至少一部份被移除的固體 物質離開對應的反應器管件與遠離反應器的流動流體流。 此外，該裝置也可包括可達成從流體流中分離出被取 出的固體物質、從彼此中分離出不同類型的固體物質、從 彼此中分離出不同大小的固體物質、從彼此中分.離出不同 .組成的固體物質、與這些的組合的分離設備。 • 當反應器管件是被垂直方向地定位時，則裝置的載體 可在完全退出和完全插入之間的位置垂直方向地移動。當 反應器管件是被水平方向地定位時’則裝置的載體可在2 全退出和完全插入之間的位置水平方向地移動。 . 在實施例中，反應器管件被定位成彼此互相平行的且 反應器管件的暴露的末端形·成規律的、重複的圖案.，中空 棒包括被定位為彼此互相平行且被安排成與反應器管件的 規律的、重複的圖案相配的結構的複數個棒。在這個實施 例中，轉子組合可包括每個都契合且旋轉對應的一個或多 94247 17 .個中空棒的複數個轉子組合。 ，驟的ί發Γ也提供追縱與傳達至少有兩個依序地執行的步 ，的進订中程序（in_prc)gress prGeess)的狀態的方法，4 ’二:Γ供有複數個編碼(code)構件的編碼與將編螞構件 •二==的每個步驟結合。此方法復包括每個都具有 個、扁碼構件且被修改大小和形狀以與對應的管件的 合作來因此形成抗水氣的密封的複數個指示器，且最後藉 由，置具有與最近完成的步驟相關聯的編碼構件的指示器s 在，件暴露的末端來傳達給操作者每個管件的哪個步驟^ ’兀成在貝施例中，複數個編碼構件從群組選擇出來， 該群組/包括：顏色、記號、數字、符號與上述的組合。此 2 ’進行中的程序可包括本發明的上述方法以在從反應器 e件中移除及取出固體物質的過程中將對至少一部份固體 物質的損害減到最低。 本發明的方法和設備在從如殼管式反應器的反應器管 φ.件的管狀構件中移除及取出至少一部份的固體物質過程中 將對固體物質的損害減到最低，俾使至少一部份的被取出 的固體物質在結構上依然適合再利用。本發明也提供在從 反應器官件中移除、移除與更換至少一部份的固體物質的 .過程中幫助監控與傳達每個管件的狀態的方法。 纽和:供下列定義來幫助本發明的描述與闡明下文使用 的術語。 如這裡使用的，名稱「C：2到C5鏈院（alkane)」意指每 個鏈烧分子有2至5個碳原子的一個直鏈或支鏈的鏈烷，舉 94247 1373375 .例來說’乙统、丙炫、丁燒和戊院。名稱 ㈣叫」意指每個鏈婦分子有2至5個碳原子 ·、=Γ，舉例來說’乙稀、丙婦、丁稀和戊婦。： 运裡被使料，名稱「Μ c5鏈料其對應的c 鏈知的混合物」包括前述鏈院和鏈婦兩者，例如但不限於5 丙烷和丙烯的混合物或η·τ烷和η·τ烯的混合物。 「惰性」物質（i_ material)是對於特枝應不袁盘、 不被影響與/或不起作用的物質。舉例來說，丙烧（C阳盘 氮氣的每一個在產生不飽和的酸和酸的反應裡都被視為是 惰性y如（甲基）丙稀酿與/或（甲基）丙稀酸，從丙稀經由 ^階热氣觸媒的氧化程序（下文中將更仔細地描述）而產生 名稱「（甲基）丙婦酸（(meth)acrylicacid)」包含丙婦酸 與（甲基）丙稀酸兩者。名稱「丙婦酸」包含（甲基）丙婦酸鱼 相關/相似的化合物。名稱「（甲基）丙稀猜」包含丙婦猜和 ❿甲基丙烯腈且反之亦然。名稱「（甲）苯乙烯」包含苯乙稀 和甲苯乙埽兩者且反之亦然。 在這裡被使用的名稱「反應區（reaction zone)」意指一 個典型地被放置在反應器内的區域或體積，其中特^的反 j (例如鏈烷的脫氫（dehydrogenation)作用或用以形成丙烯 酸的丙烯醛（acr〇lein)之部分氧化）發生在此處且通常被運 作在適合那反應的狀況（溫度、壓力等）下。 名稱「亞帶（sub-zones)」指出相同的反應物被轉變成 相同或相似的產物的相同反應區裡的兩個或多個區域，但 19 94247 彼此間在其他方面是有某種的不同。亞帶可為 舉例但不限於任何下列的方式：它們包含從相同的反 應物以相同或相似的反應機制催化產生相 νέ έθ pi； ^ J X, 產物的不同觸 媒』成、或匕們包含相同觸媒組成的不同濃度、或它們在 ^同,皿度或[力下運作、或該區域可包括物理的獨立區域 例來說’被-個包含惰性固體物質的層給分隔開卜或 ^些不同的組合’如同已知與熟習此項技藝之精通人士提 南製程的效率和生產率那樣。要注意的是，不㈣觸媒漠 度可舉例來說藉由結合觸媒與支架或載體基質、或僅僅藉 由在裝載到管件裡前以想要的比例來物理地混合觸媒盘^ 能或可能不會與觸媒物質黏合且其本身可能或可能不會產 生觸媒作用的支架或載體物質來獲得。 「反應場所（reaction stage)」是一個包括一個或多個反 應區的區域’該反應區係為如用以.產生對應的烯的燒的脫 氫作用的特別反應發生在每個那個反應場所的有效反應區 與亞帶以轉變相同反應物成為相同或相似的產物的地方。 此外，在兩個或多個不同反應場所連續地或一些其它的安 排地被一起運作的地方，它們可以共同地形成一個單獨全 部的「多場所（multistage)」反應程序。舉例來說，用以形 成丙烯醛（acrolein)的丙烯的部分氧化（第一反應）可被發生 在包括一個或多個反應區的第一反應場所中，而用以形成 丙烯酸的丙烯醛的部分氧化（不同的第二反應）可被發生在 也包括一個或多個反應區的第二反應場所中。第一和第二 反應場所可共同稱為如同丙烯變成丙烯酸的部分氧化的一 20 94247 1373375 . .個多重場所反應程序。舉一個更進一步的例子，有三個反 應場所且將丙烷使用來當作初始未加工的物質的一個多重 .場所反應程序可安排如下：第一反應場所包含一個或多個 .反應區，其中丙烷先被轉變成丙烯（第一反應），接著第二 _反應場所包含一個或多個反應區，其中來自第—場所的丙 烯被轉變成丙烯醛（第二反應），然後第三反應場所包含一 個或多個反應區，其中來自第二場所的丙烯醛被轉變成丙 烯酸。 • $稱「反應區」和「反應場所」並不同義。如上述討 論的在其他方式不同的-個或多個從相同反應物產生相同 或相似產物的反應區可被配置在一個單獨的反應場所中， 因此可被共同地稱為一個單獨的反應場所。然而很 的，因為可只有複數個區的一個在那個場所，一個單獨的 ..反應區可為但非必要地為與特定反應是共同空間的。所 以，-個反應場所可包括一個或多個反應區（與亞帶），且 # -個反應區可非必要地形成一個單獨的反應場所，且一個 反應區將絕不會包含超過一個的反應場所。 /「第-反應場所（first reacti〇n stage)」（或「第一場所 (tot stage)」）是發生多重步驟氣相觸媒氧化反應的第一步 •驟的反應器裡的區域。舉例來說，在從丙稀變成丙稀酸的 兩階段氣相觸媒氧化中，丙婦變成丙_的氧化典型地主 要發生在第一反應場所裡。 第-反應立穷所」（或「笛-rtd \ 尸… 勿第一％所」）是發生多重步驟 乳相觸媒乳化反應的第二步驟的反應器裡的區域。舉例來 94247 ^373375 .說，在從丙烯變成丙稀酸 -變成丙_的氧化典型地主;H觸媒氧：中’丙稀 當然可能有「筮-每庙在第一反應場所裡。 二:::轉變成丙稀酸。如描述的，每個反應場 個或多個反應區。 1 j令 體物質且到二性:所」意指包含-個或多個惰性固 〆有大到可以看到的反應發生的反應場所。惰性 ^斤可執行任何數量的功能和優勢，包括但不限於：冷卻、 衝和在反應器内形成用來物理地捕獲及保留傾向 夕到匕們原來反應場所或區域外的物質的惰性區域。 在此使用的名稱「填料清單(packing schedu⑷」係為 觸媒反應區和惰性物質反應區的數量與長度的詳細描述 (例如中間場所或預加熱區）’以及反應系統的每個區⑽ 如區的特別混合物裡的百分比與稀釋液的關係）内的觸媒 的相對數里與類型。填料清單在其他東西之間決定在特定 反應器裡的反應區的數量和體積，以及每個這樣的反應區 的相對活性。 單反應器殼（single reactor shell)」反應器（「SRS」 反應盗）疋單一反應益容器包含至少兩個反應場所的反應 器，例如上面定義的典型上被穿孔的分隔板分開的第一場 所和第二場所。 「串聯反應（tandem reaction)」系統是一個使用超過一

22 94247 • ^的反應H容！i 舉例但不 統可包括兩個串聯的容器“反應系 •括第二場所。更具體地，預定要::：场所而另-個包 的串聯反應器系統可有包含g 乳相觸媒乳化 與包含串聯在第-反岸二:應场所的第-反應容器 反應器容器。在二::τ苐二反應場所的第二 應盗可包含超過一個的反廊 ^ 區，且也〜两所、超過一個的活性反應 串= 活性的觸媒存在的惰性場所。此外， 二 =統簡單地參與在被置於中間反應器容器的額外 序叹備的设施和使用中，例如舉例 縮機或幫浦。 …、又換斋、屋 在=使用的名稱「觸媒使用壽命㈣alystservice i」（或間稱使用壽命」）指出已知的觸媒在需要更換 ==約地使甩在程序中的時間長度。此估計是.以許 :素為基礎’包括但不限於觸媒的成本、最小產物產率 而求、3產物需求’以及對一般熟悉此技術的人是常見的其 他市豕因素。商業的觸媒供應商通常會提供以觸媒預期被 用的反應里式和反應狀況為基礎來計算特定觸媒的估算 的觸媒使用壽命。 名％「流程的時間（timeonstream)」（「T0S」）意指觸 媒已經歷經的運作使用小時的數字。觸媒的T0S是量測觸 媒已經花費在運作使用的全部累積小時，包括起動、正常 運作、關、清洗(purging)、再生，且也可包括觸媒沒有 貫際地催化反應的時間。 < s) 94247 23 此處的元素廣子係參照原子序、原子命名、117腻符 .號、元素群組識別與/或符號的週期表、—般群组名稱、群 組號媽、，組羅馬數字符號'一般名稱和對於熟悉此一般 •技術的人是已知的任何相等或同義的表示法。 . 範圍的端點（endP〇ints of ranges)係被認為定義在和被 承認來包含在熟悉此-般技術的人的知識内所能容許的其 他數值内，包括但不限於與關於本發明的個別端點無足輕 重地不同的那些（換句話說，端點可被解釋為包括「大約」 ^「接近」3戈「靠近」每個個別端點的數值）。在此詳述的 範圍和比例極限是可結合的。舉例來說，如果i至汕和5 至15的範圍詳述為具體的參數，可被認知的是i至$、f 至15 5至20或15至20的範圍也被預期與包含在其中。 【實施方式】 '、 以下將敘述本發明的方法和設備的示範的實施例，包 括方法的一般實施例、應用在更具體環境的更具體實施 •例’以及設備的一般實施例與設備的更具體的實施例。 雖Λ、、:本發明更具體的貫施例，就從包含至少兩個觸媒 .組成且適合C2到C5烯的兩場所觸媒氧化的殼管式反應器 的管件中取出及更換固體物質的敘述文加以說明，但並不 表示本發明被限制在此具體反應程序或設備。更恰當地 說，本發明的方法和設備被預期可成功地被熟悉此一般技 術的人應用在喊管式反應器的其他結構，包括不是使用反 應器來執行C2到Cs鏈烯的觸媒氧化反應的那些。此外， 本發明可以下列詳細的揭露與相關技術裡一般可獲得的知 24 94247 1373375 .識為基礎加以改變與應用於從管狀構件中移除及取出固體 的各種其他反應程序和設備之技術之需要。 從管狀構件中移除及取出固體物質的本發明的方法的 .一般範例實施例的步驟現在將參照hAiic圖地被詳細 •地描述。雖然本發明方法的一個或多個步驟可同時地被執 打或部分重疊執行時間（實際上很可能如這樣地執行），下 列的討論依序地敘述步驟以幫助告知與瞭解每個獨立於並 他步驟的步驟。 、 ’ “ # 1A圖提供以本發明的方法的前幾個步驟執行後的 設備的相對安排的側視示意圖。更具體地，第Μ圖提供 可應用在本發明的方法的典型殼管式反應器1〇以及下文 中將進m細描述的中”的切開的立視側視示意 圖。反應器10有包圍如帛1A圖所示的複數個反應器管件 14a、14b、14c的複數個管狀構件的外殼12。反應器管件 14a、14b、14c係互相平行地排列且在内部有放置固體物 f f 16 > 18。如圖所示的’_反應器1()有—個肢有反應器 官件14a、14b、14c的每個末端的第一穿孔的管板 (perforated tube Sheet)20。反應器管件 14a、14b、…的每 個相反邊的末端係裝設在第二穿孔的管板22。 。。人如第1A圖所示的反應器1〇是垂直放置的，因此反應 态管件14a、14b、14c也是被垂直配向的。當然，反應器 10可被以任何其他想要的方向來放置，如水平方向地或甚 至相對於水平平面有差一角度的（見例如苐5圖卜 如第1A圖裡的模型所示的，在反應器〗〇的運作過程 94247 25 1373375 .中可私動的凸緣蓋或「反應器頭（reactor head)」24是密 閉地固疋在接近第一管板2〇的反應器1〇的邊緣並形成 •了流體連接反應器管件14a、14b、14c以使反應物（未圖 和其他流體能夠流經反應器管件14a、14b、14c的第一管 側腔體26。當想要從反應器管件14a、14b、14c中取出固 體物質16、18時，則關掉反應器1〇並開啟與移除反應器 頭24以接近第一管板2〇及接觸反應g管件i4a、i^、i扦 的末，30a、3〇b、3〇c。要移除大型商業運作的反應器的 反應器頭24典型上需要起重機或其他大型設備。當反應器 頭4 /又有保。蒦反應益丨〇時，為了保護反應器1 〇和任何其 他操作者免於接觸風和天氣所造成的傷害或損害，建議放 置臨時的遮蓋物或外殼（未圖示）在反應器1〇的上面來覆蓋 或保護反應器10(例如至少第一管板2〇和反應器管件 14a、14b、14c 的暴露末端 3〇a、3〇b、30c)。 除了第-管側腔體26’反應器也有形成在外殼12和 第-穿孔的官板22之間的第二管側腔體28。第 =也流體連接反應器管件14a、14b、14c以使反應物(未 圖不）和其他流體能夠流經過該反應器管件。在轉變反 .!〇裡的流體成-個或多個產物（未圖示）的反應器i^運 .作過-個或多個反應物（未圖示）可以任何方向流經 反應益官件14a、14b、14c。舉例來說，當反應器】〇如第 '至二圖地被垂直配向時，處理流體可顯現「往下流」 的衣私形恝或「彺上流」的製程形態。在「往 制 程形態令反應物往下流(箭頭DF的方向)，分別經：第二 94247 26 ^73375 •侧腔體26、從上端到下端經過反應器管件14&、14卜Μ。， 然後經過第二管側腔體28。或另外一個方式地，「往上流 白曰勺製程形態發生在反應物往上流時（箭頭υρ的方向），也就 是，一開始經過第二管側腔體28,然後從下端到上端經^ 反應器管件14a、14b、14c，最後經過第一管側腔體2:。 本發明的方法可應用在任何形態，特別在當被移除及取出 $固體物質被放置於接近反應器管件14a、14b、14c的暴 =端30a、3〇b、30c •，以及當僅需要移除接近暴露末 a、30b、30c的部份固體物質時特別有利。 _本發明的方法的前幾步驟執行後的設備的相對形態圖 不在第1A@。具體說來，第一步驟包括轴向對準中空棒 32與對應的反應器管件14a，並調整中空棒心位置以使 :尖端34接近對應反應器管件的暴露末端咖。接 一空棒32旋轉（以圖示的箭頭R的方向）然後軸向地（以 6ΓΪ箭頭S的方向）同時旋轉地插人對應反應器管件Ha 第末端3Ga。： 口 w指出在第1A圖的部分被放大在 物理j ’用以顯示插人㈣的中空棒32以使其尖端34 =觸到在對應反應器管件i4Mm部份的固體 初買1 ό 〇 本菸：！1β圖所示的相同設備被圖示在第1C圖以提供在 _ ^的進—步步驟的執行過程中設㈣安排的立視 14 :思圖。在插入旋轉中空棒32到對應的反應器管件 5 h至/ °卩伤的固體物質16、18被移除及取出如下。 至卜部份的固體物質16、18藉由施加被控制的轴向力 94247 27 1373375 * · . (以箭頭s的方向）到於絲& .其 门）到紅轉中空棒32及可控制地朝在反應号 .二广裡最先遇到的固體物質16壓下尖端34來被移 =1體物質16的個別顆粒被移除時，沿著箭頭方向S .& 、向力的持續控制穩定地驅策旋轉中空棒32更、▼ •二對應的反應器管件14a裡以移除更多固體物質心 =圖所示’最上端的固體物質16被鬆開且為下個步驟 2夠地被移除’該下個步驟為藉著經由旋轉令空棒Μ以流 的流體流（如箭頭〇斤圖示的）來抽吸被移除的固體物質 的固而體I: I反t器管件14 &中取出至少一部份的被移除 —質。轴向力S被控制地使用來將對固體物質 和反應H管件14a的㈣減到最低。舉例來說 除

=過程中’中空棒32的旋轉和轴向…應用可： η 周整來將對至少一部份的固體物質的損害減到最低並 確保它們在結構上適合被再湘。依照本發明，轴向力S 2 32旋轉R提供的扭力-起應用相較於單獨應用軸向 力，空氣喷搶設備和方法提供的力量的方法和設備在移除 破屢緊的固體物質上是更為有效和有效率的。此外，在運 作過程中控制和修正產生扭力的旋轉動作以及棒K的轴 向動作可幫助避免反應器管件14的損害。熟悉此一般相關 技術的人是有足夠能力來憑經驗地決定旋轉中空棒和反應 盗官件的任何組合的最大允許剪力強度，因此提供最大的 運作標準以避免這樣的對管件的損害。 以前存在來從管狀構件中移除固體的方法和襄置的 一個缺點係關於通常只有重力被利用來施加在噴搶或棒的 28 S ) 94247 1373375 •軸向力，而沒有任何其他力應用來補充重力以有可 助移除特別結實卡住的固體的事實。在本發明的方法中， t向力s可包括非重力的力，也就是’除了軸向重力之外 加在旋轉中空棒32上的力，俾控制施加在棒32 的-體軸向力s且可大於標準重力。此外，棒32 動作是被監督盥可$制的 ° U控制的’俾於當重力施加的軸向力被認 .t疋過大時，非重力的力可在與重力相反方向的轴方向 固Γ物使暂傳送到棒32與施加在反應器管件14M里被壓緊的 口體物質的整體軸向力s小於重力。當小於重力的力是足 ί ί移除固體物質時，這可避免對反應器管件14a和固體 的損害。非重力的力可藉由熟悉技術的人設計的任何 本法來提供，舉例但不限於機械驅動或傳動裝置或由操作 =人：地f乍。在反應器容器水平放置(見，例如第5圖） 士 β力貝獻到棒32(第5圖裡的132)的轴向動作的轴向 疋可忽略的，因此需要應用到非重力的力。 對於熟悉此-般技術的人是顯而易見的，一旦 ^㈣來著t本發明方法，—些步驟可被連續地且同時 板所订直到操作者裁定為已經從管件中移除足夠的固體 二那個時間。舉例但不限於步驟⑴旋轉該中空棒32, =由施力，控制的轴向力s來取出至少一部份的固體 與(3)藉由抽吸被取出的固體物f 16以從管件14a 連= 部份的被移除的固體物質16,這些步驟可被 t 地執行，直到所有的固體物質16、18都被移 "’、 4要的移除—部份的固體物質16。 94247 29 1373375 . 拉參知、第2圖與第3圖’敘述的本發明方法的另一個 具施例，此實施例有效地從複數個反應器管件中同時地移 除和取出固體物質。如第2圖所示的反應器1〇的上視平面 •.不意圖’第一管板20和反應器管件14a、14b、14c、14d、 • 14e可安排成使反應器管件14a、Mb、14c、14d、14e的 暴露出的末端30a、30b、30c、30d、30e形成一個規律的、 里複的圖案（被固口 p指出）。該實施例的前幾個步驟圖示 在第3圖，該第3圖提供沿著線A_A和從箭頭方向看過去 »的第2圖圖示的一部份反應器1〇的立視剖面側視示意圖。 在第3圖中，複數個中空棒32a、32b、32c、32d、32e 被彼此平行地排列，並安排成與反應器管件14b、 14c 14d、14e 的暴露出的末端 3〇a' 3〇b' 30c、30d、30e 形成的規律的、重複的圖案p相配。在該方法的實施例中， 每個中空棒 32a、32b、32c、32d、32e 的尖端 34a、34b、 34c.、34d、34e被個別地對準在對應的反應器管件Ma、 • 14b、14c、14d、14e 的暴露出的末端 3〇a、3〇b、3〇c、3〇d、 3〇e。對準之後，將複數個中空棒32a、32b、32c、32d、 32e的至少其中一個獨立於其他地來旋轉。舉例來說，每 個棒32a、32b、32c、32d、32e為可獨立地旋轉，亦即每 .一次只旋轉一個棒32a(或更多，例如棒32a和32c)，而同 時剩下的四個棒32b、32c、32d、32e(或三個棒32b、32d.、 32e)不旋轉或以不同的速率旋轉。如同下文中將被詳細描 述地，中空棒32a、32b、32c、32d、32e能夠彼此獨立旋 轉的能力使得它們每個都能獨立地調整並適應於在每個對 94247 30 V73375 • » 應的反應器管件14a、14b、14c、14d、14e遭遇到的狀況。 每個中空棒32a、32b、32c、32d、32e的一個或多個 可被旋轉然後藉由個別地施加箭頭S方向的軸向力地插入 •到對應的其中一個的反應器管件14a、14b、14c、14d、14e。 .袖向力s可被獨立地施加到每個棒32a、32b、32c、32d、 32e’以使每個棒32a、32b、32c、32d、32e可被獨立於其 他地插入到它對應的反應器管件14a、14b、14c、14d、Ue。 棒32a、32b、32c、32d、32e也可藉由共同地施加一個軸 •向力到所有的中空棒32a、32b、32c、32d、32e來彼此一 起地插入。舉例來說，中空棒32a、32b、32c、32d、Me 可王。卩被固疋或攜帶在可軸向移動的支架上，俾於當移動 支架時每個中空棒32a、32b、32c、32d、32e可被同時 地旋轉及插入到對應的反應器管件.14a、Hb、14c、l4d、 !4e中。當然，插入中空棒32a、32b、32c、32d、32e到 對應的.反應器管件14a、14b、14c、14d、14e之後如上所 鲁討論但除了是使用複數個中空棒32a、32b、32c、32d、32e 之外地移除及取出至少一部份的固體物質丨6。 .-级參照到第4圖，本發明方法可進一步地包含搬運被 取出的固體物質16離開反應器1〇。搬運被取出的固體物 質16可以任何一般已知的技術方法來完成。舉例但不限於 如上返地已經使用流動的流體流F來從反應器管件抽 ，出被取出的固體16 ’可用—個流體連接中空棒32的導 e 36來搬運流動的流體流F和被取出的固體物質μ離開 反應盗10。如第4圖所示的，導管％有一偭連接與流體溝 94247 31 . &棒32的第一末端38。該導管36也流體連接到真空 源’如抽氣機4〇(如圖所示地）。真空源可為在已知技術裡 .適合士抽吸流體的任何傳統設備，如真空幫浦或氣流喷射 •排放盗（steam jet educt〇r)。此外，如第3圖所示的使用複 數個中空棒32a、32b、32c、32d、仏的發明方法的實施 例中每個棒32a、32b、32c、32d、32e可被獨立地連接 到對應的複數個抽氣機（未圖示）的―個，或更有效率地， =或夕個棒32a、32b、32c、32d、32e可被共同地連接 •到一個或多個抽氣機（未圖示）。 發明方法的進一步步驟為藉由熟悉此一般技術的人 =知的任何方法，舉例但不限於使用重力、離心力或甚 至慣性，來將取出後的固體物質16、18從流體流f分離。

Si離可以任何一個或多個下列的用途或目的來執行:從 tr流體流中分離出至少—部份的固體物質、從彼此中 同：型的固體物質、從彼此中分離出不同大小的 、— /被此中分離出不同組成的固體物質以及其他 用途。 /' 在第4圖所示的實施例中，舉例來說，如容器 t器皿的收集設備流體連接到居中在裝有令空棒32的: 端38與居中在抽歲機4Λ 巩機40的導管36，以抓取因為重力而才 流動的流體流分離出 刀而4 圖示)來幫助從流動的流：二 =。可利用檔板“ 被取出的固體16。此：二中重力地和慣性地分⑽ 作 此外，也可藉由在導管36内設置一 a 育曲的路徑或調整抽吸速率來控制與操作流動的流體流 94247 32 ( 1373375 r _ · ’.的速度，以該速度幫助從流動的流體流”重力地和慣性 地分離出被取出的固體16的速率。彎曲的路徑可萨由 •管36内包含-個或多個檀板、财接彎管（仙㈣t咖）' 或 .甚至闕體來被創造在導管36裡。 • 此外，額外的設備可被利用幫助依照類型或大小來分 離固體物質16。舉例來說，一個或多個合適的筛孔孔隙大 小的過濾器可被用來（例如置於容器42或導管36的附近或 裡面）分離不同大小的固體物質，或預定磁場強度的磁鐵可 •被用來（例如置於容器42或導管36的附近或裡面）分離含 鐵金屬的與不含的固體物質。過濾器（未圖示）可被置於抽 氣機40的入口附近以將可能會進入抽氣機設備内並影響 後續操作的灰塵和微粒減到最低。 茲敘述未圖示之另一個分離不同大小或質量的固體的 例子，該例子藉著調整抽吸的速率來控制流動的流體流F 的流動速率，並串聯地排列複數個收集機制（apparati)以在 籲它們脫離氣流.F時獲取不同平均質量的固體物質。最先分 離自流體流F(也就是最上游處）的固體物質可為最大質量 的，然後接著是次低質量及諸如此類的，直到被分離與收 集的最小質量固體物質脫離流體流F並進入容器内（未圖 .示）。或者是，調整流體流F的流動速率以致於最小質量的 固體物質最先脫離（最上游）及諸如此類的，直到分離與收 集到最大質量的應被獲得的固體。 如上所討論地，雖然到目前為止本發明方法已經被描 述及i示為應用在垂直排列的反應器1 〇與其反應器管件 94247 33 1373375 - · · .Γ:二b^c:但是可以應用本發明方法在其他排列方向 ' ^ e ^ w盜，如水平方向地或甚至相對於水平面夹有 一個角度的。第5圖提供水平排列的殼管式反應器㈣的 分切?的立視側視示意圖，該反應n 110有連接到第一 穿孔的g板120及在那裡暴露出可允許接近固體物質116 的複數個反應器管件114a、114b、U4c。根據本發明方法， 中空棒132轴向地對準對應的反應器管件114a的被暴露出 來的末端130a。然後中空棒132以圖示箭頭R的方向來被 鲁旋轉，並以圖示箭頭8的方向來被軸向插入到反應器管件 114a而移除及取出至少一部份在管件U4a裡的固體物質 116如同之刖5尤明的實施例，被取出的固體物質可被以如 導官（未圖不）的任何合適方式來被搬運離開反應器丨丨〇，此 外，固體物質116可藉由如上地分離和收集 '任何適合的 I知技術方法來獲得固體物質116。被取出的固體物質的 刀離和收集可藉由如下的方法來被完成，舉例但不限於過 鲁篩、浮力分離、離心、利用磁力或其他靜電力、洗滌、蒸 汽洗滌、化學溶解和氧化。 兹參照第6圖，詳細說明僅從反應器的反應器管件中 移除一部份（也就是小於全部的）的固體物質的本發明方法 .的另一個實施例。該實施例在舉例來說’多場所反應器裡 只有複數個反應場所的其中一個的固體觸媒物質需要被更 換時有用。本發明方法的此實施例在反應器管件裡本質上 不被干優地留下被選擇不需要更換的固體物質部分。 第6圖提供相似於第ία圖的設備的安排的放大的部 34 94247 1373375 分切開的立視侧視示意圖，該設備包括有複數個反應器管 件214a、214b、214c的垂直排列的多場所反應器210。包 括但不限於觸媒物質（260、262、264、266)和惰性物質 * 216a、217、216b的許多類型的固體物質216a、260、262、 .217、264、266、216b典型地依據預定的填料清單來被安 排在每個反應器管件214a、214b、214c裡，且共同地在反 應器210内形成反應場所250、252。在正常操作過程中， 反應物（未圖示）如前面關於第1A圖所敘述地以向上流的 鲁形態來流動。更具體地，當反應物通過反應器管件214a、 214b、214c且至少一部份的反應物被轉變成反應產物時， 反應物（未圖示）是從每個反應器管件214a、214b、214c的 底端進入並依序地接觸到每個固體物質216a、26〇、262、 217、264、266、216b。反應產物和其他流體從每個反應器 管件214a、214b、214c的頂端離開並共同地形成可被提供 來進一步如分離和純化地處理的產物流（未圖示）。一般如 #上文所討論地，在反應器管件214a、214b、21扑裡觸媒物 質的類型和它們被產生的方法並不特別地限制與本發明方 •法有關。觸媒物質只需要能夠催化想要的反應或在反應器 裡執行的反應，且它們依照想要的反應而可為不二 •的、相似的、或相同的組成、大小、形狀等等。熟悉此一 般技術的人是有相當足夠的能力來選擇適合的觸媒材料， 而本發明方法並不限於如此的選擇。 觸媒可被使用為來自該製作方法的任何微粒型式和妒 狀，例如球形的、圓柱的、環形的、不規則形狀的、或甚 94247 35 1373375 .至k些的組合或其他形狀。觸媒也可在被使用前被模造成 為廣執圍的幾何形狀（環、實心筒、球、U形、獨塊體等等）。 T例來說，觸媒物質可被且經常是被模造（例如在擠壓機内） .來成為有任何前述形狀與其他的自我支撐的 .(self supporting)二維或三維結構。觸媒也可被應用在預模 w的支撐物（premolded support)，該支撐物可包含催化地活 性物質或惰性物質且可為如熟練的人員可決定的任何想要 的形狀。在由惰性物質製作的預模造的支撐處，觸媒為習 鲁知的「被支撐的（supported)」。 此外’如上所討論地’惰性物質可被和活性觸媒物質 以不同數量地物理地被混合來製造稀釋的主體（bulk)觸媒 混合物，因此抑制或以其他方式地修改了觸媒的活性。這 樣的修改已包括但不限於減慢相對於未稀釋的觸媒物質在 那區裡的反應速率、使反應溫度保持更低些、與甚至在商 業運作程序中特別有用的延長觸媒物質的使用壽命。 φ 因此，一個或多個惰性.固體物質可被放置在反應器管 件214a、214b、214c裡，或者與許多數量的觸媒物質混合 以形成稀釋反應區或亞帶，或不用任何活性觸媒物質因此形 成沒有任何大到可看到的反應發生的一個或多個惰性場 •所。惰性場所可依需要地被放置在上游、中游或中間的一個 或多個反應區。適合與觸媒物質混合的惰性固體物質的稀釋 物包括但不限於.一氧化珍、碳化梦、氮化梦、[三]蝴化政、 氮硼化矽（silicon boronitride)、氧化鋁（鋁礬土）、鋁矽酸鹽（多 I呂紅柱石）、銘觸石夕酸鹽（aluminoborosilicate)、碳化石夕、碳 ( 94247 36 1373375 纖維、财火纖维、氧化錯、氧化記（yitiriuin oxide)、氧化I丐、 氧化鎮 '乳化鎖銘石夕酸鹽（magnesium 〇xide-aiUniinosilicate) (柯代藥（cordite))、與黏土 基物質（ciay based materials)(例 .如，俄亥俄州的亞克朗市的諾頓化學處理產品公司（N〇rt〇n • Chemical Process Products c〇rp )的觸媒支持產品線 DenstoneTM)。形成惰性反應場所的惰性固體物質包括但不 限於：氧化鋁、多鋁紅柱石、碳化矽、鋼（包括不銹鋼）、 陶瓷、硼矽酸破璃、與包含一個或多個：銅、鋁、鉑、鉬、 #鉻、錄、鐵、釩與鱗。 要注意的是，任何具體的反應區可有兩個或更多個不 同觸媒活性的亞帶’即使每個亞帶包含相同組成的觸媒物 質，因為觸媒可被每個亞帶裡的惰性固體物質稀釋成不同 =程度。舉例來說，反應區可有沿著反應區的長度及程序 流動的方向而依次漸增的觸媒活性，這是因為連續的亞帶 中與觸媒物質混合的惰性物質的比例沿著反應區的長度而 愈來愈小。所以，相同反應場所的每個亞帶包含至少Γ部 份有柄同組成_媒物質而因此催化相關反應，但是以 不同的速率、轉換與選擇性。 微粒形狀的惰性物質並無特別地限制。惰性固體物 的典型形狀包括’例如拉西環、球狀、鞍狀㈣㈣、 12 @圓柱狀、％狀、小片狀、細絲狀、網狀和帶狀。 大小和形狀可由熟悉此—般技術的人依據各種 '匕一不限於需要的反應、使用的設備、運作狀能盘 應程序的規㈣決定。舉録說，要考慮選擇的== 94247 37 < 1373375 .在程序流體流，㈣性物㈣，會冷卻反應場所間的 體的溫度，但不會造成大到砉 . 序瓜 .的狀況。 j了看見或不此接党的壓力降低 當觸媒微粒形狀是球狀的且其直徑沒有佔據反應器管 的内直徑的顯著部分時，從反應器管件中將觸媒移除和 ^出是相對簡單^。然而’ #觸媒是非球狀、不規則形狀 ，、或佔據反應器管件的内直徑的顯著部分，例如，内直徑 如7/8吋的反應器管件裡的長3/8至1/2吋和直护^ Μ时的顆粒時，移除觸媒物質可能就比較困難；因為觸 媒顆粒可以隸常在反應㈣件裡連結起來。此外，在反 應器運作過程中由於溫度上升，觸媒顆粒會互㈣合在一 起及和反應器管件的内㈣合在—起，這使得從管件 除觸媒物質更為困難。 第6圖所示的多場所反應器21〇.係配置成執行兩步 驟、氣相、C2到C5鏈稀的觸媒部分氧化（下文中稱為「氧 化程序」）。氧化程序通常以如下兩步驟來進行：在第一反 f步驟’丙烯在第-觸媒存在處被#變成丙烯搭，然後在 第二步驟中，在第—步驟中被製造的丙驗在第二觸媒存 在處被轉變成丙烯酸，其中第二觸媒典型上與第一觸媒有 不同的組成。所以氧化程序使用的填料清單典型上造成反 應器210的反應器管件214a、214b、2Mc裡連續地排列至 少兩個反應場所250、252。更具體地，氧化程序的第一反 應步驟發生在第-反應場所25G，而氧化程序的第二反應 步驟發生在第二反應場戶斤252。每個第—與第二反應場所 94247 38 1373375 .. ，250、252如下文所詳細描述地復包括許多亞帶和惰性場 •所。另一個或兩個反應場所可有一個或多個亞帶與/或惰性 .場所。 . 如第6圖所指出的，能催化丙烯轉變成丙烯搭的第一 觸媒組成260、262放置在第一反應場所250裡而能催化丙 烯醛轉變成丙烯酸的第二觸媒組成264、266則放置在第二 反應場所252裡。要注意的是’適合執行氧化輕序的兩個 反應步驟的觸媒組成260、262、264、266與製造它們的方 •法一般是眾所皆知的。這樣的觸媒典型上包含一個或多個 金屬元素的氧化物，也被熟知為「金屬氧化物（metai oxides)」或「混合金屬氧化物（mixed metal oxides)」’且也 將一般和共同地在下文中被稱為「氧化觸媒（oxidation catalysts)」。氧化觸媒可用任何已知技術方法來製造，包括 但不限於初期潤澄浸潰（incipient wetness impregnation) ' 化學氣相沉積、熱液合成、鹽融法（salt melt method)、共 $同沈澱與其他方法。合適的氧化觸媒組成的例子與製造它 們的方法包括但不限於那些被敘述在一個或多個美國專利 號碼 6,383,978、6,403,525、6,407,031、6,407,280、 6,461,996 ' 6,472,552 ' 6,504,053 ' 6,589,907 ^ 6,624,111 •與歐洲專利申請號 EP1097745、EP0700714、ΈΡ0415347、 EPA0471853 和 EPA0700893 。 以下詳細說明多場所反應器210的反應器管件214a、 214b、214c裡的填料清單。應該瞭解的是，在此描述的填 料清單只是反應器管件214a、214b、214c裡的許多可能固 39 94247 1373375 .體女排的其中之一且本發明方法的成功實踐並不限制應用 .在任何特定的填料清單。此外，熟悉此一般相關技術的人 依據本揭露與一般技術上可獲得的知識且不需要過度地實 •驗就能夠很快成功地應用本發明方法到幾乎任何填料清 單。 、 如第6圖所示，每個反應器管件214a、214b、214c 已經依照相同的的填料清單地填充或裝載了固體物質 216a、260、262、217、264、266、216b，這一般地代表著 翁相同種類的固體物質以相同的順序及相同的數量放置在反 應器管件裡且在每個反應器管件214a、214b、21物裡形成 相似處境的反應場所、區和亞帶25〇、252、A2、B1、 B2。因為反應器管件214a ' 214b、214ε為共同地與互相 平行地對準，所以多場所反應器21〇的反應場所、區和亞 帶250、252、Α卜Α2、Β卜Β2即由反應器管件214a、214b、 214c的對應的、共同的反應場所、區和亞帶25〇、、 • A卜A2、B卜B2所形成。舉例來說，每個反應器管件2Ma、 214b、214c .的反應亞帶A1共同地形成反應器21〇的對應 的反應亞帶A1(見第6圖）。所以，稱為第一反應場所25〇 的「第一亞帶」A1的地方，應該要被理解為也是表示所有 •反應器管件214a、214b、214.c的共同的第一亞帶A1。 如第6圖所示的，形成初始惰性場所χι的許多惰性 物質216a放置在第一反應場所25〇的每個反應器管件 214a、214b、214c的上游，或者可以說是，在此範例實施 例中，反應物（未圖示）一開始先進入初始惰性場所χι。在 94247 40 1373375 第一反應場所250裡有兩個反應亞帶A1、A2，其中每一 個都包含轉變丙烯成丙烯醛的第一觸媒組成26〇、262的 量。此外在此範例實施例_ ,第二反應場所252也包含兩 個反應亞帶m、B2,其中每一個都包含轉變來自第一反 應場所250的產物丙烯醛成丙烯酸的第二觸媒組成的量。 包括惰性物質2! 7之量的中間惰性場所X χ係設在第一與 第二反應場所250、252的中間，更具體的是在第一反應場 所250的第一反應亞帶Α2與第二反應場所况的第一反 應亞帶Β1的中間。另一個量的惰性物f 的設在每個 反應器管件214a、214b、214c以形成設在第二反應場所 252的下游的末端惰性場所χ2，也就是第二反應場所w 的第二反應亞帶Β2的附近與下游。 要/主思的疋，關於反應器21 〇的惰性場所χι、χχ、χ2 的擺設位置並不關鍵，且它們可能會有相較於在此有關本 實施例所討論到的還要多或少。舉例來說，如同熟悉此一 ，般技術的人將很快地瞭.解的是，巾_性場所χχ不一定 要在反應器210的中間且反應器管件214a、2i4b、2i4c 也不定要如第.6圖所不的在第—和第二反應場所⑽、 252的中間。更確切地說’可以完全接受只要熟悉此一般 技術的人裁定.中間惰性場所灯設在那裡是有用的任何地 方。舉例來說，填料清單形成的第—和第二反應場所㈣、 252的介面設在反應器2J〇和反應器管件2i4a、_、施 長度中心以外的地方時’則中間惰性場所χχ當然可被相 稱地設在那個介面。又如另一個例子，中間惰性場所χχ 94247 41 1373375 ，可設在不接近亞帶的中間位置’例如在第二反應場所W 的第：和第二亞帶m、B2的中間。反應器21〇也可有將 反應器外殼212物理地分成兩個等量於第一和第二反應場 •所250、252的體積區域（v〇lumetric叫―（本身未圖示） 中間管板（intermediate tubesheet)(未圖示）。這樣的中間 官板藉著循環不同溫度的流體經過每個體積區域的外殼侧 來個別地提供每個反應場所25〇、252的溫度控制能力。中 間，性場所XX可以是且有時候是設在中間管板的附近（也 就是上游、下游或橫跨中間管板)。此外，可有超過―個的 中間惰性場所。舉例來說，—個中間惰性場所χχ可設在 第-與第二反應場所25〇、252的中間，而另一個可設在兩 個不同鄰近亞帶之間，例如第一反應場所252的苐-和第 二亞帶Ai、Α2的中卩a卜相似地，每個或兩個的初始和末 端惰性場所X卜X2可個別地存在或不存在。 此外，每個情性場所Χΐ、χχ、χ2裡的惰性物質2心、 ► 217、鳩可有相同的組成、形狀和大小。也可以-個或 .多個組成、形狀和大小不同於一個或多個惰性場所ΧΓ、 ΧΧ、Χ2的一個惰性物質’例如在此範例實施例中，初始 及末端惰性場所X1、Χ2趣沾立加比L丨， 裡的母個惰性物質216 a、216 b個 別地包含Denstone™且中喆梓，叫+s β、 川包括拉西環。決定在固=戶斤ΧΧ裡的惰性物質 疋在一個或多個惰性場所裡使用何種 類型(也就是組成、形狀、大小等等)的惰 = 悉此一般相關技術的人的能力範圍内。 隹… 此範例實施例裡的每個反應場所25〇' 252的亞帶 94247 42 1373375 二：和扪，彼此都不相同，因為每個反應場物、 •應亞*下游的、弟二亞帶A2、B2相較於上游的、第-反 .I^A1、B1個別地有較高的觸媒活性。這個觸媒活性 、5可用許多方式來完成，在技街上熟知的包括但 觸媒合成方法（例如改變锻燒溫度、執行額外的中 ^熱切卻步驟等等）、裝载高濃度的大量觸媒物質在下 的：弟二亞帶Α2、Β2(舉例來說，混合較少的情性物質 $不此合）、或藉著讓每個下游、第二亞帶Α2、Β2較長於 它們個別的上游的、第一反0亞蛛Λ1 Ό1 2較長於 每個第-及“ -Α反應亞▼ Ai、Β1 ’因此增加在 母個，-=應亞以212裡的體積與反應物接觸時間。 “處此貝^例中’如第6圖所示的，舉例來說，設於第 I:::斤二0的第一反應亞裡的第一觸媒組成物 H Q稀釋」）物質混合以產生# 66%重 里刀〆農度的純的第一觸媒組成物和34〇/〇重量百分濃产的 =質_釋的第一觸媒組成物，例如微粒陶二 稀釋的第了^用重量百分濃度在5〇%與8〇%之間的純的未 屯：成物或甚至重量百分濃度在_。％ 处瞭㈣/㈣組成物。如同熟悉此—般技術的人所 I舌峻低第一亞帶A1裡的稀釋的第一觸媒組成物260 -。在第-亞帶二 稀釋的第一觸媒260的量在惰性 近似相同的高度（見Ai’第6圖）來填裝 每個反應器管件2143、71八， 口』木具衣 第二^ 214C。第一反應場所250的 一 包括在情性場所XI.上方以近似相同的高度

S 94247 43 1-373375 .(見A1+A2,苐6圖）來填裝每個反應器管件㈣、靡 214c的純的第一觸媒組成262的量。 .此外，設在第二反應場所252的第—反應亞帶則裡 的第-觸媒組成物與適當數量的惰性（或「稀釋」）物質、β 合以產生有75%重量百分漠度的純的第二觸媒組成物和" 25%重量百分濃度的惰性物質的稀釋的第二觸媒組成物 264’例如微粒陶_充固體物質。可使用重量百分濃度在60% 與之間的純的未稀釋的第二觸媒組成物或甚至重量百 分漠度在70%輿87%之間的純的第二觸媒組成物。如同熟 悉此-般技術的人所能瞭解的，在第—亞帶m裡的稀釋 的第二觸媒組成物264之活性低於在第二反應場所议的 苐二亞帶B2裡的純的第二觸媒組成物施。在第6圖顯示 的範例實施例裡’在第—亞帶則裡的稀釋的第二觸媒⑽ 之篁在惰性場所XI的上方以近似相同的高度（見 A1+A2+XX+B卜第6圖）來填裝每個反應器管件21蚀、 214b、214c。第二反應場所252的第二亞帶32包括在初 始惰性塲所XI上方以近似相同的高度（見 A1+A2+XX+B1+B2’第6圖）來填裝每個反應器管件214&、 214b、214c的純的第二觸媒組成物266的量。 在一段時間的運作後，反應器管件214a、214b、214c 典型上除了包含觸媒和惰性物質外還有固體物質，例如但 不限於反應的產物（例如副產品、碳質沈積）、連同一個或 多個程序流而被引進的雜質、這些雜質的衍生物、和觸媒 物質的遷移元素。此範例實施例的多場所反應器21〇已經 94247 44 1373375 :· . % •貫質上地被連續地運作了依段長度的時間，在其間過程中 .每個觸媒已經經歷了舉例來說，至少1〇〇〇小時流程的時間 (「time〇nstream，T〇s」）。因此，反應器管件 2i4a、2i4b、 214c有全部上述固體物質的一些組合，至少一部份的固體 .物質被緊密地卡住或結合在反應器管件214a、21仆、21补 裡，以使得在沒有讓固體物質不適合再利用的結構損壞下 地取出它們是困難的。 此外，有些情形，設在第二反應場所2 5 2裡的第二觸 媒組成物264、266將會損失觸媒活性到再也木能在商業要 求的水準中執行的程度，儘管第一觸媒組成物260、262 連續地且合乎要求地在第一反應場所25〇裡執行。在這樣 的狀況下，很明顯地必須移除並替換第二反應場所252裡 的第二觸媒組成物264、266’但是如果第一觸媒組成物 260 262被取出及替換則將損壞及浪費它們，所以應該讓 它們不受打擾地留在反應器管件214a、214b、214c裡。 • 移除與替換部分觸媒一般將需要依據在反應器管件 214a、214b、214c裡固體物質的總量佔全部體積的多少來 取出約在95%和5%間的任何數量體積的固體物質。當然， 嗾悉此一般技術的人依據反應程序的具體類型和使用的設 備和辁序狀態以及在設備和反應狀態的管件中的固體物質 類型和使用，例如觸媒物質的類型，可以很快地決定必須 取出及更換多少部分或數量的固體物質。舉例來說，在第 6圖的设備裡’要移除和更換的固體物質216b、26〇、π:、 264、266的「被選擇」的部分（216卜266、26句包括在最 45 94247 1373375 » · . •後惰性場所X2裡的惰性物f 216b，以及在第二反應場所 .252裡的純的苐二觸媒組成物266和稀釋的第二觸 物 264 。 ^ • 因為多場所反應器210裡的固體物質的填料清單是已 .知的，且假設填料清單被正確地和準確地應用到應用到每 個反應态官件214a ' 214b、214c，所以每個不同的反應場 所25〇、252、亞帶α^Α2、β^Β2和惰性場所 X2起始與結束的位置或地點也是已知的。起使位置和結束 位置可從指定的反應器管件214a、214b、214c的任一個末 k來/口著反應器管件214a、214b、214c的軸向方向來量測 出來，例如從對應反應管件214a的暴露的末端23〇a(見第 6圖）。 舉例來說，最後惰性場所X2包括設在對應的反應器 管件214a的惰.性物質216b’其起始緊接在反應器管件214& 的暴路的末端230a處且結束在離暴露的末端23〇a 一段已 鲁知距離（X2)(見第6圖）的位置。第二反應場所252的第二 亞帶B2包括設在對應的反應器管件214a的純的第二觸媒 組成266 ’其起始緊接在最後惰性場所χ2的末端處且本身 結束在離反應器管件214a的暴露的末端230a —段已知距 離（X2+B2)的位置。第二反應場所252的第一亞帶B1包括 設在對應的反應器管件214a的稀釋的第二觸媒組成物 264，其起始緊接在第二亞帶B2的末端處且本身結束在離 反應器管件214a的暴露的末端230a 一段已知距離 (X2+B2+B1)的位置。「停止位置（hait position)」通常藉著 46 94247 1373375 .決定在反應器管件214a的暴露的末端23〇a和固體物質現 •在繼續存在在反應器管件214a裡的位置間的軸向距離來 被決定與選擇。在此實施例中，因為第6圖所示的要從設 .備中移除的被選擇部分的固體物質（2l6b、266、26句延續 .一段已知距離X2+B2+B1(也就是從反應器管件214a的暴 露的末端230a到第二反應場所252的第一亞帶B1的末 端）’「分止位置」被選擇為從反應器管件214a的暴露的末 端230a向下延伸到第二反應場所252的第一亞帶bi的末 等端的距離X2+B2+B1 (見第6圖;）。 此外，在本實施例中，隔開第一和第二反應場所250、 252的中間惰性場所紅起始在第一亞帶⑴的末端且向下 延伸在反應器管件214a、214b、214 c裡一段已知的距離 (X2+B2+B1+XX)到達第一反應場所250起始的中間惰性場 所XX的末端（見第6圖）。如前所討論的，設在第一反應 場所250裡的第一觸媒組成物260、262持續擁有符合要求 _的活性與效能，因此並沒有要被移除。熟悉此一般技術的 人將清楚地知道，絕不應該將中空棒232的尖端234從反 應器管件214a的暴露的末端230a插入大於 X2+B2+B1+XX的距離在反應器管件214&、2141)、21軋裡。 .因此，在只需要移除第二反應場所252的第二觸媒組成物 264、266的個案中，在操作者估計與監控旋轉的棒232的 尖端234被插入反應器管件214a時的位置時，中間惰性場 所XX允許一個容許誤差（也就是距離χχ)。 茲詳細說明本發明之「部分移除」的方法的實施例從 94247 47 ^73375 .反應器管件214a、214b、214c中移除被選擇部分的固體物 質（2161)、266、264)，同時將對固體物質尤其是惰性固體 物質2!6b的損害減到最低，因此它們是適合來再利用的。 此貫施例的的前幾步驟是常見的步驟：（A)將中空棒 .軸向地對準對應的反應器管件214a，（B)設置中空棒 以使其尖端234緊接在對應的反應器管件ma的暴露的末 端230a，（C)旋轉中空棒232(以圖示箭頭R的方向），然後 (D)在旋轉的同時將棒232以圖示箭頭s的方向軸向地插入 到對應的反應器官件214a的暴露的末端230a裡，以使其 尖端234物理地接觸到至少一部份要被移除的固體物質 216b'266、264. 〇 在插入旋轉的中空棒232之後，就如上所討論地藉由 施加一個被控制的軸向力（以箭頭s的方向）到旋轉的中空 棒232且可控制地將尖端234朝著在反應器管件21乜裡遭 遇到的固體物質216b壓下以開始移除被選擇部分的固體 鲁物質（216b、266、.264)。當個別顆粒的固體物質21补被移 除，持續地控制沿著箭頭S方向施加的軸向力穩定地推進 .旋轉中空棒232更為深入到對應的反應器管件21乜裡以移 .除更多的固體物質216b、266、264，直到所有的被選擇部 分的固體物質216b、266、264都被移除。 當固體物質216b、266、264被鬆弛與移除時，它們藉 由抽吸流動的流體流（圖示為箭頭F)經過旋轉中空棒232 來從對應的反應器管件214a中取出。軸向力s以被控制的 方式來施加，以將對正被移除的固體物質（216b、266、26句 94247 48 1373375 .的損害減到最低。舉例來說，在移除步驟的過程中十 232的旋轉和軸向力8的應用可被監控與調整，即使: 二：停止，因此使得旋轉棒232施加的旋轉力能夠主要地 ί作用/將對至少—部份如惰性固體物質216b的固體物 貝的知害減到最低的固體物質的移除上，且確保它們在結 構上適合再利用。在取出之後，惰性固體物質2咐可用^ 何已知方法來與其他取出的固體物質（264、266)分開，包 括那些上文t所討論到的方法，且也可用熟悉此一般技術 的人所熟知的任何方法來沖洗或清潔，包括但不限於加 熱、以如水、酒精、酸等的溶劑來洗滌、用蒸汽沖洗、與 t述的組合，以使得它們準備好可以再利用在相同的反應 器210不同的反應态或完全不同的程序或服務中。 中空棒232的尖端234的軸向運動和位置可被監控， 且當尖端234的位置緊靠近在停止位置時，則中空棒 的軸向運動將停止，也就是在此範例實施例中，當尖端234 的位置在距離對應的反應器管件214a的暴露的末端 二段X2+B2+B1的距離時。為了幫助監控旋轉棒232的尖 端234的轴向運動，可以在旋轉棒232上設置記號，每個 圮號指出距離尖端234的直線距離，以致於可以讀到尚未 =入反應器管件214a的棒232的部分上的記號，而記號將 指出棒232已經插入到距離暴露的末端23〇&多遠的距離。 從這個訊息中可以估算尖端234在哪個位置，也就是尖端 位於反應器管件214a裡的哪個軸向位置。 如一個實際的事件，在開始從反應器的反應器管件中

C 49 94247 1373375 .移除固體之前，必須停止反應器的運作 任何鬆散的微粒會從反應器管件中…'&應流體和 一般技術的人所決定的任何傳統或i他人\=可被熟悉此 並不特別限定要與本發明方法相關。舉；^法二完成且 方法包含下列動作：關閉反應器、關閉 停止供給流體和其他物質终 ' 、，、° S路來 反應器出口流出、且提供一段氣:的^=流體繼續從 蒸汽）到反應器中來使得任何剩下的:序冷體^任空氣或 的微粒固體離開反應器管件 ：地°何鬆散 驟，該步驟包含供給加熱過的含氧亍除焦步 t 、214卜加來氧化和移除至少-部份的有 時存在顯著量的任何碳質沉積。 已知包含多重反應器的實際情況，經過許多 移除和更換固體物質，例如觸媒和惰性物質，有許多二 :個複數個反應ϋ管件的不連續的動作必須被依序執行， /、數目可多到H)，m〇，_或甚至更多，在更換一個 或多個固體物質的過程中必須追縱與傳送每個反應器管件 的狀態。每個反應·器管件214a、214b、2l4c的「狀態」才匕 出已經成功應用了移除固體物質的方法或程序的哪個步^ 在每個管件214a、214b、214c ’也因此狀態也指出下一個 要執行哪個關於任何已知反應器管件21物、21仆、U訃 的步驟。目則已經發展出可在移除與更換過程中的任何給 定的相有㈣ϋ蹤與傳送反應件的狀㈣簡單、^ 系統的追縱手續。 < 94247 50 U/3375 更普遍地，可庫用兮 .序的狀離^ …用該手續來追蹤與傳送正在進行的 .二執程一包括至少 應用在只有-個或=:::::別有用，但是也可將它 包括= 追蹤與傳送進行中程序的狀態的方法，且 個編碼構件的編碼、將編碼構件結合進行 指干哭的：=驟、與提供每個都具有編碼構件的複數個 庫的：株二：^驟。每個指示器改變大小和形狀來配合對 以就此形成抗水氣的密封。此方法復包括 具有與最近完成的管件的步驟相關聯的編碼 件的那/^在管件的暴露末端上以傳送給操作者每個管 件的哪個步驟最近已經被完成了。 關於本發明’方法也可包括在移除和更換所有或部分 體物質過程中追蹤與傳送反應器管件214a、214b、2l4c :狀態。如下文中所被敘述的’在每個反應器管件執行至。 二。。個步驟的方法後’按照編碼來設置具有編碼構件的指 :器在每個反應件的可接近的暴露的末端上將會使^ 操作者可以決定每個反應器管件下—個要執行哪個^驟。 一般說來’不管被執行在管件上的程序，本發明亦提供 追蹤與傳送至少有兩個連續執行的步驟的進行中的程序的 狀態的方法，該方法包括： (a) 提供擁有複數個編碼構件且結合編碼構件與進行中程 序的每個步驟的編碼； (b) 提供每個都改變大小和形狀來配合對應的管件的末端 51 94247

S 1373375 • T此形成抗水氣的密封的複數個指示器，其中每個指 示器具有一個編碼構件； (C)藉著π又置個具有與最近完成的管件的步驟相關聯的 編碼構件的指示器在管件的暴露末端以傳送給操作者 母個管件的哪個步驟最近已經被完成了。 可在移除及取出程序過程中完成每個反應器管件 214a、214b、214C的狀態的追蹤與傳送，舉例來說，使用 複數㈣示器，其可為管件遮蓋物，例如蓋子或第6圖所 示的才王塞(plug)27G和如下的編石馬。每個管件遮蓋物都被改 又大J、與形狀來安全地遮蓋或堵住每個反應器管件叫& 的暴露的末端230a。舉例但不以為限制，每個管件遮蓋物 可被改變大小與形狀成為蓋子（本身未圖示）以安全地 在每個反應器管件214a的暴露的末端驗上，類似於罈 盍⑽hd)。或也可以如帛6圖所具體顧示的，管件遮蓋物 可被改變大小與形狀成為可至少部分插入對應的反應器管 件214a的暴露的末端23〇a裡的栓塞27〇。不管任何形°狀， 每個管件遮蓋物應該與對應的反應器管件純的暴露的 末端230a形成抗水氣的密封且當這樣設置時應該是 操作者看見與接近的。管件遮蓋物的結構的範例材料包括 但Γ㈣聚乙稀、軟木和橡膠。適合用在依照本發明的指 不器的管件遮蓋物的各種類型與形狀的商業來源是美國2 約水牛城的蓋塞（Caplugs，Gf Buffal。，New YQrk，u s a)。 工 〇 當然存在有其他商業來源且指示器甚至可不涉及商業供 商地來被訂做製造或加 μ 94247 52 .編碼配合倾個指㈣且 熟知的記载與傳送的任 ：…-此一般技術的人所 號、數字或符就，或操可在匕們表面上有各種的記 中在栓塞270 ±書寫Γ 在取出及更換程序間的步驟 ::不希望限制本發明，在一個特別的例子中 二的栓塞270，可提供複數個黃色栓塞、藍色 拴塞、紅色栓塞等等，且 ·"監巴 f:舉例來說，依據本發明方法：=二同的狀 =管件I經被輕序流體給清洗及乾燥，因此是準 :::移除固體物質的。可選擇藍色來依 2選擇的部分的固體物質已經從反應 = =Γ 了T準備好可以進-步地清潔與‘ 国體物質。可選擇红耷决+ 一 及取出固…:士定反應器管件214a移除 及取出固體物質疋有困難的，因此必須再探訪那個管件。 ·:::另一個顏色來指出不需要從該處移除固體物質的谭 k為了使用上述的指示器和編碼來執行反應器管件的 悲的追縱與傳送，可插人不同顏色的栓塞到反應器管件 裡’且也可在移除和更換料的過程巾的適當時間來更換 成，他顏色的拴塞。更具體地說，依據本發明方法，在反 應态被關閉且製程流體和鬆散的固體顆粒被從反應器管件 中冲下後，可插入黃色栓塞到每個反應器管件的末端來指 出及傳送說擁有這樣黃色栓塞的反應器管件是準備好可以

94247 53 1373375 出固陶的。即使操作者不在沖洗程序過程的 •摩由看到貫色栓塞將知道#洗已經被完成及哪個反 盗官件疋準備好可以移除及取出固體物質的。當-個或 多個反應器管件是準備好可以移除及取出固體物質時，黃 色栓塞當然就從能被正在使用的特定設備來服務的那幾個 管件中移除。 當完成從每個-個或多個反應器管件中移除及取出相 要的固體物質時，可插入藍色栓塞到其暴露的末端來表示 攀所有或被選擇部分的固體物質已經被取出，且該反應器管 件，準備好可以再被裝入更換的固體物質，例如新鮮的、 未耗盡的觸媒物質。在固體物質被特別地壓緊及卡住在特 別的反應器管件裡的時候，可設置紅色栓塞在那個反應器 ΐ件的暴路的末端來指出固體餘留在那裡且操作者將需要 特別用心在移除此反應器管件剩餘的固體物質。因此移除 及取出的動作可繼續及被完成在沒有發生問題的所有反應 #器管件，同時間其他操作者可再探訪仍然包含要被移除的 固體物質的反應器管件以施加特別的注意力和壓力到殘留 在這些反應器管件的固體物質上。 將可以很快地被熟悉此一般技術的人所瞭解的是，每 •個反應器管件依照適當的填料清單來再填入新的固體物 質。當填料清單需要再填入不同的固體物質到所有或部分 的反應器管件來形成多重區域和亞帶時，在—個或多個這 樣的區域或亞帶被形成之後，可將彩色的栓塞270再次設 置在管件的暴露末端上且分配不同顏色來指出特定對應區 94247 54 1373375 .域或亞帶的完成。當每個區域和亞帶被形成在每個反應器 .管件裡時，可將彩色栓塞更換成不同顏色的栓塞。應^此 .方法，執行再裝填程序的操作者將可藉著觀察彩色栓塞及 依照它們的色彩解讀它們的意義來裁定哪個區域或亞帶已 經被裝載以及哪個下一個區域或亞帶應該被形成在每個反 應區管件。 本發明方法的其他實施例可能是有幫助的，舉例但不 限於，包括移除除了終端惰性場所\2和第二反應場所252 的固體物質2偷、266、264之外還有來自中間惰性場所 的固體物質217。本發明方法的另一個實施例為從反應 器管件214a、214b、214c中移除所有的固體物質216卜 266、264、217、262、260、216a 以執行反應器 21〇 的完 整的清潔與再裝填。冑用本發明方法來從反應器管件 214a、214b、214c中移除所有的固體物質216卜26〇、262、 217'264、266、216a幫助簡單地分離固體物質成為它們 不同的類型和組成，因為可❹中間停止位置的距離幻、 Χ2+Β2、X2+B2+m、χ2+Β2+β1+χχ、χ2+Β2现、 Χ2+Β2+Β1+ΧΧ+Α2+α卜與 χ2+Β2+Βι+χχ+Α2+Α㈣以 表示被取出的固體應該被引導到不同的收集容器。要被注 意的當所有固體物質都要取出時，可使用本發明方法 協同售的（上述的）魚磁帶方法來從終端惰性場戶斤幻和第 二反應場戶斤252中移除及取出固體物質2i 6b、266、264 , =行或不進行進—步地移除及取出中間惰 固體物質217,使用從反應器管件叫……的： 94247 55 1373375 .鳊由下而上插入的魚磁π(未圖示）來移除剩下的固體物質 2〗63、260、262(和217，如有必要）且使得剩下的固體物質 2163、260、262(和217’如有必要）脫離反應器管件2143、 .214b、214c的底部。本發明方法之後將幫助被取出的固體 .物質216b、266、264(和217，選擇性地）從彼此中分離出 來，儘管剩下的固體物質2l6a'26〇、262(和217，如有必 要）的分離可以熟悉一般技術的人所熟知的任何方法來完 成。 ► 如之前所討論的，在移除及取出後，惰性固體物質 216b 217可用熟悉此一般技術的人所熟知的任何方法來 沖洗或清潔，包括但不限於加熱、以如水、酒精、酸等的 /合；hi來洗滌、用崧A沖洗、與上述的組合，以使得它們準 備好可以再利用在相同的反應器21〇、不同的反應器或完 全不同的程序或服務中。 此外，當使用本發明方法來從反應器管件214&、 ，214b、214c中移除所有的固體物質21讣、266、264、217、 士 〇 216a以執行反應器210的完整的清潔與再裝填 時，在所有的固體物質216b、266、264、217、262、26卜 216a已經被移除之後且在執行管件214&、21仆、川〇的 再裝填之則’可復包括清潔被清空的反應器管件m 214b 214c。舉例來說，來自美國德州迪爾帕克dr Park) 的HydroChem的可商業構買的已知的waterl廳p的 2和設備能約引導水經過可彎曲的、可旋轉的與可軸向 私動的噴搶和噴嘴組合，以高到每平方英。寸40，_碎的高 94247 56 1373375 虔沖向反應iff件的内表面來移除在移除及取出動作之後 還繼續存在的任何固體、沈殿物等等^ #然，能夠從反應 器管件中清潔與沖下剩餘的固體、沈澱物和附積物且不會 .損害管件的任何方法或設備都可使用。 .^本發明也提供在從殼管式反應器的一個或多個反應器 B件中移除及取出固體物質的過程中將對固體物質的損害 減到最低的設備。該設備幫助移除及取出至少一部份的固 體物質的同時，至少一部份的被取出的固體物質在移除及 着取出後結構上仍然是適合再利用的。 茲參恥第7至1 〇圖來描述本發明之設備的基本的、一 般的實施例之細節，該第7至10圖提供依照本發明以及與 包含至少一部份要被移除及取出的固體物質316b、318的 殼管式反應器310 —起使用的設備346的各種視圖。更具 體地說，第7.·圖提供設備346的立視正視示意.圖和反應器 310的部分切開剖視示意圖，其中反應器31〇有複數個互 籲相平行的的垂直方向的反應器管件314a、314b、314c且每 個管件裡包含固體物質316b、318。設備346被設計與改 裝成在移除及取出過程中能夠將對至少一部份的固體物質 .316b、318的損害減到最低。一般說來，設備346有架設 •組合354和可動地固定在架設組合354的載體348、至少 一部份的架設組合354 ’以框架356為例子，是被改裝成 在設備346的運作過轾中保持相對不動於反應器31〇與反 應器管件 314a、314b、314c。 仍然參照第7圖，設備346也有至少一個的中空棒， 94247 57 1373375 如圖示的複數個中空棒332a、332b、332c。然而可被理解 的是，設傷346當然可有單—的中空棒，有複數個中空棒 的設備346，如圖所示的，幫助一次從多於一個的反應器 管件314a、314b、314c中移除及取出固體物質以加快取出 及更換固體物質的全部程序。每個複數個中空棒、 332b、332c被固定在载體.348上、互相平行放置、且安排 成相配於反應器管# 314a、314b、314c的暴露的末端 330a(330b、330c未圖示）所形成的規則、重複的圖案的結 構（圖案未圖示，但可看上述第2圖為範例）。 此外，每個中空棒332&、3321)、332(：被改變大小及形 狀以插入反應器310的對應的反應器管件M4a、314b、 314c。中空棒332a、332b、332c的結構的物質上沒有特別 的限制’因為它們不是堅硬的及不可彎曲的，就是有一些 彈=，只要棒在可能是抽氣機34〇施加的.壓力減低下不; 幻搞如下文中所更詳細地討論的。合適的結構材料包括， 但不限於’如聚乙婦、聚丙烯、鐵氟龍和聚氣乙稀的 聚合物樹脂、或如不鏽鋼和碳鋼的金屬、或以上的組合。 母個中空棒332a、332b、332c有被修改大小和形狀以 接觸及移除至少一部份固體物質316b、318的尖端334a、 33仆、334c ’以及用來從對應的反應器管件314a、314b、 中搬運至少一部份被移除的固體物質的轴向管腔 344a、344b' 344c。如第7人至7F圖所示，央端334a、33仙、 4c可有將要被取出的固體物質移除但不破壞它們的任 何形狀和結構。舉例來說，在第7 A圖中’圖示的尖端3 3 4 & 94247 58 .有個水平切割與尖端334a的縱軸L垂直的尖端的末端 .()斤形成的簡單的環形末端表面⑴。尖端334a可被以流 體的可密封的方式來固定在對應中空棒332a的軸向管腔 344a(f圖不在第7八至71?圖，但可見於第7圖及第8圖） .的末端（未圖不）的緊接末端㈣，其可使用任何傳統方法， ^括但不限於凸緣連接、帶螺紋的螺絲類型連接、將轴向 s腔和大端單獨的、—體的結構製造、焊接以及以上的纪 合。 、 第7B圖顯示有與尖端334a的縱軸l平行的表面傾斜 、個傾斜角0的橢圓末端表面⑴的尖端334a。傾斜角0可 ，舉例但不限於3〇度至7〇度，舉例來說約Μ度或甚至 、度第7B圖裡顯示的尖端結構有比第7A圖裡顯示 的尖=結構的開口面積（〇pen打叫還大的總開口面積。此 卜二間（lv)係形成在要被取出的固體物質與尖端334a之 間，該空間可幫助流體流F(見第7至10圖的任何一個）取 鲁出固體物質。 ..β第7C圖顯示有相似於螺旋鑽的螺旋結構且在其末端 (ii)疋以相田大銳的點（ν)來結尾的尖端33“。. 在第7D圖中，尖端334a有每個在末端⑽、⑽， 都變得狹窄的兩個位置相對的延長部分㈤、⑽，。餘留在 乙長。P刀（vi) ' (V1)’之間的開口（vi⑴、（ν_)，每個都近似一 個U」的形狀。第7D圖裡顯示的尖端的開口面積 也比第7A圖裡顯不的還大，其在要被移除的固體物質（未 圖丁大端334a之間提供適當的空間俾使固體物質可以 94247 59 1373375 釀 · · .更谷易地用流體流F(見第7至l〇圖的任何一個）來從反應 器管件中抽吸出。 第7E圖提供另一個尖端結構，該尖端結構之尖端334a .有沿著尖端334a的末端（ϋ)的周圍而定位的複數個三角形 •的楔形延長部分（vi)，以及形成於該楔形延長部分（vi)之間 的間隙或開口（ix)。雖然未被圖示出來，延長部分（vi)可為 不同於三角形的形狀，例如沿著尖端334a、同樣地形成的 間隙或其間的開口的末端的周圍排列的狹窄的矩形延長部 •分。 在第7F圖中，尖端334a包括複數個一端逐漸變尖銳 的延長部分（vi)’每個延長部分在它們的末端（vii)都被彎曲 或使有角度的以產生有鈍的尾部表面（xi)的複數個鉤狀物 (x)。當尖端334a被向左旋轉（如箭頭lr所示）時，一個或 多個鉤狀物（X)可抓住固體物質與完成最初的較小的移除 和移位，之後顛倒旋轉的方向（見箭頭RR)，使鈍的尾部表 籲面（xi)以深一層地移開被移除的固體物質而使它們能夠從 反應器管件中被取出。 茲回頭參照苐7圖，每個中空棒332a、332b、332c 的軸向管腔344a、344b、344c可有能合身地進入對應的反 應态官件314a、314b、314c且有足夠的空隙使中空棒 332a、332b、332c 在插入反應器管件 314a、314b、3Uc 時能獨立地被旋轉的任何剖面形狀。環形的或甚至橢圓形 的咅1j面形狀通常是最適合軸向管腔344a、344b、344c的， 因為母個反應器营'件3 14a、314b、3 14c也傾向於有環形的 94247 60 1373375 .. z .. 剖面形狀。每個中空棒332&、332卜332(：的不同部分的結 構材料與形狀可由熟悉此一般技術的人輕易地決定其適: 的修改。 、田 . 假設在已知設備346的實施例中，反應器管件3 14a、 • 314b、314c的内直徑是完全相同的，則每個中空棒Mu、 332b、332c的軸向管腔344a、344b、344c的外直徑彼此 應該近乎相同。同樣地，每個中空棒332a、332b、 的尖端334a、334b、334c的外直徑彼此也應該近乎相同。 •然而對於每個棒332a、332b' 332c來說，軸向管腔344a、 344b、344c的外直徑與尖端334a、334b、334c的外直徑 彼此是不同的，尖端334a的外直徑是大於軸向管腔34钝 的外直徑，或反之亦然。舉例來說，在本發明的設備346 的具體實施例中，每個中空棒332a、332b、332c的軸向管 腔344a、344b、344c的外直徑可近乎〇.8125英吋且每個 中空棒 332a、332b、332c 的尖端 334a、334b、334c 可稍 鲁微大些到近乎0.875英吋。 此外，軸向管腔344a、344b、344c與尖端334a、334b、 334c的外直徑可依據反應器管件314a、314b、314c的内 直徑而使得在設備346的實施例中與在另一個中是不同 ’的。因為是附屬於反應器管件314a、314b、314c的内直徑， 所以軸向管腔344a、344b、344c與中空棒332a、332b、 332c的外直徑最好以如下的名稱「空隙比例」和「自由流 動比例（free-fl〇w ratio)」-來描述及詳細說明。 如在此所使用的，「空隙比例（clearance ratj〇)」係為中 61 94247 1373375 空棒 332a、332b、332c 的軸向管腔 344a、344b、344c 和 尖端334a、334b、334c的較大的外直徑與反應器管件 314a、314b、314c的内直徑的比例。對於設備346的任何 .實施例來說’空隙比例的範圍應該在〇.6〇至0.99之間， •舉例來說從0.75至0.98，以確保中空棒332a、332b、332c 能在反應器管件314a、314b、314c裡自由地、無束缚地軸 向移動。 如在此所使用的，「自由流動比例」係為中空棒332a、 • 332b、332c 的轴向管腔 344a、344b、344c 和尖端 334a、 334b、334c的較小的内直徑與在反應器管件314a、314b、 314c裡的固體物質的最大顆粒尺寸的比例。名稱「最大固 體顆粒尺寸」在這裡使用來意指球形顆粒的直徑與例如圓 柱的非球形顆粒的最大尺寸（長度、寬度、直徑等等）。對 於設備346的任何具體實施例來說，自由流動比例的範.圍. 應該在2至25之間，舉例來說從3至8，以將在經由中空 #棒332a、332b、332c來運送固體物質的過程中的結合、壓 緊與阻塞減到最低。上述相關尺寸的範例將提供在下方但 不以為限制。 在依據本發明的設備346的具體實施例中，其用來從 反應。。.s件中移除直徑約〇.2〇英吋（也就是最大固體顆粒 尺寸）的球形固體物質（例如球形觸媒顆粒），每個反應器管 件的内直徑約〇.98英对，每個中空棒的軸向管腔的外直徑 和内=可分別近乎〇 8125英对（2〇 66公幻和〇 英吋 ( Λ)母個_空棒的尖端的外直徑和内直徑可分別近 94247 62 1373375 .乎0.875央寸（2 2.2公爱）和.0.75英叶（19公餐）。前述的尺 寸提供近乎0.89(=0.875/0.98)的最大空隙比例與近乎 3.75(=0.75/0.20)的最小自由流動比例，每一個都在前述這 . 些特性的範圍之内。 此外’有上述具體指定尺寸的中空棒332a、332b、332c 的设備346 —般可用來從每個内直徑也有約〇·98英吋的反 應器管件中移除直徑約〇 1875英吋（48.公釐）與長度約 0.25英吋（6.4公釐）的圓柱形固體物質（例如拉西環），其導 鲁致最大固體顆粒尺寸為0.25英忖（6.4公釐）。前述的尺寸 提供近乎0.89(=0.875/0.98)的最大空隙比例與近乎 3.0(=0.75/0.25)的最小自由流動比例，每一個都在前述這些 特性的範圍之内。有上述尺寸的中空棒332a、332b、332c 的此具體设備346將有效地從有内直徑約〇 98英吋的反應 器官件的反應器的反應器管件中同時地移除直徑〇 2英吋 (5公釐）的球狀觸媒顆粒與長度〇 25英吋（6 4公釐）的圓柱 •拉西環。 茲參照第8圖裡提供的設備346和反應器31〇的立視 •左視不意圖，傳送組合（未被完全地圖示出來，但將在下面 被進一步地討論）被固定到架設組合354且連接到動力 • '源，如第8圖所示的馬達372。傳送組合可包括熟悉此一 般技術的人所已知有能夠單獨地或共同地移動另—個裝置 或設備（例如載體348和中空棒332a、332b、332幻的可押 制給予的軸向力的任何裝置或複數個裝置。經過深思孰慮工 後邊為傳运組合甚至可為操作者，而不是機械馬達，由人 94247 63 .提供控制的軸向力⑻來移動載體⑷和中空棒 33=、332e。傳送組合連接到載體则來施加控制的轴向 載體348上且因此也到被固定在載體348上的每個 中工棒 332a、332b、332c 上。 • 在如第7®與第8圖的更傳統的實施财，舉例 限於，傳送組合可包括許多滑輪374a、374b、376a、3 有左侧滑輪374b、376b可在第8圖裡被看見）與一起連接 與聯繫-個或多個滑輪374a、3m、Π 3鳩和載體 攀348的傳動帶、鍊條或鋼索（未圖示在這樣的實施例中， 傳达組合的馬達供給的力量是由滑輪374a、37仆、37仏、 376=和傳動帶、鍊條或鋼索（未圖示）來傳送。第8圖並沒 有提供反應器310的剖視圖，因此最左邊中空棒33及的插 入尖端334c與被插入的對應反應器管件31乜以虛線圖來 表示在第8圖中。反應态310和設備346的右.視圖將為第 8圖的左視圖的鏡像圖（對稱圖）。 藉著操作傳送組合，載體348與連接到那裡的中空棒 332a、332b、332c可以在完全抽出位置（圖示在第9圖）和 完全插入位置（圖示在第10圖）間以及在完全抽出和完全插 入位置之間的被數個位置的任何一個來相對於反應器31 〇 和反應益嘗件314a、314b、314c地移動。當載體348與中 空棒332a、332b、332c在完全退出位置（第9圖）時，中空 棒.332a、332b、$32c 的尖端 334a.、334b、334c 被對準在 對應的反應器管件314a、314b、314c的暴露的末端33〇a、 330b、330c ’但是在其外面。當它們在完全插入位置（第 94247 64 1373375 10圖）時，中空棒332a、332b、332c被插入到對應的反應 器管件 314a、314b、314c 裡。 設備346也有用來契合與旋轉中空棒332a' 332b、332c • 的一個或多個轉子組合378a、378b、378c，如第7圖至第 .1〇圖所示。一個或多個轉子組合378a、3·78b、378c被固 定到載體348上且每個都連接到對應的一個或多個中空棒 332a、332b、332c。轉子組合 378a、378b、378c 的類型與 將它們裝在中空棒332a、332b、332c的方法並不具體限 鲁定。在第8圖中，舉例來說，每個中空棒332a、332b、332c 設置一個轉子組合378a、378b、378c，其中每個中空棒 332a ' 332b、332c可獨立於其它地旋轉。轉子組合378a、 378b、378c可為任何裝置或熟悉此一般技術的人所已知的 能夠單獨地或共同地契合與旋轉中空棒332a、332b、332c 的裝置。舉例但不.限於，每個轉子組合378a、378b、378c 可包括提供旋轉動力的驅動馬達（本身未圖示）與傳送那個 •動力給一個或多個中空棒332a、332b、332c的傳送裝置.(本 身未圖示），如熟悉此一般技術的人所熟知的。 當載體.348與中空棒332a、332b、332c在上述的完全. ‘插入位置，其中每個棒332a、332b、332c的尖端334a、 • 334b、334c接觸到至少一部份要從每個對應的反應器管件 314a、314b、314c被移除的固體物質316b、318(見例如第 10圖），且轉子組合378a、378b、378c被操作著時，中空 棒 332a、332b、332c 旋轉且每個尖端 334a、334b、334c .撞擊與移除至少一部份的固體物質316b、318，同時將對 C S ) 65 94247 1373375 .固體物質316b、318的損害減到最低以使至少一部份的它 們在被取出後在結構上仍然適合再利用。 要被庄思的是，設備的另一個實施例（未圖示）可被建 k與女裝來從水平方向的反應器管件中操作與移除固體物 質。對於這樣的一個應用，架設組合、載體、中空棒和設 備的其他兀件僅只要被安裝並互相合作來施加水平方向的 軸向力以在完全插入位置和完全抽出位置以及在之間的複 數個位置的任何-個之中來水平地移動載體348和中空棒 332a、332b、332e。相信依照本發明的如此水平方向的設 備的結構餘錢在熟悉此―般技術的人財揭露的優點 和以一般技術的知識為基礎的能力範圍内。 —如八在第7圖所不的’抽氣機34〇或真空源可藉由琴 官336來被流體連接到-個或多個中空棒332a、332b、332 的軸向管腔 344a、344h、W/i 、，# , Λ ^ 4C以糟由，提供流動的流體流] == 件31—，中取 氣機340並不具體地限制且可為熟㈣ 上的任何傳統類型。合適的抽氣機典型 例如馬達和叫未圖示)的動力源驅動的排氣幫 送在流動的流體流F裡且3 j口體物質3i6b是被輸 SHa > 314b 314 * 疋被從母個對應的反應器管件 3Ha 314b、314c中搬運出來並離開反摩哭 ^ ::的導管336應該是可彎曲的以允許：幫助載體3二一 中空棒332a、332b、332c相 竟助載體348和 354的框架356來移動。 '軋340和架設組合 94247 66 1373375 如上述關於本發明與第4圖的方法，有時會需要從流 體流F中分離與收集被取出的固體物質316b以及依據類 型、大小、組成或一些其他標準來從彼此中分離出來。 所以，本發明的設備346可復包括用來從流動的流體 流F中分離被取出的固體物質3丨6b的分離設備342以及 可選擇性地包含用來在分離之後收集和容納固體物質 316b的收集設備（在第6圖中是分離設備342的一部份）。 分離設備342可為熟悉此一般相關技術的人所已知能夠從 流動的流體流F中造成或導致至少一部份被取出的固體物 質316b被分離的任何傳統裝置。收集設備342可為熟悉此 一般相關技術的人所已知能夠收集與容納至少一部份被分 離的固體物質316 b的任何傳統設備。舉例但不限於，分離 裝置342可為例如第4圖與第7圖所示的容器或其他哭 1，其流體地連接到導管336且被放置在中空棒332a、 332b、332c和抽氣機34〇之間，#固體物質3i6b被從流 動的流體流F中分ψ东< + 士 ^ , 雕出來（在本貝例中疋由於重力）時用来 抓住固體物質316b。 雖然本身沒被圖示出來，本發明裝置，的另 . T-找q私且口刀一'丨因1施仿 可包括連續排列的複數個分離裝置，當固體物質由於重y 和，性力被依序從流動的流體流F中丟出時抓住不同平起 :3:的口體物質。最先被從流體流F中分離出來的固體彩 質（也就疋最上游的可么13 所曰^

)了為取大質篁的，然後是次大質J 的，依此類推，直到异, 曰 ρ , ^ ^ , ^最小質置的固體物質從流動的流體滿 Η被丟出到容器（未圖示）裡為止。 94247 67 • 也可設置檔板（未圖示）來 力地與慣性地分離被取出的固體。此：，的流體一流F中重 336裡設置彎曲的路徑< — ’也可藉由在導管 .的流體流F的速度，以致： = 與操縱流動 士 、^度疋在成幫助從流動的户 .中：力地與慣性地分離被取出的固 ： 在導管336内包含-個或多個檔板、肘接； B、或甚至閥體來被創造在導管336裡。 敌中^使用額外的分離設備來幫助以類型或大小來分離被 取出的固體物質，例如從第二反應場所^的第一二 亞帶m、B2的第二觸媒組成中分離出惰性物質3恤。& 例來》兄，可使用-個或多個有合適的筛孔孔隙大小的過遽 器（未圖示）(例如置於容器342《導管336 _近或裡… /刀離不同大小的固體物質，或使用預定磁場強度的磁鐵（例 如置於谷态342或導管336的附近或裡面）從本質上不含鐵 金屬的固體物質中分離出含鐵金屬_體物質。過遽器（未 圖不）可置於抽氣機340的入口附近以將可能會進入抽氣 機設備内並影響後續操作的灰塵和微粒減到最低。 纽參照第11圖和第12圖，分別顯示出本發明設備的 的另一個具體.實施例的立視前視與右視圖。一般來說，此 實施例的設僙446與上文所描述的一般實施例有相同的元 件’如下所述。此實施例的設備446有架設組合454和可 動地固定在架設組合454的載體448 ^至少一部份的架設 組合4 5 4的框架4 5 6是被改裝成在設備4 4 6的運作過程中 保持相對不動於反應器的反應器管件（未圖示）。 94247 68 1373375 .複數個中空棒432a、432b、432c(在圖中只標示出其 中的一個）被固定在载體448上、互相平行放置、且安排成 相配於反應器$件（未圖示，但可見，舉例來說第2圖與上 面提到的相關本文)的暴露的末端所形成的規則、重複的圖 .案的結構。每個中空棒432a、432b、43及有用來接觸與移 除固體物質（未圖示）的尖端434a、434b、434c，以及用來 搬運被移除的固體物質的軸向·管腔44乜、44仆、44扣。中 空棒的結構的大小、形狀和材料相較於上文中關於更一般 鲁貫施例所插述者並未改變。 繼續參照到第11圖和第12圖，傳送組合被固定到架 設組合454來施加控制的軸向力（s)到載體448，且連接到 動力源，如第12圖所示的馬達472。在此實施例中，傳送 組合包括許多齒輪474a、474b、476a、480a、480b(沒有全 部圖不在第11與12圖中）與鍊條（未圖示在第n圖中少， 且鍊條接觸與連接到一個或多個齒輪474a、474b、476&、 鲁48(^、4801)與載體448。馬達472提供由齒輪4743、4741)、 476a、480a、480b與鍊條(未圖示）傳送到载體448的動力 以在完全退，出位置和完全插入位置（見第9圖與第圖裡 •的一般實施例）間以及在完全退出和完全插入位置之間的 .複數個位置的任何一個來移動載體448。在第u圖和第12 圖中’載體448與棒432a.、432b、432c被圖示在中間插入 的位置。前述的設備安排並不特別地需要，但熟悉此一般 技術的人將是熟知的，且要注意的是.，任何幫助載體448 在完全抽出位置和完全插入位置間以及在完全抽出和完全 94247 69 1373375 λ. * * .插入位置之間的複數個位置的任何一個來移動的設備安排 都是合適的。 此貫施例的設備446也有被固定在载體448上的複數 •個轉子組合478a、478b、478c(在圖中只標示出其中的三 .個）。每個轉子紕合478a、478b、478c連接到對應的一個 中空棒432a、432b、432c以獨立於其他地契合與旋轉對應 的中空棒 432a、432b、432c。 第13、14和15圖分別地提供轉子組合478a、478b、 • =8e的典型的-個478e的切開的左視、前視和右視圖。 ，15圖的切開圖是沿著第14圖裡的線B_B來切而且是從 箭頭方向看過去的。更具體的說，轉子組合478c被固定在 載體448的一部份上且連接到對應的中空棒432c。如第 .圖所示，轉子組合478c有帶有開口 48乜經過的外罩MU。 中二棒432c的軸向官腔444c被插入穿過貫穿開〇 ， 其開口是被改變大小與形狀以可旋轉及密不透氣的方式地 #來容納幸由向管腔444c。密封與襯套可如熟悉此一般技術的 人所已知的被使用來達成在貫穿開口 48补裡與軸向管腔 • 444c密不透氣的連接。如第15圖的最佳視角，轉子組合 478c也有被縱向地平行貫穿開口徽地放置的氣動馬達 .偷與驅動軸488c。轉子組合微復包括傳送裝置，在 此只把例中該傳送裝置包括被放置在貫穿開口 和驅 動軸488c 圍裡的複數個襯套49Qc來轉換馬達心邊成 的驅動轴488c的旋轉動作到中空棒432。，因此造成中空 棒432c如需要的旋轉^ 94247 70 1373375 .在第11圖和第12圖裡圖示的設備346的實施例也包 括含有執道492和執道輪494的定位組合。一對執道492 被放置及牢固在反應器（本身未圖示）的第—穿孔的管板的 .表面上且執道輪494被固定在架設組合454的框架的 .最底部分上。執道492當然被互相平行一段與框架456上 的軌道輪494間的距離相同的距離來放置，以致於 觸與滾動在軌道上，使得設備446可以縱向地且可.控制地 在管板（未圖示）上移動。 鲁 #需要將設備446移動超出執道492位置的範圍時， 設備446可被垂直地抬起，例如用起重機或其他傳統方式 (未圖不），以使得軌道492被重新設置到緊接在仍包含要 被取出的固體物質的反應器管件的部位。舉例來說，在反 應器頭被移除來提供接近反應器管件（未圖示，但是可以 看例如第1A圖），與被用來遮蓋整個反應器·的大型外罩 結構（未圖示）的地方，可用適合抬起和移動詨備446的傳 #統抬起方法來設置外罩結構的屋頂。熟悉此一般技術的人 將熟知合適的傳統抬起方法，其包括但不限於導樑、滑輪、 •齒輪 '鍊條、鋼索、馬達、起重機組合以及上述的組合。 設備446也有被.固定在框架456上用來防止在設備 _ 446的操作過程中沿著軌道的2.不必要地線性移動的錨 496。在此實施例中，錨496僅是在設備446運作之前插^ 到反應器管.件以固定設備在相關反應器管件（未圖示 道492上的可縮回的柱。 排氣歧g 498也設置在架設組合上來接受與合併攜帶 94247 71 1373375 .來自反應器管件和中空棒432a、432b、432c的被取出的固 體物質的流動的流體流。雖然沒被圖示在第u和12圖中， 如同上文中描述的更一般的實施例的，抽氣機或真空源可 被流體地連接到歧管498 ’例如可彎曲的導管，以提供用 來取出被移除的固體物質的流動的流體流。此外，設備446 可包括藉由一個或多個中空棒432a、432b、432c來流體地 連接歧管498的一個或多個中間導管，例如第12圖虛線表 示的導管499。舉例但不限於，中間導管499可被設置來 連接每個令空棒432a、432b、432c到歧管498(本身未圖 =)。本發明的設備446可復包括用來從流動的流體流中分 離出被取出的固體物質的分離設備（未圖示），以及用來在 分離之後收集與容納固體物質的收集設備，如之前所描 的。 田 要被理解的是，上文中描述的本發明‘的實施例只是範 例且熟悉此-般技術的人可*背離本發明精神和範圍地做 變化與修改。所有這樣的變化與修改都是包含在本發明 圍之内。 【圖式簡單說明】 從下文討論到與關於隨附的圖式的實施例中將可以 得對本發明的更完整的瞭解，其:中.，相似的參照數字表 相似的特性，且其中： 不 第1A圖係為以本發明的方法的—開始的幾個步驟來 達成的設備的相對安排的示冑圖，其中包括有複數 器管件的反應器和適合使用在本發明方法的棒的部分切$ 94247 72 .的正面側視圖； •侧視二為第1A，的設備的w部分的放大的正面 .到至少-背棒的尖端物理地接觸 邛伤的反應器管件裡的固體物質； 的過程中- =不在執灯本發明的方法的進-步步驟 圖；°又備的，構的第1B圖的設備的另-個正面側視 >的從！3:為=示出由反應器管件的暴露的末端所形成 看的第一管板和規律的、重複的圖案（P) 的反應器的俯視平面示意圖； 頭方為沿著顯示在第2圖中之剖面線A-A並從箭 :方向：過去的一部份反應器的剖面正面側 顯不以本發明的方法適合使用在當反應器管件的暴露的末 :::::的'重複的圖案時的另-個實施例的-開始的 中移^及2成的設備的相對安排以從複數個反應器管件 丨.甲移除及取出固體； 併的▲菸：係為復包括搬運、分離和收集被取出的固體物 貝的本發明的方法的實施例的示意圖； 程中！ΙΓ 系為在本發明的方法的另一個實施例執行的過 安排的示意圖，應用在水平方向定位的.殼 B式反應森，以正面側視圖來顯示； 福^係為在從包3用來被安排形成複數個反應區的 物質的反應器管件中移除少於全部固體物質的 料月的方法的實施例的執行過程中的設備的安排的被放 94247 73 I3/JJ75 大的、部分切開的側視示意圖； 的設備的立視正視示意 且包含著要被移除及取 圖， 出的 第7圖係為依據本發明而畫 其與部分切開的剖面圖來表示 固體物質的反應器一起使用； 空棒的尖端的各種可能適 第7 A至7F圖係為設備的中 合的形狀和結構的範例的斜視圖 2圖係為第7圖的設備和反應器的立視左視示意 靜;;該設備和反應器的右視圖是第8圖提供的影像 的鏡像阖案（mirr〇r)(與第8圖成對稱广 第_9.圖係為第7圖的設備和反應器的立視正視示意 圖，顯不出在完全退出位置的載體與設備的中空棒；“ 第_1〇 ®係為帛7 ®的設備和反應器的立視正視示意 圖’顯不出在完全伸出位置的載體與設備的中空棒； 第11圖係為本發明的設備·的更詳細的實施例的正面 斜視圖； 第1 ?圖係為第 11圖的設備的侧面斜視圖； 第13圖係為使用在第丨丨至12圖的設備裡的一種型式 的轉子組合的立視左視圖；. 第14圖係為第13圖的轉子組合的立視正視圖，其右 視圖是此左視實施例的鏡射圖案（與左視圖成對稱）；、 第15圖係為第14圖的轉子組合的被切開的立視右視 圖’其沿者剖面線B-B並朝向箭頭的方向的視圖。 【主要元件符號說明】 10 反應器 12 外殼 94247 74 1373375 14a、14b、14c、14d、14e、214a、214b、214c、314a、314b、 314c 反應器管件 16、18 固體物質 20、120 第 一穿孔的管板 22 第二穿孔的管板 24 反應器頭 26 第 一管侧腔體 28 第二管侧腔體 30a、30b、30c、30d、30e 末端 32、32a、32b、32c、32d、32e 中空棒 鲁 34、34a、34b、34c、34d、34e、234、334a、334b、334c、 434a、434b、434c 尖端 36 ' 336 導 管 38 第一末端 40 、 340 抽 氣機 42 容器 110 水平排列的殼管式反應器 114a、114b、114c 複數個反應器管件 116 固體物質 130a 被暴露出來的末端 132、232、332a、332b、332c、4.32a、432b、432c 中空棒 210 多場所反應器 212 反應器外殼 260、262、264、266 觸媒物質 216a > 217 > 216b 惰性物質 250、252 反應場所 216a、260、262、217、264、266、216b、316b、318 固 體物質 230a、330a、330b、330c 暴露的末端 310 殼管式反應器 342 分離設備 75 94247 1373375 344a、344b、344c、444a、444b、444c 轴向管腔 346、446 設備 348、448 載體 354、454 架設組合 356、456 框架 372、 472 馬達 374a、 374b、376a、376 378a 、378b 、 378c 、 478a 、478b 、478c轉子組合 474a 、474b、476a、480a 、480b 齒輪 482c 外罩 484c 貫穿開口 486c 氣動馬達 488c 驅動軸 490c 襯套 492 軌道 494 軌道輪 496 錯 498 歧管 499 中間導管 Θ 傾斜角 A1、A2、B1、B2 反應 F 流體流 L 縱軸 XI 初始惰性場所 X2 末端惰性場所 XX 中間惰性場所 (i) 環形末端表面 (ϋ) 尖端的末端 (iii) -緊接末端 (iv) 空間 (v) 尖銳的:點 (vi)、 (vi)’延長部分 (vii)、1 yny 末端 滑輪 尾部表面 (viii)、（viii)，、（ix)開口 (x) 鉤狀物 （xi) 76 94247

Claims (1)

1373375 __ . 第97106018號專利申請宰 ; 101年4月5日修正替換頁 十、申請專利範圍： ^ 一種方法’係在從殼管式反應器的反應器管件中移除和 . 取出固體物質的過程中將對至少一部份的固體物質的 • 損害減到最低’其中’至少一部份固體物質在移除和取 - 出後結構上仍然適合再利用，其中，每個反應器管件有 一個暴露的末端，上述方法包括： a) 將具有尖端之中空棒與對應的反應器管件軸向 對準’然後定位中空棒以使尖端緊接在對應的反應器管 件的暴露的末端處； b) 旋轉47空棒； c) 轴向插入旋轉的中空棒到對應的反應器管件的 暴露的末端中以使其尖端物理地接觸至少一部份的固 體物質； d) 藉由施加控制的軸向力到旋轉的中空棒而朝固 體物質壓下可控制的旋轉的中空棒的末端來取出至少 一部伤的固體物質，在移除的過程中將對至少一部份固 體物質的損害減到最低，以使至少一部份固體物質在移 除後結構上仍然適合再利用；以及 . 幻藉由以經過令空棒的流動的流體流來抽吸被移 除的固ϋ物質來從對應的反應、器管件中取出至少一部 份的被移除的固體物質。 2.如申請專利範圍第！項之方法，其中，該反應器管件互 相平行地配向且反應器管件的暴露的末端形成的規 則、重複的圖案，中空棒包括互相平行_且安排成相 94247(修正版) 77 第97106018號專利申請案 s I 101年4月5日修正替換頁 配於暴露的末端所形a的規則、重複的圖案的形態的複 數個中二棒，上述定位步驟a)復包括把每個複數個中空 棒的，端對準反應器管件的對應的-個暴露的末端；與 上述旋轉步驟b)&括獨立於其他地旋轉至少複數個中 空棒的一個。 =利範圍第”之方法’其中，主少—料的前 述軸向力包括以驅動裝置提供的非重力的力。 4.:申請專利範圍第Μ之方法，復包括分離固體物質以 2選擇自下述群組的至少—個目標，該群組係由：從 流體流t分離至少-部份的固體物f、從彼此中 -離出不同類型的固體物質、從彼此令分離出不 及從彼此中分離出不同組成的固體物質等 歹邵而成。 5 圍第1項之方法’其卜前述的移除步驟 二括監控與調整前述的旋轉和前述的軸向力來使對至 二::：:質的損害減到最低並確保它們在結構 如申睛專利範圍第1項之方法& 取出後有音地留下被撰煜Μ 别述的移除與 件裡。 選擇的部份固體物質在反應器管 7 請專利範圍第6項之方法，其中，被選擇的部份i 體物質被留在反應器管件裡乃藉著：選擇== 與當小端的在r i控中空棒的尖端的轴向運動 4的位置在停止位置時停止中空棒的轴向運動， 94247(修正期 78 1373375 __ . 第97106018珑專利申請案 - 101年4月5日修正替換頁 ’· 8.如申請專利範圍第7項之方法，其中，反應器管件裡的 固體物質的類型和位置是已知的，且藉由決定反應器管 ·· 件裡從暴露的末端到要留下在反應器管件裡的固體物 質的位置的距離的軸向距離來選擇出前述的停止位置。 .9.如申請專利範圍第1項之方法，復包括在執行上述方法 的至少一個步驟之後依據編碼地在每個反應器管件的 暴路的末端上放置指示器的步驟以就每個反應器管件 讓操作者能夠決定每個反應器管件下一次要執行哪個 步驟。 !〇·—種裝置’係用來在從殼管式反應器的一個或多個反應 器管件中移除及取出固體物質的過程中將對固體物質 的損害減到最低，其中，在移除及取出之後至少一部份 的固體物質在結構上是適合再利用，而每個反應器管件 有一個連接到管板的暴露的末端，上述的裝置包括： a) —個架設組合，係在前述的裝置運作的過程中至 少一部份是設成相對於反應器管件是維持不動的； b) 一個載體，係可動地裝載在前述的架設組合； C)一個令空棒，係連接到前述的載體且將大小和形 狀作成適合插入到對應的反應器管件中，前述的中空棒 有用來接觸和移除至少一部份固體物質的尖端、與用來 從對應的反應器管件中搬ϋ至少一部#被移除的固體 物質的轴向管腔； d)—個傳送組合，係連接到前述的架設組合且連接 到動力源和前述的載冑，以施加控制的轴向力到前述的 94247(修正版) 79 1373375 第97106018號專利申請案 101年4月5日修正替換頁

體的前述的中空棒， π邱趨戰媸興連接到該載 而且是在前述中空棒的前述尖端位

間的複數個位置的任何一個位置； e)-個轉子組合，係固定在前述的載體上且連接到 一個或多個前述中空棒以契合及旋轉前述的中空棒，其 中，S則述的載體位在其完全插入的位置且前述旋轉中 空棒的前述尖端接觸對應的反應器管件裡的至少一部 份固體物質時，前述尖端撞擊與移除至少一部份的固體 物質，同時將對固體物質的損害減到最低以使在取出後 之至少一部份在結構上仍然適合再利用。 如申請專利範圍第1〇項之裝置，復包括流體連接到前 述中空棒的前述軸向管腔以藉由提供流動的流體流來 從對應的反應器管件中移除被取出的固體物質的抽氣 機，其中，至少一部份被取出的固體物質被輸送與搬運 離開對應的反應器管件與遠離反應器。 12. 如申凊專利範圍第項之裝置，其中，該反應器管件 被垂直配向且前述載體可在前述完全退出位置與前述 完全插入位置之間垂直地移動。 13. 如申請專利範圍第1〇項之裝置，其中，該反應器管件 被水平配向且前述載體可在前述完全退出位置與前述 80 94247(修正版) 1373375 __ 第97106018號專利申請案 | 101年4月5日修正替換頁 ； 完全插入位置之間水平地移動。 • · 14.如申請專利範圍第10項之裝置，其中，前述至少一個 轉子組合包括馬達且前述轴向力是由前述馬達所提供。 .I5.如申請專利範圍第10項之裝置，復包括在從反應器管 • 件中取出被移除固體後用來達成目標的分離設備Y該目 標係選自由下述各項所成之群組：從流體流中分離被取 出的固體物質、從彼此中分離出不同類型的固體物質、 從彼此中分離出不同大小的固體物質、及從彼此中分離 出不同組成的固體物質。 A如申請專職圍第1G項之裝置，其中，該反應器管件 互相平行地配向且該反應器管件的暴露的末端形成規 則、重複的圖案’前述的中空棒包括互相平行排列且安 排成相配於反應器管件的規則、重複的圖案的形離的複 17.:申請專利範圍第16項之裝置，其中，前述的轉子, 二包括複數個轉子組合，每個都契合與旋轉對應的一;β 或多個前述的複數個中空棒。 1申請專利範㈣4之方法，復包括用於追蹤 步驟（a)至（d)的狀態的步驟，1 一傳項 驟包括： I驟’其+用於追縱與傳送的步 ⑷提供純數個編碼構件的編碼； it))::::冓件與進行中流程的每個步驟結合； ，、母固都具有一個編碼構件且將大丨$ 作成適合與對應的管件的-端合作二:::::: 94247(修正版) 81 1373375 第97106018號專利申請案 101年4月5日修正替換頁 的密封的複數個指示器； (d)藉由設置具有與最近被完成的步驟相關聯的編 碼構件的指示器在管件之暴露的末端以傳達給操作者 每個管件的哪個步驟最近被完成。 19.如申請專利範圍第18項之方法，其中，複數個編碼構 件係選自由：顏色、記號、數字、符號與上述的組合所 成的群組。 82 94247(修正版)