WO2000044488A1 - Procede et dispositif pour faciliter le remplissage de tubes verticaux a l'aide d'un materiau particulaire - Google Patents

Procede et dispositif pour faciliter le remplissage de tubes verticaux a l'aide d'un materiau particulaire Download PDF

Info

Publication number
WO2000044488A1
WO2000044488A1 PCT/FR2000/000182 FR0000182W WO0044488A1 WO 2000044488 A1 WO2000044488 A1 WO 2000044488A1 FR 0000182 W FR0000182 W FR 0000182W WO 0044488 A1 WO0044488 A1 WO 0044488A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tube
obstacles
axis
particles
cable
Prior art date
Application number
PCT/FR2000/000182
Other languages
English (en)
Inventor
Thierry Patureaux
Original Assignee
Total Raffinage Distribution S.A.
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 Total Raffinage Distribution S.A. filed Critical Total Raffinage Distribution S.A.
Priority to AU30603/00A priority Critical patent/AU3060300A/en
Priority to AT00900671T priority patent/ATE243553T1/de
Priority to EP00900671A priority patent/EP1152819B1/fr
Priority to DE60003526T priority patent/DE60003526T2/de
Publication of WO2000044488A1 publication Critical patent/WO2000044488A1/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/04—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles
    • B65B1/06—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles by gravity 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
    • B01J8/003—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
    • B01J8/06—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 in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device intended to facilitate the filling of vertical tubes with a particulate material, in particular the loading of tubes of a chemical reactor with particles of catalyst.
  • particles of a material having catalytic properties which are often in the form of small cylinders drilled axially, with a length of about 12 to 16 mm and a diameter of 9 to 16 mm.
  • the present invention relates to methods and devices of the same general type, simple, effective and inexpensive to produce, used with a view to curbing the fall of particles, in particular of catalyst, when filling a tube arranged vertically. , and it aims to replace the damping systems of the prior art with organs of greater flexibility, making it possible to avoid that even particles of great friability risk of breaking when they meet them.
  • the invention firstly relates to a method for facilitating the filling of a vertical tube with a solid material in the particulate state, of the type in which the particles descend by gravity into the tube in encountering obstacles in their path supported by at least one cable or the like suspended vertically in the tube, this process being characterized in that during their fall into the tube, the particles encounter at least three obstacles, which are at least for part offset laterally with respect to the axis of the tube, at least two of these obstacles being arranged in the tube at different levels.
  • the invention also relates to a device for facilitating the filling of a vertical tube with a solid material in the particulate state, which descends by gravity into the tube, of the type comprising at least one cable or the like suspended vertically in the tube, this device being characterized in that it comprises, at least three obstacles, which are at least partly offset laterally with respect to the axis of the tube, at least two of these obstacles being arranged in the tube at different levels.
  • the cables are advantageously arranged in the tube in a manner substantially symmetrical with respect to the axis of this tube.
  • more than two cables are used supporting the obstacles in the tube and a flexible material having the best possible damping rate is chosen to constitute the associated obstacles, so as to offer, on the one hand, greater probability of encountering the particles to be loaded, whatever their flow rate, and on the other hand, to obtain a homogeneous loading along the entire section, without grains of broken catalysts and without fines of these catalysts detrimental to the circulation of the fluid.
  • Each cable is preferably connected by at least one flexible spacer to another cable, so that the different cables are distributed correctly in the tube, without operator intervention. Obstacles supported by certain cables may be in contact with the adjacent portion of the wall of the tube or in the immediate vicinity thereof.
  • the obstacles supported by each cable are arranged at levels offset regularly with respect to the obstacles associated with the other cables, so as to be staggered with respect to each other.
  • the largest dimension of these obstacles, perpendicular to the associated cable, may be between 0.10 and 0.75 times the diameter of the tube and, preferably between 0.20 and 0.70 times this diameter, so that falling inside the tube, the particles of the material with which it is desired to fill this tube necessarily meet at least one obstacle, which will absorb their fall.
  • the smaller the diameter of the obstacles the greater the number of cables supporting these obstacles. •
  • each particle will encounter several obstacles, which will brake it successively, without imposing any noticeable shock on it, due to the nature of these obstacles, and the particles will thus be effectively slowed down during their journey down the tube.
  • the obstacles placed in the tube will occupy a total of at least 80% of the cross section of this tube.
  • the obstacles preferably have a symmetry of revolution about an axis and they can have, for example, a spherical, hemispherical, conical or frustoconical shape, or even a cylindrical shape. Their axis of symmetry can advantageously be confused with the cable which supports them.
  • These obstacles can advantageously be made of an elastomer, in particular of butyl isobutylene type rubber, having a damping factor, at room temperature and at a frequency of 31 Hz, greater than 0.15 and preferably 0.20, or alternatively made of a cellular material.
  • this damping factor reference may be made to the work "Criteria for Engineering Design", edited by C. Hepburn and R.J.W. Reynolds, Collection Applied Science Publishers, Ltd, London, and, more particularly in article 2.4, on page 25 of this book: "Design of Elastomers for Sampling Applications”.
  • the different cables are preferably raised to the upper part of the tube substantially in synchronization, so that the obstacles they support keep the same relative positions.
  • the invention therefore makes it possible to obtain a uniform loading of the particles in the tube, minimizing the breakage of the particles, and the formation of catalyst fines in the loaded tube.
  • the cables can be constituted by separate elements laterally interconnected by spacers, the cables or the spacers being assembled to each other by connecting means known per se, for example using carabiners.
  • the obstacles have axes of symmetry offset with respect to the axis of the cable which supports them, in the direction of the adjoining wall, in particular when the tube to be filled has an inlet diameter more smaller than the internal diameter of the tube.
  • Figure 1 is a schematic elevational view of a vertical tube equipped with the device according to the invention
  • Figure 2 is a top view of the tube
  • Figure 3 is a top view of the tube, with obstacles of smaller diameter
  • Figures 4, 5 and 6 are schematic views illustrating various types of obstacles used in the context of one invention.
  • Figures 7 and 8 are schematic views illustrating two alternative embodiments of the invention.
  • the tube 1 shown is a vertical cylindrical tube of great length, for example a chemical reactor tube, and it is equipped at its upper part with a hopper 2, into which the particles 3 are poured with a material which it is desired to fill this tube, a catalyst for example.
  • a plurality of cables 4, for example of steel, four in number in the case of the drawings, are suspended vertically inside the tube 1, in the vicinity of the internal wall of that -
  • each cable supporting obstacles 5, here in the form of balls in a flexible material capable of absorbing the shocks of the particles, for example in an elastomer or in a plastic foam.
  • the obstacles 5 are in contact with the contiguous part of the internal wall of the tube 1 and the obstacles of the various cables are offset regularly with respect to each other, so as to be staggered.
  • the obstacles 5 have here an axis of revolution coincident with the axis of the associated cable 4 and they may or may not be spherical.
  • each cable Their largest diameter, perpendicular to the associated cable, is between 0.25 and 0.75 times the diameter of the tube 1, so that a particle of the material to be loaded into the tube necessarily meets at least one of the obstacles 5 by falling into the tube and is thus braked in its fall, without breaking because of the nature of these obstacles.
  • the obstacles supported by each cable are spaced from each other by about 50 cm, so that, for a tube of great length, each cable supports numerous obstacles, thus multiplying, for the particles of material of. filling, the opportunities to meet them, in their path from top to bottom inside the tube, which thus very effectively brakes their fall in the tube.
  • the obstacles placed in the tube will occupy a total of at least 80% of the cross-section of the tube (see Figure 2), this result can also be obtained with a plurality of obstacles of larger diameter. small (see Figure 3, where the parts described above are designated by the same reference numbers).
  • Usual means are provided for reassembling the various cables 4 in synchronization towards the top of the tube 1, as the filling thereof takes place.
  • the obstacles 5 have a substantially spherical shape, but any other form of obstacle having a symmetry of revolution about an axis can be used, for example obstacles 5a of hemispherical shape ( Figure 4) , 5b of conical shape ( Figure 5) or 5c of cylindrical shape ( Figure 6), this list is naturally not limiting.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the invention in which the obstacles 15, here of spherical shape, arranged inside the tube 11, are supported by cables made up of a succession of separate elements 14, interconnected transversely, at their upper end and at their lower end, by spacers 16, preferably flexible.
  • the successive sets of cables and spacers are joined by assembly means known in the art, for example, as shown, by portions of cables 18 and 19, hooked together by carabiner systems 20.
  • the obstacles carried by the cables do not have to have an axis of symmetry which coincides with the axis of the cable.
  • the tube 21 has at its upper part an inlet 22 with an internal diameter smaller than that of the tube, as shown in FIG.
  • the reactor tube used for the test is approximately 7 meters long and its diameter is
  • the device according to the invention consisting of 4 cables each supporting 9 obstacles in the form of balls with a diameter of 40 mm, made of a material of the butyl iso butylene type; the cables measure 7.20 m and are connected to each other by flexible spacers placed approximately every 1 m; the obstacles are distributed regularly over the height of the tube and are offset by one cable relative to the other, so as to be staggered in the tube. After each loading, the loading density and the percentage of catalyst fines were measured. The results obtained are collated in the following table.
  • the density of the charge obtained with the device according to the invention is substantially identical to that obtained with the system using flexible strips regularly arranged around an axial cable, while the quantity of fines formed (which also includes possible broken grains of catalysts) is about 1.5 times lower than that obtained with the lamella loading system.
  • the device according to the invention also makes it possible to obtain loading qualities which are superior to the method which consists in loading the bulk catalyst from the upper end of the tube, with an improved loading density and a quantity fines formed during this loading approximately 3 to 4 times less than that resulting from a bulk loading.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé pour faciliter le remplissage d'un tube vertical (1) à l'aide d'un matériau solide à l'état particulaire, du type dans lequel les particules descendent par gravité dans le tube (1) en rencontrant sur leur trajet des obstacles (5) supportés par au moins un câble ou similaire suspendu verticalement dans le tube. Selon l'invention, au cours de leur chute dans le tube, les particules rencontrent au moins trois obstacles (5) disposés dans le tube à des niveaux différents et supportés par au moins deux câbles (4) décalés latéralement par rapport à l'axe du tube.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR FACILITER LE REMPLISSAGE DE TUBES VERTICAUX A L'AIDE D'UN MATERIAU PARTICULAIRE.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif destinés à faciliter le remplissage de tubes verticaux à l'aide d'un matériau particulaire, notamment le chargement de tubes d'un réacteur chimique avec des particules de catalyseur.
C'est à cette application de l'invention que l'on se référera plus particulièrement dans la suite de la présente description, mais il sera clair pour l'homme de l'art que l'invention n'est pas limitée à cette utilisation et qu'elle s'applique aussi bien au remplissage de n'importe quel autre type de tube, disposé verticalement, avec un matériau solide quelconque à l'état particulaire. On sait que les tubes d'un réacteur chimique ont une longueur relativement importante, par exemple de l'ordre de 10 mètres, et un diamètre d'environ 10 centimètres.
Ils sont fréquemment remplis de particules d'un matériau présentant des propriétés catalytiques, qui se présentent souvent sous la forme de petits cylindres percés axialement, d'une longueur d'environ 12 à 16 mm et d'un diamètre de 9 à 16 mm.
Le remplissage des tubes de réacteur à l'aide de telles particules est une opération complexe, car le catalyseur présente une texture en général relativement friable et, en tombant d'une grande hauteur, les particules ont tendance à se briser en multiples morceaux, en produisant également une grande quantité de fines pulvérulentes, qui obstruent en partie le tube. La conséquence d'un tel chargement est la création d'une perte de charge, qui se traduit par une restriction à l'écoulement du fluide dans le tube, provoquant ainsi des perturbations physiques dans le tube du réacteur, qui peuvent être préjudiciables, par exemple, à la structure métallurgique de ce tube. Pour remédier à ce sérieux inconvénient, il a été proposé de disposer pendant le chargement, à l'intérieur du tube à remplir, des obstacles qui s'opposent au libre passage des particules au cours de leur chute, réduisant ainsi leur vitesse, pour diminuer leur énergie cinétique et éviter qu'elles ne se brisent en arrivant au fond du tube. C'est ainsi que, selon le brevet US N° 3 608 751, un câble sur lequel sont montées des lames inclinées est disposé verticalement à l'intérieur d'un tube à remplir de catalyseur, les lames ralentissant la chute des particules de catalyseur et le câble étant remonté dans le tube à mesure que celui-ci se remplit. Plus récemment, la demande de brevet européen N° 0 548 999 a proposé, de façon analogue, de suspendre verticalement un câble ou une chaîne dans un tube que l'on désire charger d'un matériau particulaire, ce câble ou cette chaîne supportant des amortisseurs constitués de brosses flexibles disposées transversalement, pour freiner la chute des particules sans briser celles-ci, le câble ou la chaîne étant comme précédemment retirés progressivement du tube par le haut de celui-ci, à mesure que le remplissage progresse. Les brosses flexibles sont constituées notamment de fibres en acier à ressort.
Ces techniques antérieures pour ralentir la chute des particules font donc appel à des moyens flexibles du type ressort, qui fléchissent sous le poids des particules, en réduisant ainsi leur vitesse de chute. Les dispositifs de ce type présentent l'inconvénient d'être compliqués à fabriquer, car il faut disposer et maintenir des ressorts autour d'un axe, et ils sont par conséquent coûteux à réaliser. De plus, tout en ne présentant pas le même taux d'amortissement sur toute la longueur du ressort, ils permettent le passage de certaines particules, surtout lorsque le débit de chargement est important, sans que ces particules rencontrent les moyens formant ressort, si ces deniers viennent d'être sollicités par une ou plusieurs autres particules et se sont écartés de la position qu'ils occupent normalement.
Un autre inconvénient des moyens flexibles du type des fibres en acier- à ressort précédemment utilisés est le bris d'un élément du moyen flexible qui tombe au fond du tube, sans pouvoir être retiré de celui-ci jusqu'au prochain déchargement du tube, en créant ainsi une perte de charge inutile pouvant être préjudiciable au bon fonctionnement du réacteur.
La présente invention s'intéresse à des procédés et à des dispositifs de même type général, simples, efficaces et peu coûteux à réaliser, utilisés en vue de freiner la chute de particules, notamment de catalyseur, lors du remplissage d'un tube disposé verticalement, et elle vise à substituer aux systèmes d'amortissement de la technique antérieure des organes d'une plus grande souplesse, permettant d'éviter que même des particules d'une grande friabilité risquent de se briser en les rencontrant. A cet effet, l'invention a pour premier objet un procédé pour faciliter le remplissage d'un tube vertical à l'aide d'un matériau solide à l'état particulaire, du type dans lequel les particules descendent par gravité dans le tube en rencontrant sur leur trajet des obstacles supportés par au moins un câble ou similaire suspendu verticalement dans le tube, ce procédé étant caractérisé en ce qu'au cours de leur chute dans le tube, les particules rencontrent au moins trois obstacles, qui sont au moins pour partie décalés latéralement par rapport à l'axe du tube, au moins deux de ces obstacles étant disposés dans le tube à des niveaux différents.
L'invention a également pour objet un dispositif pour faciliter le remplissage d'un tube vertical à l'aide d'un matériau solide à l'état particulaire, qui descend par gravité dans le tube, du type comprenant au moins un câble ou similaire suspendu verticalement dans le tube, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend, au moins trois obstacles, qui sont au moins pour partie décalés latéralement par rapport à l'axe du tube, au moins deux de ces obstacles étant disposés dans le tube à des niveaux différents . Pour obtenir une meilleure répartition des obstacles dans l'espace constitué par le volume intérieur du tube, les câbles sont avantageusement disposés dans le tube de façon sensiblement symétrique par rapport à l'axe de ce tube .
De préférence, on utilise plus de deux câbles supportant les obstacles dans le tube et on choisit, pour constituer les obstacles associés, un matériau souple présentant le meilleur taux d'amortissement possible, de manière à offrir, d'une part, une plus grande probabilité de rencontre avec les particules à charger, quel que soit leur débit, et d'autre part, à obtenir un chargement homogène suivant toute la section, sans grains de catalyseurs cassés et sans fines de ces catalyseurs préjudiciables à la circulation du fluide.
Chaque câble est de préférence relié par au moins une entretoise souple à un autre câble, de manière que les différents câbles se répartissent correctement dans le tube, sans intervention des opérateurs. Les obstacles supportés par certains câbles peuvent être en contact avec la portion contiguë de la paroi du tube ou au voisinage immédiat de celle-ci.
Avantageusement, les obstacles supportés par chaque câble sont disposés à des niveaux décalés régulièrement par rapport aux obstacles associés aux autres câbles, de manière à être disposés en quinconce les uns par rapport aux autres.
La plus grande dimension de ces obstacles, perpendiculairement au câble associé, pourra être comprise entre 0,10 et 0,75 fois le diamètre du tube et, de préférence entre 0,20 et 0,70 fois ce diamètre, de manière qu'en tombant à l'intérieur du tube, les particules du matériau dont on désire remplir ce tube rencontrent nécessairement au moins un obstacle, qui amortira leur chute. Bien entendu, plus le diamètre des obstacles est petit, plus le nombre des câbles supportant ces obstacles est important. • Dans la pratique, chaque particule rencontrera plusieurs obstacles, qui la freineront successivement, sans lui imposer de choc notable, du fait de la nature de ces obstacles, et les particules seront ainsi ralenties efficacement au cours de leur trajet vers le bas du tube.
Dans le même but, les obstacles disposés dans le tube occuperont au total au moins 80 % de la section transversale de ce tube.
Les obstacles présentent de préférence une symétrie de révolution autour d'un axe et ils peuvent avoir, par exemple, une forme sphérique, hémisphérique, conique ou tronconique, ou encore une forme cylindrique. Leur axe de symétrie peut avantageusement être confondu avec le câble qui les supporte. Ces obstacles peuvent avantageusement être en un élastomère, notamment en caoutchouc de type butyl isobutylène, présentant un facteur d'amortissement, à température ambiante et sous une fréquence de 31 Hz, supérieur à 0,15 et de préférence à 0,20, ou encore en un matériau alvéolaire. Pour la mesure de ce facteur d'amortissement, on pourra se reporter à l'ouvrage "Criteria for Engineering Design", édité par C. Hepburn et R.J.W. Reynolds, Collection Applied Science Publishers, Ltd, Londres, et, plus particulièrement à l'article 2.4, de la page 25 de cet ouvrage : "Design of Elastomers for Sampling Applications".
A mesure que le tube se remplit, les différents câbles sont de préférence remontés vers la partie supérieure du tube sensiblement en synchronisation, de manière que les obstacles qu'ils supportent conservent les mêmes positions relatives .
L'invention permet donc d'obtenir un chargement homogène des particules dans le tube, en minimisant le bris des particules, et la formation de fines de catalyseurs dans le tube chargé.
Dans une variante de réalisation de l'invention, les câbles peuvent -être constitués par des éléments distincts reliés latéralement entre eux par des entretoises, les câbles ou les entretoises étant assemblés les uns aux autres par des moyens de liaison connus en soi, par exemple à l'aide de mousquetons. Suivant une autre variante de l'invention, les obstacles ont des axes de symétrie décalés par rapport à l'axe du câble qui les supporte, en direction de la paroi contiguë, en particulier lorsque le tube à remplir présente un diamètre d'entrée plus petit que le diamètre interne du tube.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description détaillée qui va suivre des différentes formes de mise en oeuvre de celle-ci. Dans cette description, on se référera aux dessins schématiques annexés, sur lesquels :
La figure 1 est une vue schématique en élévation d'un tube vertical équipé du dispositif conforme à l'invention ;
La figure 2 est une vue de dessus du tube ;
La figure 3 est une vue de dessus du tube, avec des obstacles de plus petit diamètre ;
Les figures 4, 5 et 6, sont des vues schématiques illustrant divers types d'obstacles utilisables dans le cadre de 1 ' invention ;
Les figures 7 et 8 sont des vues schématiques illustrant deux variantes de mise en oeuvre de l'invention.
On se référera d'abord aux figures 1 et 2.
Le tube 1 représenté est un tube cylindrique vertical de grande longueur, par exemple un tube de réacteur chimique, et il est équipé à sa partie supérieure d'une trémie 2, dans laquelle sont déversées les particules 3 d'un matériau dont on désire remplir ce tube, d'un catalyseur par exemple.
Ces particules tombent par gravité vers le fond du tube 1 et l'invention vise à éviter que ces particules se brisent au cours de leur chute, en produisant des poussières indésirables. Dans ce but, conformément à l'invention, une pluralité de câbles 4, par exemple en acier, au nombre de quatre dans le cas des dessins, sont suspendus verticalement à l'intérieur du tube 1, au voisinage de la paroi interne de celui-ci, chaque câble supportant des obstacles 5, ici en forme de boules, en un matériau souple apte à amortir les chocs des particules, par exemple en un élastomère ou en une mousse de matière plastique.
Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 1 et 2, les obstacles 5 sont en contact avec la partie contiguë de la paroi interne du tube 1 et les obstacles des différents câbles sont décalés régulièrement les uns par rapport aux autres, de manière à être disposés en quinconce. Les obstacles 5 ont ici un axe de révolution confondu avec l'axe du câble 4 associé et ils peuvent être sphériques ou non.
Leur plus grand diamètre, perpendiculairement au câble associé, est compris entre 0,25 et 0,75 fois le diamètre du tube 1, de manière qu'une particule du matériau à charger dans le tube rencontre nécessairement au moins l'un des obstacles 5 en tombant dans le tube et soit ainsi freinée dans sa chute, sans se briser pour autant, du fait de la nature de ces obstacles. Dans la pratique, les obstacles supportés par chaque câble sont espacés les uns des autres d' environ 50 cm, de sorte que, pour un tube de grande longueur, chaque câble supporte de nombreux obstacles, en multipliant ainsi, pour les particules de matériau de remplissage, les opportunités de les rencontrer, dans leur trajet du haut vers le bas à l'intérieur du tube, ce qui freine ainsi de façon très efficace leur chute dans le tube.
Dans le même but, les obstacles disposés dans le tube occuperont au total au moins 80% de la section transversale du tube (voir figure 2), ce résultat pouvant également être obtenu avec une pluralité d'obstacles de diamètre plus petit (voir figure 3, où les organes décrits ci-dessus sont désignés par les mêmes chiffres de référence) .
Des moyens usuels, non représentés, sont prévus pour remonter les différents câbles 4 en synchronisation vers le haut du tube 1, à mesure que le remplissage de celui-ci s' effectue.
Dans le cas de la figure 1, les obstacles 5 ont une forme sensiblement sphérique, mais on peut utiliser toute autre forme d'obstacle présentant une symétrie de révolution autour d'un axe, par exemple des obstacles 5a de forme hémisphérique (Figure 4), 5b de forme conique (Figure 5) ou 5c de forme cylindrique (Figure 6), cette liste n'étant naturellement pas limitative.
Sur la figure 7 est représentée une forme de réalisation de l'invention dans laquelle les obstacles 15, ici de forme sphérique, disposés à l'intérieur du tube 11, sont supportés par des câbles constitués d'une succession d'éléments distincts 14, reliés entre eux transversalement, à leur extrémité supérieure et à leur extrémité inférieure, par des entretoises 16, de préférence souples. Les ensembles successifs de câbles et d' entretoises sont réunis par des moyens d'assemblage connus dans la technique, par exemple, comme représenté, par des portions de câbles 18 et 19, accrochés entre eux par des systèmes de mousquetons 20. II n'est pas nécessaire que les obstacles portés par les câbles aient un axe de symétrie qui coïncide avec l'axe du câble. Dans le cas, en particulier, où le tube 21 comporte à sa partie supérieure une entrée 22 de diamètre interne inférieur à celui du tube, comme représenté sur la figure 8, il peut être avantageux que les obstacles 23, portés par les câbles 24 les plus proches de la paroi interne du tube 21, aient leur axe de symétrie décalé en direction de cette paroi, par rapport à l'axe du câble associé . L'exemple de mise en œuvre de l'invention qui va suivre illustre les avantages du dispositif conforme à l'invention pour le chargement d'un tube de réacteur. Exemple
On charge successivement, à l'aide de trois moyens différents, dont l'un conforme à l'invention, un tube de réacteur, avec un catalyseur en forme de particules cylindriques percées d'un trou suivant leur axe, dont les caractéristiques physiques sont indiquées ci-dessous :
- diamètre extérieur : 16 mm,
- longueur : 18 mm, - diamètre intérieur : 6 mm.
Le tube de réacteur utilisé pour l'essai mesure sensiblement 7 mètres de long et son diamètre est de
100 mm. Ce diamètre est constant sur toute la hauteur du tube. Trois moyens différents de chargement du catalyseur sont successivement utilisés dans cet essai :
- par effet de pluie, de façon connue en soi, pour obtenir un chargement le plus homogène possible, le catalyseur étant versé délicatement à partir de l'extrémité supérieure du tube ;
- avec un système d'amortissement de la chute des particules constitué de lamelles métalliques souples disposées régulièrement autour d'un câble disposé suivant l'axe du tube, ces lamelles étant régulièrement réparties dans l'espace intérieur du tube et disposées environ tous les 50 cm sur le câble suivant toute la hauteur du tube ;
- avec le dispositif conforme à l'invention constitué de 4 câbles supportant chacun 9 obstacles en forme de balles d'un diamètre de 40 mm, réalisées en un matériau du type butyl iso butylène ; les câbles mesurent 7,20 m et sont reliés les uns aux autres par des entretoises souples disposées environ tous les 1 m ; les obstacles sont répartis régulièrement sur la hauteur du tube et sont décalés d'un câble par rapport à l'autre, de manière à être disposés en quinconce dans le tube. Après chaque chargement, la densité du chargement et le pourcentage de fines de catalyseurs ont été mesurés. Les résultats obtenus sont rassemblés dans le Tableau suivant.
Tableau
Chargement
Par effet Avec un système Avec un dispositif à lamelles conforme à 1 ' invention de pluie souples
Densité 0,853 0,863 0,865
Fines (%) 1,40 0,50 0,36
On voit, sur le Tableau, que la densité du chargement obtenue avec le dispositif conforme à l'invention est sensiblement identique à celle obtenue avec le système utilisant des lamelles souples disposées régulièrement autour d'un câble axial, tandis que la quantité de fines formées (ce qui englobe également les éventuelles brisures de grains de catalyseurs) est environ 1,5 fois plus faible que celle obtenue avec le système de chargement à lamelles. Le dispositif conforme à l'invention permet, par ailleurs, d'obtenir des qualités de chargement supérieures à la méthode qui consiste à charger le catalyseur en vrac à partir de l'extrémité supérieure du tube, avec une densité de chargement améliorée et une quantité de fines formées au cours de ce chargement environ 3 à 4 fois inférieure à celle résultant d'un chargement en vrac.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour faciliter le remplissage d'un tube vertical (1) à l'aide d'un matériau solide à l'état particulaire, du type dans lequel les particules descendent par gravité dans le tube (1) en rencontrant sur leur trajet des obstacles (5) supportés par au moins un câble ou similaire suspendu verticalement dans le tube, ce procédé étant caractérisé en ce qu'au cours de leur chute dans le tube, les particules rencontrent au moins trois obstacles (5), qui sont au moins pour partie décalés latéralement par rapport à l'axe du tube, au moins deux de ces obstacles (5) étant disposés dans le tube à des niveaux différents
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plus grande dimension des obstacles (5) , perpendiculairement à l'axe de leur support associé, est comprise entre 0,25 et 0,75 fois le diamètre du tube (1).
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les obstacles (5) occupent au moins 80 % de la section transversale du tube (1) .
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les obstacles (5) sont en un matériau souple, apte à amortir le choc des particules, qui présente un facteur d'amortissement supérieur à 0,15 et de préférence supérieur à 0,2, à la température ambiante et sous une fréquence de 31 Hz.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, à mesure que le tube (1) se remplit, les câbles (4) sont remontés sensiblement en synchronisation vers la partie supérieure du tube (1) .
6. Dispositif pour faciliter le remplissage d'un tube vertical (1) à l'aide d'un matériau solide à l'état particulaire, qui descend par gravité dans le tube (1), du type comprenant au moins un câble ou similaire suspendu verticalement dans le tube, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins trois obstacles (5), qui sont au moins pour partie décalés latéralement par rapport à l'axe du tube, au moins deux de ces obstacles (5) étant disposés dans le tube à des niveaux différents.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la plus grande dimension des obstacles (5) , perpendiculairement à l'axe de leur support associé, est comprise entre 0,25 et 0,75 fois le diamètre du tube (1)
8. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les obstacles (5) disposés dans le tube occupent au moins 80 % de la section transversale du tube.
9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que au moins deux obstacles (5) sont reliés par au moins une entretoise.
10. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que les obstacles (5) sont disposés sensiblement symétriquement par rapport à l'axe du tube.
11. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que certains au moins des obstacles (5) ont une symétrie de révolution et en ce que leur axe de symétrie est confondu avec l'axe de leur support associé.
12. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que certains au moins des obstacles (23) ont une symétrie de révolution et en ce que leur axe de symétrie est décalé par rapport au câble (4) .
13. Dispositif selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que les obstacles (5) ont une forme sphérique, hémisphérique, conique, tronconique ou cylindrique.
14. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 13, caractérisé en ce que les obstacles (5) sont en un matériau souple, présentant un facteur d'amortissement à température ambiante et sous une fréquence de 31 Hz, supérieur à 0,15 et de préférence supérieur à 0,2.
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les obstacles (5) sont en un élastomère ou en un matériau alvéolaire.
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le matériau souple est un caoutchouc butyl isobutylène.
17. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 16, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour remonter sensiblement en synchronisation les différents câbles (4) vers la partie supérieure du tube (1), à mesure que celui- ci se remplit.
PCT/FR2000/000182 1999-01-28 2000-01-27 Procede et dispositif pour faciliter le remplissage de tubes verticaux a l'aide d'un materiau particulaire WO2000044488A1 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU30603/00A AU3060300A (en) 1999-01-28 2000-01-27 Method and device for facilitating the filling of vertical tubes with the aid ofa particulate material
AT00900671T ATE243553T1 (de) 1999-01-28 2000-01-27 Verfahren und vorrichtung zum erleichtern des befüllens vertikaler rohre mit hilfe eines partikelförmigen materials
EP00900671A EP1152819B1 (fr) 1999-01-28 2000-01-27 Procede et dispositif pour faciliter le remplissage de tubes verticaux a l'aide d'un materiau particulaire
DE60003526T DE60003526T2 (de) 1999-01-28 2000-01-27 Verfahren und vorrichtung zum erleichtern des befüllens vertikaler rohre mit hilfe eines partikelförmigen materials

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9900945A FR2789050B1 (fr) 1999-01-28 1999-01-28 Procede et dispositif pour faciliter le remplissage de tubes verticaux a l'aide d'un materiau particulaire
FR99/00945 1999-01-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2000044488A1 true WO2000044488A1 (fr) 2000-08-03

Family

ID=9541314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2000/000182 WO2000044488A1 (fr) 1999-01-28 2000-01-27 Procede et dispositif pour faciliter le remplissage de tubes verticaux a l'aide d'un materiau particulaire

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1152819B1 (fr)
AT (1) ATE243553T1 (fr)
AU (1) AU3060300A (fr)
DE (1) DE60003526T2 (fr)
FR (1) FR2789050B1 (fr)
WO (1) WO2000044488A1 (fr)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004096428A1 (fr) 2003-04-24 2004-11-11 Cat Tech, Inc. Procede et appareil de chargement de catalyseur
WO2005018791A1 (fr) * 2003-08-19 2005-03-03 Basf Aktiengesellschaft Procede pour remplir un tube vertical de particules de catalyseur
EP2013135A2 (fr) * 2006-03-16 2009-01-14 Cat Tech Inc. Procédé et dispositif de chargement de catalyseur
CN104736233A (zh) * 2012-10-17 2015-06-24 Ifp新能源公司 将催化剂致密装填到蒸汽重整反应器-交换器的嵌套管中的系统
US9090364B2 (en) 2011-08-18 2015-07-28 Wacker Chemie Ag Method for packaging polycrystalline silicon
JP2016502451A (ja) * 2012-10-17 2016-01-28 イエフペ エネルジ ヌヴェルＩｆｐ Ｅｎｅｒｇｉｅｓ Ｎｏｕｖｅｌｌｅｓ 水蒸気改質交換器−反応器のためのバヨネット管に触媒を濃密に装填する取り外し可能なディフレクターを用いたシステム

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2222420T3 (es) 2001-08-07 2005-02-01 Haldor Topsoe A/S Procedimiento y dispositivo de carga de un catalizador.
EP1749568B1 (fr) * 2005-07-28 2009-03-25 Aldo Cota Dispositif pour le chargement de matériaux en grain dans des tubes
FR2995284B1 (fr) * 2012-09-07 2015-09-18 Crealyst Dispositif de remplissage de granules, par exemple de granules de catalyseur dans un recipient vertical allonge
FR2996785B1 (fr) * 2012-10-17 2015-03-06 IFP Energies Nouvelles Systeme pneumatique de chargement dense de catalyseur dans des tubes a baionnette pour reacteur echangeur de vaporeformage avec tube d'amenee de gaz amovible

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3562998A (en) * 1968-09-17 1971-02-16 Catalyst Services Inc Method for filling vertical process vessels with particulate materials
US3608751A (en) * 1970-03-06 1971-09-28 Allied Chem Device and method for loading of vertical catalyst tubes
FR2621447A1 (fr) * 1987-10-13 1989-04-14 Salanove Edouard Ralentisseur de chute des graines de semence dans les silos de stockage
EP0548999A1 (fr) * 1991-12-20 1993-06-30 NORSK HYDRO a.s. Procédé pour le remplissage de matériau granulaire dans des tubes
FR2762590A1 (fr) * 1997-04-24 1998-10-30 Cogema Dispositif statique maintenant l'homogeneite d'un melange de poudres soumis a un ecoulement gravitaire

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3562998A (en) * 1968-09-17 1971-02-16 Catalyst Services Inc Method for filling vertical process vessels with particulate materials
US3608751A (en) * 1970-03-06 1971-09-28 Allied Chem Device and method for loading of vertical catalyst tubes
FR2621447A1 (fr) * 1987-10-13 1989-04-14 Salanove Edouard Ralentisseur de chute des graines de semence dans les silos de stockage
EP0548999A1 (fr) * 1991-12-20 1993-06-30 NORSK HYDRO a.s. Procédé pour le remplissage de matériau granulaire dans des tubes
FR2762590A1 (fr) * 1997-04-24 1998-10-30 Cogema Dispositif statique maintenant l'homogeneite d'un melange de poudres soumis a un ecoulement gravitaire

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004096428A1 (fr) 2003-04-24 2004-11-11 Cat Tech, Inc. Procede et appareil de chargement de catalyseur
CN100453159C (zh) * 2003-04-24 2009-01-21 凯特科技股份有限公司 加载催化剂的方法及设备
US7770613B2 (en) 2003-04-24 2010-08-10 Clean Harbors Catalyst Technologies, Llc Method and apparatus for loading catalyst
WO2005018791A1 (fr) * 2003-08-19 2005-03-03 Basf Aktiengesellschaft Procede pour remplir un tube vertical de particules de catalyseur
US7597529B2 (en) 2003-08-19 2009-10-06 Basf Aktiengesellschaft Method for filling a vertical tube with catalyst particles
EP2013135A2 (fr) * 2006-03-16 2009-01-14 Cat Tech Inc. Procédé et dispositif de chargement de catalyseur
US7712490B2 (en) 2006-03-16 2010-05-11 Clean Harbors Catalyst Technologies, Llc Method and apparatus for loading catalyst
EP2013135A4 (fr) * 2006-03-16 2011-04-20 Cat Tech Inc Procédé et dispositif de chargement de catalyseur
US9090364B2 (en) 2011-08-18 2015-07-28 Wacker Chemie Ag Method for packaging polycrystalline silicon
CN104736233A (zh) * 2012-10-17 2015-06-24 Ifp新能源公司 将催化剂致密装填到蒸汽重整反应器-交换器的嵌套管中的系统
JP2016502451A (ja) * 2012-10-17 2016-01-28 イエフペ エネルジ ヌヴェルＩｆｐ Ｅｎｅｒｇｉｅｓ Ｎｏｕｖｅｌｌｅｓ 水蒸気改質交換器−反応器のためのバヨネット管に触媒を濃密に装填する取り外し可能なディフレクターを用いたシステム
CN104736233B (zh) * 2012-10-17 2017-08-08 Ifp 新能源公司 将催化剂致密装填到蒸汽重整反应器‑交换器的嵌套管中的系统

Also Published As

Publication number Publication date
ATE243553T1 (de) 2003-07-15
FR2789050A1 (fr) 2000-08-04
DE60003526D1 (de) 2003-07-31
FR2789050B1 (fr) 2001-04-13
EP1152819A1 (fr) 2001-11-14
EP1152819B1 (fr) 2003-06-25
AU3060300A (en) 2000-08-18
DE60003526T2 (de) 2004-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1939115A2 (fr) Dispositif de chargement d'une enceinte avec des particules solides et procédé utilisant ce dispositif
EP1152819B1 (fr) Procede et dispositif pour faciliter le remplissage de tubes verticaux a l'aide d'un materiau particulaire
US7673660B2 (en) Filling tubes with catalyst and/or other particulate
EP0769462B1 (fr) Procédé et dispositif pour la distribution uniforme d'un solide sous forme divisée dans une enceinte
EP2499073B1 (fr) Dispositif a fluidisation potentielle, destine au convoyage de materiaux pulverulents en lit hyperdense
CA1265469A (fr) Dispositifs de remplissage d'une enceinte avec un solide sous forme particulaire
EP0803286B1 (fr) Procédé et dispositif pour le chargement homogène de particules d'un catalyseur solide dans un réacteur tubulaire
CA2772819A1 (fr) Dispositif de chargement dense d'un solide divise dans une enceinte
WO1990012746A1 (fr) Appareillage pour le remplissage d'un recipient par un produit solide divise
EP0852963B1 (fr) Séparateur à enroulement direct de particules d'un mélange gazeux et son utilisation en craquage thermique ou catalytique en lit fluidisé
EP2908931B1 (fr) Systeme pneumatique de chargement dense de catalyseur dans des tubes a baionnette pour reacteur echangeur de vaporeformage
EP2908933B1 (fr) Systeme de chargement dense du catalyseur dans des tubes a baionnette pour reacteur echangeur de vaporeformage
LU84623A1 (fr) Trempe thermique du verre
WO2007141419A1 (fr) Dispositif et procede pour le chargement de particules solides dans une enceinte
CA1137728A (fr) Silo pour le stockage de produits granuleux
FR2829107A1 (fr) Procede et dispositif pour le chargement d'une enceinte avec des particules solides
CA2816938C (fr) Dispositif allege de chargement de particules solides
EP1348649A2 (fr) Toboggan répartiteur pour enceinte de transfert et de stockage de produits fragiles
EP0004825A2 (fr) Dispositif en forme de cloche pour appareil de chargement de matériaux poussiéreux
WO2009080978A2 (fr) Dispositif pour le transport de particules, installation et procede pour le chargement d'une enceinte avec le dispositif
EP2892810B1 (fr) Dispositif de remplissage de granules, par exemple de granules de catalyseur, dans un recipient vertical allonge
FR3062547A1 (fr) Grille pour nettoyeur de grains

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY CA CH CN CR CU CZ DE DK DM EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW SD SL SZ TZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2000900671

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2000900671

Country of ref document: EP

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09890206

Country of ref document: US

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 2000900671

Country of ref document: EP