用于裝填殼管式反應(yīng)器的裝料系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于將充填材料例如環(huán)形催化劑體引入到殼管式反應(yīng)器中的裝料系統(tǒng)，其中所述裝料系統(tǒng)具有充填設(shè)備，且特征在于所述裝料系統(tǒng)包括至少一根軟管或至少一根管子，所述至少一根軟管或至少一根管子具有在所述殼管式反應(yīng)器之外的外端部和在所述殼管式反應(yīng)器的內(nèi)部空間中的內(nèi)端部且適用于將充填材料通過(guò)所述殼管式反應(yīng)器中的開(kāi)口輸送至所述內(nèi)部空間中。
【背景技術(shù)】
[0002]殼管式反應(yīng)器是在碳?xì)浠衔锏墓I(yè)催化氧化中使用的反應(yīng)器，例如，在通過(guò)催化氣相氧化鄰二甲苯和/或萘制鄰苯二甲酸酐中使用的反應(yīng)器或在通過(guò)催化氣相氧化丁烷制馬來(lái)酸酐中使用的反應(yīng)器。為此，將適用于反應(yīng)的催化劑(通常為含釩的催化劑)引入到反應(yīng)管中，且反應(yīng)氣體穿過(guò)反應(yīng)管并從催化劑上通過(guò)。所使用的多個(gè)反應(yīng)管并行地布置在反應(yīng)器中，冷卻劑圍繞反應(yīng)管流動(dòng)。通常，所使用的冷卻劑由鹽熔體制成，例如NaNOjPKNO3的低共熔混合物。將催化劑以成形催化劑體的形式引入到反應(yīng)管中并形成床。在最簡(jiǎn)單的情況下，使用均勻床，即由相同成形催化劑體組成的床。然后，使反應(yīng)氣體流過(guò)所述床，所述反應(yīng)氣體包含例如含氧氣體(例如空氣)和待氧化的碳?xì)浠衔?例如鄰二甲苯、萘或丁烷)的混合物。在反應(yīng)管中已經(jīng)發(fā)生反應(yīng)之后，包含鄰苯二甲酸酐的生成氣體經(jīng)由殼管式反應(yīng)器的下部分中的反應(yīng)器出口排出。
[0003]近來(lái)，也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了具有2萬(wàn)至4萬(wàn)根反應(yīng)管的超大型殼管式反應(yīng)器。首次裝料后，殼管式反應(yīng)器需要定期重新充填以便替換耗盡的成形催化劑體。手動(dòng)充填這樣大量的反應(yīng)管是非常耗時(shí)的。由于反應(yīng)管上方的空間通常有限，對(duì)于任何所需數(shù)目的人員來(lái)說(shuō)同時(shí)進(jìn)行充填也不太可能。因此，除了工資成本之外，反應(yīng)器的經(jīng)營(yíng)者還需要承擔(dān)充填期間的高額停機(jī)時(shí)間成本。
[0004]通常，殼管式反應(yīng)器需要裝填不同的充填材料或不同的成形催化劑體。充填材料或成形催化劑體可以具有不同的性質(zhì)，接著以預(yù)定的充填量被引入到反應(yīng)管中，例如以便在反應(yīng)管中獲得不同充填材料的床。這里，重要的是用正確的充填高度和正確的壓實(shí)度裝填各個(gè)獨(dú)立反應(yīng)管以及特別是所關(guān)心的充填材料以相應(yīng)的所需量存在于每個(gè)反應(yīng)管中。
[0005]殼管式反應(yīng)器提出了一項(xiàng)特殊的挑戰(zhàn)，即由于運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)原因，殼管式反應(yīng)器要在反應(yīng)器頂蓋就位的情況下被充填，這種殼管式反應(yīng)器被稱作封閉殼管式反應(yīng)器。對(duì)于工廠經(jīng)營(yíng)者來(lái)說(shuō)，優(yōu)點(diǎn)在于由于拆裝所需的時(shí)間縮短，生產(chǎn)車間停機(jī)時(shí)間減少。另一方面是反應(yīng)器頂蓋的密封。一般來(lái)說(shuō)，在反應(yīng)器具有超過(guò)約1.8萬(wàn)根管道的情況下，主要采用在反應(yīng)器頂蓋就位的情況下替換催化劑的技術(shù)。在過(guò)去，這樣的尺寸導(dǎo)致反應(yīng)器頂蓋密封件處反復(fù)地發(fā)生泄漏。反應(yīng)器制造商通過(guò)以固定的方式將反應(yīng)器頂蓋焊接至反應(yīng)器來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，但是這增加了拆裝的難度。這種反應(yīng)器的催化劑量在20-40公噸的范圍內(nèi)，并且通常，只有經(jīng)由僅60-100厘米內(nèi)徑的人孔才能將催化劑引入到反應(yīng)器上板的內(nèi)部區(qū)域(下文稱為內(nèi)部空間)中。
[0006]這發(fā)生在DE 102004023249 Al描述的工藝中，其借助于需要手動(dòng)穿過(guò)人孔給到充填人員的各個(gè)預(yù)先按比例配制的催化劑袋。在封閉殼管式反應(yīng)器的情況下，另一個(gè)困難在于內(nèi)部空間中工作高度較低。由于反應(yīng)器頂蓋呈凸形，這主要在靠近反應(yīng)器外壁的周邊區(qū)域是個(gè)問(wèn)題。反應(yīng)器中央的工作高度為約100-120厘米，而在周邊區(qū)域中，工作高度降低為約30-45厘米。
[0007]DE 202008004922 Ul提出了通過(guò)提供一種用于將充填材料如粒狀固體引入到殼管式反應(yīng)器中的裝料系統(tǒng)來(lái)簡(jiǎn)化并高度自動(dòng)化殼管式反應(yīng)器的裝填，其中，所述裝料系統(tǒng)包括具有多個(gè)計(jì)量室和可更換盒的充填設(shè)備，其中每個(gè)計(jì)量室伸出至供料裝置中，可更換盒可以放置在充填設(shè)備頂部并具有多個(gè)前室。當(dāng)可更換盒被放置在充填設(shè)備上時(shí)，前室能夠與充填設(shè)備的計(jì)量室流體連通。此時(shí)，使用的是運(yùn)輸車，其能夠容納并移動(dòng)裝料盒，并將裝料盒放置在充填設(shè)備上。然而，此處提出的設(shè)備具有使用不方便的缺點(diǎn)，并且所述設(shè)備也是借助于壓縮空氣進(jìn)行操作，這額外使得安裝困難。然而，首要地，沉重的被充填的可更換盒的輸送存在不小的安全風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)榭筛鼡Q盒可能穿過(guò)人孔落下而傷害裝料人員。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的目的是提供一種裝料系統(tǒng)，借助于所述裝料系統(tǒng)能夠簡(jiǎn)單并安全地充填殼管式反應(yīng)器。該目的是通過(guò)一種用于用充填材料例如催化劑成形體裝填殼管式反應(yīng)器的裝料系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所述裝料系統(tǒng)包括充填設(shè)備，且其特征在于所述裝料系統(tǒng)包括至少一根軟管或至少一根管子，所述至少一根軟管或至少一根管子具有在所述殼管式反應(yīng)器之外的外端部和在內(nèi)部空間中的內(nèi)端部，其中所述至少一根軟管或至少一根管子適用于將充填材料輸送至所述內(nèi)部空間中。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1示出了安裝在殼管式反應(yīng)器中的裝料系統(tǒng)的橫截面。
[0010]圖2示出了安裝在殼管式反應(yīng)器中的裝料系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0011]圖3示出了安裝在殼管式反應(yīng)器中的裝料系統(tǒng)的俯視圖。
[0012]圖4示出了所安裝的裝料系統(tǒng)的透視圖。
[0013]圖5示出了放大圖，其描繪了借助充填設(shè)備將充填材料引入到反應(yīng)管中。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明的一個(gè)關(guān)鍵方面在于充填材料3通過(guò)至少一根軟管5a或至少一根管子5b被輸送至殼管式反應(yīng)器2的內(nèi)部空間8中，以便借助充填設(shè)備4充填其內(nèi)存在的反應(yīng)管12。所以，為此所需的裝料系統(tǒng)I至少由裝料設(shè)備4、軟管5a或至少一根管子5b組成，軟管5a或管子5b具有在殼管式反應(yīng)器2之外的外端部6和在內(nèi)部空間8中的內(nèi)端部7，其中，所述至少一根軟管5a或至少一根管子5b適用于將充填材料3輸送至內(nèi)部空間8中。為此，充填材料3在位于殼管式反應(yīng)器2之外的外端部6處被引入到所述至少一根軟管5a或所述至少一根管子5b中，這樣，充填材料3再通過(guò)內(nèi)部空間8中的內(nèi)端部7離開(kāi)所述至少一根軟管5a或所述至少一根管子5b且可以被引入到充填設(shè)備4中。
[0015]DE 102005013845 Al中詳細(xì)地描述了充填設(shè)備4。充填設(shè)備4用來(lái)將充填材料3以可控制的方式引入到反應(yīng)管12中，以便在反應(yīng)管12中形成具有一限定量的充填材料3并具有一限定的堆積密度的充填材料3的床。充填設(shè)備4在反應(yīng)管12的管口的上部平面上操作，反應(yīng)管以稱作管板18的鋼板結(jié)束。充填設(shè)備4通常設(shè)計(jì)為可以在每一種情況下同時(shí)充填多個(gè)反應(yīng)管12。位于內(nèi)部空間8中且稱為內(nèi)部可更換盒10的可更換盒可以與充填設(shè)備4并置(juxtaposit1n)。內(nèi)部可更換盒10具有內(nèi)部前室11，用于裝填的限定量的充填材料3在進(jìn)入充填設(shè)備4之前臨時(shí)儲(chǔ)存在內(nèi)部前室11中。
[0016]當(dāng)充填殼管式反應(yīng)器2時(shí)，通常要移除反應(yīng)器的朝向反應(yīng)器的中心軸線伸入的上部分，即反應(yīng)器頂蓋21。根據(jù)本發(fā)明的殼管式反應(yīng)器2優(yōu)選為封閉殼管式反應(yīng)器2。封閉殼管式反應(yīng)器2的特征在于反應(yīng)器頂蓋21以固定的方式連接至剩余的反應(yīng)器殼體。因此，僅經(jīng)由一個(gè)或可選的多個(gè)開(kāi)口 9或通過(guò)人孔才能夠進(jìn)入。當(dāng)充填封閉殼管式反應(yīng)器2時(shí)，由反應(yīng)器殼體和管板18界定的反應(yīng)管12上方的內(nèi)部空間8僅能夠通過(guò)這些開(kāi)口 9進(jìn)入。
[0017]軟管5a或管子5b的數(shù)目?jī)?yōu)選為對(duì)應(yīng)于與軟管5a或管子5b連接的內(nèi)部可更換盒10的內(nèi)部前室11的數(shù)目。因此，隨后在每一種情況下被引入至每個(gè)獨(dú)立內(nèi)部前室11中的限定量的充填材料3可以被引入到每根軟管5a或每根管子5b中。接著，限定量的充填材料3可以例如在重力作用下從內(nèi)部可更換盒10的內(nèi)部前室11進(jìn)入到與內(nèi)部前室11連接的充填設(shè)備4中。在充填設(shè)備4的幫助下，充填材料3隨后以可控制的方式、即在每一種情況下以預(yù)定量和預(yù)定堆積密度進(jìn)入到反應(yīng)管12中，不會(huì)在反應(yīng)管12中形成中空空間。
[0018]作