用于将热电偶安装在填充有催化剂的反应管内部的设备制造技术

一种用于使温度测量装置在将填充有催化剂的反应管内部居中的装置，该装置包括多个可充气式气囊，该多个可充气式气囊机械地和流体地附接至定心环。地附接至定心环。地附接至定心环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将热电偶安装在填充有催化剂的反应管内部的设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年10月28日提交的美国专利申请号16/665,377的优先权，该美国专利申请根据35U.S.C.
§
119(a)要求优先权权益，该美国专利申请的全部内容通过援引并入本文。

技术介绍

[0003]蒸汽甲烷重整器(SMR)是一种利用热量、压力和催化剂将甲烷(CH4)和蒸汽(H2O)转化为氢气(3H2)和一氧化碳(CO)的工业设备。CH4和H2O在填充有催化剂的管中相互反应，这些管被封闭在为形成H2和CO的吸热反应提供热量的熔炉内。为了使这种吸热反应得以进行，需要非常高的熔炉温度。通常，温度将在700℃至1,000℃(1,292
°
F至1,832
°
F)之内，而压力的范围通常可以为3巴至25巴。
[0004]一些公司制造了可以插入反应管中的热电偶，通过这些热电偶，可以沿着管的长度测量温度。了解此SMR管内部温度是有价值的，这样可以监测SMR反应，可以优化工艺，并且可以预测管失效。
[0005]安装这些SMR管内部热电偶可能具有挑战性，因为这些热电偶需要在催化剂围绕这些热电偶安装之前进行安装。
[0006]本专利技术概述了一种设备，通过该设备安装反应管内部热电偶并且使其居中，然后将催化剂装填至管中。

技术实现思路

[0007]一种用于使温度测量装置在将填充有催化剂的反应管内部居中的装置，该装置包括多个充气气囊，该多个充气气囊机械地和流体地附接至定心环。
附图说明
[0008]为了进一步理解本专利技术的本质和目的，应结合附图来参考以下详细说明，在附图中类似的元件被赋予相同或类似的附图标记，并且在附图中：
[0009]图1是如本领域已知的反应管和催化剂弹簧的截面视图的示意性表示。
[0010]图2是根据本专利技术的一个实施例的反应管和催化剂弹簧的截面视图的示意性表示，其中有多气囊定位系统。
[0011]图3a是根据本专利技术的一个实施例的反应管的截面视图的示意性表示，其中有单个温度测量装置。
[0012]图3b是根据本专利技术的一个实施例的反应管的截面视图的示意性表示，其中有一串多个温度测量装置。
[0013]图4是根据本专利技术的一个实施例的反应管和定心环的截面视图的示意性表示。
[0014]图5是根据本专利技术的一个实施例的反应管和已充气的多气囊定位系统的截面视图的示意性表示。
[0015]图6a是根据本专利技术的一个实施例的未充气的多气囊定位系统的截面视图的示意性表示。
[0016]图6b是根据本专利技术的一个实施例的未充气的多气囊定位系统的等距视图的示意性表示。
[0017]图7是根据本专利技术的一个实施例的已充气的多气囊定位系统的截面视图的示意性表示。
[0018]图8是根据本专利技术的一个实施例的位于反应管的底部处的未充气的多气囊定位系统的等距视图的示意性表示。
[0019]图9是根据本专利技术的一个实施例的位于反应管的底部处的已充气的多气囊定位系统的等距视图的示意性表示。
[0020]图10是根据本专利技术的一个实施例的位于反应管的底部处的已充气的多气囊定位系统的等距视图的示意性表示，其指示了催化剂引入至管中。
[0021]图11是根据本专利技术的一个实施例的位于反应管的底部处的已充气的多气囊定位系统的等距视图的示意性表示，其中催化剂填料完成。
[0022]图12是根据本专利技术的一个实施例的重新定位至反应管内的下一个位置的未充气的多气囊定位系统的等距视图的示意性表示。
[0023]元件附图标记
[0024]101＝反应管(SMR管)
[0025]102＝管内表面
[0026]103＝定心环
[0027]104＝多个充气气囊
[0028]106＝温度测量装置
[0029]107＝加压气体导管
[0030]109＝多个充气气囊之间的区域(用于催化剂填充)
[0031]110＝多气囊定位系统(包括定心环103和多个充气气囊104)
[0032]112＝催化剂
[0033]113＝反应管的底部(远端)
[0034]114＝反应管的顶部(近端)
[0035]115＝催化剂弹簧
[0036]116＝定心环和催化剂弹簧的系绳
[0037]117＝振动装置
[0038]118＝压缩气体源
[0039]119＝压缩气体源阀
[0040]122＝压缩空气放泄阀
[0041]123＝远端网状盘
具体实施方式
[0042]以下描述了本专利技术的说明性实施例。虽然本专利技术易受各种修改和替代形式的影响，但其具体实施例已通过举例在附图中示出并且在本文中详细描述。然而，应理解的是，
本文中对具体实施例的说明不旨在将本专利技术限于所披露的具体形式，而是相反地，其意图是涵盖落入如由所附权利要求限定的本专利技术的精神和范围内的所有修改、等效物以及替代物。
[0043]当然，将了解的是，在任何这类实际实施例的研制中，必须做出许多对实现方式特定的决策来实现开发者的特定目标(例如，遵守与系统相关及与商业相关的约束)，这些特定目标将随实现方式的不同而变化。此外，将了解的是，这样的发展工作可能是复杂且耗时的，但是对获得本披露益处的本领域普通技术人员而言仍是常见的保证。
[0044]术语“约1英尺”意指在条件允许的情况下尽可能接近一英尺。如本文所用，“约1英尺”被定义为意指12英寸加减20％。同样，“约5英尺”被定义为60英寸加减20％。
[0045]术语“基本上竖直的取向”意指在条件允许的情况下尽可能接近竖直方向。术语“基本上竖直的取向”意指充分竖直，使得从本领域技术人员的角度来看，本专利技术的表现就如同管精确竖直一样。如本文所用，“基本上竖直的取向”被定义为与实际的竖直方向相差10度以内、优选地在实际的竖直方向的5度以内。
[0046]概括而言，提供了一种使用密相催化剂装填技术的方法。定心环使用多个充气气囊(通常是3个)在重整器管内居中，该多个充气气囊将允许催化剂在该多个充气气囊之间穿过开口并进入反应管的下部空置空间。开始时，气囊被定位在管的催化剂层上方。或者，如果管完全空置，那么气囊被定位在管的端部上方。管端部(或催化剂层)上方的距离可以变化，但约12英寸是典型的。气囊通常使用氮气或干燥的日用空气进行充气。然后，使用“密相装填”技术将催化剂引入至气囊的高度正下方。然后，将气囊重新定位，通常在催化剂层上方1英尺，并重复该过程，直到管装满催化剂为止。
[0047]图1和图2表示使用该装置和方法的蒸汽甲烷重整器(SMR)管101的截面视图。至少三个充气气囊104中的每个充气气囊的一个端部附接至定心环103的周边、并且优选地围绕该周边均匀地间隔开。如图6a(截面视图，未充气)、图6b(等距视图，未充气)、以及图7(截面视图，已充气)所指示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于使温度测量装置在将填充催化剂的反应管内部居中的装置，该装置包括多个充气气囊，该多个充气气囊机械地和流体地附接至定心环。2.如权利要求1所述的装置，其中，该多个充气气囊包括三个充气气囊。3.如权利要求1所述的装置，其中，加压气体导管流体地附接至压缩气体源。4.如权利要求1所述的装置，其中，该多个充气气囊被配置为在被充气时使该定心环在反应管内居中。5.如权利要求1所述的装置，其中，在充气时，该多个充气气囊被配置成包括催化剂穿过其中的多个开放区域。6.一种用于使温度测量装置在将填充有催化剂的反应管内部居中的装置，该装置包括：
·
定心环，该定心环具有内部和外部、被配置为将温度测量装置和加压气体导管容纳在该内部中，
·
多个充气气囊，该多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：