在辐流式反应器中盛装催化剂的装置和方法制造方法及图纸

一种辐流式反应器中盛装置催化剂的装置，包括一组催化剂罐。每个罐都由一个圆柱体以其轴向平面分割而成的一扇形体。每个催化剂罐的截面积的大小，使它能够通过设在辐流式反应器上部或下部的开侧的滤网。它还包括设在液体入口一侧的滤网和设在液体出口一侧的滤网。各催化剂罐可组装成辐流式反应器的圆柱形催化剂床。该催化剂罐在其入口侧与出口侧间的整个圆柱形催化剂高度上有均匀的径向厚度。可以单独地从反应器中取出需要检修的催化剂罐。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在辐流式反应器中，如在精炼石油厂的重整反应器及生产铵厂的铵合成装置或类似设备中，盛装催化剂的装置和方法。由于辐流式反应器具有使流体与颗粒催化剂间进行高效率的接触特性，而适宜用作精炼石油厂的重整反应器或是生产铵厂的铵合成装置。众所周知，辐流式反应器，可以使加工的材料以径向向内流过催化剂床进入与出口导管相通的空腔中，该催化剂床通常为竖直放置的圆柱形构造。因此，要制造一台辐流式反应器，就必须构造一个竖直设置的圆柱形催化剂床。下面将介绍两种建造这样的圆柱形催化剂床的传统方法。建造圆柱形催化剂床的传统方法之一，是使用如附图说明图10中所示的中心管状滤网a和贝壳形滤网b。为了形成大量的缝隙c和加工的便利、贝壳形滤网b采用较薄的切片状，其贝壳形是为了防止变形或被压偏。由于贝壳形滤网b的强度不足以承受填充在催化剂床中催化剂的压力，所以把这些贝壳形滤b沿着反应器d的内表面放置。中心管状滤网a以自支撑方式竖直设置在反应器d的中心区域。因为需要承受很强的催化剂压力的中心管状滤网是由金属线网或冲孔板构成的，故缺乏足够的强度以承受催化剂的压力。所以，在中心管状滤网的内部设置了一个较厚的冲孔管e以加强它。这些贝壳形滤网b和中心管状滤网a是彼此分开安装的，在滤网a和b分别安装完毕后，催化剂就被填入在中心管状滤网a和贝壳形滤网b之间形成的环形区域中，结果就构成了一个竖直设置的圆柱形催化剂床。在使用辐流式反应器时，液体通常从位于反应器d上部的入口f流入，然后从贝壳形滤网b进入圆柱体催化剂床中，经过预定的催化反应、汇集到中心管状滤网a中，并流向位于反应器d下部的出口。相反、液体也可从中心管形滤网a流入，从贝壳形滤网b中汇集起来并流出反应器。同样，液体的入口可以设在反应器的下部，而出口在反应器的上部。构成辐流式反应器中圆柱形催化剂床的另一种方法，如图11所示，采用了一个内圆柱形滤网g和一个外圆柱形滤网h。内圆柱形滤网g与图10中的中心管形滤网a结构相似，并按与中心管形滤网a基本相同的方式安装。外圆柱滤网h，与图10中贝壳极滤网b不同，以自支撑方式安装，为皮，具有加强的圆柱形构造。把催化剂填入内、外圆柱形滤网g和h之间所形成的区域中，而构成圆柱形催化剂床。然而，迄今为止，这些传统的辐流式反应器，还存在尚未解决的若干问题。首先，为了在辐流式反应器中，得到高效率的催化反应，液体与催化剂的接触时间，即液体通过催化剂通道的距离，是需要均匀的。为此，催化剂床在其整个高度上，在径向上应具有均匀的厚度，亦即在圆柱体构造的所有横断面上，都具有均匀的半径。在采用如图10所示的贝壳形滤网b和中心管形滤网a的辐流式反应器中，由于圆柱体形催化剂床的外周边，是由贝壳形滤网b的形状所限定的。因此，其催化剂床在径向上的厚度是不均匀的。在辐流式反应器中，催化反应一般都是在高温高压下进行的。因为贝壳形滤网b是沿反应器d的内壁设置的，由于反应器开动或停止时，出现热胀冷缩现象，使得相邻的贝壳形滤网b之间的间隙趋向于扩大。这就引起一部分催化剂、通过相邻的贝壳形滤网b之间形成的间隙、进入反应器d的内壁与贝壳形滤网b的背面之间的间隙中，从而造成催化反应效率的损失。此外，当固定在反应器底板上的中心管形滤网a，由于安装误差，而发生轻微倾斜时，则中心管形滤网，尤其是其上部，相对于反应器d的内壁、就不再处于中心位置，从而造成圆柱催化剂床无法在径向上得到均匀的厚度。因此，在采用贝壳形滤网b和中心管形滤网a的辐流式反应器中，构成具有均匀的径向厚度的圆柱形催化剂床是十分困难的。在采用内圆柱形滤网g和外圆柱形滤网h的辐流式反应器中，不再使用贝壳形滤网b，所以如上所述，在采用贝壳形滤网b的辐流式反应器中，催化剂床厚度不均匀的固有缺陷就不存在了。然而，因为圆柱形滤网g和外圆柱形滤网h是独立安装的，并且彼此是分开的，所以在这种辐流式反应器中，存在着与采用贝壳形滤网b的辐流式反应器相同的问题，那就是由于安装误差造成的内圆柱形滤网g和外圆柱形滤网h之间轻微的倾斜，导致圆柱形催化剂床径向厚度不均匀。所以，用这种辐流式反应器、构造具有均匀厚度的圆柱形催化剂床也是困难的。除了上述由于滤网部件的形状，和由于安装误差引起的柱面滤网的倾斜造成的难于得到具有均匀厚度的圆柱形催化剂床的部题之外，在这些传统的辐流式反应器中，当其具有的尺度是相当大时，在此情况下，即使贝壳形和中心管形滤网之间，或在外圆柱形滤网之间没有倾斜，要在这些反应器中竖直放置的圆柱形催化剂床在其整个高度上得到均匀的径向厚度也是困难的。在一个大型的辐流式反应器中，用于催化剂床的催化剂的量是很大的，催化剂作用于圆柱形滤网上的压力，在催化剂床的下部会变得较大。因为圆柱形滤网是固定在反应器的底部和顶部上，所以在圆柱形滤网的顶部和底部附近、圆柱形催化剂床较靠上和较靠下的部分，具有基本相同的径向厚度。但是在沿圆柱催化剂床的高度方向上，在其中部区域，由于催化剂的压力作用，使圆柱形滤网倾向于向催化剂床的外侧弯曲，从而导致圆柱形催化剂床中间部分的厚度大于圆柱形滤网的顶部和底部附近部分的厚度。尤其在使用强度比冲孔板滤网弱的楔形金属丝滤网作为圆柱形滤网的情况时更是如此。所以，要使用柱形催化剂床在其整个高度上，都具有均匀的径向厚度是困难的。在辐流式反应器中，存在的另一问题是，即使催化剂床的厚度是均匀的情况下，液体也不一定直接地并严格地沿催化剂床的径向流动，有时，根据催化剂填充的状况，液体会沿偏离径向的方向流动。也就是说，液体更易于流向催化剂床中催化剂填充较疏松的部分，而不易流向催化剂填充较密实的部分，因而引起液体的偏流。所以，液体通过催化剂床的通道的距离，依赖于圆柱形催化剂床中催化剂填充状态而变化，从而造成催化反应产物的不均匀。对于辐流式反应器，在其工作一定时间以后，就需要检查反应器的滤网部分，如果需要还得进行修理。在滤网部分进行检查和修理时，不论是图10所示类型还是图11所示类型的辐流式反应器，所有填充在圆柱形催化剂床中的催化剂都必须从反应器取出。在对滤网部分检修之后，催化剂还必须重新填入圆柱形催化剂床中。滤网部分的修理、通常是在辐流式反应器的外面进行。在一个化工厂里，在对辐流式反应器进行这样的定期检查时，要暂时关闭所有设备，因此在恢复设备运转之前，只允许很短的时间。所以，在这样短的设备停止运转的时间里，需要大量人力来完成这种检修工作。因此，从圆柱体形催化剂床中，取出和重新装填所有的催化剂，不仅需要大量的人力、物力，也还会损耗昂贵的催化剂、降低催化剂的质量，因而对催化剂反应的效率产生不利的影响。除了需要检查反应器的整个滤网部分之外，还有一种情况，不是整个滤网而仅仅是滤网的某一部分需要检查或修理。即使在这种情况下，在传统的辐流式反应器中，为检查或修理某一部分滤网，也必须将所有的催化剂取出。为了便于从辐流式反应器中取出催化剂，在美国专利3，758，279中公开了一种辐流式反应器，其中的催化剂床，包括一组同轴放置的筒，每个筒由一个底部件和一个顶部件以及由冲孔板制成的滤网把其围封住。在这种辐流式反应器中，每个筒可以单独从反应器中取出，如果需要，可以更换任何一个筒中的催化剂。这种采用同轴筒形催化剂床的现有技术的辐流式反应器，便于将催化剂从反应器中取出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在辐流式反应器中盛装催化剂的装置，其特征在于它包括一组催化剂罐，每个罐都由一个圆柱体沿其轴向平面分割而成的一扇形体，其横截面的大小使其能够通过设在反应器上部或上部的一个开口放入或取出，它还包括设置在液体入口一侧的第一滤网和设置在液体出口一侧的第二滤网，把所说的这一组催化剂罐组装在一起而构成辐流式反应器的圆柱形催化剂床。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：永冈忠义，
申请(专利权)人：株式会社永冈，
类型：发明
国别省市：JP[日本]