[发明专利]插入物插入催化反应器的通道内

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将插入物插入催化反应器的通道内的改进的设备和方法。这样的插入物可以携带催化材料。

背景技术

催化反应器提供这样的环境，即，在所述环境中可以使用催化剂提高化学反应的速度和效率。许多不同类型的反应可以被催化，例如，燃烧、蒸汽甲烷重整和费托合成；这些反应可以全部在气液转化过程中使用。对于GTL转化过程，已知有不同类型的催化反应器，例如，浆床反应器、固定床反应器和紧凑型反应器。紧凑型反应器包括多个通道，所述多个通道延伸通过反应器块，以便提供较大的表面积以用于在不同容积的反应器内的热交换。在紧凑型反应器中，催化剂设置在表面上，并且使反应物与该表面接触。具有催化材料的通道的涂层壁是可行的，但是为了将与催化剂接触的反应物的体积最大化，通道将必须是非常小的。因此，已经建议催化剂可以安装到一个或多个金属结构上，所述金属结构因此可以称为携带催化剂的插入物，所述一个或多个金属结构被引入到反应器通道中的每个中。每个插入物都可以具有与供插入的通道基本相同的长度。

例如，这种插入物可以是蜂巢结构、翅片结构，或可以包括一个或多个波纹箔。这样的插入物提供较大的表面积以用于在小容积内的催化剂，并且插入物可以具有足够高的空隙度，所述足够高的空隙度不过度阻碍反应体流过通道。另外，如果在使用期间具有会耗尽催化剂的风险，则总体上可以通过简单地替换催化剂插入物而容易地增加反应器的有效寿命。

较大的反应器可以限定几千个反应器通道，导致插入物的插入将会是耗时的。还必须小心地执行插入以避免损坏插入物和避免阻塞流动通道的风险。这会是有问题的，这是因为插入物的横截面积通常仅略小于通道自身的横截面积，以便将反应体可能绕开插入物的程度最小化。此外，陶瓷涂覆的插入物是高磨损性的，并且因此难以搬运。因为制造公差，不可避免地具有会在插入期间卡住插入物的风险，并且用于插入插入物的自动系统应当能够解决该问题。

在WO2010/046700（CompactGTL公司）中说明了一种用于将催化剂支撑件插入反应通道中的设备，但是将期望的是这样的设备，即，所述设备可以更加迅速地操作并且更加可靠地处理任何卡住的插入物。

发明内容

根据本发明，提供一种用于将至少一个插入物插入多个反应器通道中的每个中的插入设备，所述设备包括：

用于将匣盒支撑在进给位置处的装置，所述匣盒构造成布置多个插入物；

运输机构，所述运输机构限定至少两个支撑通道和用于在与进给位置相邻的输入位置与输出位置之间重复地运输每个支撑通道的装置，所述至少两个支撑通道每个都构造成保持单个插入物；

进给机构，所述进给机构将一个插入物从在进给位置处的匣盒进给到在输入位置处的运输机构的支撑通道中；

转移机构，所述转移机构用于将插入物从运输机构的输出位置转移到反应器通道中；和

对准机构，所述对准机构确保正转移到反应器通道中的插入物与反应器通道对准。

运输机构可以限定多个支撑通道，所述多个支撑通道布置成穿过介于输入位置与输出位置之间的至少一个中间位置，并且所述多个支撑通道布置成使得保持插入物的支撑通道在相继的位置之间步进运动。

运输机构将输入位置与输出位置分离，并且从而随着插入物可以在与插入物插入反应器通道中同时地进给到支撑通道之一中，使更加迅速的操作是可行的。如果运输机构限定多个穿过这样的中间位置的支撑通道，则借助在每个中间位置处的插入物提供缓冲，所述缓冲抵抗在输入位置处提供插入物时的任何延迟；例如，当空匣盒用满匣盒替换时，执行该替换所耗费的时间不必影响插入处理，因此运输机构可以被致动成在不停止的情况下通过多个步骤向前运动，直到下一个插入物到达输出位置为止。