專利名稱：用于固定床反應(yīng)器的包含過濾顆粒的可移除籃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于精煉的許多領(lǐng)域中的固定床反應(yīng)器的領(lǐng)域?？梢玫氖纠菤浠哂写笥?20°C、優(yōu)選地大于250°C的沸點的各種油餾份。更具體地本發(fā)明可應(yīng)用于處理重質(zhì)進料的過程中，重質(zhì)進料可能遭受催化床堵塞問題。在這種情形中，技術(shù)人員會知道在催化床本身上游使用一個或多個過濾床，是為了保護催化床不受堵塞。所述過濾床在堵塞之后必須用新過濾床來規(guī)則更換，這種變化的頻率很大程度取決于該過程以及堵塞顆粒的化學(xué)性質(zhì)。本發(fā)明的實質(zhì)目的在于，有利于并且減少用于這種過濾床更換的這些操作的頻率。其應(yīng)用領(lǐng)域是大的，且本發(fā)明與分配器板系統(tǒng)相容，在具有兩相(two-phase)流的固定床領(lǐng)域、尤其在采用氣-液向下流模式的過程的情形中，已經(jīng)開發(fā)出所述分配器板系統(tǒng)。當(dāng)將過濾顆粒填充到以并行向下流模式操作的氣_液反應(yīng)器的分配器板上時，可能出現(xiàn)麻煩。構(gòu)成床的過濾顆粒層是相對薄的，通常在數(shù)十個厘米厚，且針對床的深度均勻填充的困難很大程度上是由于在板上存在煙囪，該煙囪通常間隔在從100 mm至500 mm。致密填充也是困難的，因為所述煙 的存在將干擾在其附近的顆粒床水平。通過使用根據(jù)本發(fā)明的可移除籃，可在反應(yīng)器之外實施用過濾顆粒填充籃，這有利于操作且極大地加速了操作，因而操作局限于將填充好的籃定位在過濾板上。在每個籃中過濾顆粒的高度可以十分精確的方式在各個籃之間調(diào)節(jié)。在填充期間，常見的情形是，由于被過濾的顆粒與過濾顆粒成塊，過濾床構(gòu)成塊體，而該塊體僅能通過使用氣鉆或其它等同裝置來搗碎。該操作是昂貴且同時有損壞過濾板的煙囪和其它構(gòu)成元件的風(fēng)險。例如使用氣鉆還有損壞反應(yīng)器壁、尤其是腐蝕保護層的風(fēng)險。于是反應(yīng)器被弱化并且經(jīng)受大量腐蝕的風(fēng)險。本發(fā)明意味著，可避免用于可成塊的過濾床的搗碎操作，因為床由包含過濾顆粒的多個籃構(gòu)成，使得即使一些籃成塊，仍可能將其容易地移除。因此，本發(fā)明還可用于限制單元的停機時間。
背景技術(shù)：
在具有單相氣體或液體流或者具有兩相氣體和液體流的固定床反應(yīng)器的領(lǐng)域中的現(xiàn)有技術(shù)是大量的?，F(xiàn)僅參閱描述已知為過濾板的過濾系統(tǒng)的文獻，因為它更具體地在本發(fā)明尋求其應(yīng)用的包含堵塞顆粒的重質(zhì)進料領(lǐng)域中。在文獻FR 2889973中發(fā)現(xiàn)對于這類過濾板的描述，在文中反應(yīng)器具有氣相和液相的并行向下流。該文獻中描述的過濾板位于催化床的上游并且由固定到反應(yīng)器的壁上的平坦基部構(gòu)成，所述過濾板支撐一系列煙囪用于允許氣體進入到其上端、用于允許液體經(jīng)由其側(cè)向孔口進入、以及經(jīng)由其下端排出氣-液混合物。板支撐圍繞煙 的過濾床，所述床由過濾顆粒的至少一層構(gòu)成。
所述文獻并未提及處理和清潔過濾床的問題，本發(fā)明中構(gòu)成用于其的解決方案。 本發(fā)明不限于向下流反應(yīng)器的內(nèi)容而且還涉及向上流反應(yīng)器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明可限定為一種裝置，所述裝置具有包封固態(tài)過濾顆粒的可移除籃，所述籃的組件允許包裝整個過濾床(通常位于催化床上游)。術(shù)語“上游”應(yīng)當(dāng)被理解為按照反應(yīng)流體(或多種流體)的流動方向。在正文的其余部分中，術(shù)語“過濾床”用于指代過濾籃的組件。更具體地，本發(fā)明包括過濾裝置，其放置在以向下流或向上流模式運行的單相或兩相反應(yīng)器的催化床的上游，所述裝置包括包含具有主要尺寸dp的過濾顆粒的多個籃，所述籃由固定到反應(yīng)器壁的基部板支撐，所述基部板稱為過濾板?；@的組件以緊湊的方式覆蓋反應(yīng)器區(qū)段的至少中心部分，并且形成具有高度Hp的過濾床，每個籃由至少三個大致豎直的側(cè)向壁和下部壁限定，籃的側(cè)向壁和下部壁刺穿有孔口，該孔口的尺寸小于過濾顆粒的尺寸dp。術(shù)語“緊密包裝”意味著，在籃之間不存在空隙，因而形成反應(yīng)器的中心部分的連續(xù)覆蓋。在許多應(yīng)用中，且尤其對于加氫處理、選擇性氫化或轉(zhuǎn)化具有大于120°C沸點(優(yōu)選地，大于250°C )的殘渣或含烴餾份的過程，本發(fā)明的過濾裝置被結(jié)合到過濾板中，所述過濾板包括用于混合氣相和液相的豎直煙囪。因此，過濾籃的高度Hp小于所述煙囪的高度的值在從0到100 mm范圍內(nèi)。通常，過濾籃被煙囪限定，所述煙囪位于所述籃的側(cè)面的每個末端(也稱為角)。在與反應(yīng)器壁接觸的過濾籃(稱為周邊籃)與不與反應(yīng)器壁接觸的過濾籃(稱為中心籃)之間具有區(qū)別。在本發(fā)明的變型中，中心過濾籃橫貫有一個或多個中心煙囪。在本發(fā)明的另一變型中，與反應(yīng)器壁接觸的籃(稱為周邊籃)的一部分被移除并用過濾顆粒更換，所述過濾顆粒直接設(shè)置在將中心籃與反應(yīng)器壁分離的空間中。于是，過濾顆粒通常被分散地引入。一些相鄰籃可用螺栓固定、夾持或焊接到一起，以及用螺栓固定、夾持或焊接到板的水平表面，以便改進所述籃組件的剛度。在本發(fā)明的另一變型中，催化床的上層通常在從200 mm至1500 mm范圍內(nèi)的高度上方以與過濾籃相似的方式被包封在稱為催化籃的籃中。本發(fā)明的過濾裝置的應(yīng)用更具體地涉及加氫處理、選擇性氫化或轉(zhuǎn)化具有大于 120°C沸點(優(yōu)選地，大于250°C)的殘渣或含烴餾份的過程。


圖1示出了過濾籃的斜等軸測投影，其中示出了籃高度Hp和側(cè)面長度Lp ； 圖2提供了籃的上部區(qū)段的可能形狀的一些示例；
圖3用于示意該示例并且示出了基本籃(圖3a)和由中心煙囪橫貫的籃。
具體實施方式
如圖1所示的本發(fā)明的過濾籃由以下構(gòu)成至少三個大致豎直的側(cè)向壁1和下部壁2，所述下部壁由金屬網(wǎng)篩或Johnson類型網(wǎng)篩或者從刺穿有孔口的金屬板制成。網(wǎng)篩的 網(wǎng)眼或孔口的尺寸使得其嚴(yán)格小于包含在籃中固態(tài)顆粒的平均尺寸?；@的主要尺寸是高度Hp、一個側(cè)面的長度Lp，其限定所述籃的水平截面?；@的水平截面可以是三角形(在3個側(cè)向壁的情形中)、四邊形(在4個側(cè)向壁的情形中)或者具有彎曲形狀，以便符合反應(yīng)器壁的形狀。采用籃的組件以便包裝反應(yīng)器的整個區(qū)段，僅在相鄰籃的側(cè)向壁之間留有自由空間或功能間隙，以便允許籃被單獨地引入或移除，即籃并排布置。這是籃以緊湊方式覆蓋反應(yīng)器區(qū)段的至少中心部分的原因。接觸兩個相鄰籃的壁的顆粒被所述壁的厚度分離，從而防止在籃之間堵塞。具有與反應(yīng)器壁接觸的一個壁的籃具有對應(yīng)側(cè)向壁，其曲率匹配反應(yīng)器壁的曲率。然而，在一些情形中，這些周邊籃(Pp)或它們中的至少一些可被壓制。于是，過濾顆粒被直接引入到被包括在中心籃(Pc)的壁與反應(yīng)器壁之間的空間中。在具有向下流的氣體和液體的反應(yīng)器的情形中，籃的上部區(qū)段的形狀必須適納存在的煙 ，這些煙 (取決于具體情形)允許氣體通過或液體通過以及通常在所述煙 中氣體和液體混合通過。兩種情形是可能的
a)籃具有由煙囪3限定的角，且籃不具有用于中心煙囪通過的任何安置位。在實踐中， 因此，稱為基本籃的這種籃設(shè)置在相鄰煙囪之間并且匹配所述煙囪的間距。這是對應(yīng)于最小籃且因此對應(yīng)于包裝整個反應(yīng)器區(qū)段的最大數(shù)量籃的解決方案。這類籃的示例如圖2a、 圖2b、圖2c和圖3a所示。b)籃具有由煙囪3限定的角且由至少一個中心煙囪橫貫。在該情形中，籃覆蓋對應(yīng)于基本籃的多個區(qū)段的較大表面區(qū)域。例如，圖3b示出了具有六邊形形狀的籃，其中一個煙囪位于中心且6個煙囪中每個位于六邊形的每個角處。圖2d示出了具有三角形形狀的籃，其由中心煙囪橫貫，其中一個煙囪在每個角且兩個煙囪在三角形的每側(cè)?；@的高度Hp通常小于或等于煙囪的高度?；@通常設(shè)置有抓持裝置，用于借由塞孔圈類型的系統(tǒng)來抓握該籃。本發(fā)明的過濾裝置包括多個籃，其包含具有主要尺寸(dp)的過濾顆粒，所述籃由固定到反應(yīng)器壁的基部板支撐，所述基部板稱為過濾板。所述籃與可能的形狀大致相同，不同之處在于籃接觸反應(yīng)器壁，所述籃具有其對應(yīng)壁的彎曲部分，以便匹配反應(yīng)器壁4的形狀?；@的組件包裝反應(yīng)器區(qū)段的至少中心部分，且形成具有高度Hf的過濾床，每個籃由至少三個大致豎直側(cè)向壁以及下部壁限定，所述側(cè)向壁限定三角形或四邊形截面或者任何其它幾何形狀，從而允許籃被插入到煙囪之間。側(cè)向壁和下部壁刺穿有孔口，孔口的尺寸小于過濾顆粒(dp)的尺寸。不具有與反應(yīng)器壁接觸的任何壁的籃稱為中心籃，并且可與具有與反應(yīng)器壁接觸的一部分壁的籃(稱為周邊籃)區(qū)別開。在本發(fā)明的變型中，稱為周邊籃的籃的接觸反應(yīng)器壁的一部分可被壓制并且用過濾顆粒更換，所述過濾顆粒直接設(shè)置在將中心籃與反應(yīng)器壁分離的空間中。
籃由其側(cè)向壁的數(shù)量、所述側(cè)向壁的高度Hp以及其一側(cè)的長度Lp在幾何形狀上限定。圖3示出了用于籃區(qū)段的若干可能形狀。在支撐籃的過濾板具有煙囪的情形中，這通常是用于兩相流反應(yīng)器的情形中，籃具有可能是三角形或四邊形的截面，并且三角形或四邊形的角對應(yīng)于煙囪的定位，如從圖3 可見的。在一些情形中，稱為中心籃的籃可由煙囪橫貫，藉此增加了幾何形狀的可能性?；@可用螺栓固定、夾持或焊接到一起以及用螺栓固定、夾持或焊接到支撐籃的板的水平表面上。籃的構(gòu)思還可應(yīng)用到催化床自身的一部分上，從而將催化籃的高度限制在200 mm 與1500 mm之間。清楚地，本發(fā)明的范圍包括使用過濾籃和催化籃兩者。根據(jù)本發(fā)明，示例
該示例示出了用于具有在150°C至200°C之間沸點的餾份的選擇性氫化的反應(yīng)器的過濾籃的定尺寸的兩種情形。該反應(yīng)器設(shè)置有接觸反應(yīng)器壁的分配器板并且設(shè)置有煙囪，以混合氣體和液體。分配器板、煙囪和過濾籃的主要特征示出如下 -催化床的直徑1 m；
-煙囪的特征 直徑25 mm ； 煙囪的間距:150 mm； 高度:350 mm ； 煙囪的總數(shù)量31; 煙囪刺穿有
3個位于距板的高度50 mm且彼此間隔120°的9 mm孔；
3個位于催化劑上部水平上方250 mm且彼此間隔120°的9 mm孔。-過濾床高度270mm ； -過濾籃高度310 mm。沒有籃接觸反應(yīng)器壁。在被包括在反應(yīng)器壁與中心籃之間的空間中，使用籃中的相同顆粒實施散裝填充?？上薅ɑ@的兩種設(shè)計，該兩種設(shè)計都滿足用于包裝反應(yīng)器的需求。通過吊車或任何其他提升裝置，每個籃設(shè)置有用于容易處理的裝置。-設(shè)計1過濾床由如下構(gòu)成基本籃，即裝配在煙囪之間，即，3+9+9+9+9+3=42個籃(見圖3)；
-設(shè)計2 過濾床由如下構(gòu)成由中間煙囪橫貫的籃S卩，7個籃，其是六邊形形狀(見圖3)。
權(quán)利要求
1.一種放置在反應(yīng)器的催化床上游的分配和過濾裝置，所述反應(yīng)器運行在向下流或向上流模式，所述裝置包括多個籃，所述籃包含具有主要尺寸(dp)的過濾顆粒，所述籃由固定到反應(yīng)器壁的板支撐，所述板稱為過濾板，籃的組件以緊湊的方式覆蓋反應(yīng)器區(qū)段的至少中心部分并且形成具有高度Hp的過濾床，每個籃由至少三個大致豎直側(cè)向壁和下部壁限定，籃的側(cè)向壁和下部壁刺穿有孔口，孔口的尺寸小于過濾顆粒的尺寸(dp)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配和過濾裝置，其中，當(dāng)過濾板包括豎直煙@時，過濾籃的高度Hp小于所述煙囪的高度的值在從0至100 mm范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分配和過濾裝置，其中，過濾籃由位于所述籃的側(cè)面的每個末端處的煙囪限定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分配和過濾裝置，其中，中心過濾籃由一個或多個中心煙囪橫貫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配和過濾裝置，其中，接觸反應(yīng)器壁的籃的一部分被省除并且由過濾顆粒更換，所述籃稱為周邊籃，所述過濾顆粒直接設(shè)置在將中心籃與反應(yīng)器壁分離的空間中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配和過濾裝置，其中，相鄰籃的一部分或全部用螺栓固定、夾持或焊接到一起和/或用螺栓固定、夾持或焊接到板的水平表面上，以便改進所述籃的組件的剛度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配和過濾裝置，其中，過濾籃補充有籃，所述籃在形狀上類似于所述過濾籃并且所述籃在從200至1500 mm范圍的高度上方包封催化床的上層。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配和過濾裝置的應(yīng)用，所述分配和過濾裝置應(yīng)用到加氫處理、選擇性氫化或轉(zhuǎn)化具有大于120°C、優(yōu)選地大于250°C的沸點的殘渣或含烴餾份的過程中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于固定床反應(yīng)器的包含過濾顆粒的可移除籃。放置在以向下流或向上流模式運行的反應(yīng)器的催化床上游的過濾裝置包括多個籃，所述籃包含具有主要尺寸(dp)的過濾顆粒，所述籃由固定到反應(yīng)器壁的基板支撐，所述基板稱為過濾板，籃的組件覆蓋反應(yīng)器區(qū)段的至少中心部分并且形成具有高度Hp的過濾床。所述過濾裝置用于加氫處理、選擇性氫化或轉(zhuǎn)化具有大于120℃、優(yōu)選地大于250℃的沸點的殘渣或含烴餾份的過程應(yīng)用中。
文檔編號C10G45/00GK102233252SQ20111011658
公開日2011年11月9日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者庫迪爾 A., 布瓦耶 C., 巴澤爾-巴希 F., 吉巴爾 I. 申請人:Ifp 新能源公司