JP2000051679A - 反応器管装填装置 - Google Patents
反応器管装填装置Info
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/0015—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
- B01J8/003—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor in a downward flow
-
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- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】多管反応器のためのより簡便かつ融通のきく装
填システムを提供する。 【解決手段】 反応器管が実質的に垂直であり、かつ上
下の管板により共に保持される多管反応器に、固体粒子
を配給する装填装置において、該装填装置は複数の分離
した多角形（すなわち、三角形、四角形または六角形）
の板を含み、各多角形板は１〜３０個の孔を有し、各孔
は１個の反応器管に対応し、各孔は該反応器管の内径の
９５％以下かつ装填される単粒子の最大直径の１．１倍
以上の直径を有し、該多角形板は各反応器管に対応する
孔を保持するための固定手段をも有することを特徴とす
る、前記装填装置。
填システムを提供する。 【解決手段】 反応器管が実質的に垂直であり、かつ上
下の管板により共に保持される多管反応器に、固体粒子
を配給する装填装置において、該装填装置は複数の分離
した多角形（すなわち、三角形、四角形または六角形）
の板を含み、各多角形板は１〜３０個の孔を有し、各孔
は１個の反応器管に対応し、各孔は該反応器管の内径の
９５％以下かつ装填される単粒子の最大直径の１．１倍
以上の直径を有し、該多角形板は各反応器管に対応する
孔を保持するための固定手段をも有することを特徴とす
る、前記装填装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多管反応器に固体
粒子、特に触媒粒子を装填するための装置及びそれを用
いる方法に関する。
粒子、特に触媒粒子を装填するための装置及びそれを用
いる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】いわゆる多管反応器は、本質的には、シ
ェル内に数千本まであるいは何万本もの実質的に垂直な
反応器管を収容したシェルアンドチューブ形熱交換器で
あり、各反応器管は、触媒粒子の固定床を収容し、シェ
ル内の管の間を循環する流体で外部から冷却される。多
管反応器は、高発熱反応、例えばエチレンのエポキシ化
に使用される。反応器管の横断面は比較的小さい（例え
ば２０−５０ｍｍ）が、その長さは大である（例えば
１．５〜２０ｍ）。反応器管の内部では、反応器管が上
下の管板により共に保持される。反応器シェルは、管板
上に上部ドームを形成し、そこで、保守作業、例えば該
反応器管に触媒粒子を装填又は再装填することを行え
る。上部ドームを取り外し可能な反応器もある。狭く細
長い反応器管への触媒（その粒子は、一般に管の内径よ
りあまり小さくない）の装填又は再装填は、困難かつ時
間がかかる。各管内部及びすべての管間の触媒粒子の均
等分布が重要であるが、達成するのが難しい。装填の
間、「ブリッジング」として知られる状態を回避するた
めに、反応器管に同時に入る粒子の数にその最大寸法を
掛けたものが、反応器管の内径に関して十分に小さいこ
とが極めて重要である。「ブリッジング」は、数個の粒
子が管に同時に入って落下し、一部が一緒に管下方に詰
め込まれ、そしてそれらの下に空所(void space)を残す
ときに起こり、不均等かつ不完全に装填された管という
結果となる。上記した細長い反応器管を装填する際に、
これらの管に粒子が一個ずつ入ることを保証することが
最良である。さらに、特にエチレンエポキシ化反応（気
相反応体がかかわり、かつ非常に発熱的である）におけ
る要件は、各反応器管の上部の小区域に触媒を入れない
でおくことである。
ェル内に数千本まであるいは何万本もの実質的に垂直な
反応器管を収容したシェルアンドチューブ形熱交換器で
あり、各反応器管は、触媒粒子の固定床を収容し、シェ
ル内の管の間を循環する流体で外部から冷却される。多
管反応器は、高発熱反応、例えばエチレンのエポキシ化
に使用される。反応器管の横断面は比較的小さい（例え
ば２０−５０ｍｍ）が、その長さは大である（例えば
１．５〜２０ｍ）。反応器管の内部では、反応器管が上
下の管板により共に保持される。反応器シェルは、管板
上に上部ドームを形成し、そこで、保守作業、例えば該
反応器管に触媒粒子を装填又は再装填することを行え
る。上部ドームを取り外し可能な反応器もある。狭く細
長い反応器管への触媒（その粒子は、一般に管の内径よ
りあまり小さくない）の装填又は再装填は、困難かつ時
間がかかる。各管内部及びすべての管間の触媒粒子の均
等分布が重要であるが、達成するのが難しい。装填の
間、「ブリッジング」として知られる状態を回避するた
めに、反応器管に同時に入る粒子の数にその最大寸法を
掛けたものが、反応器管の内径に関して十分に小さいこ
とが極めて重要である。「ブリッジング」は、数個の粒
子が管に同時に入って落下し、一部が一緒に管下方に詰
め込まれ、そしてそれらの下に空所(void space)を残す
ときに起こり、不均等かつ不完全に装填された管という
結果となる。上記した細長い反応器管を装填する際に、
これらの管に粒子が一個ずつ入ることを保証することが
最良である。さらに、特にエチレンエポキシ化反応（気
相反応体がかかわり、かつ非常に発熱的である）におけ
る要件は、各反応器管の上部の小区域に触媒を入れない
でおくことである。
【０００３】従来、実際には、各反応器管の上端に漏斗
を置き、粒子を個々の管に注入することが慣例であっ
た。このような手順は、今日では、充填しなければなら
ない管の数の多さのために容認できない。ＵＳ−Ａ−
３，２２３，４９０（１９６５年１２月１４日発行）に
は、（ａ）反応器管上に載せる穴あき板であって、その
穿孔が反応器管のパターン及び間隔に対応した板；並び
に（ｂ）穴あき板に嵌め込み、かつ対応の反応器管の中
に延びる、（各管につき１個の）充填管からなる反応器
管装填機が開示されている。操業時には、穴あき板上に
触媒を降ろし、該板を振動機構により揺り動かすので、
触媒粒子は１個ずつ、該充填管を通って反応器管の中へ
進むことになる。同文献は、該充填管がその上端まで触
媒で装填された後反応器管から除去される際に、その内
容物が反応器管をその上端より下の所定点まで埋めるよ
うな長さの充填管でできてもよいとつけ加えている。Ｇ
Ｂ−Ｂ−２１８６２０９（１９８９年２月１日発行）に
も、反応器管上に載せた板、及び該板に嵌め込みかつ対
応の反応器管の中に延びる充填管からなる反応器管充填
装置が開示されている。最初の文献との相違は、該充填
管が該板にしっかりと連結されること、及び振動機構が
示されていないことである。この文献による装置の機能
は、すべての反応器管を、上端より下の一定レベルまで
充填することを保証することである。ブリッジング現象
は、述べられていない。
を置き、粒子を個々の管に注入することが慣例であっ
た。このような手順は、今日では、充填しなければなら
ない管の数の多さのために容認できない。ＵＳ−Ａ−
３，２２３，４９０（１９６５年１２月１４日発行）に
は、（ａ）反応器管上に載せる穴あき板であって、その
穿孔が反応器管のパターン及び間隔に対応した板；並び
に（ｂ）穴あき板に嵌め込み、かつ対応の反応器管の中
に延びる、（各管につき１個の）充填管からなる反応器
管装填機が開示されている。操業時には、穴あき板上に
触媒を降ろし、該板を振動機構により揺り動かすので、
触媒粒子は１個ずつ、該充填管を通って反応器管の中へ
進むことになる。同文献は、該充填管がその上端まで触
媒で装填された後反応器管から除去される際に、その内
容物が反応器管をその上端より下の所定点まで埋めるよ
うな長さの充填管でできてもよいとつけ加えている。Ｇ
Ｂ−Ｂ−２１８６２０９（１９８９年２月１日発行）に
も、反応器管上に載せた板、及び該板に嵌め込みかつ対
応の反応器管の中に延びる充填管からなる反応器管充填
装置が開示されている。最初の文献との相違は、該充填
管が該板にしっかりと連結されること、及び振動機構が
示されていないことである。この文献による装置の機能
は、すべての反応器管を、上端より下の一定レベルまで
充填することを保証することである。ブリッジング現象
は、述べられていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記触媒装填装置は、
重大な欠点を持つ。特に、それらは、板及び関連充填管
が、同じ数、パターン、間隔及び直径の反応器管を持
つ、同一サイズ及び形状の多管反応器にしか使用できな
い点で融通がきかない。それらは、また、搬送及び上部
反応器ドームに挿入するのに大きく、重くかつやっかい
である。本発明の目的は、多管反応器のためのより簡便
かつ融通のきく装填システムを提供することである。こ
の目的は、以下に特定する多数の分離した多角形板を使
用して、上部管板を二次元配列に密に包み(close-pack)
し、すなわち、床を覆うのにタイルを使用するのと同様
な方法で、上部管板のいかなる形状及びサイズも完全に
覆うことにより達成することができる。同時に、該多角
形板は、非常に簡便かつ融通のきく多管装填装置を形成
する。
重大な欠点を持つ。特に、それらは、板及び関連充填管
が、同じ数、パターン、間隔及び直径の反応器管を持
つ、同一サイズ及び形状の多管反応器にしか使用できな
い点で融通がきかない。それらは、また、搬送及び上部
反応器ドームに挿入するのに大きく、重くかつやっかい
である。本発明の目的は、多管反応器のためのより簡便
かつ融通のきく装填システムを提供することである。こ
の目的は、以下に特定する多数の分離した多角形板を使
用して、上部管板を二次元配列に密に包み(close-pack)
し、すなわち、床を覆うのにタイルを使用するのと同様
な方法で、上部管板のいかなる形状及びサイズも完全に
覆うことにより達成することができる。同時に、該多角
形板は、非常に簡便かつ融通のきく多管装填装置を形成
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応器管が実
質的に垂直でありかつ上下の管板により共に保持された
多管反応器内に、固体粒子を配給する装填装置におい
て、該装填装置が複数の隣あった多角形（polygonal)
（すなわち、三角形、四角形又は六角形）の板を含み、
各多角形板は１〜３０個の孔を有し、各孔は１個の反応
器管に対応し、各孔は該反応器管の内径の９５％以下か
つ装填される単一粒子の最大直径の１．１倍以上の直径
を有し、該多角形板は各反応器管に対応する孔を保持す
るための固定手段をも有することを特徴とする、前記装
填装置を提供する。
質的に垂直でありかつ上下の管板により共に保持された
多管反応器内に、固体粒子を配給する装填装置におい
て、該装填装置が複数の隣あった多角形（polygonal)
（すなわち、三角形、四角形又は六角形）の板を含み、
各多角形板は１〜３０個の孔を有し、各孔は１個の反応
器管に対応し、各孔は該反応器管の内径の９５％以下か
つ装填される単一粒子の最大直径の１．１倍以上の直径
を有し、該多角形板は各反応器管に対応する孔を保持す
るための固定手段をも有することを特徴とする、前記装
填装置を提供する。
【０００６】本発明は、また、固体粒子を多管反応器に
装填する方法であって、該反応器管は、装填される単一
粒子の直径の少なくとも２倍の内径を有し、該反応器
は、複数の反応器管の上端を共にに保持する上部管板を
有する前記方法において、以下の工程： ａ）請求項１〜８のいずれか一項に記載の装填装置を、
連合した該多角形板が該上部管板を実質的に覆いおよび
多角形板の孔が反応器管に対応するように、該上部管板
の上端に位置し； ｂ）該管板を覆う連合した該多角形板の上に粒子を注入
し； ｃ）該粒子を該板の孔を通して各反応器管に掃き入れ、
これにより、該粒子を該反応器管に均等充填し、かつブ
リッジングを防止し； ｄ）該リムの上及び間に残っている残留粒子及びダスト
を除去し；並びに ｅ）該装填装置を除去する ことを含む前記方法を提供する。
装填する方法であって、該反応器管は、装填される単一
粒子の直径の少なくとも２倍の内径を有し、該反応器
は、複数の反応器管の上端を共にに保持する上部管板を
有する前記方法において、以下の工程： ａ）請求項１〜８のいずれか一項に記載の装填装置を、
連合した該多角形板が該上部管板を実質的に覆いおよび
多角形板の孔が反応器管に対応するように、該上部管板
の上端に位置し； ｂ）該管板を覆う連合した該多角形板の上に粒子を注入
し； ｃ）該粒子を該板の孔を通して各反応器管に掃き入れ、
これにより、該粒子を該反応器管に均等充填し、かつブ
リッジングを防止し； ｄ）該リムの上及び間に残っている残留粒子及びダスト
を除去し；並びに ｅ）該装填装置を除去する ことを含む前記方法を提供する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の装填装置に従
う各多角形板は、多管反応器の上部管板上に、その孔又
は複数の孔（その数は、３０まで）を反応器管の個々の
上端に対応させながらかつ固定手段により定位置に保持
しながら載せる。該多角形板内の孔の内径は、ブリッジ
ングを確実に回避するように、処理する粒子に関連して
決められる。ブリッジングを回避するために、反応器管
を今にも入る粒子の数にその最大寸法を掛けたものは、
反応器管の内径より実質的に小さい必要がある。実際、
粒子は、１個ずつ反応器管に入る。孔の内径は、一般
に、反応器管の内径の９５％以下かつ装填される粒子の
最大寸法の１．１倍以上であるが、より適当には、これ
らの粒子の最大寸法の１．２〜２．０倍である。
う各多角形板は、多管反応器の上部管板上に、その孔又
は複数の孔（その数は、３０まで）を反応器管の個々の
上端に対応させながらかつ固定手段により定位置に保持
しながら載せる。該多角形板内の孔の内径は、ブリッジ
ングを確実に回避するように、処理する粒子に関連して
決められる。ブリッジングを回避するために、反応器管
を今にも入る粒子の数にその最大寸法を掛けたものは、
反応器管の内径より実質的に小さい必要がある。実際、
粒子は、１個ずつ反応器管に入る。孔の内径は、一般
に、反応器管の内径の９５％以下かつ装填される粒子の
最大寸法の１．１倍以上であるが、より適当には、これ
らの粒子の最大寸法の１．２〜２．０倍である。
【０００８】各反応器管に対応する孔又は複数の孔の固
定手段は、基本的に各孔に対して独立に選択することが
でき、あるいは、全体装置に共通するように選択するこ
とができる。この手段を行うのに程度の差はあるが簡便
な可能性が多く存在する。もちろん、固定手段がより簡
便であれば、操業がより容易になるので、その理由か
ら、ネジ及びボルトは好ましくない。適当には、該固定
手段は、孔の端部から反応器管上端の中に延在し、かつ
０．５ｃｍ〜１．５ｍの長さを有するインサートであ
る。そのようなインサートの形状は、少なくとも１個の
スパイクから、半パイプのような中間形状を含む完全な
パイプまでいかなるものでもよい。好ましくは、該固定
手段は、板内孔と同等又はそれより小さい内径を持ち、
その端部から反応器管の中に延在するパイプ又は半パイ
プの形状のインサートである。もちろん、このインサー
トが長ければ、充填が遅くなり、そしてインサートが引
っ込められる際に、管上部に残る空隙が大きくなる。イ
ンサートの長さは、好ましくは２〜１００ｃｍ、より好
ましくは２〜５０ｃｍである。より好ましくは、インサ
ートの長さは、装填時に粒子を入れないでおく反応器管
上部の深さの１．１〜１．５倍である。インサートが長
い場合、有利には、それは可とう性材料又は伸縮自在の
形状からなる。インサートがパイプ形状の場合、それ
は、下方向に先細りしてもよく、及び／又は縦方向のコ
ンプレッションスロット(compression slot)が付いてい
てもよい。
定手段は、基本的に各孔に対して独立に選択することが
でき、あるいは、全体装置に共通するように選択するこ
とができる。この手段を行うのに程度の差はあるが簡便
な可能性が多く存在する。もちろん、固定手段がより簡
便であれば、操業がより容易になるので、その理由か
ら、ネジ及びボルトは好ましくない。適当には、該固定
手段は、孔の端部から反応器管上端の中に延在し、かつ
０．５ｃｍ〜１．５ｍの長さを有するインサートであ
る。そのようなインサートの形状は、少なくとも１個の
スパイクから、半パイプのような中間形状を含む完全な
パイプまでいかなるものでもよい。好ましくは、該固定
手段は、板内孔と同等又はそれより小さい内径を持ち、
その端部から反応器管の中に延在するパイプ又は半パイ
プの形状のインサートである。もちろん、このインサー
トが長ければ、充填が遅くなり、そしてインサートが引
っ込められる際に、管上部に残る空隙が大きくなる。イ
ンサートの長さは、好ましくは２〜１００ｃｍ、より好
ましくは２〜５０ｃｍである。より好ましくは、インサ
ートの長さは、装填時に粒子を入れないでおく反応器管
上部の深さの１．１〜１．５倍である。インサートが長
い場合、有利には、それは可とう性材料又は伸縮自在の
形状からなる。インサートがパイプ形状の場合、それ
は、下方向に先細りしてもよく、及び／又は縦方向のコ
ンプレッションスロット(compression slot)が付いてい
てもよい。
【０００９】本発明の装填装置に従う多角形板は、三角
形、四角形又は六角形状を有する。その寸法は、定位置
にて、隣あう反応器管開口を確実に干渉しないような寸
法である。好ましくは、多角形板の寸法は、定位置に
て、隣あう上部リム間の距離が、装填される粒子の最大
寸法より小さく、したがって板間に捕獲される粒子を確
実に無くするような寸法である。一方、板相互間の空間
(inter-plate space) の小ささは、操作の簡便さにとっ
て、及び装填作業の間に必然的に現れるダストを収容
し、したがって、ダストを反応器パイプに掃き入れるの
を防ぐことにとって便利である。多角形板の三角形、四
角形又は六角形状により、板相互間の空間が常に確実に
同じ形になる。
形、四角形又は六角形状を有する。その寸法は、定位置
にて、隣あう反応器管開口を確実に干渉しないような寸
法である。好ましくは、多角形板の寸法は、定位置に
て、隣あう上部リム間の距離が、装填される粒子の最大
寸法より小さく、したがって板間に捕獲される粒子を確
実に無くするような寸法である。一方、板相互間の空間
(inter-plate space) の小ささは、操作の簡便さにとっ
て、及び装填作業の間に必然的に現れるダストを収容
し、したがって、ダストを反応器パイプに掃き入れるの
を防ぐことにとって便利である。多角形板の三角形、四
角形又は六角形状により、板相互間の空間が常に確実に
同じ形になる。
【００１０】側面において、ダストを収容するための空
間をさらに与えるために、多角形板は、その下向き面を
アンダカットしてもよい。別法として、多角形板から反
応器管に延びるインサートは、多角形板と上部管板の間
の空間を、ダスト収容のために充てる肩(shoulder)を持
つように作ってもよい。該肩の長さは、適当には約１ｃ
ｍである。ダストを収容するという同様の目的から、多
角形板をスリット又は小孔で穿孔することもできる。多
角形板は、また、粒子が反応器管内を落下するのを加速
するために、多角形板の上向き面を孔又は複数の孔の方
へ向かって傾斜させてもよい。本発明に従う装填装置の
最も簡便かつ好適な実施態様は、多数の多角形板であっ
て、それぞれが、１個の反応器管に対応する単一孔を有
する多角形板と上記した固定手段とからなる場合であ
る。その場合、多角形板の好ましい形状は、六角形、正
方形、菱形又はダイヤモンド形である。複数の孔を有す
る多角形板を使用する場合、その形状は、最も利便に
は、矩形、例えば１列又はそれ以上の列のインサートを
持つ帯板の形状である。そのような帯板は、搬送及び操
作をより大きく簡便にするために可とう性に作ることが
できる。本発明の装填装置は、どんな手近な材料から作
ってもよく、好ましくは装填装置の再使用を可能にする
のに十分強健な材料である。例は、ステンレススチー
ル、アルミニウムなどの金属、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニルなどのポリマーである。
間をさらに与えるために、多角形板は、その下向き面を
アンダカットしてもよい。別法として、多角形板から反
応器管に延びるインサートは、多角形板と上部管板の間
の空間を、ダスト収容のために充てる肩(shoulder)を持
つように作ってもよい。該肩の長さは、適当には約１ｃ
ｍである。ダストを収容するという同様の目的から、多
角形板をスリット又は小孔で穿孔することもできる。多
角形板は、また、粒子が反応器管内を落下するのを加速
するために、多角形板の上向き面を孔又は複数の孔の方
へ向かって傾斜させてもよい。本発明に従う装填装置の
最も簡便かつ好適な実施態様は、多数の多角形板であっ
て、それぞれが、１個の反応器管に対応する単一孔を有
する多角形板と上記した固定手段とからなる場合であ
る。その場合、多角形板の好ましい形状は、六角形、正
方形、菱形又はダイヤモンド形である。複数の孔を有す
る多角形板を使用する場合、その形状は、最も利便に
は、矩形、例えば１列又はそれ以上の列のインサートを
持つ帯板の形状である。そのような帯板は、搬送及び操
作をより大きく簡便にするために可とう性に作ることが
できる。本発明の装填装置は、どんな手近な材料から作
ってもよく、好ましくは装填装置の再使用を可能にする
のに十分強健な材料である。例は、ステンレススチー
ル、アルミニウムなどの金属、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニルなどのポリマーである。
【００１１】本発明の装填装置を操作する際には、最初
に、該上部管板上に多角形板を、全反応器管がその上端
にて板内の孔に対応しかつ連合した該多角形板が該上部
管板を実質的に一部又は全部覆うように置く。次いで、
粒子を、連合板の表面一面に注入する。次いで、粒子を
掃くことにより、孔を通して反応器管の中へ押し込む。
掃海は、手動式で、例えば簡単な箒で行うことができ
る。別法として、掃海機構を使用でき、例えば、掃海要
素を好ましくはその全長に沿って持つ回転アームが延在
した機械的に操作される中心軸である。しかし、掃海の
実際の方式は、本発明を操作するのに本質的ではない。
なぜなら、装填装置自体が、全反応器管の迅速且つ比較
的便利な均一装填を保証するからである。上記したよう
に、多角形板がインサートを持つ場合、反応器管の口径
に関連したインサートの長さ及び口径が、インサートを
除去した後に空のままでいる反応器管上端部の深さを決
める。本発明をさらに以下の例及び図で説明する。
に、該上部管板上に多角形板を、全反応器管がその上端
にて板内の孔に対応しかつ連合した該多角形板が該上部
管板を実質的に一部又は全部覆うように置く。次いで、
粒子を、連合板の表面一面に注入する。次いで、粒子を
掃くことにより、孔を通して反応器管の中へ押し込む。
掃海は、手動式で、例えば簡単な箒で行うことができ
る。別法として、掃海機構を使用でき、例えば、掃海要
素を好ましくはその全長に沿って持つ回転アームが延在
した機械的に操作される中心軸である。しかし、掃海の
実際の方式は、本発明を操作するのに本質的ではない。
なぜなら、装填装置自体が、全反応器管の迅速且つ比較
的便利な均一装填を保証するからである。上記したよう
に、多角形板がインサートを持つ場合、反応器管の口径
に関連したインサートの長さ及び口径が、インサートを
除去した後に空のままでいる反応器管上端部の深さを決
める。本発明をさらに以下の例及び図で説明する。
【００１２】
【実施例】それぞれが約３０００本の垂直反応器管から
なる４個の化学反応器であって、各反応器管が、外径４
５．２ｍｍ、内径３９．２ｍｍ及び長さ１２．８ｍを有
し、隣あう管間の距離が６３ｍｍである化学反応器に、
基本形状が円筒で直径８ｍｍ及び長さ８ｍｍの触媒粒子
を装填した。装填装置に、そのそれぞれがポリプロピレ
ン製で、多数の六角形板からなるものを使用した。各六
角形板は、短軸が５９．０ｍｍ及び長軸が６９．０ｍ
ｍ、厚みが５．０ｍｍであり、直径２３．８ｍｍ（１５
／１６インチ）の単一中心孔を有し、スロット付きイン
サートが孔端から直角に延在していた。各インサート
は、長さが３０ｍｍで、３８ｍｍの外径及び３５ｍｍの
内径まで先細りした外径３９．０ｍｍ、内径３５．０ｍ
ｍのテーパー型パイプの形状であり、そして全長３０ｍ
ｍに延びて締まり嵌め(tight fit)を可能にする３ｍｍ
幅のコンプレッションスロットを有した。操業の際、各
六角形板装置を手で、そのインサートを装填される反応
器管の一つに延在させながら置いた。装填を必要としな
い反応器管は、プラスチックキャップで塞いだ。この構
成により、確実に、管板全体は、隣あう装填装置間の３
ｍｍの規則正しい間隔を除いて効果的に覆われた。それ
ぞれ約８０ｃｍの幅を有し、かつ、反応器の一側面から
他の側面に延在するのに十分に長い（最大長４５０ｃ
ｍ）ラバーシートの帯板の中に反応器を覆い、外部の物
体がオリフィスを通って反応器管内に落ちるのを防止し
た。反応器をセクションに分けて装填し、ラバーシート
の帯板の除去により各セクションを露出させた。１セク
ションの装填を、後続の装填を始める前に完了するとい
う点できちょうめんな装填を行った。それぞれ２００Ｌ
の触媒の入ったドラム缶から触媒を装填ホッパーに移し
た。該ホッパーの出口は、直径２０３ｍｍのキャンバス
地の管を有し、それを通して触媒を注入した。キャンバ
ス地の管は、装填装置に達するダストを最小限にするた
めに取り付けられたダスト除去装置を有した。触媒を第
１セクション上に注入し、手でオリフィス上に移動させ
た。触媒が移動するに従い、摩擦が少量のダスト生成を
引き起こした。装填装置間の間隔が、ダスト捕獲域とし
て役立った。その間隔は、触媒粒子全体の進入を許さな
いのに十分小さいが、触媒の小細片及び砕断片は許容し
た。六角形板を手で除去した。六角形板の孔を引っ張る
ことによる損傷を避けるために、Ｙ−形手動除去器具を
設計し、六角形板端部を動かすのに使用した。装填装置
の除去後、各反応器管の触媒レベルは、管板のレベルよ
り下がった。次いで、吸引を使用して、各反応器管の上
端から管板下約３０５ｍｍ（１２インチ）のレベルまで
の触媒粒子を排出した。
なる４個の化学反応器であって、各反応器管が、外径４
５．２ｍｍ、内径３９．２ｍｍ及び長さ１２．８ｍを有
し、隣あう管間の距離が６３ｍｍである化学反応器に、
基本形状が円筒で直径８ｍｍ及び長さ８ｍｍの触媒粒子
を装填した。装填装置に、そのそれぞれがポリプロピレ
ン製で、多数の六角形板からなるものを使用した。各六
角形板は、短軸が５９．０ｍｍ及び長軸が６９．０ｍ
ｍ、厚みが５．０ｍｍであり、直径２３．８ｍｍ（１５
／１６インチ）の単一中心孔を有し、スロット付きイン
サートが孔端から直角に延在していた。各インサート
は、長さが３０ｍｍで、３８ｍｍの外径及び３５ｍｍの
内径まで先細りした外径３９．０ｍｍ、内径３５．０ｍ
ｍのテーパー型パイプの形状であり、そして全長３０ｍ
ｍに延びて締まり嵌め(tight fit)を可能にする３ｍｍ
幅のコンプレッションスロットを有した。操業の際、各
六角形板装置を手で、そのインサートを装填される反応
器管の一つに延在させながら置いた。装填を必要としな
い反応器管は、プラスチックキャップで塞いだ。この構
成により、確実に、管板全体は、隣あう装填装置間の３
ｍｍの規則正しい間隔を除いて効果的に覆われた。それ
ぞれ約８０ｃｍの幅を有し、かつ、反応器の一側面から
他の側面に延在するのに十分に長い（最大長４５０ｃ
ｍ）ラバーシートの帯板の中に反応器を覆い、外部の物
体がオリフィスを通って反応器管内に落ちるのを防止し
た。反応器をセクションに分けて装填し、ラバーシート
の帯板の除去により各セクションを露出させた。１セク
ションの装填を、後続の装填を始める前に完了するとい
う点できちょうめんな装填を行った。それぞれ２００Ｌ
の触媒の入ったドラム缶から触媒を装填ホッパーに移し
た。該ホッパーの出口は、直径２０３ｍｍのキャンバス
地の管を有し、それを通して触媒を注入した。キャンバ
ス地の管は、装填装置に達するダストを最小限にするた
めに取り付けられたダスト除去装置を有した。触媒を第
１セクション上に注入し、手でオリフィス上に移動させ
た。触媒が移動するに従い、摩擦が少量のダスト生成を
引き起こした。装填装置間の間隔が、ダスト捕獲域とし
て役立った。その間隔は、触媒粒子全体の進入を許さな
いのに十分小さいが、触媒の小細片及び砕断片は許容し
た。六角形板を手で除去した。六角形板の孔を引っ張る
ことによる損傷を避けるために、Ｙ−形手動除去器具を
設計し、六角形板端部を動かすのに使用した。装填装置
の除去後、各反応器管の触媒レベルは、管板のレベルよ
り下がった。次いで、吸引を使用して、各反応器管の上
端から管板下約３０５ｍｍ（１２インチ）のレベルまで
の触媒粒子を排出した。
【００１３】乾燥無オイル空気の一定流を各管に通し、
制限(restricted)オリフィスプレート（ＲＯＰ）で発生
した圧力降下を測定することにより、ｄＰ−チェック
（反応器管の圧力降下）を行った。良好な触媒分布の典
型は、各管が平均の±２．５％内のｄＰである。ｄＰ−
チェックは、各反応器管内部及び個々の管の間の触媒粒
子の均等分布が達成され、アンローディング及び再充填
の必要な管がないことを示した。
制限(restricted)オリフィスプレート（ＲＯＰ）で発生
した圧力降下を測定することにより、ｄＰ−チェック
（反応器管の圧力降下）を行った。良好な触媒分布の典
型は、各管が平均の±２．５％内のｄＰである。ｄＰ−
チェックは、各反応器管内部及び個々の管の間の触媒粒
子の均等分布が達成され、アンローディング及び再充填
の必要な管がないことを示した。
【００１４】図 図１は、実施例に従う実施態様における本発明の装填装
置の一部の平面略図であり、図２は図１のII-II 線に沿
った断面図である。定常操業の間、装填装置１は、実質
的に垂直な多管反応器（図示せず）の中に配置され、そ
の多管反応器は上部管板５及び下部管板（図示せず）に
より共に保持される複数の反応器管３からなる。装填装
置１は、上部管板５の少なくとも一部を覆うように配置
される。装填装置１は、複数の隣あった多角形板８から
なる。示した実施態様では、多角形板８は、六角形であ
り、それぞれ、短軸９及び長軸１０を有し、かつそれぞ
れ単一孔１１を有する。各孔１１は、１個の反応器管３
に対応し、すなわち、各孔は、対応する反応器管３の上
に配置される。個々の反応器管に対応して孔１１を保持
するために、各六角形板８は、孔１１を保持する固定手
段をさらに有する。図２に示した実施態様では、固定手
段は、コンプレッションスロット１６が取り付けられた
先細りパイプである。適当には、隣あう六角形板８間の
距離１９は、装填される単一粒子（図示せず）の最大寸
法より小さい。
置の一部の平面略図であり、図２は図１のII-II 線に沿
った断面図である。定常操業の間、装填装置１は、実質
的に垂直な多管反応器（図示せず）の中に配置され、そ
の多管反応器は上部管板５及び下部管板（図示せず）に
より共に保持される複数の反応器管３からなる。装填装
置１は、上部管板５の少なくとも一部を覆うように配置
される。装填装置１は、複数の隣あった多角形板８から
なる。示した実施態様では、多角形板８は、六角形であ
り、それぞれ、短軸９及び長軸１０を有し、かつそれぞ
れ単一孔１１を有する。各孔１１は、１個の反応器管３
に対応し、すなわち、各孔は、対応する反応器管３の上
に配置される。個々の反応器管に対応して孔１１を保持
するために、各六角形板８は、孔１１を保持する固定手
段をさらに有する。図２に示した実施態様では、固定手
段は、コンプレッションスロット１６が取り付けられた
先細りパイプである。適当には、隣あう六角形板８間の
距離１９は、装填される単一粒子（図示せず）の最大寸
法より小さい。
【図１】実施例に従う実施態様における本発明の装填装
置の一部の平面略図の。
置の一部の平面略図の。
【図２】図１のII-II 線に沿った断面図。
１：装填装置 ３：反応器管 ８：多角形板 11：孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジエイミー・スチユワート・ハーパー イギリス国 ノース・リンカーンシヤー・ デイーエヌ17・３ビーワイ、スカンソー プ、サウス・パーク・インダストリアル・ エステート、サウス・パーク・ロード １ (72)発明者 カール・バリー・シユー イギリス国 ノース・リンカーンシヤー・ デイーエヌ17・３ビーワイ、スカンソー プ、サウス・パーク・インダストリアル・ エステート、サウス・パーク・ロード １
Claims (11)
- 【請求項１】反応器管が実質的に垂直であり、かつ上下
の管板により共に保持された多管反応器内に、固体粒子
を配給する装填装置において、該装填装置は複数の隣あ
った多角形、すなわち、三角形、四角形又は六角形の板
を含み、各多角形板は１〜３０個の孔を有し、各孔は１
個の反応器管に対応し、各孔は該反応器管の内径の９５
％以下かつ装填される単一粒子の最大直径の１．１倍以
上の直径を有し、該多角形板は各反応器管に対応する孔
を保持するための固定手段をも有することを特徴とす
る、前記装填装置。 - 【請求項２】該多角形板が六角形、正方形又はダイヤモ
ンド形である、請求項１の装填装置。 - 【請求項３】各多角形板が単一孔を有する、請求項１又
は２の装填装置。 - 【請求項４】隣あう多角形板間の距離が、装填される単
一粒子の最大寸法より小さい、請求項１〜３のいずれか
一項に記載の装填装置。 - 【請求項５】各反応器管に対応する孔を保持するための
該固定手段が、該孔の端部から直角に該反応器管に延在
し、かつ０．５ｃｍ〜１．５ｍの長さを有するインサー
トからなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装填
装置。 - 【請求項６】該インサートが、少なくとも１個のスパイ
クの形状である、請求項５の装填装置。 - 【請求項７】該インサートが、パイプ又は半パイプの形
状である、請求項５の装填装置。 - 【請求項８】該インサートが、装填時に粒子を入れてお
かない反応器管上部の深さの１．１〜１．５倍の長さを
有する、請求項７の装填装置。 - 【請求項９】請求項１の装填装置を組み立てるのに適用
できる、請求項１〜３並びに５〜８のいずれか一項に記
載の多角形板。 - 【請求項１０】固体粒子を多管反応器に装填する方法で
あって、該反応器管は装填される単一粒子の直径の少な
くとも２倍の内径を有し、該反応器は、多数の反応器管
の上端を共に保持する上部管板を有する前記方法におい
て、以下の工程： ａ）請求項１〜８のいずれか一項に記載の装填装置を、
連合した該多角形板が該上部管板を実質的に覆いおよび
多角形板の孔が反応器管に対応するように、該上部管板
の上端に位置させ； ｂ）該管板を覆う連合した該多角形板の上に該粒子を注
入し； ｃ）該粒子を該板の孔を通して各反応器管に掃き入れ、
これにより、該粒子を該反応器管に均等充填し、かつブ
リッジングを防止し； ｄ）該リムの上及び間に残っている残留粒子及びダスト
を除去し；並びに ｅ）該装填装置を除去する ことを含む前記方法。 - 【請求項１１】工程ｃ）を、中心軸の回りを回転するア
ームに連結された掃海要素を含む掃海機構により行う、
請求項10の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP98303681.5 | 1998-05-12 | ||
| EP98303681 | 1998-05-12 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000051679A true JP2000051679A (ja) | 2000-02-22 |
| JP2000051679A5 JP2000051679A5 (ja) | 2006-11-09 |
| JP4510950B2 JP4510950B2 (ja) | 2010-07-28 |
Family
ID=8234818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12827199A Expired - Lifetime JP4510950B2 (ja) | 1998-05-12 | 1999-05-10 | 反応器管装填装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US6409977B2 (ja) |
| JP (1) | JP4510950B2 (ja) |
| CA (1) | CA2271350C (ja) |
| DE (1) | DE69906417T2 (ja) |
| ES (1) | ES2193663T3 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006521202A (ja) * | 2003-03-28 | 2006-09-21 | チューブマスター・インコーポレイテッド | 反応器のチューブを装填するための工具 |
| JP2009509763A (ja) * | 2005-10-03 | 2009-03-12 | チューブマスター・インコーポレイテッド | 化学反応管をロードする装置 |
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- 1999-05-04 ES ES99201394T patent/ES2193663T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-05-10 CA CA002271350A patent/CA2271350C/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-05-10 JP JP12827199A patent/JP4510950B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1999-05-11 US US09/309,924 patent/US6409977B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-03-29 US US10/068,200 patent/US6905660B2/en not_active Expired - Lifetime
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- 2005-05-03 US US11/120,744 patent/US20050220685A1/en not_active Abandoned
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