[实用新型]用于化学反应器的催化剂筒

说明书

技术领域

本装置用于包含催化剂的用于化学反应器的筒，所述筒可以作为带有新鲜的或再生的催化剂的单元替换。

背景技术

一些化学反应需要使用非常不稳定的催化剂，比如自燃催化剂，其不能以常规方法装入反应器中。例如，一些催化剂的反应性使得它们在置于反应器流中之前必须保持密封在惰性气氛中。

希望的是具有一种用于将这种活性催化剂转移至反应器，而不需要将包含的催化剂与周围空气接触的系统。还将有利的是具有一种系统，其中将催化剂装载入反应器和从反应器中卸载可以比常规反应器系统以更短的时期完成。

很少的现有技术专利致力于处理这些需求。例如，Dewdney等人的美国专利号3,986,985公开了，熔融并固化的含有至少96.5％的具有1.2∶1至1.4∶1的氧/铁原子比的氧化铁的氧化铁催化剂通过在氢中加热被活化并用于有机化合物的氢化，尤其是己二腈向六亚甲基二胺的氢化。该专利建议了，可以将催化剂容纳在筒中，所述筒可以被单独转移至反应器，但没有公开或提示所述筒或反应器的任何设计。

Schirmer等人的美国专利号7,638,039公开了对在反应器内的催化剂的原位替换。在一个实施方案中，所述装置包括在催化反应器中原位替换催化剂体的方法，所述方法包括从催化反应器内催化层的至少一个模块化部分原位移除催化剂体并且用包含催化功能的替换体原位替换移除的催化剂体，其中所述层内总催化剂体的至少10％被替换。然而，Shirmer等人没有公开最初如何用不稳定的催化剂，比如必须在惰性气体下保持的催化剂装载反应器。

然而，在很多利用颗粒催化剂的向下流动(down-flow)工序中，经常发生问题：在高压下催化剂颗粒被迫与反应器容器底部的收集装置接触，导致意在用于保持催化剂颗粒与所收集的产物分离的孔堵塞。

实用新型内容

本申请公开了一种在避免与周围空气接触的密封条件下包含催化剂的筒，其可容易地转移至化学反应器中，并且其中通过一个以上位于筒底部的约翰逊筛(Johnson)防止催化剂颗粒退出所述筒。

在一个方面，所述装置属于一种用于化学反应器的催化剂筒100，所述催化剂筒100包含：圆柱形外壳110，所述圆柱形外壳110具有顶端105和底座106；一个或多个在所述底座中的出口孔116，各个出口孔在所述筒内部被约翰逊筛140覆盖；立管120，所述立管120具有位于所述底座中的入口孔120a，并且具有接近所述圆柱形外壳的高度的上端；和形成催化剂床115的安置在所述外壳内的催化剂。

在另一个实施方案中，所述约翰逊筛140位于所述底座106的上表面上，在所述出口孔116之上。

有利地，所述约翰逊筛140延伸入所述催化剂床。

附图说明

根据在此仅作为说明并参考附图给出的用于化学反应器的催化剂筒的详述，申请人在本文中公开的内容的更多的细节和优势将变得清楚，在附图中：

图1是本实用新型的装置的催化剂筒的平面图；

图2是本实用新型的装置的催化剂筒的侧视图；

图3是图2的催化剂筒沿线3-3的剖视图；并且

图4A和4B是约翰逊筛的平面图；并且

图5A和5B是约翰逊筛的部分的详细视图。

具体实施方式

本文所述的是一种容纳催化剂尤其是不稳定的催化剂的用于插入化学反应器的筒。在一些化学反应中，经常为粒料或颗粒等形式的催化剂当活化时非常不稳定，并且甚至可能自燃，必须将整个催化剂床覆盖在非反应性气体如氮或惰性气体中。

当需要这种催化剂时，装载和卸载反应器可能非常危险，因为必须避免与周围空气的接触。因此，催化剂不能仅以常规方式倒入催化剂床中，而是如上文所述，在装载和卸载操作期间必须用非反应性气体覆盖。此外，以常规方式装载和卸载这种催化剂非常耗时，尤其是对于在使用前需要活化的催化剂而言。在这种情况下，在常规反应器中使用这种催化剂需要在当场活化，其可能导致在改变催化剂时数周的延迟。同样，这种催化剂甚至在它们被失去活性后可能很大程度上保持自燃，需要长期的钝化过程，其中所述催化剂暴露于在钝化气体混合物中随时间增加的水平的氧。