專利名稱：在管式固定床反應(yīng)器中測(cè)量溫度的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管安裝的結(jié)構(gòu)以 及通過使用該結(jié)構(gòu)安裝用于溫度傳感器的熱電偶套管的方法。
背景技術(shù)：
通常，在反應(yīng)管中發(fā)生的催化氣相氧化是高度放熱的，并且準(zhǔn)確 監(jiān)控催化劑床的溫度和相應(yīng)地控制反應(yīng)溫度是非常重要的。這種制備 方法的典型例子包括通過氧化丙烯或丙烷而制備丙烯醛或丙烯酸的方
法；通過氧化萘或鄰二曱苯而制備鄰苯二曱酸肝的方法和通過部分氧 化苯、丁烯或丁二烯而制備順式丁烯二酐的方法。
在這種制備方法中，溫度是在反應(yīng)管的軸向上測(cè)量的，并且該溫 度指軸向溫度線圖。當(dāng)提到溫度線圖，熱點(diǎn)的位置以及該位置的溫度 高4氐(temperature size)依催化劑床的構(gòu)造和活性、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力 和反應(yīng)混合物的流速而變化。因此，準(zhǔn)確測(cè)量催化劑床內(nèi)部的溫度是 至關(guān)重要的。
基于測(cè)量的溫度，必須避免在催化劑床中的熱點(diǎn)處溫度的過度增 長(zhǎng)或在熱點(diǎn)附近的熱積聚。這是因?yàn)楫a(chǎn)生的高溫會(huì)使產(chǎn)物的選擇性降 低。
為了監(jiān)控固定床催化劑反應(yīng)管的熱點(diǎn)的溫度和獲得整個(gè)催化劑床 的溫度線圖，安裝用于溫度傳感器的熱電偶套管，并且當(dāng)用催化劑填 充反應(yīng)管時(shí)，例如將熱電偶;^文在熱電偶套管中。當(dāng)將用于溫度傳感器的熱電偶套管設(shè)置在催化劑床上所需的位置 (例如在徑向中心)時(shí)，習(xí)慣在軸向上間隔地在熱電偶套管上安裝固定 支撐(例如線)。
但是，如果用催化劑填充反應(yīng)管，而用于溫度傳感器的熱電偶套 管通過固定支撐設(shè)置在反應(yīng)管中，他們會(huì)妨礙填充路徑并且導(dǎo)致不規(guī) 則填充。結(jié)果，催化劑床的密度波動(dòng)。另外，由于構(gòu)成支撐的材料的 影響，熱轉(zhuǎn)移的系數(shù)可能變化。這不利地影響溫度測(cè)量。
特別地，如果催化劑床的孔隙率局部地增大，則大多數(shù)反應(yīng)物質(zhì) 傾向通過高多孔的部分(也就是發(fā)生溝流)。在熱交換型多管反應(yīng)器的 情況下，在數(shù)萬(wàn)多管反應(yīng)器中大量的負(fù)荷集中在接觸管部分。由于這 些原因，維持均勻填充的床是非常重要的。
當(dāng)催化劑壽命到期或被毀壞而需要替換時(shí)，安裝在用于溫度傳感 器的熱電偶套管上的支撐使從接觸管去除催化劑困難。
為了避免這些問題可采用沒有支撐的用于溫度傳感器的熱電偶套 管。盡管這種方式可減輕填充的不規(guī)則性和催化劑床的密度的偏離， 但是它使得將用于溫度傳感器的熱電偶套管維持在催化劑床的徑向上 想要的位置變得困難。特別地，用于溫度傳感器的熱電偶套管傾向彎 曲并且粘附在反應(yīng)管壁或在不想要的方向上傾斜。結(jié)果，在所需位置 上不容易測(cè)量溫度。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題因此，針對(duì)上述問題做出本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個(gè)目的是提供 一種用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管安裝的結(jié)構(gòu)，以至于當(dāng)用催化 劑填充固定床催化劑反應(yīng)管時(shí)，將用于溫度傳感器的熱電偶套管固定 在反應(yīng)管中預(yù)定的位置，產(chǎn)生的催化劑床有固定的密度，能夠有效地 測(cè)量催化劑床的軸向溫度線圖，并且能夠同時(shí)測(cè)量催化劑填充床的高 度。
本發(fā)明的另 一個(gè)目的是提供一種用于保持(holding)引導(dǎo)溫度傳感 器的熱電偶套管的安裝的結(jié)構(gòu)的保持結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另 一個(gè)目的是通過使用用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套 管安裝的結(jié)構(gòu)，提供一種和填充催化劑一起，安裝用于溫度傳感器的 熱電偶套管的方法。
技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了 一種用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電 偶套管的安裝的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括用于固定熱電偶套管的位置的導(dǎo)管； 至少兩個(gè)在水平方向上與導(dǎo)管連接以便支撐該導(dǎo)管的導(dǎo)管支柱和在垂 直方向上分別與導(dǎo)管支柱連接以便支撐該導(dǎo)管支柱的支撐桿。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)方面，提供了 一種用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱 電偶套管安裝的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括用于固定熱電偶套管的位置的導(dǎo)管； 至少兩個(gè)在水平方向上與導(dǎo)管連接以便支撐該導(dǎo)管的導(dǎo)管支柱；在水 平方向上與導(dǎo)管支柱連接以便支撐該導(dǎo)管支柱的環(huán)和至少兩個(gè)在垂直 方向上與導(dǎo)管支柱或環(huán)連接以便支撐該導(dǎo)管支柱或環(huán)的支撐桿。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種保持結(jié)構(gòu)，該保持結(jié)構(gòu)包 括固定在用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管的安裝的發(fā)明結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管支柱或支撐桿下方以便保持該結(jié)構(gòu)的保持環(huán)和至少三個(gè)在垂直方向上 與保持環(huán)連接以便支撐該保持環(huán)的保持腳。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)方面，提供了 一種安裝用于溫度傳感器的熱
電偶套管的方法，該方法包括如下步驟(a)安裝引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，該引導(dǎo)結(jié) 構(gòu)在反應(yīng)管內(nèi)引導(dǎo)用于溫度傳感器的熱電偶套管的安裝以便在反應(yīng)管 內(nèi)的預(yù)定位置上固定用于軸向溫度測(cè)量的熱電偶套管和(b)當(dāng)用催化劑 填充反應(yīng)管時(shí)，固定所述溫度傳感器的熱電偶套管。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)方面，提供了 一種測(cè)量填充床高度的方法， 該方法包括如下步驟(a)在反應(yīng)管中安裝用于51導(dǎo)溫度傳感器的熱電 偶套管的安裝的發(fā)明結(jié)構(gòu)和(b)當(dāng)用催化劑填充反應(yīng)管時(shí)，根據(jù)填充床 的高度在反應(yīng)管的軸向上移動(dòng)所述結(jié)構(gòu)以便測(cè)量填充床的高度。


當(dāng)參照如下詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和 優(yōu)點(diǎn)將更明顯，其中，
圖1為示根據(jù)本發(fā)明的用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管的安 裝的結(jié)構(gòu)的 一個(gè)實(shí)施例的透視圖2為在圖1中示出的結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管和導(dǎo)管支柱的截面圖3為示意根據(jù)本發(fā)明的用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管的安 裝的結(jié)構(gòu)的另 一實(shí)施例的透視圖4為示意根據(jù)本發(fā)明的用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管的安 裝的包括環(huán)的結(jié)構(gòu)的 一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖5為在圖4中示出的結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管、導(dǎo)管支柱和環(huán)的截面圖6為示意根據(jù)本發(fā)明的用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管的安 裝的包括環(huán)的結(jié)構(gòu)的另 一實(shí)施例的透^f見圖7為示意根據(jù)本發(fā)明的用于保持用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶 套管的安裝的結(jié)構(gòu)的保持結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的透視圖8示意當(dāng)用催化劑填充反應(yīng)管時(shí)，通過采用在圖6中示出的用 于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管的安裝的結(jié)構(gòu)，在固定床催化劑反應(yīng) 管中安裝用于溫度傳感器的熱電偶套管的方法；和
圖9示意當(dāng)用催化劑填充反應(yīng)管時(shí)，通過采用在圖6中示出的用 于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管的安裝的結(jié)構(gòu)和在圖7中示出的保持 結(jié)構(gòu)，在固定床催化劑反應(yīng)管中安裝用于溫度傳感器的熱電偶套管的 方法。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)提及本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式作為參考。
本發(fā)明涉及一種用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管的安裝的結(jié) 構(gòu)，以便在反應(yīng)管中預(yù)定的位置固定熱電偶套管，該熱電偶套管用于 在填充了固定床催化劑的反應(yīng)管中的軸向上測(cè)量催化劑床的溫度。
根據(jù)本發(fā)明的用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管的安裝的結(jié)構(gòu)能 夠在固定床催化劑反應(yīng)管的軸向上移動(dòng)。不僅當(dāng)反應(yīng)管是空的時(shí)，而 且當(dāng)反應(yīng)管被催化劑填充時(shí)，這種軸向移動(dòng)是可能的。當(dāng)用催化劑填充反應(yīng)管的同時(shí)使用用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶 套管的安裝的發(fā)明結(jié)構(gòu)時(shí)，該結(jié)構(gòu)相對(duì)于催化劑床的高度變化而移動(dòng) 并且及時(shí)獲知填充程度。
圖1示出才艮據(jù)本發(fā)明的用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管的安裝 的結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例。該結(jié)構(gòu)包括用于固定熱電偶套管的位置的導(dǎo)管 1、至少兩個(gè)在水平(橫向)方向上與導(dǎo)管連接以便支撐導(dǎo)管1的導(dǎo)管支
柱2和在垂直(縱向)方向上分別與導(dǎo)管支柱連接以便支撐導(dǎo)管支柱的 支撐桿3。
當(dāng)在固定床催化劑反應(yīng)管中安裝所述結(jié)構(gòu)時(shí)，使用于溫度傳感器 的熱電偶套管通過導(dǎo)管1以便將熱電偶套管的位置固定。
例如，可將線(wires)插入支撐桿3上端的孔中以便通過從反應(yīng)管外 部控制線而在軸向上能夠移動(dòng)所述結(jié)構(gòu)。
所述結(jié)構(gòu)可具有至少兩個(gè)導(dǎo)管1以便能夠更安全地固定用于溫度 傳感器的熱電偶套管的位置。
當(dāng)使用至少兩個(gè)導(dǎo)管1時(shí)，優(yōu)選在距固定床催化劑反應(yīng)管的中心 的相同徑向位置上將它們一個(gè)放置在另 一個(gè)之上，以便使用于溫度傳 感器的熱電偶套管在與反應(yīng)管相同的軸向上保持固定而不在反應(yīng)管中傾斜。
圖2為在圖1中示出的結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管1和導(dǎo)管支柱2的截面圖。為 了使在所述結(jié)構(gòu)和熱電偶套管之間的移動(dòng)容易，導(dǎo)管1的內(nèi)徑11優(yōu)選 為熱電偶套管的外徑的1.01~2倍。導(dǎo)管1的外徑12不限定具體值，但 是優(yōu)選具有便于催化劑填充的適中尺寸。為了固定熱電偶套管的位置，導(dǎo)管1的高度13可為熱電偶套管外徑的0.1-300倍。根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo) 管l的形狀不僅包括管，而且包括環(huán)。
導(dǎo)管支柱2的長(zhǎng)度和厚度沒有具體的限定并且能夠根據(jù)需要調(diào)節(jié)。 但是，在同一平面上，導(dǎo)管支柱2的長(zhǎng)度優(yōu)選調(diào)節(jié)為使導(dǎo)管和導(dǎo)管支 柱適合反應(yīng)管的內(nèi)徑。
支撐桿3的厚度不限定具體值，但是，考慮到催化劑填充，優(yōu)選 該厚度不太大。
圖3示出用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管的安裝的結(jié)構(gòu)的一個(gè) 實(shí)施例。該結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)用于固定溫度傳感器的熱電偶套管的位置的 導(dǎo)管1、六個(gè)在水平(橫向)方向上分別與導(dǎo)管連接以便支撐導(dǎo)管的導(dǎo)管 支柱2(每個(gè)導(dǎo)管連接三個(gè)導(dǎo)管支柱)和三個(gè)在垂直(縱向)方向上分別與 導(dǎo)管支柱2連接以便支撐導(dǎo)管支柱的支撐桿3(將每個(gè)支撐桿與在軸向 上一個(gè)在另 一個(gè)之上排列的兩個(gè)導(dǎo)管支柱連接)。
當(dāng)在所述結(jié)構(gòu)中使用至少兩個(gè)導(dǎo)管1時(shí)，考慮到在導(dǎo)管支柱2和 支撐桿3之間的連接，優(yōu)選將相同凄t目的導(dǎo)管支柱2與各導(dǎo)管連接。 支撐桿3的總數(shù)優(yōu)選和與各導(dǎo)管1連接的導(dǎo)管支柱2的數(shù)目相等。各 支撐桿3可與在軸向上排列在最高到最低位置的導(dǎo)管支柱2連接。
參照?qǐng)D3，當(dāng)在所述結(jié)構(gòu)中使用至少兩個(gè)導(dǎo)管1時(shí)，各支撐桿3可 包括從它的上端延伸至與最高導(dǎo)管支柱相連接的部分的支撐桿耳31、 從與最高導(dǎo)管支柱相連接的部分延伸至與最低導(dǎo)管支柱相連接的部分 的支撐桿體32和從與最低導(dǎo)管支柱相連接的部分延伸至下端的支撐桿 腳33。支撐桿體32的長(zhǎng)度不限定具體值，但是為了更有效地固定用于溫 度傳感器的熱電偶套管的位置和保護(hù)該結(jié)構(gòu)本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，支撐 桿體32的長(zhǎng)度優(yōu)選為固定床催化劑反應(yīng)管的內(nèi)徑的1~30倍。
支撐桿耳31的長(zhǎng)度可為支撐桿體32的長(zhǎng)度的0.1~50%。支撐桿耳 31可具有孔，例如在其中插入線，以便通過從反應(yīng)管的外部控制該線， ^L而能夠在軸向方向上容易地移動(dòng)所述結(jié)構(gòu)。
支撐桿腳33的長(zhǎng)度可為支撐桿體32的長(zhǎng)度的0.1~50%。支撐桿腳 33使所述結(jié)構(gòu)容易從催化劑床移除。
圖4示出用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管的安裝的結(jié)構(gòu)的一個(gè) 實(shí)施例。該結(jié)構(gòu)包括用于固定熱電偶套管的位置的導(dǎo)管1;至少兩個(gè)在 水平(橫向)方向上與導(dǎo)管l連接以便支撐導(dǎo)管的導(dǎo)管支柱2;在水平方
向上與導(dǎo)管支柱2連接以便支撐導(dǎo)管支柱的環(huán)4;和至少兩個(gè)在垂直(縱 向)方向上與導(dǎo)管支柱2或環(huán)4連接，以便支撐導(dǎo)管支柱2或環(huán)4的支 撐桿3。
例如，可在支撐桿3上端上的孔中插入線，以便通過從反應(yīng)管的 外部控制該線而能夠在軸向方向上移動(dòng)所述結(jié)構(gòu)。
包括環(huán)4的結(jié)構(gòu)可具有至少兩個(gè)導(dǎo)管1,以便能夠更安全地固定用 于溫度傳感器的熱電偶套管的位置。
當(dāng)采用至少兩個(gè)導(dǎo)管1時(shí)，優(yōu)選在距固定床催化劑反應(yīng)管的中心 的相同徑向位置將它們一個(gè)放置在另一個(gè)之上，以便使用于溫度傳感 器的熱電偶套管在與反應(yīng)管相同的軸向上保持固定而不在反應(yīng)管中傾斜。圖5為在圖4中示出的結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管1、導(dǎo)管支柱2和環(huán)4的截面圖。 為了使在所述結(jié)構(gòu)和熱電偶套管之間的移動(dòng)容易，導(dǎo)管1的內(nèi)徑11優(yōu) 選為熱電偶套管的外徑的L01 2倍。導(dǎo)管1的外徑12不限定具體值， 但是優(yōu)選具有方便催化劑填充的適中尺寸。為了固定熱電偶套管的位 置，導(dǎo)管1的高度13可為熱電偶套管外徑的0.1~300倍。根據(jù)本發(fā)明 的導(dǎo)管1的形狀不僅包括管，而且包括環(huán)。
導(dǎo)管支柱2的長(zhǎng)度和厚度沒有具體的限定并且能夠根據(jù)需要調(diào)節(jié)。 但是，在同一平面上，導(dǎo)管支柱2的長(zhǎng)度優(yōu)選調(diào)節(jié)為使導(dǎo)管和導(dǎo)管支 柱適合反應(yīng)管的內(nèi)徑。
環(huán)4的直徑和厚度不限定具體值，^f旦是環(huán)4的最大直徑必須比反 應(yīng)管的內(nèi)徑小，以便所述結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)入反應(yīng)管。
對(duì)環(huán)4的形狀沒有具體的限定。作為非限定性實(shí)例，環(huán)4可為圓 形、橢圓形或具有w(":3 12)個(gè)角的多邊形。環(huán)4的外部，也就是它的 殼41優(yōu)選為圓形、橢圓形或具有w (w:3 12)個(gè)角的多邊形以便減小在 環(huán)與反應(yīng)管的內(nèi)壁之間的接觸面積。
支撐桿3的厚度不限定具體值，但是，考慮到催化劑的填充，優(yōu) 選該厚度不太大。
圖6示出結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例，其包括根據(jù)本發(fā)明的用于引導(dǎo)溫度 傳感器的熱電偶套管安裝的環(huán)。該結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)用于固定用于溫度傳 感器的熱電偶套管的位置的導(dǎo)管1;四個(gè)在水平0黃向)方向上分別與導(dǎo) 管l連接以便支撐導(dǎo)管的導(dǎo)管支柱2(每個(gè)導(dǎo)管連接兩個(gè)導(dǎo)管支柱)；兩 個(gè)在水平方向上分別與導(dǎo)管支柱2連接以便支撐導(dǎo)管支柱的環(huán)4;和三 個(gè)在垂直(縱向)方向上分別與導(dǎo)管支柱2(將每個(gè)支撐桿連接至兩個(gè)在軸向上一個(gè)在另一個(gè)之上排列的導(dǎo)管支柱)或環(huán)4連接以便支撐導(dǎo)管支 柱或環(huán)的支撐桿3。
當(dāng)在所述結(jié)構(gòu)中使用至少兩個(gè)導(dǎo)管1時(shí)，可將支撐桿3與環(huán)4連 接。鑒于此，各導(dǎo)管的導(dǎo)管支柱2的數(shù)目不必相同。另外，支撐桿3 的總數(shù)無需和與各導(dǎo)管1連接的導(dǎo)管支柱2的數(shù)目相同。
當(dāng)使用至少兩個(gè)導(dǎo)管1時(shí)，環(huán)4的數(shù)目不必與導(dǎo)管1的總數(shù)相同。 但是，當(dāng)采用至少兩個(gè)環(huán)4時(shí)，環(huán)4的尺寸優(yōu)選在較小的程度上不同， 以便能夠容易地用催化劑填充反應(yīng)管。具體地，最高的環(huán)的外徑與最 低的環(huán)的外徑的比值優(yōu)選為0.8 1.25或4/5~5/4。
當(dāng)存在至少兩個(gè)導(dǎo)管1時(shí)，可將各支撐桿3與在軸向上排列在最 高到最低位置的導(dǎo)管支柱2或環(huán)4連接。
參照?qǐng)D6,當(dāng)在所述結(jié)構(gòu)中使用至少兩個(gè)導(dǎo)管1時(shí)，各支撐桿3可 包括從它的上端延伸至與最高導(dǎo)管支柱或環(huán)相連接的部分的支撐桿耳 31、從與最高導(dǎo)管支柱或環(huán)相連接的部分延伸至與最低導(dǎo)管支柱或環(huán) 相連接的部分的支撐桿體32和從與最低導(dǎo)管支柱或環(huán)相連接的部分延 伸至下端的支撐桿腳33。
支撐桿體32的長(zhǎng)度不限定具體值，但是為了更有效地固定用于溫 度傳感器的熱電偶套管的位置和保護(hù)該結(jié)構(gòu)本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，支撐 桿體32的長(zhǎng)度優(yōu)選為固定床催化劑反應(yīng)管的內(nèi)徑的1 30倍。
支撐桿耳31的長(zhǎng)度可為支撐桿體32的長(zhǎng)度的0.1~50%。支撐桿耳 31可具有孔，例如在其中將線插入至所述孔，以便通過從反應(yīng)管的外 部控制該線，從而能夠在軸向方向上容易地移動(dòng)所述結(jié)構(gòu)。支撐桿腳33的長(zhǎng)度可為支撐桿體32的長(zhǎng)度的0.1~50%。支撐桿腳 33使所述結(jié)構(gòu)容易從催化劑床移除。
在不同平面的導(dǎo)管支柱之間的角(也就是在上導(dǎo)管支柱和下導(dǎo)管 支柱之間的角)不具體限定，并且可為0~180°。
為了改善根據(jù)本發(fā)明的用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管的安裝 的結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管l和導(dǎo)管支柱2的強(qiáng)度，它們可由選自由鎳、銅、鋁、 鈦、鉻、碳、鐵、鈷、鉬、金、銀、釩、不銹鋼及其合金組成的組中 的至少一種材料制成。與反應(yīng)管接觸的支撐桿3和環(huán)4優(yōu)選由能夠減 小與反應(yīng)管內(nèi)壁的摩擦的材料，如特氟隆或工程塑料制成。如果需要 較高的硬度，則釆用含更多碳的材料。同樣地，如果需要提高高溫硬 度和抗腐蝕性，則添加鉻。如果需要改進(jìn)韌性和抗腐蝕性，則采用更 多的鎳。
電偶套管的安裝的結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管支柱或支撐桿下方以便保持引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的 保持環(huán)和至少三個(gè)在垂直方向上與該保持環(huán)連接以便支撐保持環(huán)的保持腳。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的保持結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例，該保持結(jié)構(gòu)適于 保持引導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
所述保持結(jié)構(gòu)的保持環(huán)5的厚度不限定具體值。保持環(huán)5的最大 直徑必須比反應(yīng)管的內(nèi)徑小，但是比用于溫度傳感器的熱電偶套管的 外徑大。優(yōu)選地，保持環(huán)5的最大直徑比所述引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的水平最大直 徑小或與其相等。另外，保持環(huán)5的尺寸必須確定以便它能夠在反應(yīng)管中的兩個(gè)方向移動(dòng)并且當(dāng)從下方支撐所述結(jié)構(gòu)時(shí)能夠?qū)⒃摻Y(jié)構(gòu)舉 起。
至于保持環(huán)5的形狀，沒有具體的限定。作為非限定性實(shí)例，保 持環(huán)5可為圓形、橢圓形或具有w(w:3 12)個(gè)角的多邊形。保持環(huán)5的 外部，也就是它的殼優(yōu)選為圓形、橢圓形或具有w(w:3 12)個(gè)角的多邊 形以便減小在保持環(huán)與反應(yīng)管的內(nèi)壁之間的接觸面積。
保持腳6適合支撐保持環(huán)5并且使其水平。保持腳6的長(zhǎng)度和厚 度不限定具體值，但是，考慮到催化劑填充，優(yōu)選該厚度不太大。
上述用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管的安裝結(jié)構(gòu)單獨(dú)或與保持 結(jié)構(gòu)一起不僅應(yīng)用于用催化劑填充的商業(yè)多管反應(yīng)器的情況，而且也 應(yīng)用于中間工廠或?qū)嶒?yàn)室規(guī)模的反應(yīng)管。采用這種商業(yè)多管反應(yīng)器的 方法的典型實(shí)例包括通過氧化丙烯或丙烷而制備丙烯醛或丙烯酸的方 法；通過氧化萘或鄰二曱苯而制備鄰苯二曱酸酐的方法；和通過部分 氧化苯、丁烯或丁二烯而制備順式丁烯二酐的方法。
根據(jù)本發(fā)明的安裝用于溫度傳感器的熱電偶套管的方法包括安裝 引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的第 一步和當(dāng)用催化劑填充反應(yīng)管時(shí)固定用于溫度傳感器的 熱電偶套管的第二步，所述引導(dǎo)結(jié)構(gòu)適于在反應(yīng)管內(nèi)用于引導(dǎo)溫度傳 感器的熱電偶套管的安裝以便在固定床催化劑反應(yīng)管中的預(yù)定位置上 固定用于測(cè)量軸向溫度的熱電偶套管。
在所述方法的第一步中，保持結(jié)構(gòu)可在反應(yīng)管內(nèi)與引導(dǎo)結(jié)構(gòu)一起 安裝。該保持結(jié)構(gòu)包括固定在引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管支柱或支撐桿下方以便 保持該結(jié)構(gòu)的保持環(huán)和至少三個(gè)在垂直方向與該保持環(huán)連接以便支撐 保持環(huán)的保持腳。所述保持結(jié)構(gòu)的保持環(huán)的最大直徑必須比反應(yīng)管的內(nèi)徑小，但是 比用于溫度傳感器的熱電偶套管的外徑大。優(yōu)選地，該保持環(huán)的最大 直徑比所述引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的水平最大直徑小或與其相等。
根據(jù)本發(fā)明的在安裝用于溫度傳感器的熱電偶套管的方法中使用
的引導(dǎo)結(jié)構(gòu)可包括導(dǎo)管l、導(dǎo)管支柱2和支撐桿3?？蛇x擇地，該引導(dǎo) 結(jié)構(gòu)可包括導(dǎo)管l、導(dǎo)管支柱2、環(huán)4和支撐桿3。
所述方法可進(jìn)一步包括在第二步之后從反應(yīng)管移除引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的第 三步?？蛇x擇地，當(dāng)在反應(yīng)管中既安裝了引導(dǎo)結(jié)構(gòu)又安裝了保持結(jié)構(gòu) 時(shí)，所述方法可進(jìn)一步包括在第二步之后可從反應(yīng)管移除引導(dǎo)結(jié)構(gòu)和 保持結(jié)構(gòu)的第三步。
在第二步中，引導(dǎo)結(jié)構(gòu)單獨(dú)或與保持結(jié)構(gòu)一起可才艮據(jù)由于催化劑 填充而產(chǎn)生的催化劑填充床的高度在反應(yīng)管的軸向方向上移動(dòng)，以便 固定熱電偶套管并且測(cè)量催化劑填充床的高度。在填充過程中，不必 總是向上單獨(dú)或與保持結(jié)構(gòu)一起移動(dòng)引導(dǎo)結(jié)構(gòu)。但是，這種移動(dòng)的優(yōu) 點(diǎn)在于在反應(yīng)管中預(yù)定位置上能夠更有效地固定熱電偶套管。另外， 當(dāng)填充過程結(jié)束后，能夠容易地單獨(dú)或與保持結(jié)構(gòu)一起移除引導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
圖8簡(jiǎn)要示出當(dāng)用催化劑填充反應(yīng)管時(shí)，通過采用在圖6中所示 的引導(dǎo)結(jié)構(gòu)而在固定床催化劑反應(yīng)管中安裝用于溫度傳感器的熱電偶 套管的方法。
在固定床催化劑反應(yīng)管中安裝用于S1導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管 的安裝的引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的方法的實(shí)例如下在引導(dǎo)結(jié)構(gòu)上部安裝重體，隨 后將引導(dǎo)結(jié)構(gòu)插入反應(yīng)管中。因?yàn)樵撝伢w，所述引導(dǎo)結(jié)構(gòu)容易移進(jìn)反 應(yīng)管。在用催化劑填充反應(yīng)管之前移除該重體。參照?qǐng)D8，當(dāng)用催化劑填充固定床催化劑反應(yīng)管200時(shí)，引導(dǎo)結(jié)構(gòu) 300在用于溫度傳感器的熱電偶套管IOO的軸向上移動(dòng)，而在三個(gè)點(diǎn)， 具體地為在催化劑床上的點(diǎn)A及在導(dǎo)管上的點(diǎn)B和C上連續(xù)地固定用 于溫度傳感器的熱電偶套管100的位置。同樣地，將用于溫度傳感器 的熱電偶套管準(zhǔn)確地固定在反應(yīng)管中的預(yù)定位置上。
圖9筒要示出當(dāng)用催化劑填充反應(yīng)管時(shí)，通過采用在圖3中所示 的引導(dǎo)結(jié)構(gòu)和在圖7中所示的保持結(jié)構(gòu)而在固定床催化劑反應(yīng)管中安 裝用于溫度傳感器的熱電偶套管的方法。
當(dāng)固定床催化劑反應(yīng)管的內(nèi)徑小或當(dāng)引導(dǎo)結(jié)構(gòu)不能容易地移動(dòng) 時(shí)，使用保持結(jié)構(gòu)。例如，通過在保持結(jié)構(gòu)的至少一部分上安裝至少 一根線并且從反應(yīng)管的外部控制該線，引導(dǎo)結(jié)構(gòu)和保持結(jié)構(gòu)能夠容易 地在軸向上移動(dòng)。
參照?qǐng)D9，當(dāng)用催化劑填充固定床催化劑反應(yīng)管200時(shí)，引導(dǎo)結(jié)構(gòu) 300和保持結(jié)構(gòu)400在用于溫度傳感器的熱電偶套管100的軸向上移 動(dòng)，而在三個(gè)點(diǎn)，具體地為在催化劑床上的點(diǎn)A及在導(dǎo)管上的點(diǎn)B和 C上連續(xù)地固定用于溫度傳感器的熱電偶套管100的位置。同樣地， 將用于溫度傳感器的熱電偶套管準(zhǔn)確地固定在反應(yīng)管中的預(yù)定位置 上。
參照?qǐng)D9，將保持結(jié)構(gòu)400固定在引導(dǎo)結(jié)構(gòu)300下方并且將其拉住 以侵 使這些結(jié)構(gòu)300和400在軸向上移動(dòng)。當(dāng)固定床催化劑反應(yīng)管的 內(nèi)徑小或當(dāng)引導(dǎo)結(jié)構(gòu)不能容易地移動(dòng)時(shí)，例如，將線與保持結(jié)構(gòu)400 連接并且懸垂，以便保持結(jié)構(gòu)400向下移動(dòng)而引導(dǎo)結(jié)構(gòu)300保持在同 樣的位置。結(jié)果，在催化劑床和引導(dǎo)結(jié)構(gòu)之間的距離500是已知的。另夕卜，始終保持在催化劑床和引導(dǎo)結(jié)構(gòu)之間的距離500,以^/f吏引導(dǎo)結(jié) 構(gòu)300不嵌入催化劑床中并且保持結(jié)構(gòu)400設(shè)置在催化劑床的上部。 這就獲知了催化劑床的填充程度。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠容易的理解，當(dāng)在軸向上在反應(yīng)管中預(yù)定 位置上固定管時(shí)，將單獨(dú)或與保持結(jié)構(gòu)一起引導(dǎo)用于溫度傳感器的熱 電偶套管的安裝的結(jié)構(gòu)應(yīng)用在除用于溫度傳感器的熱電偶套管之外的 預(yù)定長(zhǎng)度的管上在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
工業(yè)實(shí)用性
從上述可以看出，根據(jù)本發(fā)明的用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套 管安裝的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)用催化劑填充固定床催化劑反應(yīng)管時(shí)而 使用該結(jié)構(gòu)時(shí)，可以使催化劑填充床的密度維持恒定并且將用于溫度 傳感器的熱電偶套管準(zhǔn)確地設(shè)置在預(yù)定的位置。因此，能夠有效地測(cè) 量催化劑填充床的軸向溫度線圖。另外，在反應(yīng)管中沒有固定支撐使 從反應(yīng)管中移除催化劑以替換變得容易。在填充過程中，由于所述結(jié) 構(gòu)能夠根據(jù)催化劑填充床的高度移動(dòng)，所以可立刻獲知該床的填充程 度。
當(dāng)結(jié)合目前認(rèn)為最實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施方式描述本發(fā)明時(shí)，可以理 解本發(fā)明并不限定于公開的實(shí)施方式和附圖，相反而是用來覆蓋所附 權(quán)利要求的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的各種修改和變化。
權(quán)利要求
1、 一種用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管安裝的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括用于固定熱電偶套管的位置的導(dǎo)管；至少兩個(gè)在水平方向上與所述導(dǎo)管連接以便支撐導(dǎo)管的導(dǎo)管支柱^ 和在垂直方向上分別與所述導(dǎo)管支柱連接以便支撐導(dǎo)管支柱的支撐桿。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其中，該結(jié)構(gòu)適于在固定床催化 劑反應(yīng)管的軸向上移動(dòng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其中，至少兩個(gè)導(dǎo)管排列在垂直 方向上，并且各導(dǎo)管在距固定床催化劑反應(yīng)管的中心相同徑向位置上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)，其中，相同數(shù)目的導(dǎo)管支柱與各 導(dǎo)管連接。
5.管支柱連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)，其中，各支撐桿包括從上端延伸 至與最高導(dǎo)管支柱相連接部分的支撐桿耳、從與最高導(dǎo)管支柱相連接 部分延伸至與最低導(dǎo)管支柱相連接部分的支撐桿體和從與最低導(dǎo)管支 柱相連接部分延伸至下端的支撐桿腳。
7、 一種用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管安裝的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括用于固定熱電偶套管的位置的導(dǎo)管；至少兩個(gè)在水平方向上與所述導(dǎo)管連接以便支撐導(dǎo)管的導(dǎo)管支柱；在水平方向上與所述導(dǎo)管支柱連接以便支撐導(dǎo)管支柱的環(huán)；和至少兩個(gè)在垂直方向上與所述導(dǎo)管支柱或環(huán)連接以便支撐導(dǎo)管支 柱或環(huán)的支撐桿。
8、 才艮據(jù)權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)，其中，該結(jié)構(gòu)適于在反應(yīng)管的軸 向上移動(dòng)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)，其中，至少兩個(gè)導(dǎo)管排列在垂直 方向上，并且各導(dǎo)管在距固定床催化劑反應(yīng)管的中心相同徑向位置上。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)，其中，所述環(huán)和該環(huán)的殼分別 為圓形、橢圓形或具有w個(gè)角的多邊形，《為3~12。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的結(jié)構(gòu)，其中，各支撐桿與所述導(dǎo)管支 柱或環(huán)連接，該導(dǎo)管支柱沿著同 一個(gè)軸從最高位置到最低位置設(shè)置。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的結(jié)構(gòu)，其中，各支撐桿包括從上端延 伸至與最高導(dǎo)管支柱或環(huán)相連接部分的支撐桿耳、從與最高導(dǎo)管支柱 或環(huán)相連接部分延伸至與最低導(dǎo)管支柱或環(huán)相連接部分的支撐桿體和 從與最低導(dǎo)管支柱或環(huán)相連接部分延伸至下端的支撐桿腳。
13、 一種保持結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括保持環(huán)，該保持環(huán)固定在如權(quán)利要求1~12中任一項(xiàng)所述的用于引 導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管安裝的結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管支柱或支撐桿下方以便 保持該結(jié)構(gòu)；和至少三個(gè)保持腳，該保持腳在垂直方向上與保持環(huán)連接以便支撐 保持環(huán)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的保持結(jié)構(gòu)，其中，所述保持環(huán)的最大 直徑比用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管安裝的結(jié)構(gòu)的最大水平直徑 小或與其相等。
15、 一種安裝溫度傳感器的熱電偶套管的方法，該方法包括如下 步驟(a) 安裝引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，該引導(dǎo)結(jié)構(gòu)引導(dǎo)在反應(yīng)管內(nèi)溫度傳感器的熱電 偶套管的安裝以便在反應(yīng)管內(nèi)的預(yù)定位置上固定用于軸向溫度測(cè)量的 熱電偶套管和(b) 當(dāng)用催化劑填充反應(yīng)管時(shí)，固定所述溫度傳感器的熱電偶套管。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，在所述步驟(a)中，將權(quán) 利要求13所述的保持結(jié)構(gòu)與所述引導(dǎo)結(jié)構(gòu)一起安裝在反應(yīng)管內(nèi)。
17、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述引導(dǎo)結(jié)構(gòu)為如權(quán)利 要求1~12中任一項(xiàng)所述的用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管安裝的結(jié) 構(gòu)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，該方法進(jìn)一步包括在步驟(b) 后從反應(yīng)管移除所述引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的步驟。
19、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，該方法進(jìn)一步包括在步驟(b) 后從反應(yīng)管移除所述引導(dǎo)結(jié)構(gòu)和保持結(jié)構(gòu)的步驟。
20、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，在步驟(b)中，當(dāng)用催化 劑填充反應(yīng)管時(shí)，所述？ 1導(dǎo)結(jié)構(gòu)根據(jù)催化劑填充床的高度在反應(yīng)管的 軸向上移動(dòng)，以便固定熱電偶套管并且測(cè)量催化劑填充床的高度。
21、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，在步驟(b)中，當(dāng)用催化 劑填充反應(yīng)管時(shí)，所述引導(dǎo)結(jié)構(gòu)和保持結(jié)構(gòu)根據(jù)催化劑填充床的高度 在反應(yīng)管的軸向上移動(dòng)，以便固定熱電偶套管并且測(cè)量催化劑填充床 的高度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在反應(yīng)管中預(yù)定位置上用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管安裝的結(jié)構(gòu)，當(dāng)用催化劑填充固定床催化劑反應(yīng)管時(shí)，該結(jié)構(gòu)用于測(cè)量反應(yīng)管內(nèi)部的軸向溫度。另外，提供了一種安裝溫度傳感器的熱電偶套管的方法。該方法包括當(dāng)用催化劑填充反應(yīng)管時(shí)，在反應(yīng)管中安裝用于引導(dǎo)溫度傳感器的熱電偶套管安裝的結(jié)構(gòu)和固定溫度傳感器的熱電偶套管的步驟。
文檔編號(hào)B01J8/02GK101312781SQ200680043882
公開日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2006年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月23日
發(fā)明者姜成必, 樸晟秀, 河炅秀, 白世元, 金銀珠, 高準(zhǔn)錫 申請(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社