Método de carga de catalizador.

Un método para preparar un tubo de catalizador para ejecutar el procesamiento catalítico de un material a través del tubo,

en paralelo con uno o más tubos de catalizador distintos, comprendiendo el método:

proporcionar un tubo de catalizador vacío;

inspeccionar el interior del tubo mediante vídeo para determinar si se debe realizar una exploración más de cerca del tubo;

explorar detalladamente el interior del tubo para identificar uno o más depósitos de suciedad o contaminación que hay que retirar si tal inspección pone de manifiesto que la exploración es necesaria;

limpiar la pared interior del tubo si la etapa de exploración en detalle pone de manifiesto que hay depósitos que hay que retirar de la pared interior del tubo;

medir una caída de presión a través del tubo;

llenar el tubo de catalizador con catalizador y medir de nuevo la caída de presión a través del tubo;

comparar la última caída de presión medida con una caída de presión promedio tomada con respecto al tubo de catalizador y el uno o más tubos de catalizador distintos; y

si la caída de presión para el tubo de catalizador está dentro de una varianza predeterminada de la media, identificar el tubo de catalizador como adecuado para su uso.

Método de carga de catalizador

Campo de la invención La presente invención se refiere, en general, a un método para llenar un material en forma de partículas en el interior de tubos, y más particularmente, al procesamiento de un catalizador y la carga de material catalítico en forma de partículas en tubos de reformador con una densidad uniforme.

Antecedentes de la invención Se requiere un procesamiento catalítico para ejecutar ciertas tareas de procesamiento de material tales como refinado químico de materiales fluidos y gaseosos. Por ejemplo, en el proceso de craqueo catalítico para refinado de petróleo, es habitual usar un material catalítico para facilitar el craqueo u otra transformación deseada. Típicamente, el material a refinar se dirige a través de un material catalítico apropiado hasta que ha ocurrido un cierto nivel de transformación. Debido a que la eficacia catalítica del sistema está relacionada fuertemente con la frecuencia con la que las moléculas o partículas de la sustancia de partida interaccionan con el catalizador, la industria ha adoptado la práctica de realizar tales procesos catalíticos en tubos largos. En particular, el material de partida se fuerza a través de un conjunto de tubos paralelos, cada uno de los cuales contiene el material catalítico a una densidad deseada predeterminada, por ejemplo partículas por volumen unitario o peso por volumen unitario.

El caudal del material a través del sistema es igual a la suma de los caudales a través de los múltiples tubos, sin embargo, es posible que uno o más tubos presenten menores caudales que otros tubos. Los menores caudales generalmente se deben a obturación o sobrecarga de los tubos, que puede tener el efecto perjudicial de agotar prematuramente o dañar los tubos con mayores caudales. Debido a que las refinerías catalíticas típicamente funcionan sin descanso, es caro detener el proceso prematuramente para la revisión de los tubos de catalizador; el mantenimiento de los tubos se realiza idealmente una vez en el transcurso de varios años. De esta manera, la carga de los tubos de catalizador es una etapa crítica, y el fallo a la hora de ejecutar apropiadamente esta etapa puede provocar que el operario del proceso incurra en pérdidas financieras debido a la pérdida de producción durante las reparaciones así como un aumento de los costes de mano de obra para ejecutar las reparaciones.

Un conjunto de tubos de catalizador preparado apropiadamente tendrá una resistencia relativamente uniforme al flujo de un tubo a otro, asegurando de esta manera caudales uniformes, y tendrá una densidad relativamente uniforme de catalizador de un tubo a otro, asegurando así el mismo grado de transformación de producto para cada tubo. De esta manera, los tubos deben comprobarse apropiadamente, limpiarse y llenarse con catalizador. Los protocolos de limpieza y llenado existentes están sometidos a un alto coste y frecuente error humano debido al uso de numeroso personal en tareas que suponen tiempo. Aunque se han realizado intentos para resolver los problemas anteriores, aún no se ha previsto una solución que aborde completamente las preocupaciones sin introducir problemas o costes significativos adicionales.

Objetos y sumario de la invención Un objeto de la presente invención es proporcionar un método para asegurar que los tubos están en una condición óptima para un llenado uniforme automático de material en forma de partículas y, particularmente, material catalítico en forma de partículas.

A la hora de realizar la invención, se proporciona un método de procesamiento y llenado de un tubo de reformador para asegurar la uniformidad de los caudales y la reactividad en el tubo de reformador. Con respecto a asegurar caudales uniformes, la presente invención proporciona un método para detectar y retirar obstrucciones en el tubo así como para verificar el caudal para cada tubo e identificar tubos con caudales anormales. El proceso de verificación puede ser automático, retirando de esta manera una fuente de error humano y manteniendo los costes de mano de obra.

Otros objetos y ventajas de la invención resultarán evidentes tras la lectura de la siguiente descripción detallada y por referencia a los dibujos, en los que:

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es una vista esquemática simplificada de un conjunto de tubos de reformador con respecto a los cuales puede usarse la invención;

La Figura 2 es una vista lateral en sección transversal de un tubo de reformador contaminado que experimenta análisis por láser para la determinación del volumen de acuerdo con una realización de la invención;

La Figura 3 es una vista esquemática simplificada de un sistema de comprobación de caudal automático para comprobar los caudales en el tubo de acuerdo con una realización de la invención;

La Figura 4A es un diagrama de flujo que ilustra un proceso de comprobación de caudal automático que se ejecutará a través de un ordenador de acuerdo con una realización de la invención;

La Figura 4B es un diagrama de flujo que ilustra un proceso para comprobar y llenar un tubo de catalizador en una realización de la invención;

La Figura 5 es una perspectiva de un sistema de carga de tubo de catalizador ilustrado de acuerdo con la invención;

La Figura 6 es una perspectiva del sistema de carga de catalizador ilustrado con porciones recortadas;

La Figura 7 es una perspectiva ampliada de la tolva que contiene el catalizador y el dispositivo de dispensación del 10 sistema de carga ilustrado;

La Figura 8 es una sección vertical de la tolva de catalizador y el dispositivo de dispensación mostrado en la Figura 7;

La Figura 9 es una perspectiva ampliada del dispositivo de elevación de cuerda de carga del sistema de dispensación ilustrado;

La Figura 10 es una perspectiva del dispositivo de elevación mostrado en la Figura 9 con porciones recortadas;

La Figura 11 es una perspectiva ampliada de la cuerda de carga enrollada en un carrete del dispositivo de elevación ilustrado; y

La Figura 12 es una perspectiva del carrete de guía de la cuerda de carga del dispositivo de elevación de cuerda de carga ilustrado.

Aunque la invención es susceptible de diversas modificaciones y construcciones alternativas, ciertas realizaciones ilustrativas de la misma se han mostrado en los dibujos y se describirán a continuación en detalle. Sin embargo, debe entenderse que no hay intención de limitar la invención a la forma específica desvelada sino que, al contrario, la intención es cubrir todas las modificaciones, construcciones alternativas y equivalentes que están dentro del alcance de la invención.

Descripción de las realizaciones preferidas Haciendo referencia ahora más particularmente a la Figura 1, se muestra esquemáticamente una parte de un conjunto de tubos de reformador ejemplar 100 dentro del cual puede implementarse la presente invención para proporcionar un caudal uniforme y eficacia de procesamiento. El conjunto de tubos ejemplar 100 incluye numerosos tubos individuales 101, cada uno de ellos llenado con un material catalítico para recibir un flujo de entrada 103 de 30 material en bruto y para proporcionar un flujo de salida 105 de material procesado. Se apreciará que el material procesado puede incluir un material deseado así como subproductos del proceso de reformado. Además, se apreciará que el conjunto de tubos ilustrado 100 se muestra en una forma simplificada con fines de aclaración y que un conjunto de tubos de reformador real puede incluir un número de tubos mayor o menor, por ejemplo de 1 a 1000 tubos, y cada tubo típicamente será de una longitud mucho mayor respecto a su anchura que la ilustrada. Por

ejemplo, los tubos de reformador típicos tienen una longitud entre 10 y 16 metros.

Para minimizar los costes de mantenimiento y de parada asociados con el funcionamiento del conjunto de tubos 100, es deseable asegurar que cada tubo 101 esté cargado con catalizador (no mostrado en la Figura 1) a una densidad uniforme y que cada tubo 101 tenga una resistencia al flujo similar. Esto asegurará que el flujo de entrada 103 de material en bruto se divida equitativamente entre los tubos para su procesamiento. En particular, la proporción del flujo de entrada 103 de material en bruto que está asignado a cada tubo 101 dependerá, de acuerdo con las leyes de resistencia paralela, de la diferencias relativas en la resistencia al flujo entre los tubos 101. Si no hay diferencias sustanciales en la resistencia al flujo entre el conjunto de tubos 100 de un tubo a otro, entonces el flujo de entrada 103 de material en bruto se dividirá equitativamente entre los tubos 101 del conjunto 100.

1. Un método para preparar un tubo de catalizador para ejecutar el procesamiento catalítico de un material a través del tubo, en paralelo con uno o más tubos de catalizador distintos, comprendiendo el método:

proporcionar un tubo de catalizador vacío; inspeccionar el interior del tubo mediante vídeo para determinar si se debe realizar una exploración más de cerca del tubo; explorar detalladamente el interior del tubo para identificar uno o más depósitos de suciedad o contaminación que hay que retirar si tal inspección pone de manifiesto que la exploración es necesaria; limpiar la pared interior del tubo si la etapa de exploración en detalle pone de manifiesto que hay depósitos que hay que retirar de la pared interior del tubo; medir una caída de presión a través del tubo; llenar el tubo de catalizador con catalizador y medir de nuevo la caída de presión a través del tubo; comparar la última caída de presión medida con una caída de presión promedio tomada con respecto al tubo de catalizador y el uno o más tubos de catalizador distintos; y si la caída de presión para el tubo de catalizador está dentro de una varianza predeterminada de la media, identificar el tubo de catalizador como adecuado para su uso.

2. El método para preparar un tubo de catalizador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el tubo de catalizador se ha usado y vaciado previamente.

3. El método para preparar un tubo de catalizador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la inspección por vídeo del interior del tubo de catalizador incluye bajar una videocámara al interior del tubo, en el que los datos de la videocámara se transmiten a una unida de visualización de vídeo fuera del tubo.

4. El método para preparar un tubo de catalizador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que determinar si hay que realizar o no una exploración más de cerca del tubo incluye determinar la presencia potencial de contaminación.

5. El método para preparar un tubo de catalizador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la exploración en detalle del interior del tubo de catalizador incluye bajar un escáner láser rotatorio al interior del tubo.

6. El método para preparar un tubo de catalizador de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el escáner láser mide el radio interno del tubo de catalizador para detectar depósitos en su interior.

7. El método para preparar un tubo de catalizador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa de limpiar la pared interior del tubo se ejecuta mediante un dispositivo de cepillado insertado en el tubo, para conseguir la retirada mecánica de los depósitos.

8. El método para preparar un tubo de catalizador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada etapa de medir una caída de presión a través del tubo de catalizador se ejecuta mediante un comprobador de flujo que incluye un ordenador, una fuente de flujo de aire conectada al ordenador, tal como para accionar el ordenador, y un sensor de flujo y/o presión conectado al ordenador para que sea legible por ordenador.