Sistema de carga de catalizador.

Un sistema para cargar partículas de material en forma de partículas en un tubo (200) que comprende:

una tolva (511) para contener un suministro de dicho material en forma de partículas para su introducción en el tubo(200),

un dispensador (510) accionado por motor para dirigir las partículas de material en forma de partículas desde dichatolva (511) hasta dicho tubo (200),

una cuerda de carga (530) dispuesta dentro de dicho tubo (200) para controlar el flujo y dicho material en forma departículas introducido en dicho tubo (200),

un dispositivo de elevación de cuerda (540) accionado por motor para elevar automáticamente dicha cuerda decarga (530) desde dicho tubo (200) a medida que dicho material en forma de partículas se introduce en su interiormediante dicho dispensador (510) accionado por motor, y

un control para controlar la velocidad operativa de dicho dispositivo de elevación de cuerda (540) accionado pormotor y la velocidad de operación de dicho dispensador (510) accionado por motor, estando el controlador adaptadopara coordinar la velocidad operativa del dispositivo de elevación de cuerda (540) accionado por motor con lavelocidad operativa del dispensador (510) accionado por motor para sincronizar la elevación de la cuerda de carga(530) con el depósito del material en forma de partículas en dicho tubo (200).

Sistema de carga de catalizador

Campo de la invención La presente invención se refiere, en general, a un aparato 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.

El documento WO 2005/018791 se refiere a un método para llenar un tubo vertical que tiene un diámetro interno de 50 mm o menor con partículas de catalizador mediante un adyuvante de llenado que comprende un cuerpo longitudinal flexible. El adyuvante se introduce en el tubo vertical y el tubo se llena después con las partículas de catalizador.

El documento WO 2004/096428 desvela un aparato para llenar partículas sólidas en un tubo vertical. El aparato comprende una herramienta de carga que suavizará la caída de las partículas. La herramienta de carga incluye un cuerpo longitudinal flexible en el cual está montada una pluralidad de elementos amortiguadores rígidos o flexibles.

El documento US 3.608.751 se refiere a un dispositivo para facilitar la carga en seco de un catalizador en forma de partículas en tubos verticales. Los dispositivos de carga incluyen un miembro alargado, mantenido vertical en el tubo durante la carga, y paletas inclinadas respecto al miembro alargado.

Las enseñanzas del documento EP 1 374 985 se refieren a una disposición para cargar un reactor tubular con partículas. La disposición comprende un tubo flexible para suministrar una corriente de gas al interior del reactor tubular para ralentizar la velocidad de caída de las partículas.

El documento EP 1 749 568 A1 describe un dispositivo para cargar material en forma de partículas en un tubo. El dispositivo comprende elementos de amortiguación que tienen un diseño específico.

Objetos y sumario de la invención Un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de carga automático para dirigir de forma más rápida y uniforme el material en forma de partículas al interior de los tubos de reformador.

Para realizar la invención, se proporciona un sistema 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 la reactividad uniforme, se proporciona un sistema de llenado de tubo automático. El sistema de llenado de tubo automático proporciona un mecanismo de llenado calibrado coordinado con un mecanismo de extracción de cuerda de carga calibrado para asegurar la consistencia de la carga. La ausencia de partes vibratorias asegura una baja cantidad de polvo y la pequeña cantidad de polvo presente puede retirarse mediante una salida de aspiración interna en la cargadora.

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 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... [Seguir leyendo]

1. Un sistema para cargar partículas de material en forma de partículas en un tubo (200) que comprende:

una tolva (511) para contener un suministro de dicho material en forma de partículas para su introducción en el tubo (200) ,

un dispensador (510) accionado por motor para dirigir las partículas de material en forma de partículas desde dicha tolva (511) hasta dicho tubo (200) ,

una cuerda de carga (530) dispuesta dentro de dicho tubo (200) para controlar el flujo y dicho material en forma de partículas introducido en dicho tubo (200) ,

un dispositivo de elevación de cuerda (540) accionado por motor para elevar automáticamente dicha cuerda de carga (530) desde dicho tubo (200) a medida que dicho material en forma de partículas se introduce en su interior mediante dicho dispensador (510) accionado por motor, y

un control para controlar la velocidad operativa de dicho dispositivo de elevación de cuerda (540) accionado por motor y la velocidad de operación de dicho dispensador (510) accionado por motor, estando el controlador adaptado para coordinar la velocidad operativa del dispositivo de elevación de cuerda (540) accionado por motor con la velocidad operativa del dispensador (510) accionado por motor para sincronizar la elevación de la cuerda de carga (530) con el depósito del material en forma de partículas en dicho tubo (200) .

2. El sistema de carga de material en forma de partículas de la reivindicación 1 en el dicho dispensador (510) accionado por motor incluye una cinta transportadora (514) para recibir el material en forma de partículas desde dicha tolva (511) y descargar dicho material en forma de partículas de una manera controlada en dicho tubo (200) .

3. El sistema de carga de material en forma de partículas de la reivindicación 1 en el que dicho control hace funcionar dicho dispensador (510) accionado por motor y un dispositivo de elevación de cuerda (540) accionado por motor de manera que dicho material en forma de partículas se introduce continuamente en dicho tubo (200) hasta que se completa el llenado.

4. El sistema de carga de material en forma de partículas de la reivindicación 1 en el que dicho dispositivo de elevación de cuerda de carga (540) incluye un carrete de recogida (541) alrededor del cual se enrolla dicha cuerda

(530) como respuesta al movimiento rotatorio del carrete (541) , y un motor impulsor (549) para hacer girar el carrete de recogida (541) a una velocidad predeterminada.

5. El sistema de carga de material en forma de partículas de la reivindicación 4 en el que dicho carrete de recogida (541) define una superficie de recogida no circular alrededor de la cual se enrolla dicha cuerda de carga (530) , un carrete de guía (560) rotatorio que tiene una superficie externa no circular alrededor de la cual pasa dicha cuerda de carga (530) a medida que se enrolla sobre dicho carrete de recogida (541) , y un motor impulsor para impulsar rotatoriamente dicho carrete de guía (560) .

6. El sistema de carga de material en forma de partículas de la reivindicación 2 en el que dicho dispensador (510) incluye una zona de descarga (522) en comunicación con dicho tubo (200) dentro del cual se dirige el material en forma de partículas desde dicha cinta transportadora (514) .

7. El sistema de carga de material en forma de partículas de la reivindicación 6 que incluye un dispositivo de vacío eléctrico (580) que comunica dicha zona de descarga (522) para evacuar cualquier polvo del material en forma de partículas generado tras la dirección de dicho material en forma de partículas desde dicha cinta transportadora (514) hasta dicha zona de descarga (522) .