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JP4287608B2 - Method for extracting spent catalyst in reaction tower - Google Patents
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JP4287608B2 - Method for extracting spent catalyst in reaction tower - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石油精製プラントや化学プラント等の反応塔等内に融着固化した使用済みの触媒を抜出す反応塔内使用済み触媒の抜出し方法に関する。
【0002】
【背景技術】
石油精製プラントや化学プラント等では、化学反応を促進させるために、各種の触媒が利用されている。この触媒は、原料流体を流通させる反応塔の内部に充填することにより使用される。
このような触媒は、炭化物、金属等の堆積に基づく被毒による活性の低下、機械的強度の低下による破砕、および機器の修繕あるいは検査等のため、反応塔から抜出す必要がある。この触媒の抜出し作業は、プラント稼働停止期間を最小に抑える必要から工期を短縮するように行われなければならない。
【0003】
また、使用中の触媒は還元性雰囲気にあるものが多く、これを触媒交換のために大気に開放すると、触媒の使用中に付着した炭化物、硫黄等が触媒の酸化のため発熱する可能性があり、それに伴い発生する種々の悪条件の人体への影響、さらには、触媒の粉塵による人体への影響等を防止しながら適切な抜出し作業をしなければならない。
また、大型の反応塔においては、触媒の酸化による発火等を防止するために反応機内に窒素ガスを供給し、窒素ガス雰囲気下で作業を行うこともある。
【0004】
従来、反応塔内の使用済み触媒を抜出す形式として、まず、反応塔の触媒抜出し口を開放し、内部の触媒を抜出せるか否か検査し、反応塔の下部に設けられている触媒抜出し口から抜出せるときはそこから抜出すが、触媒が固結していて、触媒抜出し口から抜出せないような場合に、反応塔のトップのマンホール外部からのバキューム抜出しを行う形式が知られている。
このバキューム抜出し形式では、バキューム抜出し作業に先立ち、重油等の被反応原料を抜き取った後、固結している触媒をスコップ等により、また、特に固い場合は、エア、油圧等で駆動されるピック等を用いて破砕している。そして、破砕して細かくなった触媒を、例えばバキューム吸引ホースにてマンホール外部より吸い込み、ホッパ等に排出するような構成となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、反応塔内の触媒は固結した状態とはいえ、大気に開放すると、触媒に付着した炭化物等が酸化、発熱するおそれもあり、反応塔内の温度が高く作業が困難となる。また、窒素ガス雰囲気下での作業のこともあるため、反応塔内での作業が困難となる。そのため、反応塔内の触媒の抜出し作業に多くの時間がかかり、作業効率が悪く、ひいては、プラントの停止時間を長引かせる原因となっている。
【0006】
また、従来のバキューム吸引による触媒抜出し形式では、破砕しながらバキューム吸引ホースで吸引しているが、吸引ホースで吸引できるように、ある程度細かく破砕する必要があり、その上、破砕した場所までバキューム吸引ホースを常に引っ張って移動させなくてはならない。そのため、複数人の作業者が必要となり、また、作業効率も悪いという問題がある。さらに、特殊なバキューム装置が必要となるので、その分の経費が余分にかかるものとなっている。
また、触媒が猛烈なスピードで吸引されるため、吸引中に触媒同士が衝突しあってさらに細かく破砕されて粉末状となることが多く、これにより、おおよそ20%の触媒のロスが生じており、触媒の再使用に際しての、回収の歩留まりが悪いという問題もある。
【0007】
本発明の目的は、作業効率の向上およびコスト低減を図れ、触媒の回収の歩留まりを向上させることができる反応塔内触媒の抜出し方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、反応塔内から使用済みの触媒を抜出すために、破砕した触媒を、重力を利用して、つまり自然落下させて抜出すものである。
具体的には、請求項1に記載の発明は、使用済みの触媒を反応塔内部から抜出す反応塔内使用済み触媒の抜出し方法であって、前記反応塔内の前記使用済みの触媒に、その上端から前記反応塔の長さ方向中心を通ってあけられる鉛直穴と、この鉛直穴の下端部に連続するとともに触媒抜き出し口とにわたりかつ前記長さ方向中心に対して斜めにあけられる斜め穴とを有する貫通穴をあける第1工程と、前記貫通孔をあけた後、前記触媒を、前記貫通穴の上端近傍の触媒から前記貫通穴内を通過可能な大きさに破砕する第2工程と、 前記破砕した触媒を順次前記貫通穴内に投入し、かつ、前記触媒抜き出し口から抜き出す第3工程とを有し、前記第1工程において、前記鉛直穴は、前記触媒中を当該触媒の上端から前記斜め穴の一端との交点に向けて穴あけ加工する穴あけ装置により行われ、前記穴あけ装置は、ボーリングヘッドと、このボーリングヘッドを回転かつ押圧可能に駆動させる駆動手段と、前記ボーリングヘッドにより前記鉛直穴をあける際に生じる触媒の掘削粒を、前記ボーリングヘッドを構成するパイプ部材の内部から真空吸引する真空吸引手段とを備えて構成され、前記ボーリングヘッドは、前記パイプ部材と、このパイプ部材の先端かつ外周に設けられる掘削部材とで構成され、この掘削部材は、前記パイプ部材を中心として放射状に配置され穴あけ方向前側が先細り状とされた傾斜部に鋸刃状の切り込み部が形成された複数のブレード部材と、これらブレード部材の先端に固着されたドリル部とを備えて構成され、かつ、回転したとき前記パイプ部材の外径より大径穴加工が可能とされている、ことを特徴とする反応塔内使用済み触媒の抜出し方法である。
【0009】
このような本発明によれば、触媒に貫通穴をあけ、貫通穴の上端近傍の触媒から順次破砕した後、破砕した触媒を貫通穴に投入すれば、その触媒は、自然落下により触媒抜き出し口から抜き出される。その結果、破砕した触媒を貫通穴内に投入するだけで抜出すことができるので、作業効率を向上させることができ、また、従来のように、反応塔上部から破砕した触媒を真空装置により吸引しなくてもよくなるので、真空装置が不要となり、コスト低減を図ることができる。
また、破砕された触媒は貫通穴内に投入され、落下して抜出されるので、従来のように、猛烈なバキューム吸引スピードのために生じる触媒同士が衝突しあい、さらに細かく破砕されることを防止できる。従って、触媒のロスを少なくすることができ、再利用できる触媒の回収の歩留まりを向上させることができる。
【0010】
以上において、貫通穴の大きさ(穴径)は限定されないが、作業者が、固結した使用済みの触媒を大まかに破砕し、かつ、その破砕した触媒を、容易に投入し、落下させることができる程度の大きさ、例えば、200φ〜500φ程度の大きさにあけられていることが好ましい。また、貫通穴はどのような方法であけてもよく、例えば、先端に掘削刃を有するボーリング装置、あるいは、スクリュー状のボーリング装置を使用してあけてもよい。さらに、貫通穴は、反応塔が多段層からなるものであるとき、例えば全段にわたって同じ穴径であけてもよく、あるいは上段を大径にあけ、その他を小径にあけてもよい。
【0012】
また、ドリル部で先端穴をあけた後、掘削部材の掘削部で穴あけが行われ、掘削部材により鉛直穴があけられる際に生じる掘削粒は、パイプ部材の内部から真空吸引されるので、掘削粒のからみつき等による掘削部材への悪影響が出ず、鉛直穴の穴あけ作業が容易となる。
【0013】
請求項に記載の発明は、請求項に記載の反応塔内使用済み触媒の抜出し方法において、前記ボーリングヘッドの前記パイプ部材には、当該パイプ部材とほぼ同じ外径を有し、かつ、連結可能な複数本の連結パイプが連結可能とされ、前記鉛直穴の穴あけは、前記ボーリングヘッドの前記パイプ部材に前記連結パイプを順次継ぎ足しながら行うことを特徴とするものである。
このような本発明によれば、反応塔の高さに応じて、連結パイプを順次継ぎ足しながら穴あけを行えるので、連結パイプ自体の長さを必要以上に長くせずにすみ、その結果、連結パイプの取り扱いが容易となる。
【0014】
請求項に記載の発明は、請求項または請求項に記載の反応塔内使用済み触媒の抜出し方法において、前記斜め穴は、前記鉛直穴をあける前にあけられることを特徴とするものである。
このような本発明によれば、鉛直穴をあけるに際して、斜め穴に突き当たるまでボーリングヘッドの掘削部を進めればよいので、鉛直穴の穴あけ終了を容易に確認することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、第1実施形態の触媒抜き出し方法が適用される反応塔1は、2種以上の物質を定められた温度、圧力条件で反応させるものであり、ヘッド側に設けられる第1のトレー2、この第1のトレー2の下方に所定間隔をあけて設けられる第1の仕切板5、この第1の仕切板5の下方に所定間隔をあけて設けられる第2の仕切板6を備えている。また、第1の仕切板5および第2の仕切板6の直下には、それぞれ第2、第3のトレー3,4が設けられている。
【0019】
このような第1のトレー2と第1の仕切板5との間が上段ベッド7とされ、第2のトレー3と第2の仕切板6との間が中間ベッド8とされ、第3のトレー4の下方が下段ベッド9とされており、これにより、反応塔1は、三層構造となっている。
そして、上段ベッド7、中間ベッド8および下段ベッド9には、それぞれ、所定の触媒100が充填されている。また、上段ベッド7と中間ベッド8との間、および中間ベッド8と下段ベッド9との間において、第1の仕切板5および第2の仕切板6にはトランスファパイプ10,11がそれぞれ設けられ、これらのトランスファパイプ10,11は、それぞれ、第2、第3のトレー3,4を越えて中間ベッド8側、下段ベッド9側に延びている。なお、トランスファパイプ10,11のサイズは、内径が例えば300mm程度となっている。
【0020】
この反応塔1の上部にはマンホール1Aが設けられ、下部には触媒抜出し口である触媒抜き出しノズル13が、反応塔1の中心に対して斜めに向いて設けられている。また、反応塔1内の触媒抜出し作業において、内部の触媒が固結しているときは、その触媒に酸化防止の皮膜を形成するために、マンホール1Aから油またはケミカルが注入され、その後、固結した触媒を破砕するために、例えばエアピックを使用する際は、マンホール1Aから導圧ホースが差し入れられるようになっている。
【0021】
第1実施形態の触媒抜き出し方法は、反応塔1の内部の使用済み触媒100に同一径の貫通穴15をあけ、その後、貫通穴15上端近傍の触媒100から順に破砕し、破砕した触媒を貫通穴15に投入して触媒抜き出しノズル13から抜き出すものである。
貫通穴15は、反応塔1の中心を通り、上段ベッド7の上端から下段ベッド9の下部まで達する鉛直穴16と、この鉛直穴16に連通するとともに、触媒抜き出しノズル13とにわたってあけられた斜め穴17とにより形成されている。
【0022】
触媒100に、貫通穴15の鉛直穴16をあけるための触媒穴あけ装置20は、ボーリングヘッド21と、このボーリングヘッド21を回転かつ押圧可能に駆動させる駆動手段30と、ボーリングヘッド21により貫通穴15の鉛直穴16をあける際に生じる触媒の掘削粒を、ボーリングヘッド21を構成するパイプ部材22の内部から真空吸引する真空吸引手段40とを備えて構成され、さらに、ボーリングヘッド21には、複数本の連結パイプ28が順次連結されるようになっている。この連結パイプ28は、パイプ部材22と同じサイズのものが使用され、例えば、1.5m〜2.0mの長さに形成されている。
【0023】
ボーリングヘッド21は、図2に示すように、前記パイプ部材22と、このパイプ部材22の外周、かつ、穴あけ方向先端に設けられ触媒100に穴をあける掘削部材23とを含み形成されている。
パイプ部材22は、例えば5B(139.8mm)サイズのものを使用し、所定長さに形成されており、穴あけ方向先端は、全周にわたって鋸刃状に形成されている。
【0024】
掘削部材23は、それぞれ両端に傾斜部を有する4枚のプレート部材23A〜23Dを、パイプ部材22の外周に十文字状に設けて形成され、穴あけ方向前側には、それぞれ、反応塔1の中心線に向かって傾斜する傾斜部24が形成されている。この傾斜部24には、傾斜方向とほぼ直交する方向に鋸刃状の切り込み部が形成され、この切り込み部に図示しない所定のカッターが取り付けられ、これにより掘削部24Aが形成されている。そして、掘削部24Aによりあけられる穴の外径は、例えば220φとなっている。また、傾斜部24の先端側端部は平坦となっており、この平坦部にドリル部としてのドリル25が溶接等により固着されている。
従って、ボーリングヘッド21を押圧しながら回転させると、ドリル25が触媒100に細穴をあけ、掘削部24Aがその細穴を拡げながら220φの鉛直穴16があけられていくことになる。
【0025】
また、掘削部材23の後端側(穴あけ方向と反対側;図2において上側)には、各プレート部材23A〜23Dの先端の傾斜部24とほぼ同じ傾斜が後端側に延びて形成され、この傾斜部26は、ボーリングヘッド21を鉛直穴15から抜くとき、各プレート部材23A〜23Dの後端側端部が、既にあけられた鉛直穴16の周壁に干渉して抜きにくくなることを防止するガイド部となっている。
【0026】
ボーリングヘッド21と連結パイプ28との連結は、例えばねじ結合により連結されている。すなわち、ボーリングヘッド21のパイプ部材22の一端部に例えば雌ねじ22Aが切られており、接続する連結パイプ28の他端部に雄ねじ28Aが切られ、これらの雄ねじ28Aおよび雌ねじ22Aを螺合させることで、ボーリングヘッド21と連結パイプ28とが連結されるようになっている。
また、順次継ぎ足しされる連結パイプ28同士も、上記ボーリングヘッド21と連結パイプ28との連結と同じように、ねじ結合により連結されている。
【0027】
前記鉛直穴16は、触媒100の上端から鉛直方向に下部所定位置まであけられるため、鉛直穴16の下端と、触媒抜き出しノズル13との間には依然として触媒が残っている状態である。そこで、前述のように斜め穴17があけられるようになっている。この斜め穴17の穴あけは、図示しないが、例えば、スクリューオーガヘッドを用いて行われるようになっている。
この斜め穴17は、前記鉛直穴16をあける前にあけておくことが好ましいが、鉛直穴16をあけた後にあけてもよいし、あるいは、両者を併行してあけてもよい。
【0028】
以上のようなボーリングヘッド21は、前述のように、駆動手段30により駆動されるようになっている。
すなわち、駆動手段30は、反応塔1の上部マンホール1Aに着脱可能に取り付けられ、ガイド柱31に沿って上下動する加圧部本体32を備えている。この加圧部本体32は、モータ33の駆動による加圧機構および回転駆動機構により、上下動と加圧が可能となっている。なお、加圧部本体32の上下動は、例えばラックとピニオンとの噛合により行われるようになっている。
【0029】
加圧部本体32には、連結パイプ28の一端が、図示しないスイベルジョイント等を介して連結される固定パイプ34が設けられており、この固定パイプ34の他端はベンド状とされ、その先端に吸引用ホース41が接続され、この吸引用ホース41は真空装置に接続され、これらにより前記真空吸引手段40が構成される。従って、このような固定パイプ34に順次連結パイプ28を継ぎ足して行く際は、加圧部本体32を、ストロークの最上限位置まで上昇させておいて、マンホール1Aの上面に現れている連結パイプ28の他端のねじ部に、新しく継ぎ足す連結パイプ28の一端をねじ込んで連結し、新しく継ぎ足す連結パイプ28の他端を、固定パイプ34の一端にねじ込んで連結することにより行われる。
【0030】
反応塔1の第1のトレー2の上面には、ボーリングヘッド21による穴あけ作業時の、ボーリングヘッド21の心ぶれを防止する心ぶれ防止手段45が設けられている。
心ぶれ防止手段45は、連結パイプ28に対して径方向に均等配置された支持具を介して設けられた、例えば、3個のローラ部材で構成され、それぞれのローラ部材は連結パイプ28の外周に当接し、かつ、回転しながら連結パイプ28を中心側に押圧して連結パイプ28、つまりボーリングヘッド21の心ぶれを防止できるようになっている。
【0031】
次に、図3を参照して、反応塔1内の使用済み触媒の抜き出し方法を説明する。
まず、触媒抜き出し作業に先だって、作業者は、反応器の運転停止後、完全に冷却した反応器1から重油等の被反応原料を抜き取った後、トップのマンホール1Aから油またはケミカル、あるいは油およびケミカルを注入し、反応器1内の触媒に酸化防止の皮膜を形成する(不動態化処理)。あるいは、反応器1の運転を停止する過程において不動態化処理を行っておく。その後、固結した触媒を破砕するために、例えばエアピックを使用する際は、マンホール1Aから導圧ホースを差し入れておく。
【0032】
マンホール1Aのフランジに駆動手段30を設置し、この駆動手段30の加圧部本体32をストロークの最大限上方に位置させておく。その位置で固定パイプ34に、ボーリングヘッド21の掘削部24Aのドリル25が触媒100の上端部に接近するまで、適宜連結パイプ28を連結し、かつ、その連結パイプ28にパイプ部材22を連結する。
その後、加圧部本体32を下降させ、ボーリングヘッド21のドリル25により、触媒100の上端部に細穴をあける。この際、ボーリングヘッド21のパイプ部材22または連結パイプ28を、心ぶれ防止手段45の3個のローラ部材に内接させ、ボーリングヘッド21をガイドさせる。
【0033】
引き続き駆動手段30の加圧部本体32を下降させて、ドリル25であけた細穴を掘削部24Aで拡げながら、触媒100に徐々に穴をあけていく。
加圧部本体32がストロークの最下限位置まで下降したら、加圧部本体32の固定パイプ34と連結パイプ28との連結を外し、次いで、加圧部本体32を最上限位置まで上昇させた後、マンホール1Aの上方位置に現れている連結パイプ28に、所定長さの継ぎ足し用連結パイプ28の一端をねじ込んで連結するとともに、その連結パイプ28を加圧部本体32の固定パイプ34に連結する。
【0034】
その後、前記と同じように、加圧部本体32をストロークの最下限位置まで下降させ、継ぎ足した連結パイプ28の長さの分だけ、触媒100に穴を掘り進む。以下、順次連結パイプ28を継ぎ足し、上段ベッド7から下段ベッド9の斜め穴17の一端に通じる位置まで穴あけを行い、鉛直穴16をあける。
一方、反応塔1の下部においては、触媒抜き出しノズル13の蓋を開いて、スクリューオーガ式の穴あけ機により、反応塔1のほぼ中心線位置まで達する斜め穴17をあけておく。
触媒100中に、その上端から下端の触媒抜き出しノズル13に至る貫通穴15があけられたら、上記と逆の動作で、連結パイプ28等を順次外し、ボーリングヘッド21をマンホール1Aの外に引き出すとともに、固定パイプ34との連結を外す。
【0035】
その後、第1のトレー2の中央部の一部を取り外し、作業者は、上段ベッド7の触媒100の上で、エアピック等を使用して、触媒100を、貫通穴15内を落下できる大きさに破砕するとともに、破砕した触媒100Aを順次貫通穴15内に投入する。上段ベッド7の触媒100を全て破砕し、かつ、貫通穴15内に投入して、触媒抜き出しノズル13から抜き出したら、第1の仕切板5および第2のトレー3の中央部の一部を取り外し、次いで、前述と同じように、中段ベッド8の触媒100を破砕し、破砕したその触媒100Aを貫通穴15内に投入して抜き出す。引き続き、下段ベッド9の触媒100を抜き出し、反応塔1内の触媒抜き出しをすべて終了する。
【0036】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
(1) 反応塔1内の触媒100をエアピック等で破砕した後、破砕したその触媒100A(図3参照)を、触媒100にあけられ、かつ、触媒抜き出しノズル13に連通する鉛直穴16内に投入するだけで抜出すことができる。従って、従来のように、破砕したものをバキューム吸引により反応塔1の外部に抜き出す場合と比べて、吸引作業を行わなくてもよいので、手間が少なくてすみ、作業効率を向上させることができるとともに、人手も少なくてすむことから、人件費を軽減でき、コスト低減を図ることもできる。
【0037】
(2) 反応塔1内の触媒100に触媒抜き出しノズル13に連通する鉛直穴16をあけ、そこに破砕した触媒100Aを投入するだけで抜出すことができるので、従来のバキューム吸引による抜き出しに比べ、バキューム装置のような特殊な装置が不要となり、その分の経費がかからないことから、コスト低減を図ることができる。
(3) ボーリングヘッド21の掘削部24Aにより、触媒100に穴あけを行う際に生じる掘削粒は、連結パイプ28およびパイプ部材22の外径と、ボーリングヘッド21における掘削部材23の外径との隙間から得られる空気を利用して、パイプ部材22の内部からバキューム吸引されるので、掘削粒が掘削部材23等に絡まって隙間に詰まることがなく、穴あけ作業が容易となる。
【0038】
(4) 反応塔1内の触媒100に斜め穴17に達する深い鉛直穴16をあける際、ボーリングヘッド21に連結パイプ28を順次継ぎ足して行っており、連結パイプ28は、例えば1.5m〜2m程度の長さに形成されているので、連結パイプ28の取り扱いが容易であり、その結果、連結パイプ28の連結作業、取り外し作業が容易となる。
(5) 破砕された触媒100Aは、貫通穴15内を落下できる大きさになっているので、その大きさで抜き出すことができ、回収の歩留まりが100%近くなり、これにより、触媒の再利用を効率よく行える。
【0039】
次に、図4に基づいて、本発明の第2実施形態を説明する。
この実施形態を含み、以下の実施形態において、第1実施形態と同じ構造、同一部材には、同一符号を付すとともに、それらの詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態は、上段ベッド7内の触媒100にあける穴を前記第1実施形態より大きくした点が異なるのみである。
【0040】
上段ベッド7内の触媒100にあける大径穴56は、図5に示すような、例えば、500φの外径を有するオーガヘッド57であけられるようになっている。このオーガヘッド57は、所定の外径のパイプ部材22の先端にヘッド部材58を取り付けて形成されており、ヘッド部材58は、例えば4枚の羽根部材58A〜58Dを十文字状に配置して形成されている。ヘッド部材58の先端側には、鋸刃状の切り込み部に所定のカッターを取り付けて形成された掘削部54Aが設けられ、掘削部54Aの先端にはドリル55が設けられた構成となっている。また、オーガヘッド57も前記駆動手段30により駆動されるようになっている。そして、第1のトレー2は、例えば中央部の一部を取り外すことで、オーガヘッド57を通過させることができるようになっている。
また、中段ベッド8および下段ベッド9の触媒100には、前記鉛直穴16と斜め穴17からなる貫通穴15があけられている。
【0041】
このような第2実施形態において使用済み触媒の抜き取りを行うには、まず、第1のトレー2の中央部の一部を取り外して、オーガヘッド57を通した後、駆動手段30によりオーガヘッド57を下降させて500φの大径穴56をあける。
次いで、前記ボーリングヘッド21を、大径穴56でガイドさせながら挿通させて、前記第1実施形態と同じような手順により、中段ベッド8、下段ベッド8の触媒100中に、鉛直穴16と斜め穴17でなる貫通穴15をあける。
そして、貫通穴15をあけた後、破砕した触媒100Aを順次貫通穴15に投入して、触媒抜き出しノズル13から抜き出す。
【0042】
このような第2実施形態によれば、前記(1) 〜(5) と同様の効果の他、次のような効果がある。
(6) 上段ベッド7内の触媒100に、オーガヘッド57により前記鉛直穴16より大きな穴、例えば、500φの大径穴56があけられているので、ボーリングヘッド21をその大径穴56からトランスファパイプ10に挿入しやすく、中間ベッド8の触媒100に対して、正確に鉛直方向の位置決めができる。
(7) 上段ベッド7内の触媒100に大径穴56があけられているので、上段ベッド7から下段ベッド9まで、大径穴56より小径の鉛直穴16があけられている前記第1実施形態に比べて、大径穴56をあけた時点で、大径穴56と鉛直穴16とにおける径の差の分だけ、触媒100を抜き出したことになり、結果的に少しだけでも抜き出し作業を早めることができる。
【0043】
次に、図6に基づいて、本発明の第3実施形態を説明する。
本実施形態は、上段ベッド7内の触媒100をエアピック等で破砕するとともに、反応塔1の上部マンホール1Aから、従来のようにバキュームホースで抜き出した後、中段ベッド8内の触媒100に、前記第2実施形態の上段ベッド7と同じように500φのオーガヘッド57で大径穴56をあけ、下段ベッド9の触媒100に前記ボーリングヘッド21により220φの鉛直穴16をあけたものである。なお、第2のトレー3は、例えば中央部の一部を取り外すことで、オーガヘッド57を通過させることができるようになっている。
【0044】
このような第3実施形態において使用済み触媒の抜き取りを行うには、まず、上段ベッド7内の触媒100をエアピック等で破砕するとともに、反応塔1の上部マンホール1Aからバキュームホースで抜き出した後、第2のトレー3の中央部の一部を取り外すことによりオーガヘッド57を通した後、前記駆動手段30によりオーガヘッド57を下降させて500φの大径穴56をあける。
【0045】
次いで、前記ボーリングヘッド21を空間となった上段ベッド7から500φの大径穴56に挿通させて、前記第1実施形態と同じような手順により、下段ベッド9の触媒100中に鉛直穴16をあける。
そして、中段ベッド8および下段ベッド9の破砕した触媒100Aを、順次500φの大径穴56から貫通穴15に投入して、触媒抜き出しノズル13から抜き出す。
【0046】
このような第3実施形態によれば、前記(3) 〜(4) と同様の効果の他、次のような効果がある。
(8) 上段ベッド7を除き、下段ベッド9の部位においては、前記(1) 、(2) と同様の効果を得ることができ、中段ベッド8の部位においては、前記(6) と同様の効果を得ることができる。
【0047】
次に、図7に基づいて、本発明の第4実施形態を説明する。
本実施形態は、上段ベッド7、中段ベッド8内の触媒100をエアピック等で破砕するとともに、反応塔1の上部マンホール1Aから、従来のようにバキュームホースで抜き出した後、下段ベッド9内の触媒100に、前記第2実施形態の上段ベッド7および第3実施形態の中段ベッド8と同じように500φのオーガヘッド57で穴あけしたものである。
【0048】
このような第4実施形態において使用済み触媒の抜き取りを行うには、まず、上段ベッド7、中段ベッド8内の触媒100をエアピック等で破砕するとともに、反応塔1の上部マンホール1Aから、順次バキュームホースで抜き出した後、第3のトレー4の中央部の一部を取り外してオーガヘッド57を通した後、前記駆動手段30によりオーガヘッド57を下降させて下段ベッド9中に500φの大径穴56をあける。次いで、下段ベッド9内の触媒100を破砕するとともに、500φの大径穴56に投入して、触媒抜き出しノズル13から抜き出す。
このような第4実施形態によれば、前記(6) と同様の効果を得ることができる。
【0057】
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できるものであれば、次に示すような実施形態でもよい。
例えば、前記第1、第2実施形態では、ボーリングヘッド21の掘削部外径は、220φとされ、パイプ部材22は5Bサイズのものが使用されているが、これに限らない。各段毎に設けられているトランスファパイプの大きさに応じて、ボーリングヘッド21の掘削部外径を220φ以上としてもよく、また、220φ以下としてもよい。そして、それに応じてパイプ部材22のサイズも適宜変えてもよい。ただし、パイプ部材22は必ず掘削部外径より小さく、かつ、両者の間に所定の隙間がなければならない。
【0058】
また、前記第2〜第4実施形態で使用されるオーガヘッド57は、外径が500φとされているが、この大きさは限定されない。格段毎に設けられているトランスファパイプの大きさに応じて、例えば、600φ等、トランスファパイプより大きくなっていればよい。
【0059】
さらに、前記第1および第3実施形態では、反応等1は、上段ベッド7、中段ベッド6および下段ベッド9からなる三層構造となっているが、本発明の反応塔内触媒の抜出し装置10は、二層以上の多層構造の反応塔に利用できるものである。
【0060】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の反応塔内触媒の抜出し方法によれば、触媒に貫通穴をあけ、貫通穴の上端近傍の触媒から順次破砕した後、破砕した触媒を貫通穴に投入すれば、その触媒は、自然落下により触媒抜き出し口から抜き出される。その結果、破砕した触媒を貫通穴内に投入するだけで抜出すことができるので、作業効率を向上させることができ、また、従来のように、反応塔上部から破砕した触媒を真空装置により吸引しなくてもよくなるので、真空装置が不要となり、コスト低減を図ることができる。
また、破砕された触媒は貫通穴内に投入され、落下して抜出されるので、従来のように、猛烈なバキューム吸引スピードのために生じる触媒同士が衝突しあい、さらに細かく破砕されることを防止できる。従って、触媒のロスを少なくすることができ、再利用できる触媒の回収の歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る反応塔内触媒の抜出し方法が適用される第1実施形態の反応塔を示す全体縦断面図である。
【図2】 前記実施形態の要部を示す分解斜視図である。
【図3】 前記実施形態における触媒の抜出し方法の手順を示す縦断面図である。
【図4】 本発明に係る反応塔内触媒の抜出し方法が適用される第2実施形態の反応塔を示す全体縦断面図である。
【図5】 前記第2実施形態の要部を示す分解斜視図である。
【図6】 本発明に係る反応塔内触媒の抜出し方法が適用される第3実施形態の反応塔を示す全体縦断面図である。
【図7】 本発明に係る反応塔内触媒の抜出し方法が適用される第4実施形態の反応塔を示す全体縦断面図である。
【符号の説明】
1 反応塔
7 上段ベッド
8 中段ベッド
9 上段ベッド
13 触媒抜出し口である触媒抜き出しノズル
15 貫通穴
16 鉛直穴
17 斜め穴
20 触媒穴あけ装置
21 ボーリングヘッド
22 パイプ部材
23 掘削部材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for extracting a spent catalyst in a reaction tower that extracts a used catalyst fused and solidified in a reaction tower or the like of an oil refinery plant or a chemical plant.
[0002]
[Background]
Various catalysts are used in oil refining plants and chemical plants in order to promote chemical reactions. This catalyst is used by filling the inside of a reaction tower through which a raw material fluid flows.
Such a catalyst needs to be extracted from the reaction tower for reduction in activity due to poisoning due to deposition of carbides, metals, etc., crushing due to reduction in mechanical strength, and repair or inspection of equipment. This catalyst extraction work must be carried out so as to shorten the construction period because it is necessary to minimize the plant operation stoppage period.
[0003]
In addition, many of the catalysts in use are in a reducing atmosphere, and if they are opened to the atmosphere for catalyst replacement, carbides, sulfur, etc. attached during use of the catalyst may generate heat due to oxidation of the catalyst. There are various unfavorable conditions that occur on the human body, and proper removal work must be performed while preventing the influence of catalyst dust on the human body.
Further, in a large reaction tower, in order to prevent ignition due to oxidation of the catalyst, nitrogen gas is supplied into the reactor and the operation may be performed in a nitrogen gas atmosphere.
[0004]
Conventionally, as a method of extracting the spent catalyst in the reaction tower, first, the catalyst extraction port of the reaction tower is opened, it is inspected whether or not the internal catalyst can be extracted, and the catalyst extraction provided at the lower part of the reaction tower is extracted. When it can be withdrawn from the mouth, it is withdrawn from it, but when the catalyst is solidified and cannot be withdrawn from the catalyst withdrawal port, a vacuum extraction from the outside of the manhole at the top of the reaction tower is known. Yes.
In this vacuum extraction type, a pick-up driven by a scoop or the like after the reaction raw material such as heavy oil is extracted prior to the vacuum extraction operation, or by air, hydraulic pressure, etc. It is crushed using etc. The catalyst, which has been crushed and made fine, is sucked from the outside of the manhole by, for example, a vacuum suction hose and discharged to a hopper or the like.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, although the catalyst in the reaction tower is in a solidified state, if it is opened to the atmosphere, carbides and the like attached to the catalyst may oxidize and generate heat, and the temperature in the reaction tower becomes high and the operation becomes difficult. Moreover, since the work may be performed in a nitrogen gas atmosphere, the work in the reaction tower becomes difficult. For this reason, it takes a lot of time to extract the catalyst from the reaction tower, the working efficiency is poor, and as a result, the plant stop time is prolonged.
[0006]
In the conventional catalyst extraction method using vacuum suction, suction is performed with a vacuum suction hose while being crushed, but it must be crushed to a certain degree so that it can be sucked with the suction hose. The hose must always be pulled and moved. Therefore, there are problems that a plurality of workers are required and the working efficiency is poor. In addition, since a special vacuum device is required, an extra cost is required.
In addition, since the catalyst is sucked at a tremendous speed, the catalysts collide with each other during the suction and are often finely crushed into a powder, resulting in a loss of about 20% of the catalyst. There is also a problem that the recovery yield is poor when the catalyst is reused.
[0007]
An object of the present invention is to provide a method for extracting a catalyst in a reaction tower capable of improving working efficiency and reducing costs and improving the yield of catalyst recovery.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In the present invention, in order to extract a used catalyst from the inside of a reaction tower, the crushed catalyst is extracted using gravity, that is, naturally dropped.
  Specifically, the invention described in claim 1 is a method for extracting a used catalyst in a reaction tower that extracts a used catalyst from the inside of the reaction tower, wherein the used catalyst in the reaction tower includes: A vertical hole drilled from the upper end through the longitudinal center of the reaction tower and a lower end of the vertical hole.TouchA through hole having a slanted hole extending obliquely with respect to the center in the length direction and extending through the medium outletThe first step and opening the through holeAfter that, the catalyst is crushed to a size that can pass through the through hole from the catalyst in the vicinity of the upper end of the through hole.A second step;  CrushingThe catalyst is sequentially put into the through hole and is taken out from the catalyst outlet.A third step, wherein in the first step, the vertical hole is formed by a drilling device that drills the catalyst from an upper end of the catalyst toward an intersection with one end of the oblique hole. The apparatus includes a boring head, driving means for driving the boring head to be rotatable and pressable, and excavated particles of the catalyst that are generated when the vertical hole is drilled by the boring head, inside the pipe member constituting the boring head. The vacuum boring head comprises a pipe member and a drilling member provided at a tip and an outer periphery of the pipe member, and the drilling member includes the pipe member. A plurality of blade portions in which a saw blade-like cut portion is formed in an inclined portion that is radially arranged as a center and has a tapered front side in the drilling direction. If, constructed and a drill part, which is fixed to the tip of the blade members, and there is a possible large-diameter hole machining than the outer diameter of the pipe member when rotated,This is a method for extracting the spent catalyst in the reaction tower.
[0009]
According to the present invention, a through hole is made in the catalyst, the catalyst is sequentially crushed from the catalyst in the vicinity of the upper end of the through hole, and then the crushed catalyst is put into the through hole. Extracted from. As a result, the crushed catalyst can be extracted just by putting it into the through hole, so that the working efficiency can be improved. In addition, the crushed catalyst is sucked from the upper part of the reaction tower by a vacuum device as in the conventional case. Since this is not necessary, a vacuum apparatus is not necessary, and cost can be reduced.
In addition, since the crushed catalyst is put into the through hole, dropped and extracted, it is possible to prevent the catalyst generated due to the intense vacuum suction speed from colliding with each other and further crushed finely. . Therefore, the loss of the catalyst can be reduced, and the yield of recovering the reusable catalyst can be improved.
[0010]
In the above, the size (hole diameter) of the through hole is not limited, but the operator can roughly crush the used catalyst that has been consolidated, and can easily throw in and drop the crushed catalyst. It is preferable that the gap is set to such a size that it can be formed, for example, about 200 to 500 φ. Further, the through hole may be formed by any method, for example, by using a boring device having a drilling blade at the tip or a screw-shaped boring device. Further, when the reaction tower is composed of a multistage layer, the through holes may be formed with the same hole diameter over all stages, for example, or the upper stage may be opened with a large diameter, and the others may be formed with a small diameter.
[0012]
  AlsoAfter drilling the tip hole with the drill part, the drilling part is drilled at the drilling part of the drilling member, and the drilling grains generated when the vertical hole is drilled by the drilling member are vacuum sucked from the inside of the pipe member. The drilling member is not adversely affected by entanglement or the like, and the drilling operation of the vertical hole becomes easy.
[0013]
  Claim2The invention described in claim1In the method for extracting the spent catalyst in the reaction tower according to claim 2, the pipe member of the boring head has a substantially same outer diameter as the pipe member, and a plurality of connectable connecting pipes can be connected. The vertical holes are formed by sequentially adding the connecting pipes to the pipe members of the boring head.
  According to the present invention, since it is possible to make holes while sequentially connecting the connecting pipes according to the height of the reaction tower, it is not necessary to lengthen the connecting pipe itself more than necessary, and as a result, the connecting pipe Is easy to handle.
[0014]
  Claim3The invention described in claim1Or claims2In the method for extracting a spent catalyst in a reaction tower described in 1., the oblique holes are formed before the vertical holes are formed.
  According to the present invention, when the vertical hole is drilled, the drilling portion of the boring head has only to be advanced until it hits the oblique hole, so that the completion of the drilling of the vertical hole can be easily confirmed.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a reaction tower 1 to which the catalyst extraction method of the first embodiment is applied is a reaction column that reacts two or more substances at predetermined temperature and pressure conditions, and is provided on the head side. 1 tray 2, a first partition plate 5 provided at a predetermined interval below the first tray 2, and a second partition plate provided at a predetermined interval below the first partition plate 5 6 is provided. Also, second and third trays 3 and 4 are provided directly below the first partition plate 5 and the second partition plate 6, respectively.
[0019]
The space between the first tray 2 and the first partition plate 5 is an upper bed 7, and the space between the second tray 3 and the second partition plate 6 is an intermediate bed 8. The lower side of the tray 4 is a lower bed 9, whereby the reaction tower 1 has a three-layer structure.
The upper bed 7, the intermediate bed 8, and the lower bed 9 are each filled with a predetermined catalyst 100. Further, between the upper bed 7 and the intermediate bed 8 and between the intermediate bed 8 and the lower bed 9, the first partition plate 5 and the second partition plate 6 are provided with transfer pipes 10 and 11, respectively. These transfer pipes 10 and 11 extend to the intermediate bed 8 side and the lower bed 9 side beyond the second and third trays 3 and 4, respectively. The transfer pipes 10 and 11 have an inner diameter of about 300 mm, for example.
[0020]
A manhole 1 </ b> A is provided in the upper part of the reaction column 1, and a catalyst extraction nozzle 13 that is a catalyst extraction port is provided in the lower part so as to be inclined with respect to the center of the reaction column 1. Further, in the operation of extracting the catalyst from the reaction tower 1, when the internal catalyst is solidified, oil or chemical is injected from the manhole 1A in order to form an anti-oxidation film on the catalyst. In order to crush the bound catalyst, for example, when an air pick is used, a pressure guiding hose is inserted from the manhole 1A.
[0021]
In the catalyst extraction method according to the first embodiment, a through-hole 15 having the same diameter is formed in a used catalyst 100 inside the reaction tower 1, and thereafter, the catalyst 100 is crushed in order from the vicinity of the upper end of the through-hole 15, and the crushed catalyst is penetrated. It is inserted into the hole 15 and extracted from the catalyst extraction nozzle 13.
The through-hole 15 passes through the center of the reaction tower 1 and passes through the vertical hole 16 extending from the upper end of the upper bed 7 to the lower part of the lower bed 9, and the diagonal hole that extends through the vertical hole 16 and the catalyst extraction nozzle 13. It is formed by the hole 17.
[0022]
The catalyst drilling device 20 for drilling the vertical hole 16 of the through hole 15 in the catalyst 100 includes a boring head 21, a driving means 30 that drives the boring head 21 to be rotatable and pressable, and the through hole 15 by the boring head 21. The vacuum drilling means 40 for vacuum-sucking the catalyst excavated particles generated when the vertical holes 16 are drilled from the inside of the pipe member 22 constituting the boring head 21, The book connecting pipes 28 are sequentially connected. The connecting pipe 28 has the same size as the pipe member 22 and is formed to have a length of 1.5 m to 2.0 m, for example.
[0023]
As shown in FIG. 2, the boring head 21 is formed to include the pipe member 22 and an excavation member 23 that is provided at the outer periphery of the pipe member 22 and at the front end in the drilling direction to make a hole in the catalyst 100.
The pipe member 22 is, for example, of 5B (139.8 mm) size and is formed in a predetermined length, and the tip in the drilling direction is formed in a saw blade shape over the entire circumference.
[0024]
The excavation member 23 is formed by forming four plate members 23A to 23D each having an inclined portion at both ends in a cross shape on the outer periphery of the pipe member 22, and the center line of the reaction tower 1 is respectively formed on the front side in the drilling direction. An inclined portion 24 that is inclined toward the surface is formed. The inclined portion 24 is formed with a saw blade-like cut portion in a direction substantially perpendicular to the inclined direction, and a predetermined cutter (not shown) is attached to the cut portion, thereby forming an excavating portion 24A. And the outer diameter of the hole drilled by the excavation part 24A is 220φ, for example. Moreover, the front end side end portion of the inclined portion 24 is flat, and a drill 25 as a drill portion is fixed to the flat portion by welding or the like.
Therefore, when the boring head 21 is rotated while being pressed, the drill 25 makes a fine hole in the catalyst 100, and the drilling portion 24A opens the 220φ vertical hole 16 while expanding the fine hole.
[0025]
Further, on the rear end side of the excavation member 23 (opposite to the drilling direction; upper side in FIG. 2), substantially the same inclination as the inclined portion 24 at the tip of each plate member 23A to 23D is formed extending to the rear end side. When the boring head 21 is pulled out from the vertical hole 15, the inclined portion 26 prevents the rear end side end portions of the plate members 23 </ b> A to 23 </ b> D from interfering with the peripheral wall of the already formed vertical hole 16 and becoming difficult to pull out. It is a guide part to do.
[0026]
The boring head 21 and the connecting pipe 28 are connected by, for example, screw connection. That is, for example, a female screw 22A is cut at one end of the pipe member 22 of the boring head 21, and a male screw 28A is cut at the other end of the connecting pipe 28 to be connected. The male screw 28A and the female screw 22A are screwed together. Thus, the boring head 21 and the connecting pipe 28 are connected.
Further, the connection pipes 28 that are sequentially added are also connected by screw connection in the same manner as the connection between the boring head 21 and the connection pipe 28.
[0027]
Since the vertical hole 16 is opened from the upper end of the catalyst 100 to the lower predetermined position in the vertical direction, the catalyst still remains between the lower end of the vertical hole 16 and the catalyst extraction nozzle 13. Therefore, as described above, the oblique holes 17 can be formed. Although the oblique holes 17 are not shown in the drawing, for example, a screw auger head is used.
The oblique holes 17 are preferably formed before the vertical holes 16 are formed, but may be formed after the vertical holes 16 are formed, or both may be formed in parallel.
[0028]
The boring head 21 as described above is driven by the driving means 30 as described above.
That is, the driving means 30 includes a pressurizing unit main body 32 that is detachably attached to the upper manhole 1 </ b> A of the reaction tower 1 and moves up and down along the guide column 31. The pressurizing unit main body 32 can be moved up and down and pressurized by a pressurizing mechanism driven by a motor 33 and a rotation driving mechanism. Note that the vertical movement of the pressurizing unit main body 32 is performed by, for example, meshing of a rack and a pinion.
[0029]
The pressurizing portion main body 32 is provided with a fixed pipe 34 to which one end of the connecting pipe 28 is connected via a swivel joint or the like (not shown), and the other end of the fixed pipe 34 has a bend shape. A suction hose 41 is connected to the suction hose 41, and the suction hose 41 is connected to a vacuum device, which constitutes the vacuum suction means 40. Therefore, when the connecting pipe 28 is sequentially added to such a fixed pipe 34, the pressurizing portion main body 32 is raised to the upper limit position of the stroke, and the connecting pipe 28 appearing on the upper surface of the manhole 1A. One end of the newly added connecting pipe 28 is screwed and connected to the threaded portion of the other end, and the other end of the newly added connecting pipe 28 is screwed and connected to one end of the fixed pipe 34.
[0030]
On the upper surface of the first tray 2 of the reaction tower 1, a shake prevention means 45 for preventing the shake of the boring head 21 during the drilling operation by the boring head 21 is provided.
The anti-centering means 45 is constituted by, for example, three roller members provided via a support tool that is uniformly arranged in the radial direction with respect to the connection pipe 28, and each roller member is an outer periphery of the connection pipe 28. The connection pipe 28, that is, the boring head 21, can be prevented from being shaken by pressing the connection pipe 28 toward the center while rotating.
[0031]
Next, with reference to FIG. 3, a method for extracting the spent catalyst in the reaction tower 1 will be described.
First, prior to removing the catalyst, the operator, after stopping the operation of the reactor, withdraws a raw material to be reacted such as heavy oil from the reactor 1 that has been completely cooled, and then oil or chemical or oil and oil from the top manhole 1A. Chemical is injected to form an antioxidant film on the catalyst in the reactor 1 (passivation treatment). Alternatively, the passivation treatment is performed in the process of stopping the operation of the reactor 1. Thereafter, in order to crush the consolidated catalyst, for example, when using an air pick, a pressure guiding hose is inserted from the manhole 1A.
[0032]
The drive means 30 is installed on the flange of the manhole 1A, and the pressurizing portion main body 32 of the drive means 30 is positioned at the maximum of the stroke. At that position, the connecting pipe 28 is appropriately connected to the fixed pipe 34 until the drill 25 of the drilling part 24A of the boring head 21 approaches the upper end of the catalyst 100, and the pipe member 22 is connected to the connecting pipe 28. .
Thereafter, the pressurizing part main body 32 is lowered, and a fine hole is made in the upper end part of the catalyst 100 by the drill 25 of the boring head 21. At this time, the pipe member 22 or the connecting pipe 28 of the boring head 21 is inscribed in the three roller members of the anti-shock means 45 to guide the boring head 21.
[0033]
Subsequently, the pressurizing part main body 32 of the driving means 30 is lowered, and the catalyst 100 is gradually perforated while the fine hole made by the drill 25 is expanded by the excavating part 24A.
When the pressurizing unit main body 32 is lowered to the lower limit position of the stroke, the fixed pipe 34 and the connecting pipe 28 of the pressurizing unit main body 32 are disconnected, and then the pressurizing unit main body 32 is raised to the uppermost limit position. One end of the connecting pipe 28 for extension having a predetermined length is screwed into the connecting pipe 28 appearing above the manhole 1A, and the connecting pipe 28 is connected to the fixed pipe 34 of the pressurizing unit main body 32. .
[0034]
Thereafter, in the same manner as described above, the pressurizing unit main body 32 is lowered to the lowest position of the stroke, and a hole is dug in the catalyst 100 by the length of the connected connecting pipe 28. Subsequently, the connecting pipes 28 are sequentially added, and a hole is drilled from the upper bed 7 to a position that leads to one end of the oblique hole 17 of the lower bed 9, and the vertical hole 16 is formed.
On the other hand, in the lower part of the reaction tower 1, the lid of the catalyst extraction nozzle 13 is opened, and an oblique hole 17 reaching almost the center line position of the reaction tower 1 is made with a screw auger type drill.
When the through hole 15 is formed in the catalyst 100 from the upper end to the catalyst extraction nozzle 13 at the lower end, the connecting pipe 28 and the like are sequentially removed in the reverse operation to pull out the boring head 21 out of the manhole 1A. The connection with the fixed pipe 34 is removed.
[0035]
Thereafter, a part of the central portion of the first tray 2 is removed, and the operator can drop the catalyst 100 in the through hole 15 by using an air pick or the like on the catalyst 100 of the upper bed 7. The crushed catalyst 100A is sequentially put into the through hole 15. When all of the catalyst 100 of the upper bed 7 is crushed and put into the through hole 15 and extracted from the catalyst extraction nozzle 13, a part of the central part of the first partition plate 5 and the second tray 3 is removed. Then, as described above, the catalyst 100 of the middle bed 8 is crushed, and the crushed catalyst 100A is put into the through hole 15 and extracted. Subsequently, the catalyst 100 in the lower bed 9 is extracted, and all extraction of the catalyst in the reaction tower 1 is completed.
[0036]
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) After the catalyst 100 in the reaction tower 1 is crushed with an air pick or the like, the crushed catalyst 100A (see FIG. 3) is opened in the catalyst 100 and in a vertical hole 16 communicating with the catalyst extraction nozzle 13. It can be extracted simply by loading. Therefore, as compared with the conventional case where the crushed material is extracted to the outside of the reaction tower 1 by vacuum suction, it is not necessary to perform the suction work, so that labor can be reduced and the work efficiency can be improved. At the same time, since it requires less manpower, labor costs can be reduced and costs can be reduced.
[0037]
(2) Since the catalyst 100 in the reaction tower 1 can be extracted simply by making a vertical hole 16 communicating with the catalyst extraction nozzle 13 and inserting the crushed catalyst 100A into the vertical hole 16, it can be extracted as compared with conventional extraction by vacuum suction. In this case, a special device such as a vacuum device is not required, and the cost is not increased. Therefore, the cost can be reduced.
(3) The excavated particles generated when drilling the catalyst 100 by the excavating part 24A of the boring head 21 is a gap between the outer diameter of the connecting pipe 28 and the pipe member 22 and the outer diameter of the excavating member 23 in the boring head 21. Since the air obtained from the vacuum is sucked from the inside of the pipe member 22, the drilling particles are not entangled with the drilling member 23 or the like and clogged in the gap, and the drilling operation is facilitated.
[0038]
(4) When the deep vertical hole 16 reaching the oblique hole 17 is made in the catalyst 100 in the reaction tower 1, a connecting pipe 28 is sequentially added to the boring head 21, and the connecting pipe 28 is, for example, 1.5 m to 2 m. Since it is formed to a certain length, the handling of the connecting pipe 28 is easy, and as a result, the connecting and removing operations of the connecting pipe 28 are facilitated.
(5) Since the crushed catalyst 100A is sized so that it can fall through the through-hole 15, it can be extracted at that size, and the recovery yield is nearly 100%. Can be performed efficiently.
[0039]
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG.
In the following embodiments including this embodiment, the same structure and the same members as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
The present embodiment is different only in that the hole formed in the catalyst 100 in the upper bed 7 is larger than that in the first embodiment.
[0040]
A large-diameter hole 56 in the catalyst 100 in the upper bed 7 can be opened by an auger head 57 having an outer diameter of, for example, 500φ as shown in FIG. The auger head 57 is formed by attaching a head member 58 to the tip of a pipe member 22 having a predetermined outer diameter. The head member 58 is formed by arranging, for example, four blade members 58A to 58D in a cross shape. Has been. On the distal end side of the head member 58, an excavation part 54A formed by attaching a predetermined cutter to a saw blade-like cut part is provided, and a drill 55 is provided at the distal end of the excavation part 54A. . The auger head 57 is also driven by the driving means 30. And the 1st tray 2 can pass the auger head 57 by removing a part of center part, for example.
Further, the catalyst 100 of the middle bed 8 and the lower bed 9 is provided with a through hole 15 including the vertical hole 16 and the oblique hole 17.
[0041]
In order to remove the spent catalyst in the second embodiment, first, a part of the central portion of the first tray 2 is removed, passed through the auger head 57, and then the auger head 57 is driven by the driving means 30. Is lowered to make a large diameter hole 56 of 500φ.
Next, the boring head 21 is inserted while being guided by the large-diameter hole 56, and the vertical hole 16 and the diagonal hole 16 are obliquely inserted into the catalyst 100 of the middle bed 8 and the lower bed 8 by the same procedure as in the first embodiment. A through hole 15 formed by a hole 17 is formed.
Then, after making the through hole 15, the crushed catalyst 100 </ b> A is sequentially put into the through hole 15 and extracted from the catalyst extraction nozzle 13.
[0042]
According to such 2nd Embodiment, there exist the following effects other than the effect similar to said (1)-(5).
(6) Since the auger 57 has a hole larger than the vertical hole 16, for example, a large diameter hole 56 of 500φ, formed in the catalyst 100 in the upper bed 7, the boring head 21 is transferred from the large diameter hole 56. It can be easily inserted into the pipe 10 and can be accurately positioned in the vertical direction with respect to the catalyst 100 of the intermediate bed 8.
(7) Since the large-diameter hole 56 is formed in the catalyst 100 in the upper bed 7, the vertical hole 16 having a smaller diameter than the large-diameter hole 56 is formed from the upper bed 7 to the lower bed 9. Compared to the configuration, when the large-diameter hole 56 is opened, the catalyst 100 is extracted by the difference in diameter between the large-diameter hole 56 and the vertical hole 16, and as a result, even a little extraction work is performed. You can expedite.
[0043]
Next, a third embodiment of the present invention will be described based on FIG.
In the present embodiment, the catalyst 100 in the upper bed 7 is crushed with an air pick or the like, and after being extracted from the upper manhole 1A of the reaction tower 1 with a vacuum hose as in the prior art, the catalyst 100 in the middle bed 8 As with the upper bed 7 of the second embodiment, a large-diameter hole 56 is made with a 500φ auger head 57, and a 220φ vertical hole 16 is made in the catalyst 100 of the lower bed 9 with the boring head 21. Note that the auger head 57 can be passed through the second tray 3 by removing a part of the central portion, for example.
[0044]
In order to extract the spent catalyst in the third embodiment, first, the catalyst 100 in the upper bed 7 is crushed with an air pick or the like and extracted from the upper manhole 1A of the reaction tower 1 with a vacuum hose. After the auger head 57 is passed by removing a part of the central portion of the second tray 3, the auger head 57 is lowered by the driving means 30 to open a large-diameter hole 56 of 500φ.
[0045]
Next, the boring head 21 is inserted into a large-diameter hole 56 having a diameter of 500 φ from the upper bed 7 which is a space, and the vertical hole 16 is formed in the catalyst 100 of the lower bed 9 by the same procedure as in the first embodiment. I can make it.
Then, the crushed catalyst 100 </ b> A of the middle bed 8 and the lower bed 9 is sequentially put into the through hole 15 through the large-diameter hole 56 of 500 φ and is taken out from the catalyst removal nozzle 13.
[0046]
According to the third embodiment, in addition to the same effects as the above (3) to (4), there are the following effects.
(8) With the exception of the upper bed 7, the same effects as in the above (1) and (2) can be obtained at the lower bed 9, and the same as the above (6) at the middle bed 8. An effect can be obtained.
[0047]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described based on FIG.
In this embodiment, the catalyst 100 in the upper bed 7 and the middle bed 8 is crushed with an air pick or the like, and after being extracted from the upper manhole 1A of the reaction tower 1 with a vacuum hose as in the prior art, the catalyst in the lower bed 9 is then removed. In the same manner as the upper bed 7 of the second embodiment and the middle bed 8 of the third embodiment, a hole is formed in 100 with an auger head 57 of 500φ.
[0048]
In order to extract the spent catalyst in the fourth embodiment, first, the catalyst 100 in the upper bed 7 and the middle bed 8 is crushed by an air pick or the like, and the vacuum is sequentially increased from the upper manhole 1A of the reaction tower 1. After extracting with the hose, a part of the central portion of the third tray 4 is removed and passed through the auger head 57, and then the auger head 57 is lowered by the driving means 30 and a large diameter hole of 500φ is formed in the lower bed 9 Open 56. Next, the catalyst 100 in the lower bed 9 is crushed and put into a large-diameter hole 56 having a diameter of 500 φ and is taken out from the catalyst removal nozzle 13.
According to such 4th Embodiment, the effect similar to said (6) can be acquired.
[0057]
  The present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be the following embodiments as long as the object of the present invention can be achieved.
  For example, the first and first2 fruitsIn the embodiment, the outer diameter of the drilling portion of the boring head 21 is 220φ, and the pipe member 22 is 5B size, but is not limited thereto. Depending on the size of the transfer pipe provided for each stage, the outer diameter of the drilling portion of the boring head 21 may be 220φ or more, and may be 220φ or less. And according to it, you may change the size of the pipe member 22 suitably. However, the pipe member 22 must be smaller than the outer diameter of the excavation part, and there must be a predetermined gap between them.
[0058]
The auger head 57 used in the second to fourth embodiments has an outer diameter of 500φ, but the size is not limited. Depending on the size of the transfer pipe provided for each case, it may be larger than the transfer pipe, for example, 600φ.
[0059]
  Further, the firstAnd the third embodimentThe reaction etc. 1 has a three-layer structure comprising an upper bed 7, a middle bed 6, and a lower bed 9, but the catalyst extraction apparatus 10 in the reaction tower of the present invention has a multilayer structure of two or more layers. It can be used for the tower.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for extracting a catalyst in a reaction tower of the present invention, after making a through hole in the catalyst and crushing sequentially from the catalyst near the upper end of the through hole, the crushed catalyst is put into the through hole. For example, the catalyst is extracted from the catalyst extraction port by natural fall. As a result, the crushed catalyst can be extracted just by putting it into the through hole, so that the working efficiency can be improved. In addition, the crushed catalyst is sucked from the upper part of the reaction tower by a vacuum device as in the conventional case. Since this is not necessary, a vacuum apparatus is not necessary, and cost can be reduced.
In addition, since the crushed catalyst is put into the through hole, dropped and extracted, it is possible to prevent the catalyst generated due to the intense vacuum suction speed from colliding with each other and further crushed finely. . Therefore, the loss of the catalyst can be reduced, and the yield of recovering the reusable catalyst can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall longitudinal sectional view showing a reaction tower of a first embodiment to which a method for extracting a catalyst in a reaction tower according to the present invention is applied.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a main part of the embodiment.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a procedure of a catalyst extraction method in the embodiment.
FIG. 4 is an overall longitudinal sectional view showing a reaction tower of a second embodiment to which the method for extracting a catalyst in the reaction tower according to the present invention is applied.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a main part of the second embodiment.
FIG. 6 is an overall longitudinal sectional view showing a reaction tower of a third embodiment to which a method for extracting a catalyst in a reaction tower according to the present invention is applied.
FIG. 7 is an overall longitudinal sectional view showing a reaction tower of a fourth embodiment to which a method for extracting a catalyst in a reaction tower according to the present invention is applied.The
[Explanation of symbols]
      1 reaction tower
      7 Upper bed
      8 middle beds
      9 Upper bed
    13 Catalyst extraction nozzle as catalyst extraction port
    15 Through hole
    16 Vertical hole
    17 Oblique hole
    20 Catalyst drilling device
    21 Boring head
    22 Pipe members
    23 Drilling parts

Claims (3)

使用済みの触媒を反応塔内部から抜出す反応塔内使用済み触媒の抜出し方法であって、
前記反応塔内の前記使用済みの触媒に、その上端から前記反応塔の長さ方向中心を通ってあけられる鉛直穴と、この鉛直穴の下端部に連続するとともに触媒抜き出し口とにわたりかつ前記長さ方向中心に対して斜めにあけられる斜め穴とを有する貫通穴をあける第1工程と、
前記貫通孔をあけた後、前記触媒を、前記貫通穴の上端近傍の触媒から前記貫通穴内を通過可能な大きさに破砕する第2工程と、
前記破砕した触媒を順次前記貫通穴内に投入し、かつ、前記触媒抜き出し口から抜き出す第3工程とを有し、
前記第1工程において、前記鉛直穴は、前記触媒中を当該触媒の上端から前記斜め穴の一端との交点に向けて穴あけ加工する穴あけ装置により行われ、
前記穴あけ装置は、ボーリングヘッドと、このボーリングヘッドを回転かつ押圧可能に駆動させる駆動手段と、前記ボーリングヘッドにより前記鉛直穴をあける際に生じる触媒の掘削粒を、前記ボーリングヘッドを構成するパイプ部材の内部から真空吸引する真空吸引手段とを備えて構成され、
前記ボーリングヘッドは、前記パイプ部材と、このパイプ部材の先端かつ外周に設けられる掘削部材とで構成され、この掘削部材は、前記パイプ部材を中心として放射状に配置され穴あけ方向前側が先細り状とされた傾斜部に鋸刃状の切り込み部が形成された複数のブレード部材と、これらブレード部材の先端に固着されたドリル部とを備えて構成され、かつ、回転したとき前記パイプ部材の外径より大径穴加工が可能とされている、ことを特徴とする反応塔内使用済み触媒の抜出し方法。
A method for extracting a used catalyst from a reaction tower, wherein a used catalyst is extracted from the inside of the reaction tower,
Wherein the spent catalyst in the reaction column, a vertical hole drilled from the upper end through a longitudinal center of said reaction tower, Katsu over and the vertical hole bottom portion touching the together for continuous to medium withdrawal of a first step that opened a through hole having an oblique hole to be drilled at an angle relative to the longitudinal center,
A second step of crushing the catalyst to a size capable of passing through the through hole from the catalyst in the vicinity of the upper end of the through hole, after opening the through hole ;
A third step of sequentially charging the crushed catalyst into the through hole and extracting from the catalyst outlet ;
In the first step, the vertical hole is made by a drilling device that drills the catalyst from the upper end of the catalyst toward the intersection with one end of the oblique hole,
The drilling device includes a boring head, driving means for driving the boring head to be rotatable and pressable, and catalyst excavation particles generated when the vertical hole is drilled by the boring head, and a pipe member constituting the boring head. Vacuum suction means for vacuum suction from the inside,
The boring head is composed of the pipe member and a drilling member provided at the tip and outer periphery of the pipe member, and the drilling member is arranged radially around the pipe member, and the front side in the drilling direction is tapered. A plurality of blade members in which saw blade-like cut portions are formed in the inclined portions, and drill portions fixed to the tips of these blade members, and when rotated, from the outer diameter of the pipe member A method for extracting a spent catalyst in a reaction tower, characterized in that large-diameter hole machining is possible .
請求項に記載の反応塔内使用済み触媒の抜出し方法において、前記ボーリングヘッドの前記パイプ部材には、当該パイプ部材とほぼ同じ外径を有し、かつ、連結可能な複数本の連結パイプが連結可能とされ、前記鉛直穴の穴あけは、前記ボーリングヘッドの前記パイプ部材に前記連結パイプを順次継ぎ足しながら行うことを特徴とする反応塔内使用済み触媒の抜出し方法。2. The method for extracting a spent catalyst in a reaction tower according to claim 1 , wherein the pipe member of the boring head has a plurality of connecting pipes having substantially the same outer diameter as the pipe member and connectable. A method for extracting a spent catalyst in a reaction tower, wherein the vertical holes are drilled while the connecting pipe is sequentially added to the pipe member of the boring head. 請求項または請求項に記載の反応塔内使用済み触媒の抜出し方法において、前記斜め穴は、前記鉛直穴をあける前にあけられることを特徴とする反応塔内使用済み触媒の抜出し方法。 3. The method for extracting a spent catalyst in a reaction tower according to claim 1 or 2 , wherein the oblique hole is opened before the vertical hole is made.
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