AT301579B - Verfahren zur Durchführung exothermer Gasphase-Oxydationen von Kohlenwasserstoffen mit Luftsauerstoff über fest angeordnete Kontakte und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 eingeleitet und durch die   Ableitung --5-- nach   der erfolgten Umsetzung abgeleitet. Die Ein- und Ausgangsstutzen für den Kühlkreislauf sind   mit --11-- dargestellt.   Der untere Teil der Fig. 4 zeigt den   Gesamtbehälter--4--mit   dem einzelnen Reaktionsetagen mit abgeflanschtem und entferntem Vorderteil, wodurch es möglich wird, die einzelnen tellerförmigen Siebeinsätze mit der Kontaktmasse, welche auf einer Aufhängevorrichtung oder Auflagevorrichtung in der Mitte der jeweiligen Reaktionsetagen angeordnet sind, rasch und denkbar einfach herauszuziehen und durch einen neuen Katalysatoreinsatz zu ersetzen, wodurch eine nur minimale Betriebsunterbrechung bedingt wird. 



   Durch das hier beschriebene Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist es möglich, auch sehr grosse, auf der Baustelle in Bauelementen sehr einfach zu montierende Oxydationsreaktoren von geringem Gesamtgewicht und niedrigen Herstellungskosten für industrielle Grossanlagen mit grösster Produktionskapazität vorzusehen, wobei die bisherigen Schwierigkeiten bei der Herstellung konventioneller Röhrenöfen und Begrenzungen bei der Grösse (Durchmesser), Anzahl der Kontaktrohre und Gewicht wegfallen. 



  Ein weiterer Vorteil liegt in der sehr einfachen und raschen Einfüll- und Austauschmöglichkeit der Kontaktmasse, wodurch kostspielige und langwierige Prozeduren vermieden werden. Durch das Vorhandensein von der nur unbedingt erforderlichen Kontaktschichthöhe werden zu lange Verweilzeiten in teilweise überhitzten Kontaktzonen vermieden, die Bildung von Nebenprodukten und eine Teilverbrennung der Rohstoffe verhindert und dadurch die Ausbeute erhöht. 



   Durch die geringe Schichthöhe der Kontaktmasse wird der Strömungswiderstand beträchtlich gesenkt, was zu einer Senkung der Energiekosten bei der Erzeugung der für die Luftsauerstoffoxydationen benötigte Druckluft beiträgt. 



   Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit Messund Regelvorrichtungen sowohl in der Zuleitung zu den einzelnen Reaktionsetagen als auch bei der Zirkulation der Kühlmedien zur Abführung der überschüssigen Reaktionswärme lässt sich überdies der Reaktionsverlauf weitgehend automatisieren und optimieren, u. zw. bei der beschriebenen Anordnung mit weitaus einfacheren Mitteln und zuverlässiger als bei konventionellen Röhrenöfen mit einer Vielzahl von Kontaktrohren.

   Eine solche Automatik kann beispielsweise darin bestehen, dass die Zufuhr der flüssigen oder gasförmigen Rohstoffe in den Luftstrom automatisch durch eine Dosierpumpe, Regelventil oder eine andere geeignete Dosiervorrichtung in Abhängigkeit von der Reaktionstemperatur geregelt wird, wobei durch eine Verriegelung der Rohstoffzufuhr mit der Luftzufuhr dermassen vorgesehen werden kann, dass sowohl beim Anfahren der Anlage als auch beim Betrieb in keinem Fall die Explosionsgrenzen überschritten werden.

   Eine weitere Automatik kann die Zirkulation des Kühlmediums zur Abführung der überschüssigen Rekationswärme in Abhängigkeit von der Reaktionstemperatur regeln, wobei die Regelung der Temperatur der zirkulierenden Wärmeübertragungsflüssigkeit zweckmässig über einen zweiten Sekundärkühlkreislauf mittels Wasser erfolgt, wodurch eine zusätzliche Dampferzeugung ermöglicht wird. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Durchführung exothermer Gasphase-Oxydationen von Kohlenwasserstoffen mit 
 EMI2.2 
 Reaktanten Luft und gasförmigen Rohstoffen bestehende Gesamtgasstrom in mehrere Teilströme gleichen Volumens aufgeteilt wird und dass jeder dieser Teilströme in eine einzelne Reaktionskammer geleitet wird, in deren Mitte sich eine dünne Schicht eines Festbettkatalysators auf einer geeigneten Unterlage befindet, wobei in den Reaktionskammern die gebildete überschüssige Reaktionswärme durch ein System von Rohren mit einem zirkulierenden Wärmeübertragungsmittel abgeführt wird, dieses Kühlsystem in den Reaktionskammern gleichzeitig als eine stabile Auflage für die Kontaktmasse fungiert und wobei gegebenenfalls einzelne Teile des Kühlsystems zur Verstärkung der Wärmeableitung bis in die aktive Kontaktschicht hineinragen können. 
 EMI2.3 

Claims (1)

1. gasförmigen Rohstoffes in den Luftstrom in Abhängigkeit von der Reaktionstemperatur durch geeignete Regelund Dosiervorrichtungen so gesteuert wird, dass einerseits eine vorgegebene maximale Reaktionstemperatur nicht überschritten wird und dass anderseits das Verhältnis Luft : Rohstoff so geregelt wird, dass die für die jeweiligen Rohstoffe gültigen Explosionsgrenzen nicht überschritten werden. EMI2.4 des zirkulierenden Wärmeübertragungsmittels zur Abführung der überschüssigen Reaktionswärme in Abhängigkeit von der Reaktionstemperatur über einen zweiten Kühlkreislauf so geregelt wird, dass eine konstante Reaktionstemperatur eingehalten werden kann.

   EMI2.5 <Desc/Clms Page number 3> erfolgten Umsetzung im Gegenstrom zu den gasförmigen Reaktanten vor deren Eintritt in die einzelnen Reaktionskammern geleitet werden, wodurch einerseits die Eingangsgase vorgeheizt und anderseits die Ausgangsgase gekühlt werden. EMI3.1 erfolgten Umsetzung durch oder um den oberen Teil der einzelnen Reaktionskammern geleitet werden, um die Eingangsgase auf die Reaktionstemperatur aufzuheizen. EMI3.2 Wärmeübertragungsmediums zur Ableitung der überschüssigen Reaktionswärme mit einem zweiten Kühlkreislauf gekoppelt wird, wobei die Temperatur der zirkulierenden Wärmeübertragungsflüssigkeit in Abhängigkeit von der Reaktionstemperatur geregelt wird.

   EMI3.3 flüssiger oder gasförmiger Form in den Luftstrom durch automatische Dosiervorrichtungen so geregelt wird, dass die für die jeweiligen Rohstoffe gültigen Explosionsgrenzen in keinem Falle über-bzw. unterschritten werden können.

   8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass sie aus einem Verteilerrohr (2) besteht, welches den Hauptstrom der Reaktionsgase in einzelne Teilströme gleichen Volumens aufteilt, dass sie weiter einzelne Reaktionskammern (4) zur Aufnahme je eines Teilstromes enthält, in deren Mitte sich auf einem flachen Sieb (10) die Kontaktmasse (8) befindet und dass sie eine Sammelleitung (6) zur Aufnahme der Teilströme aus den einzelnen Reaktionskammern (4) hat.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmasse (8) nach unten und oben durch siebförmige oder andere geeignete Vorrichtungen (10) abgegrenzt ist und dass gegebenenfalls die Kontaktschicht (8) auf einer geeigneten Auflagevorrichtung (11) aufliegt, die so gestaltet ist, dass ein möglichst geringer Strömungswiderstand entsteht. EMI3.4 Einrichtungen zur Ableitung der Reaktionswärme (11) gleichzeitig als Auflage für die Kontaktmasse (8) dienen und so ausgebildet sind, dass eine möglichst grosse Berührungsfläche mit der Kontaktmasse (8) entsteht. EMI3.5 der Kühlwirkung bzw.

   Ableitung der Reaktionswärme eine weitere Kühlvorrichtung (13) unterhalb der Kontaktmasse bzw. nach der Kontaktschicht (8) angeordnet ist, welche vorzugsweise aus Rippenrohren oder andern Rohren mit vergrösserter Oberfläche besteht, wobei die Kühlung bzw. Wärmeableitung durch einen unabhängigen zweiten Kühlkreislauf erfolgen kann. EMI3.6 unterhalb oder nur unterhalb oder oberhalb der aktiven Kontaktschicht (8) noch eine weitere Schicht (9) eines inerten nichtaktiven Kontaktträgers angeordnet ist und dass diese Gesamtanordnung der Kontaktmasse als Einschub in die Reaktionskammer (4) als ein komplettes Element auswechselbar angeordnet ist.

   EMI3.7 Reaktionskammern (4) nach einer Seite ganz oder teilweise geöffnet werden können, um ein einfaches Einführen, Austausch und Entnahme der Kontaktmassenelemente (8) (8,9) zu ermöglichen, wobei die zur Öffnung der Reaktionskammern (4) dienenden Teile schwenkbar und/oder auf Rollen, Rädern oder sonstigen geeigneten Vorrichtungen und gegebenenfalls auch mittels Kranen beweglich angeordnet sind. EMI3.8 Einströmstutzen (3) und die Ausströmstutzen (5) so angeordnet sind, dass die Gasströme tangential in die Rekationskammern (4) eingeführt werden und dass die Anordnung so erfolgt, dass eine hohe Turbulenz auftritt und dass weiter im oberen Teil der einzelnen Reaktionskammern (4) Schikanen angeordnet sind, die eine gleichmässige Verteilung der gasförmigen Reaktanten über die gesamte Oberfläche der Kontaktmasse (8) gewährleisten.

   EMI3.9 der Reaktionskammern (4) ein weiteres Kühlsystem vorhanden ist, durch welches das Wärmeübertragungsmedium zirkuliert, wodurch die gasförmigen Reaktanten aufgeheizt werden. EMI3.10 Gesamtanordnung der einzelnen Kontaktschichten (8) (8,9) auch daraus bestehen kann, dass die einzelnen Kontaktschichten (8) (8,9) mit den entsprechenden Trennwänden auf einer zentralen versteiften vertikalen Achse angeordnet sind und dass diese gesamte Anordnung aus den umschliessenden Behältern nach oben oder unten herausgezogen werden kann, wobei die Abdichtung der einzelnen Reaktionskammern beispielsweise durch biegsame Lamellen- oder Lippendichtungen oder andere geeignete Vorrichtungen erfolgt.

   <Desc/Clms Page number 4> EMI4.1 Zuleitungen (3) zu den einzelnen Reaktionskammern (4) mit entsprechenden Regelorganen ausgestattet sind, welche für eine automatische Beschickung der einzelnen Reaktionskammern (4) mit der jeweils benötigten Menge der gasförmigen Reaktanten in Abhängigkeit von der Reaktionstemperatur sorgen. EMI4.2 des Wärmeübertragungsmediums zur Ableitung der überschüssigen Reaktionswärme mit einem zweiten Kühlkreislauf gekoppelt ist, wobei die Temperatur der zirkulierenden Wärmeübertragungsflüssigkeit in Abhängigkeit von der Reaktionstemperatur geregelt wird.

   EMI4.3 Rohstoffes oder der Rohstoffe in flüssiger oder gasförmiger Form in den Luftstrom durch automatische Dosiervorrichtungen so geregelt ist, dass die für die jeweiligen Rohstoffe gültigen Explosionsgrenzen in keinem Falle über-bzw. unterschritten werden können. EMI4.4