CN101001691A - 固定床催化反应器 - Google Patents

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Abstract

一种用于催化反应的径向化学反应器(10，110，210，310)，包括：基本为圆柱形的壳体(12)；第一催化床(18)，所述第一催化床具有基本为环形的截面，其共轴地支撑在所述壳体(12)中，并具有反应物气体入口侧(20)和反应混合物出口侧(21)；多个换热器(22)，所述多个换热器支撑并分布在所述第一催化床(18)的基本为环形的相应部分内；至少一个第二催化床(28)，所述至少一个第二催化床具有基本为环形的截面，其与所述第一催化床(18)共轴地支撑在所述壳体(12)中、并距所述第一催化床预定的距离，所述第二催化床(28)具有反应混合物入口侧(30)和反应气体产物出口侧(31)；多个换热器(32)，所述多个换热器支撑并分布在所述第二催化床(28)的基本为环形的相应部分内。

Description

固定床催化反应器
技术领域
本发明在其一般方面而言涉及一种用于不同种类的催化反应的径向化学反应器，其包括：基本为圆柱形的壳体，其具有垂直轴线，在相对端处由相应的盖子封闭；被支撑在所述壳体中的催化床；以及布置在所述催化床内的多个换热器。
具体而言，本发明涉及一种上述类型的反应器，其结构允许气体反应物和反应产物主要沿径向流过催化床，所述径向是关于所述反应器的壳体轴线而言的。由于这个原因，在下面的描述和权利要求中，该反应器将被称作径向反应器(radial reactor)，这个术语既包括纯粹的径向反应器，也包括所谓了轴向-径向反应器(axial-radial reactor)。
背景技术
公知地，在用于如氨、甲醇、甲醛或苯乙烯这样的化学产品的工业合成的不同种类催化反应的领域中，越来越需要提高生产能力和转化产率，同时，需要降低能量消耗以及安装、控制和维护成本。
为此目的，在现有技术中提出了所谓的伪等温化学反应器，其中，反应温度被控制在预定最优值周围的值的有限范围以内。
尽管这些从许多方面来说是有利的，然而，根据现有技术，还没有任何反应器能够同时满足上述要求。
事实上，一方面，需要令反应物和产物留在反应器内或最好留在反应器的反应区(催化床)内充足的时间，以允许反应物反应，同时允许反应物和产物的混合物与工作换热流体进行热交换，而另一方面，穿越所述反应区(催化床)的气相流不能受到过度的压降，也不能要求高的能量消耗和/或复杂、昂贵的结构以便其实施。
因此，结果是：当要求高的生产能力和转化产率时，在现有技术的伪等温反应器中，特别是在那些反应区被限定在径向交叉的催化床内的反应器中，高度的发展显著地增大，其中，壳体高度和直径之间的比值等于10或更大，例如像在氨合成中发生的那样。
恰恰是因为催化床相当的高度，从而导致气体反应物一旦沿着所述催化床的入口壁分布则就不具备足够的速度流过所述催化床。
所述降低的穿越速度对反应物与换热器之间的热交换系数有负面影响。由于这些原因，已经证明在这些反应器中无法获得对反应的伪等温水平的最优控制。
发明内容
本发明根本所在的技术问题在于提供一种上述类型的化学反应器，其具有的结构和功能特性使得能够允许高的生产能力和转化产率，同时实施起来简单，其允许低的能量消耗并要求低的安装、操作和维护成本，以便克服上述现有技术的缺点。
上述技术问题通过一种用于催化反应的径向化学反应器来解决，所述径向化学反应器包括：
基本为圆柱形的壳体，其在相对端处由相应的盖子封闭；
第一催化床，所述第一催化床具有基本为环形的截面，其共轴地支撑在所述壳体中，并具有反应物气体入口侧和反应混合物出口侧；
多个换热器，所述多个换热器支撑并分布在所述第一催化床的基本为环形的相应部分内；
至少一个第二催化床，所述至少一个第二催化床具有基本为环形的截面，其与所述第一催化床共轴地支撑在所述壳体中、并距所述第一催化床预定的距离，所述第二催化床具有反应混合物入口侧和反应气体产物出口侧；
多个换热器，所述多个换热器支撑并分布在所述第二催化床的基本为环形的相应部分内；
用于将反应物气体分配在所述第一催化床的整个所述入口侧上的装置；
用于令所述第一催化床的出口侧与所述第二催化床的入口侧流体连通的装置；以及
用于将反应混合物分配在所述第二催化床的整个所述入口侧上的装置。
本发明进一步的特性和优点从对根据本发明的化学反应器的实施例的详细描述中将更加清楚，该描述在下文中参照附图给出，其用于指示性和非限制性的目的。
附图说明
图1显示根据本发明的化学反应器的纵向截面的示意性视图。
图1a显示图1的化学反应器的横向截面的示意性视图，它是按照图1中沿着B-B的平面取得的。
图1b显示图1的化学反应器的横向截面的示意性视图，它是按照图1中沿着C-C的平面取得的。
图2显示本发明第一变化实施例的纵向截面的示意性视图。
图3显示本发明第二变化实施例的纵向截面的示意性视图。
图3a显示图3的化学反应器的横向截面的示意性视图，它是按照图3中沿着D-D的平面取得的。
图3b显示图3的化学反应器的横向截面的示意性视图，它是按照图3中沿着E-E的平面取得的。
图4显示本发明第三变化实施例的纵向截面的示意性视图。
具体实施方式
图1、1a和1b显示根据本发明的用于催化反应的化学反应器，该化学反应器普遍以10来表示。
化学反应器10属于径向型，更精确地说，它属于所谓的轴向-径向型，化学反应器10包括：基本为圆柱形的壳体12，壳体12具有垂直轴线A-A，并在相对端处由相应的盖子、即下盖14和上盖16封闭；以及第一催化床18，第一催化床18具有基本为环形的截面。第一催化床18以本身公知的方式被共轴地支撑在所述壳体12中，并具有反应物气体的入口侧20和反应混合物出口侧21，所述侧基本共轴和同心；预定催化床18与反应物气体和反应产物的基本径向的运动交叉，更精确地说，是与反应物气体和反应产物的轴向-径向运动交叉。
具体地说，第一催化床18通过筐(basket)19的壁19a和19b被限定为沿着平行于A-A轴线的方向，其中，筐19具有基本为环形的圆柱形构造，壁19a和19b分别为外壁和内壁；所述壁19a和19b是多孔的或无论如何是可透过气体的，以便允许反应物沿径向流动穿过催化床18。所述筐19在下侧还通过底19c来封闭。
多个换热器22被放置在催化床18内。更精确地说，换热器22被支撑和分布在所述第一催化床18的基本环形的相应部分内。所述换热器22为板状、矩形、盒状，并优选呈径向布置被设置，其中，长侧24与壳体12的A-A轴线平行。
非限制性地，所述换热器22可以与所述壳体12同心和共轴地被布置成多行，这并未在图中图示。
所述换热器22包括用于工作换热流体的入口连接件26和出口连接件27。
有利地，根据本发明的一方面，在图1所示的示例中，化学反应器10包括第二催化床28，第二催化床28具有基本为环形的截面。可选地，可提供未在图中图示的另外的催化床。
第二催化床28以本身公知的方式被支撑在所述壳体12内，它与所述第一催化床18共轴地设置，并距所述催化床18预定的距离。第二催化床28具有反应混合物入口侧30和反应气体产物出口侧31，所述侧基本共轴和同心。预定第二催化床28与反应物气体和反应产物的基本为径向的运动交叉，更精确地说，是与反应物气体和反应产物的轴向-径向运动交叉。
第二催化床28通过筐29的壁29a和29b被限定为沿着平行于A-A轴线的方向，其中，筐29具有基本为环形的圆柱形构造，壁29a和29b分别为外壁和内壁；所述壁29a和29b是多孔的或无论如何是可透过气体的，以便允许反应物沿径向流动穿过催化床28。所述筐29在下侧还通过底29c来封闭。
多个换热器32被放置在催化床28内。更精确地说，换热器32被支撑和分布在所述第二催化床28的基本环形的相应部分内。并且，所述换热器32为板状、矩形、盒状，并优选呈径向布置被设置，其中，长侧34与壳体12的A-A轴线平行。
非限制性地，所述换热器32可以与所述壳体12同心和共轴地被布置成多行，这并未在图中图示。
所述换热器32包括用于工作换热流体的入口连接件36和出口连接件37。
所述催化床18、28的所述多个换热器22、32中的至少一个与外部流体连通；在该具体情况下，这是指换热器22。
根据本发明的一个特性，所述多个换热器22、32分别在第一催化床18和第二催化床28内仅沿所述催化床的一部分延伸，以在所述反应空间内限定伪等温区和绝热区。
优选地，换热器22、32在纵向上沿各个催化床18、28的几乎总高度延伸，而在径向上沿有利地处于各个催化床18、28宽度的55％与95％之间的部分延伸，其中，所述宽度即厚度。优选地，在第一催化床18中，该部分有利地处于该厚度的65％与80％之间，而在第二催化床28中，该部分有利地处于该厚度的60％与75％之间。
更精确地说，所述多个换热器22从催化床18本身的出口侧21开始在第一催化床18的一部分内延伸。
另一方面，所述多个换热器32从催化床28本身的入口侧30开始在第二催化床28的一部分内延伸。
在图1所示的示例中，多个换热器22、32都接近壳体12设置。
还提供有：
装置62，其用于在所述第一催化床18的整个所述入口侧20上分配反应物气体；
装置64，其用于令所述第一催化床18的出口侧21与所述第二催化床28的入口侧30流体连通；以及
装置66，其用于在所述第二催化床28的整个所述入口侧30上分配反应混合物。
应该指出的是，在图1所示的示例中，壳体12包括筒(cartridge)40，筒40为圆柱形并与壳体12本身共轴，而且，在筒40中包含第一催化床18和第二催化床28。在筒40与壳体12之间限定有空隙41。
此外，在图1的示例中，反应器10总是具有构造成瓶颈形式的上部42；更精确地说，上盖16的直径基本小于壳体12的直径，并且，上盖16被连接至所述上部42，上部42基本为圆柱形。管束式换热器44被设置在所述上部42内。
在筒40中，用于反应物气体的收集腔52设置在第一催化床18的上游。
用于反应气体产物的收集腔54关于筐29的内壁29b在内部设置在第二催化床28的下游。在所述收集腔54和上部42内的管束式换热器44之间还设置有连接管道56。
在所述筐19的内壁19b与所述管道56之间限定有环形管道62a。在所述筒40与所述筐19的外壁19a之间限定有环形空隙64a。
在所述筒40与所述筐29的外壁29a之间限定有环形空隙64b。
装置62用于在所述第一催化床18的整个所述入口侧20上分配反应物气体，它包括筐19的外壁19a和/或内壁19b。所述壁19a、19b具有以适当方式分布的钻孔(drilling)，以允许反应物气体基本均匀地分布。
装置64用于令所述第一催化床18的出口侧21与所述第二催化床28的入口侧30流体连通，它包括空隙64a、64b以及设置在所述第一催化床和所述第二催化床之间的中间收集腔64c，中间收集腔64c用于反应气体混合物。
装置66用于在所述第二催化床28的整个所述入口侧30上分配反应混合物，它包括筐29的外壁29a和/或内壁29b。所述壁29a和29b具有以适当方式分布的钻孔(drilling)，以允许反应混合物基本均匀地分布。
下盖14配备有开口15以便引入反应物气体，同时，上盖16且更精确地上部42配备有开口17以便反应产物排出。而且，在壳体12的上端处、反应器10的上部42之前设置有：开口46，开口46用于在第一催化床18的上游引入新鲜的反应物气体；开口48，开口48用于向第一催化床18供应工作换热流体；以及开口50，开口50用于在第二催化床28的上游供应工作换热流体。
本发明的反应器10的操作如下。
供应反应物气体通过下盖14的开口15进入反应器10，并在存在于壳体12和筒40之间的空隙41内向上流动，直到其到达管束式换热器44。
管束式换热器44预热供应反应物气体。在从管束式换热器44的出口处，供应反应物气体在第一催化床18上游的反应物气体的收集腔52中与从第二催化床28的换热器32的出口连接件37出来的另一反应物气体流混合。更精确地说，所述另一反应物气体流通过开口48被供应至反应器10，它作为工作换热流体(将会进一步详细描述)通过板型换热器22和32，并被供应至收集腔52，在收集腔52处，它与从管束式换热器44出来的已经被适当预热的反应物气体流混合。进入第一催化床18的供应反应物气体混合物的温度通过旁路的新鲜反应物气体流而被再次控制，该新鲜反应物气体流通过开口46被供应到收集腔52内。
收集腔52中所获得的反应物气体混合物被分配在第一催化床18的整个入口侧20上、沿径向穿越第一催化床18并从出口侧21离开。
如图1a所示，换热器22的适当分布在第一催化床18中提供了对两个同心、共轴的环形区的限定：第一绝热区18a，其没有任何换热器并因而不去除反应热；以及第二伪等温区18b，在第二伪等温区18b处，换热器22延伸，因此在这里通过换热器22中流动的工作换热流体来除热。
这种布置允许穿越催化床18的反应物气体获得并维持符合在最高转化水平处的反应温度的温度，并因而允许以高的反应物转化产率来操作。
反应物气体和反应产物在离开第一催化床18后随着导向反应器10内部的流以反应混合物的形式进入第二催化床28。
如图1b所示，第二催化床28也被分为两个区：换热器32在其中延伸的第一伪等温区28b；以及第二绝热区28a。
所获得的气体在离开第二催化床28后被收集在反应气体产物的收集腔54中、穿越收集腔54和管束式换热器44(在管束式换热器44处，如前所述，供应反应物气体被预热)之间的连接管道56、并通过开口17从反应器10离开。
如上所述，反应物气体的一部分作为工作换热流体被供应到换热器22和32内。
具体地说，所述工作换热流体通过开口26进入第一催化床18的换热器22的板。
换热器板22中的工作流体流朝向反应器的外部，并因而与催化床18内流动的反应物气体成顺流。有利地，所述顺流流动防止从催化床过度除热，从催化床过度除热会导致催化床的效率降低。
工作流体从连接件27离开并通过管道36a被供应到第二催化床28的板的连接件36内。该冷却工作流体的温度由于从开口50过来的给管道36a的新鲜工作换热流体的供应而受到控制。
在换热器32的板中的工作流体流朝向反应器的外部，并因而与在催化床28中流动的反应物气体成逆流。有利地，由于在第二催化床28中，在板中流动的工作流体已经被部分预热，故逆流流动使得进一步的除热更加容易、而不会有过度冷却第二催化床28的危险。工作流体从连接件37离开，并如前所述通过管道37a被供应到第一催化床18上游的收集腔52。
图2显示根据本发明的化学反应器的第一变化实施例，该化学反应器普遍以110来表示，并在结构上与反应器10类似。在所述图2中，类似于反应器10的反应器110部件具有同样的附图标记，并且为简洁起见而不作详细描述。
可以看到，不同于反应器10，并没有设置用于直接向板供应反应物气体作为换热流体的开口48。
根据本发明的反应器110的操作如下。
供应反应物气体从下盖14的开口15进入反应器110，并在存在于壳体12和筒40之间的空隙41内向上流动。
管束式换热器44预热供应反应物气体。在从管束式换热器44的出口处，供应反应物气体作为工作换热流体通过管道58被送至第一催化床18的板的连接件26。
板中的工作流体流朝向反应器的外部，并因而与催化床18中的反应物气体是顺流的。该冷却工作流体的温度由于通过开口50给管道36a的工作流体供应而受到控制。
工作流体从连接件27离开并进入第二催化床28的板的连接件36。
板中的工作流体流朝向反应器的内部，并因而与催化床28中的反应物气体成逆流。在通过连接件37离开板之后，工作流体被送还至第一催化床18上游的收集腔52，并且，工作流体以类似于对反应器10所描述的方式从这里作为反应物气体通过催化床18、28。
图3、3a和3b显示根据本发明的化学反应器的第二变化实施例，该化学反应器普遍以210表示。在这些图中，反应器210中与反应器10类似的部件具有相同的附图标记，并且，为了简洁起见而不作详细描述。
像反应器10一样，设置有多个换热器22、32，多个换热器22、32在所述第一催化床18和所述第二催化床28相应的反应空间内只沿催化床本身的一部分延伸。
在这种情况下，所述多个换热器22从催化床18本身的出口侧21开始在第一催化床18的一部分内延伸。
所述多个换热器32从催化床28本身的入口侧30开始在第二催化床28的一部分内延伸。
在图3所示的示例中，多个换热器22在催化床18中位置接近壳体12的部分内延伸，同时，多个换热器32在催化床28中位置接近壳体12的A-A轴线的部分内延伸。
如图3a所示，第一催化床18被分为两个区：第一绝热区18a；和第二伪等温区18b，换热器22在第二伪等温区18b延伸。
如图3b所示，第二催化床28也被分为两个区：第一伪等温区28b，换热器32在第一伪等温区28b延伸；和第二绝热区28a。
根据本发明的反应器210的操作与图1所示的反应器10的操作相同，其中，仅有一点例外在于：反应物气体在离开第一催化床18后随着导向反应器210外部的流而进入第二催化床28；在离开第二催化床28后，所获得的反应产物被收集在收集空隙60中，收集空隙60与连接管道56流体连通。
图4显示根据本发明的化学反应器的第三变化实施例，该化学反应器普遍以310来表示，并且在结构上类似于图3的反应器210。在所述图4中，类似于反应器210的反应器310部件具有相同的附图标记，并且为了简洁起见而不作详细描述。
可以看到，不同于反应器210，没有设置用于直接向板供应反应物气体的开口48。
根据本发明的反应器310的操作如下。
供应反应物气体通过下盖14的开口15进入反应器310，并在空隙41中向上流动，其中，空隙41存在于壳体12和筒40之间。
管束式换热器44预热供应反应物气体。在从管束式换热器44的出口处，供应反应物气体作为工作换热流体通过管道58被送至第一催化床18的换热器22的板的连接件26。
在换热器22和32的板内的工作流体路径与对反应器110所作描述是一样的，此处为了简洁起见而不再作描述。
工作流体在通过连接件37离开板后作为预热反应物气体被供应在第一催化床18上游的收集腔52内。
利用通过开口46供应到收集腔52内的旁路的新鲜反应物气体流，该进入第一催化床18的气体的温度被进一步控制。
反应混合物的路径穿过催化床并从这里朝向反应器310的外部，这与对反应器210所描述的是一样的，在此处为了简洁起见而不再将其包括在内。
本发明也涉及在径向化学反应器中的催化合成过程，该径向化学反应器包括：
基本为圆柱形的壳体12，壳体12在相对端处由相应的盖子14和16封闭；
第一催化床18，第一催化床18具有基本为环形的截面，其被共轴地支撑在所述壳体12中，并具有反应物气体入口侧20和反应混合物出口侧21；
多个换热器22，所述多个换热器22被支撑和分布在所述第一催化床18的基本环形的相应部分内，工作换热流体在所述换热器22中流动；
至少第二催化床28，其具有基本为环形的截面，其与所述第一催化床18共轴地支撑在所述壳体12中、并距所述第一催化床预定的距离，所述第二催化床28具有反应混合物入口侧30和反应气体产物出口侧31；
多个换热器32，所述多个换热器32支撑并分布在所述第二催化床28的基本为环形的相应部分内，所述工作换热流体在所述换热器32中流动；
其中，提供有：
反应物气体在所述第一催化床18的整个所述入口侧20上的分配阶段(distribution stage)；以及
反应混合物在所述第二催化床28的整个所述入口侧30上的分配阶段。
从之前的描述中可以清楚地推断出，根据本发明的径向反应器解决了技术问题并提供了许多优点，其中的第一个为这一事实：即反应物气体沿着各个催化床的入口壁分配，所述各个催化床的长度比现有技术的单个催化床短，因此，反应物具有较大的速度穿越所述催化床。以这种方式，实现了对反应的等温水平的改进控制，该控制对于提高反应器反应产率、防止催化剂损坏和防止反应器内部零件劣化是必要的。
根据本发明的有利实施例，根据需要交换的热量，能够在每一个催化床中布置不同数量的换热器。
换句话说，例如，能够在反应物较集中且反应发生较快因而需要较多热交换的地方插入较大数量的换热器。另一方面，在反应物不太集中且反应以较缓和的方式进行从而导致不太需要热交换的地方可插入较少的换热器。以这种方式可以减少要使用的换热器的数量，从而节省成本。
出于同样的原因，可以有利地改变催化床的长度，以便控制反应物气体穿越催化床的速度，从而以便控制反应等温水平。
此外，由于本发明，在第一催化床的绝热区内，有利地，反应物气体非常迅速地达到符合最大转化温度的反应温度；在第一催化床的伪等温区以及随后的第二催化床的伪等温区内，所述气体被保持在该温度，并且它们在处于从第二催化床的出口处的绝热区内完成它们的反应。
关于这个方面令人惊奇地发现，处于从第二催化床的出口处的绝热区与对应的伪等温区相比并不导致转化产率的实质性损失，而相反，在反应器的构造简单性和维护简单性以及催化剂装载和卸载的简单性方面，可以实现相当程度的机械方面的优点。
事实上，应该指出的是，令人惊奇地且非常有利地，特别是在附图中所图示的所谓“瓶颈”型反应器(即，配备有封闭上盖，该封闭上盖的直径基本小于壳体直径，以提供对高工作压力的较大耐抗性)中，凭借本发明所提供的换热器构造，组装、操作和维护都非常简单。
根据本发明的所述板的具体径向延伸允许它们通过设置在壳体内的人孔(man-hole)或通过反应器的封闭上盖(如所述，该封闭上盖的直径小于壳体直径)引入反应器。
此外，因为该径向延伸仅沿催化床的一部分延伸，故特别容易在两个催化床的板上介入，同样地，这些板可以被容易地操纵、拆卸和替换(例如当它们已经磨损时)，同样也导致催化剂的装载和卸载阶段非常简单。
很明显，本领域技术人员可以对上述化学反应器带来许多的修改和变体，以便满足具体的、视乎情况的要求，所有这些修改和变体无论如何都被本发明的保护范围所涵盖，本发明的保护范围由随后的权利要求限定。

Claims (7)

1.一种用于催化反应的径向化学反应器(10，110，210，310)，包括：
基本为圆柱形的壳体(12)，其在相对端处由相应的盖子(14，16)封闭；
第一催化床(18)，所述第一催化床具有基本为环形的截面，其共轴地支撑在所述壳体(12)中，并具有反应物气体入口侧(20)和反应混合物出口侧(21)；
多个换热器(22)，所述多个换热器支撑并分布在所述第一催化床(18)的基本为环形的相应部分内，工作换热流体在所述换热器(22)中流动；
至少一个第二催化床(28)，所述至少一个第二催化床具有基本为环形的截面，其与所述第一催化床(18)共轴地支撑在所述壳体(12)中、并距所述第一催化床(18)预定的距离，所述第二催化床(28)具有反应混合物入口侧(30)和反应气体产物出口侧(31)；
多个换热器(32)，所述多个换热器支撑并分布在所述第二催化床(28)的基本为环形的相应部分内，所述工作换热流体在所述换热器(32)中流动；
用于将反应物气体分配在所述第一催化床(18)的整个所述入口侧(20)上的装置(62)；
用于令所述第一催化床(18)的出口侧(21)与所述第二催化床(28)的入口侧(30)流体连通的装置(64)；以及
用于将反应混合物分配在所述第二催化床(28)的整个所述入口侧(30)上的装置(66)。
2.如权利要求1所述的径向化学反应器(10，110，210，310)，其特征在于，所述换热器(22，32)为板状、矩形、盒状。
3.如权利要求1所述的径向化学反应器(10，110，210，310)，其特征在于，所述催化床(18，28)的所述多个换热器(22，32)中的至少一个与外部流体连通。
4.如权利要求1所述的径向化学反应器(10，110)，其特征在于，所述第一催化床(18)的所述多个换热器(22)从催化床(18)本身的出口侧(21)开始在所述第一催化床(18)的一部分内延伸，其特征还在于，所述第二催化床(28)的所述多个换热器(32)从催化床(28)本身的入口侧(30)开始在所述第二催化床(28)的一部分内延伸，所述多个换热器(22，32)都被设置成接近所述壳体(12)。
5.如权利要求1所述的径向化学反应器(210，310)，其特征在于，所述第一催化床(18)的所述多个换热器(22)从催化床(18)本身的出口侧(21)开始在所述第一催化床(18)的一部分内延伸，其特征还在于，所述第二催化床(28)的所述多个换热器(32)从催化床(28)本身的入口侧(30)开始在所述第二催化床(28)的一部分内延伸，所述第一催化床(18)的所述多个换热器(22)被设置成接近所述壳体(12)，并且，所述第二催化床(28)的所述多个换热器(32)被设置成接近所述壳体(12)的轴线(A-A)。
6.如权利要求1所述的径向化学反应器(10，110，210，310)，结合这一事实，即所述径向化学反应器包括上盖(16)，所述上盖的直径基本小于所述壳体(12)的直径。
7.在径向化学反应器(10，110，210，310)中的催化合成过程，所述径向化学反应器包括：
基本为圆柱形的壳体(12)，其在相对端处由相应的盖子(14，16)封闭；
第一催化床(18)，所述第一催化床具有基本为环形的构造，其共轴地支撑在所述壳体(12)中，并具有反应物气体入口侧(20)和反应混合物出口侧(21)；
多个换热器(22)，所述多个换热器支撑并分布在所述第一催化床(18)的基本为环形的相应部分内，工作换热流体在所述换热器(22)中流动；
至少一个第二催化床(28)，所述至少一个第二催化床具有基本为环形的截面，其与所述第一催化床(18)共轴地支撑在所述壳体(12)中、并距所述第一催化床(18)预定的距离，所述第二催化床(28)具有反应混合物入口侧(30)和反应气体产物出口侧(31)；
多个换热器(32)，所述多个换热器支撑并分布在所述第二催化床(28)的基本为环形的相应部分内，所述工作换热流体在所述换热器(32)中流动；
其中，提供有：
反应物气体在所述第一催化床(18)的整个所述入口侧(20)上的供应和分配阶段；以及
反应混合物在所述第二催化床(28)的整个所述入口侧(30)上的供应和分配阶段。
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