CN102316971B - 制备光气的反应器和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过一氧化碳和氯在固态催化剂存在下的气相反应来制备光气的反应器(1)，该反应器(1)设有多个催化剂管(2)，所述多个催化剂管(2)被布置为在反应器(1)的纵向方向上彼此平行并在其两端的每一端处被焊接至管板(3)，其中各自都经由帽在催化剂管(2)的上端引入起始材料并在催化剂管(2)的下端排出气态反应混合物，并且该反应器还具有在壳内的催化剂管(2)之间的空间(4)中用于液体传热介质(7)的引入和排出设备，其中由于存在偏转板(5)，传热介质(7)在壳内催化剂管(2)之间的空间(4)中是曲折流动的，每个交替的偏转板(5)都在反应器内壁的相对侧上具有弓形的两个开口(6)，并且紧随其后的偏转板具有由两条彼此平行且等距且平行于反应器直径的直线限定的中央开口(11)，其中反应器(1)在具有弓形形状的开口(6)的区域中和在中央开口(11)的区域中不含有管，其中在反应器(1)的纵向方向彼此平行的多个催化剂管(2)被布置为两束相同的催化剂管(2)，这两束催化剂管(2)通过一个不含有催化剂管并沿着反应器直径延伸至两侧的区域彼此分隔，并且通过使各自在传热介质(7)的流动方向上从第一个催化剂管(2)至最后一个催化剂管(2)测量的每个反应器横截面中的传热介质(7)的流动路径借由催化剂管(2)的改变的布置而彼此一致，进而使得催化剂管(2)和传热介质(7)之间的界面处的传热系数在每个反应器横截面上相等。

Description

制备光气的反应器和方法

本发明涉及一种通过一氧化碳和氯在固态催化剂存在下的气相反应来制备光气的反应器和方法。

在工业中，光气是通过一氧化碳和氯在固态催化剂(优选活性炭)存在下的催化气相反应来制备的。所述反应剧烈放热；生成焓为-107.6kJ/mol。所述反应一般是在管壳式反应器中使用Ullmanns

der technischen Chemie，A 19卷，第413-414页中所描述的方法进行。根据该参考文献，粒径为3至5mm的颗粒催化剂被用于内径为50至70mm的管中。所述反应从40至50℃开始，管中的温度增加至约580℃并随后下降。一氧化碳是以小量过量使用，以便确保所有的氯均反应并获得不含氯的光气。所述反应可在大气压或超大气压下进行，经常在2至5bar下进行，以便能够用冷却水来冷凝光气。

在几乎所有的化学分支中，光气是制备中间体和最终产物的重要助剂。就数量而言，使用的最大领域是聚氨酯化学的二异氰酸酯的制备，特别是甲苯二异氰酸酯和4，4-二异氰酰基二苯基甲烷。

为了经由催化剂管之间的传热介质的循环来更好地移除反应热量，在催化剂管之间安装有偏转板，以便引导传热介质横向地流动至催化剂管上。

用于光气制备的已知的管壳式反应器具有全套的管，以实现反应器内部空间的最大利用。在催化剂管之间，它们具有被保持为相对短的偏转板，即，它们并不伸展至反应器偏转区域中反应器的内壁，而是留下约25至30％的总的反应器横截面的空间，以便限制传热介质的压降，并因此限制用于传热介质的循环泵的操作成本。在偏转区域中，传热介质在催化剂管周围的流动形式从在管上的横向流动改变为沿着管的纵向流动。催化剂管的冷却并不有效，由此导致在偏转区域中的催化剂管上出现腐蚀问题。

WO 03/072237描述了一种制备光气的改进的反应器，其通过避免在偏转区域中的催化剂管上出现腐蚀问题而使得比横截面负载增加并因此可能具有更高的容量。为此，WO 03/072237提出了一种反应器，其具有一束催化剂管和多个偏转板，所述一束催化剂管被布置为在反应器的纵向上彼此平行并且它们的末端通过位于反应器的两个端部的每一个处的帽被固定在管板中，所述多个偏转板被布置为垂直于反应器的纵向方向并处于催化剂管之间的中间空间内，且在反应器内壁的交替相对侧面上具有开口，其中催化剂管被填充有固态催化剂，气态反应混合物从反应器的一个端部经由帽穿过催化剂管并且从反应器的相对端部经由第二帽离开，液体传热介质穿过催化剂管周围的中间空间，并且反应器在开口区域中不具有管。

然而，已发现，对于具有较大直径的反应器，特别是反应器直径为约3.50m以上，随着反应器直径的增加，在反应器横截面上从位于反应器内壁处的一个开口至位于反应器内壁处的相对开口流过壳内空间的传热介质所经历的压降变得太大。此外，传热介质的损失和因此在由于制造原因而存在的催化剂管的外壁和偏转板之间的间隙上的压降也变得太大。因此，用于传热介质的泵的费用变得太大。

此外，在反应器的内壁上的两个相对开口之间的反应器横截面上的大的压降导致在催化剂管和传热介质之间的界面上的传热系数的较大差异，这可使得在反应器横截面内具有良好热传递的区域和具有较差热传递的区域之间出现1∶2的因数。结果，在具有较差热传递的区域中的催化剂管冷却较差。然而，由于催化剂管具有——取决于所使用的材料(特别是双炼钢(duplex steel))——最大操作温度，该最大操作温度通常在约160至200℃的范围内，特别是170至180℃，且不准被超过，否则材料的腐蚀会极大地增加，所以具有较差热传递的区域限制通过量并因而限制反应器的容量。

在具有很大直径(自2.5m最高达6m的直径)的光气反应器的情况下，传热介质的损失和由通过偏转板和催化剂管之间间隙的旁通流导致的压降经常变得太大，以至于在反应器中央区域中的内部管周围的流量不再充足，由此这些管不再被充分冷却并因此存在腐蚀风险。

因此，本发明的目标是提供一种工业规模制备光气的方法和一种反应器，该反应器可在高光气负载量下操作并且仍确保甚至在反应器中央区域中催化剂管的足够冷却。

所述目标是通过用一氧化碳和氯在固态催化剂存在下的气相反应来制备光气的反应器而实现的，该反应器设有多个催化剂管，所述多个催化剂管被布置为在反应器的纵向方向上彼此平行并在其两端的每一端处被焊接至管板，其中各自都经由帽在催化剂管的上端引入起始材料并在催化剂管的下端排出气态反应混合物，并且该反应器还在壳内的催化剂管之间的空间中具有用于液体传热介质的引入和排出设备，其中由于存在偏转板，传热介质在壳内催化剂管之间的空间中是曲折流动的，每个交替的偏转板都在反应器内壁的相对侧上具有弓形的两个开口，并且紧随其后的偏转板具有由两条彼此平行且平行于反应器直径且等距的直线限定的中央开口，其中反应器在具有弓形形状的开口的区域中和在中央开口的区域中不含有管，其中在反应器的纵向方向彼此平行的多个催化剂管被布置为两束相同的催化剂管，这两束催化剂管通过一个不含有催化剂管并沿着反应器直径延伸至两侧的区域彼此分隔，并且通过使各自在传热介质的流动方向上从第一个催化剂管至最后一个催化剂管测量的每个反应器横截面中的传热介质的流动路径借由催化剂管的变化布置而彼此一致，进而使得催化剂管和传热介质之间的界面处的传热系数在每个反应器横截面上相等。

在一个优选的实施方案中，所述两束相同的催化剂管各自被分成另外的两束相同催化剂管，使得总共存在四束催化剂管，这四束催化剂管通过不含催化剂管并在反应器相互垂直的直径的两侧上延伸的两个区域而彼此分隔。在此，偏转板的几何形状优选与管平面的几何形状一致，即，催化剂管在反应器横截面上的布置。围绕所述四束催化剂管中每一个的空间各自都优选设有用于传热介质的专用入口和出口。

在另一个优选的实施方案中，各自在传热介质的流动方向上从第一个催化剂管至最后一个催化剂管测量的每个反应器横截面中传热介质的流动路径通过安装哑管(dummy tube)而进一步彼此一致。

已发现，将所述催化剂管束分为两个或四个相同区域，这些区域由不含偏转板且由此传热介质可极大地不受干扰地循环通过的区域分隔，使得可实现传热介质在催化剂管上流动的进一步改进，并因此实现每个反应器横截面上传热系数α的进一步均等化。这使得具有甚至更大直径和甚至更高光气负载量的光气反应器能够不出问题地运行，并且催化剂管不会腐蚀。

对于传热介质在两个偏转板之间的反应器外部空间中的流动，在反应器横截面内，从一个不含管的区域(开口)至相对的不含管的区域，在每种情况下，反应器的内壁处的压降对于传热介质的所有流动路径是相同的。

压降Δp可通过以下方程式描述：

Δp＝l/d_R(ζ₁·η·v+ζ₂·ρ/2 v²)，

其中Δp是以帕计的压降，ζ₁和ζ₂为无因次压降系数，l为以m计的流动路径的长度，d_R为以m计的催化剂管的直径(特征参数)，ρ为以kg/m³计的密度，v为以m/s计的速度，η为以Pa·s计的粘度。

在上式中，首项对应于与粘度成比例的压降的层流部分，第二项对应于与速度的平方成比例的湍流部分。

在不变的条件下，特别是管的分布相同时，由于压降对于每个流动路径是相同的，因此传热介质的流速——根据压降的上述方程式——对于较短的流动路径相应更大，对于现有技术的反应器的管板的中间与反应器内壁的流动路径相比就是如此，所述现有技术的反应器具有呈圆的弦形式的催化剂管束的互相相对的边界。由于传热系数α大约与流速的0.8次方成正比例，因此与反应器中间的较短流动路径相比，反应器内壁处的较长的流动路径获得传热介质的较低流速并因此获得较低的传热系数，即，较差的热传递。

本发明的反应器是圆柱状的并且具有优选0.5至8m内径、更优选2.5至6m、特别是3.5至6m。

一束(即，多个)在反应器的纵向方向上彼此平行布置的催化剂管存在于反应器中。

催化剂管的数目优选在100至10 000的范围内，特别是2000至6000。

催化剂管由耐腐蚀材料制成，例如不锈钢，优选双炼钢1.4462、不锈钢1.4571或不锈钢1.4541或镍基合金或镍。管板或整个反应器也优选是由上述材料制成，特别是双炼钢或不锈钢。

每个催化剂管壁厚度优选在2.0至4.0mm范围内，特别是2.5至3.0mm，并且管内径在20至90mm范围内，优选在30至50mm范围内。

催化剂管具有的长度优选在1.5至6.0m范围内，特别是在2.5至4.5m范围内。

催化剂管被优选布置在反应器内部，使得直接相邻的催化剂管的中点间的距离与催化剂管的外径的比率在1.15至1.4范围内，优选在1.2至1.3范围内，并且催化剂管是以三角形布置在反应器中设置的。

催化剂管以不透液的方式在管板中在其两端固定，优选焊接。管板同样包含耐腐蚀材料，优选不锈钢，特别是双炼钢，特别优选与催化剂管相同的材料。

反应器的两端通过帽被限定在外部。将反应混合物通过一个帽加入催化剂管中，并且将产物蒸汽经所述帽在反应器的另一端移去。

用于均衡气流的气体分布器——例如以板的形式、特别是穿孔板——优选被布置在帽中。

偏转板被布置为垂直于反应器的纵向方向，位于催化剂管之间的中间空间中。

偏转板被构造为使得每个偏转板都具有两个切口，这两个切口彼此相对并具有弓形形状，并且下一个偏转板在反应器的中央区域中具有被彼此平行并与反应器直径平行并且与反应器直径等距的两条直线限定的开口。

在一个优选的实施方案中，偏转板具有两个中央开口。

偏转板使在反应器内部的催化剂管之间的中间空间循环的传热介质偏转，使得传热介质相对于催化剂管横向流动，结果改进其热量排出。

偏转板的数目优选为约6至21。

偏转板优选彼此等距，但特别优选最低和最高的偏转板各自距离管板比两个连续偏转板之间的距离更远，优选约为1.5倍。

反应器在开口区域中不具有管，即，在该区域中基本上不含催化剂管。在一个实施方案中，独立的催化剂管可被布置在偏转区域的开口中。

在另一个实施方案中，开口完全不含有催化剂管。

优选所有偏转板具有相同的开口。

每个开口的面积优选为5至20％、特别是8至14％的反应器横截面。

在反应器横截面中，中央不含管区域的总面积或两个彼此垂直的中央不含管区域的面积总和优选为使得流经该一个或两个中央不含管区域的传热介质的轴向流速为约0.25至2.0m/s、优选约0.5至1.5m/s。

偏转板优选不在催化剂管周围形成密封，而是允许泄漏流量最高达40体积％的传热介质的总流量。为此，在催化剂管和偏转板之间设置在0.1至0.6mm范围内、优选0.2至0.4mm的间隙。

使偏转板对除了开口区域以外的反应器内壁不透液是有利的，以便在内壁不发生额外的泄漏流量。

偏转板优选是由耐腐蚀材料制成，优选不锈钢、特别是双炼钢，优选为8至30mm的厚度，优选为10至20mm。偏转板的材料应该与催化剂管的材料在电化学上相容。

催化剂管填充有固态催化剂，优选活性炭。在催化剂管中的催化剂床优选具有0.33至0.5的空体积，特别是0.33至0.40。

根据本发明，自文件WO 03/072237中所述的催化剂管的上述布置开始，催化剂管的布置通过将管平面中催化剂管束的侧边界自圆的弦变为圆弧而进行改变。通过该方式，对比于现有技术的反应器，催化剂管在传热介质的最长流动路径上的数目在反应器内壁处被减少至最大程度，相应地催化剂管的数目在反应器中间处增加。所述催化剂管束的侧边界在催化剂管根据本发明的布置中并不必需是精确的圆弧形状，只是优选为近似圆弧形状。

特别地，催化剂管束的侧向边界各自可被改变为多边形线，该多边形线各自都内接于圆弧内。

在另一个实施方案中，通过在具有最差热传递的区域中安装哑管，即在接近于具有传热介质的最长流动路径的反应器内壁的区域中，或通过将催化剂管移出该区域，催化剂管和传热介质之间的界面处的传热系数可彼此一致。此外，也可关闭具有较差传热系数以及存在腐蚀风险的区域中的催化剂管。

在另一个实施方案中，可在反应器内部区域中设置干扰流动的内部件，例如穿孔板，以便实现在整个反应器横截面上的传热系数的进一步均等化，其中在所述反应器内部区域中，传热介质的流动路径最短且因而传热系数最大。

特别地，用于均衡每个反应器横截面中传热介质流动路径的催化剂管的布置的变化可根据以下算法实现：

-管平面，即，首先画出反应器横截面中的催化剂管的布置，其中在平面中催化剂管束的两个相对侧向边界为圆的弦，并且在管平面中传热介质的主要流动方向指定为y坐标且反应器横截面的平面中与其成直角的坐标指定为x坐标；

-管平面随后被分为n条直线，这n条直线平行于圆的弦且彼此等距；

-n条直线中的每一条被分为m个等距点，这m个等距点顺序地用自然数i来编号(其中i＝1至m)，并且最外面的点——即点i＝1和点i＝m——各自位于管平面的外缘，即，位于反应器的壁上；

-将直线上的第i个点各自彼此连接以给出流动路径，该流动路径的长度用以下迭代步骤达到一致：

(1)确定最长流动路径i_max和最短流动路径i_min；如果存在多于一个最长或最短流动路径，则随机选择，

(2)确定最短和最长流动路径的流动路径长度的差异，即流动路径长度的不相等性；如果流动路径的不相等性小于流动路径长度平均值的1％，则进入步骤(8)；

(3)通过均匀地减小两个最外面点(即，在该流动路径上第一条直线的点和在该流动路径上的第n条直线上的点)的y坐标而使最长流动路径i_max缩短25％的不相等性，并随后重新等距分布位于其间的点；

(4)最短的流动路径被类似地延伸，使得管平面的面积(即，用圆的两条弦线和反应器的壳限定的面积)相对于之前的迭代不改变；

(5)对于不是最外面流动路径i＝1和i＝m的流动路径，x坐标在点的y坐标的该变化期间不变化；

(6)对于两个外部曲线的其中之一，x坐标以这样的方式改变，即所述点仍在反应器壳上；如果必须在x方向上移动点，则线i＝n上的所有点被移动以使得它们再次彼此等距；

(7)回到步骤(1)；

(8)停止迭代。

在以上算法中，只考虑传热介质在反应器横截面的平面中在反应器内壁上彼此相对的开口之间的主要流动方向，该主要流动方向被指定为y坐标。该简化观点一般足以作为确定催化剂管的布置改变的基础。

然而，如果更加准确地观察传热介质的流动路径，则在反应器横截面的平面中垂直于上述流动方向的流动方向必须被考虑并在此被指定为x坐标。

如果只考虑在反应器横截面上沿y坐标的主要流动方向，则催化剂管的布置必须以这样的方式改变，即使得从第一个催化剂管至最后一个催化剂管的每个反应器横截面中的流动路径各自是相等的。

然而，由于沿x坐标的传热介质的流动也有利地被考虑以使x方向上的流动也均等化，则催化剂管的布置应调整，以使得反应器内壁处的传热介质的流动路径比沿着中心轴线的流动路径短达最多25％。

由于流动路径相比于现有技术(对应于WO 03/072237)中的反应器借由本发明催化剂管的布置而总体上缩短，因此传热介质的压降在传热介质的相同流速下总体上较低。因此，通过偏转板和催化剂管之间间隙的传热介质的旁通流也较低并且必须循环的传热介质的量较低。

本发明还提供一种通过一氧化碳和氯在固态催化剂存在下的气相反应来制备光气的反应器，在反应器中在多个催化剂管中含固态催化剂，所述多个催化剂管被布置为在反应器的纵向方向上彼此平行并在其两端的每一端处被焊接至管板，其中各自都经由帽在催化剂管的上端引入起始材料并在催化剂管的下端排出气态反应混合物，并且该反应器还具有在壳内的催化剂管之间的空间中用于液体传热介质的引入和排出设备，其中由于存在偏转板，传热介质在壳内催化剂管之间的空间中是曲折流动的，每个交替的偏转板都在反应器内壁的相对侧上具有弓形的两个开口，并且紧随其后的偏转板具有由两条彼此平行且平行于反应器直径且等距的直线限定的中央开口，其中反应器在具有弓形形状的开口的区域中和在中央开口的区域中不含有管，其中在反应器的纵向方向彼此平行的多个催化剂管被布置为两束相同的催化剂管，这两束催化剂管通过一个不含有催化剂管的区域彼此分隔，并且通过使各自在传热介质的流动方向上从第一个催化剂管至最后一个催化剂管测量的每个反应器横截面中的传热介质的流动路径借由催化剂管的变化布置而彼此一致，进而使得催化剂管和传热介质之间的界面处的传热系数在每个反应器横截面上相等。

优选一种方法，其中两束相同催化剂管各自被分成另外两束相同的催化剂管，使得总共存在四束催化剂管，这四束催化剂管通过两个不含催化剂管且在反应器互相垂直的直径的两侧上延伸的区域彼此分隔。

各自在传热介质的流动方向上从第一个催化剂管至最后一个催化剂管测量的每个反应器横截面中传热介质的流动路径可以优选地通过安装哑管而进一步彼此一致。

由于本发明反应器的构造，催化剂管被分为两束或四束，沿着反应器内壁的流动路径变成等于或最多15％小于沿着反应器中心轴线的那些流动路径，这是由于催化剂管布置的变化，其中位于管平面中的圆的弦被改变为圆弧。

本发明催化剂管的布置使得每个反应器横截面内传热系数α之间的偏差能够相对于现有技术(对应于WO 03/072237)中的反应器从约13至20％的初始值减小至仅约8至10％的偏差。

本发明借由以下实施例和附图来阐释。

实施例

光气是在如图1和1A中示意性示出的工业反应器中制备，其中催化剂管以现有技术中的一个实施例来布置，使得管平面具有呈圆的弦形式的彼此相对的两个边界；或者，根据本发明，改变催化剂管在管平面中的布置，使得彼此相对的侧向边界从圆的弦改变为多边形线，此外，反应器中央区域不含催化剂管和偏转板。

在具有两束催化剂管的本发明反应器的情况下，要求设置用于传热介质一氯苯的两个入口和两个出口。反应混合物是自顶部向下运送穿过竖直催化剂管，并且传热介质一氯苯可以被并流传送，即，在反应器的上部区域引入并在反应器的下部区域排出，并且曲向流经催化剂管周围的壳内空间；或者，传热介质与反应混合物逆流传送，即，在反应器的下部区域中引入，曲向流经催化剂管周围的壳内空间，并在反应器的上部区域排出。

每个具有44.5mm的外管径、2.6mm的壁厚度、3800mm的管长度和55mm的间距的5210催化剂管都各自被布置在反应器中，其中催化剂管被各自布置在等边三角形的角上。

14个偏转板被布置在反应器中。

反应混合物(即，一氧化碳和氯)是在催化剂管中流经活性炭催化剂。一氯苯是作为传热介质以3500t/h的冷却剂流速流经催化剂管之间的壳内空间，一氯苯的入口温度为67℃，并且对于现有技术的实施例和具有与现有技术实施例相同的光气负载量的本发明的第一个实施例，一氯苯的出口温度为78℃，或者对于具有增加的光气负载量的第二实施例，一氯苯的出口温度81℃，。

所使用的一氧化碳过量3.5重量％，基于反应混合物的总重量计。反应混合物的入口温度为40℃，入口压力为4.8bar绝对压力，并且对于现有技术的实施例和本发明的第一个实施例，光气进料速率为48t/h，或对于本发明的第二个实施例为62.4t/h。

在对比实施例的情况下，1290W/m²/K的最差传热系数α在催化剂管的未调整布置下获得，即，具有呈圆的弦形式的两个相对边界的管平面。在2.11kg的光气/m²/s的光气负载量时，这导致154℃的催化剂管的内壁的最大温度。

由于本发明的催化剂管的经调整布置，即，管平面自圆的弦形式的两个相对侧边界改变为各自的多边形线并且另外具有不含管的中央区域，并各自具有对应于图1中所描述的横截面图的尺寸，因此最差传热系数α可在不改变的条件下增加至1537W/m²/K。结果是催化剂管内壁的最大温度仅为147℃。

因此，光气负载量在本发明的第二个实施例中增加直至催化剂管的内壁最大温度达到154℃，与现有技术的反应器相同。在光气负载量为2.74kg光气/m²/s的本发明的光气反应器的情况下，催化剂管的内壁最大温度达到154℃，对应于与现有技术的反应器相比容量增加30％。

附图详细示出：

图1本发明反应器的一个实施方案的横截面，该反应器具有经调整的布置的催化剂管，其中在图1A中示出反应器的纵截面，和

图2本发明反应器的一个实施方案的截面，其中在图2A中示出平面B-B的横截面。

图1中通过反应器1的横截面示出用于本发明反应器的实施方案的管平面，其中在反应器的内壁上彼此相对的开口6处的管平面的侧向边界从圆的弦变为多边形线。此外，由两条直线限定且不含管的中央开口11被设置在反应器的中央区域，所述两条直线平行并且以距离反应器直径的两侧相等的距离平行于限定现有技术中管平面的弦线9。

图1A中反应器1的纵截面示出具有位于反应器内壁处的开口6和中央开口11的偏转板5的布置。

图2示出本发明反应器1的一个实施方案的纵截面，其中两束平行催化剂管2在它们的两端的每一端部处被焊接至管板3。传热介质7流经催化剂管2周围的壳内空间，其中两个入口和两个出口被设置用于传热介质7。传热介质7可以自顶部向下穿过催化剂管与反应混合物并流传送，即，在反应器的上部区域引入并在下部区域排出；或者，相反地，传热介质与反应混合物逆流传送，即，在反应器的下部区域引入并在反应器的上部区域排出。

传热介质在壳内空间的流动是通过偏转板5来引导的，所述偏转板5在反应器内壁处具有弓形形状的开口6和中央开口11。

在图2A的平面B-B的横截面图中，可看出在具有弓形形状的开口6区域中催化剂管的改变的布置并且在中央开口11中没有催化剂管。此外，哑管8被设置在最具腐蚀风险的区域中。

Claims (6)

1.一种通过一氧化碳和氯在固态催化剂存在下的气相反应来制备光气的圆柱形反应器(1)，该圆柱形反应器（1）设有多个催化剂管(2)，所述多个催化剂管(2)被布置为在反应器(1)的纵向方向上彼此平行并在其两端的每一端处被焊接至管板(3)，其中各自都经由帽在催化剂管(2)的上端引入起始材料并在催化剂管(2)的下端排出气态反应混合物，并且该反应器还具有在壳内的催化剂管(2)之间的空间(4)中用于液体传热介质(7)的引入和排出设备，其中由于存在偏转板(5)，传热介质(7)在壳内催化剂管(2)之间的空间(4)中是曲折流动的，每个交替的偏转板(5)都在反应器内壁的相对侧上具有弓形的两个开口(6)，由此在管平面中形成催化剂管（2）束的圆弧形式的侧向边界，并且紧随其后的偏转板具有由两条彼此平行且等距且平行于反应器直径的直线限定的中央开口(11)，其中反应器(1)在具有弓形形状的开口(6)的区域中和在中央开口(11)的区域中不含有管，其中在反应器(1)的纵向方向彼此平行的多个催化剂管(2)被布置为两束相同的催化剂管（2），这两束催化剂管（2）通过一个不含有催化剂管并沿着反应器直径延伸至两侧的区域彼此分隔，并且通过使各自在传热介质（7）的流动方向上从第一个催化剂管（2）至最后一个催化剂管(2)测量的每个反应器横截面中的传热介质(7)的流动路径借由催化剂管（2）的改变的布置而彼此一致，进而使得催化剂管(2)和传热介质(7)之间的界面处的传热系数在每个反应器横截面上相等，其中所述催化剂管（2）的改变的布置通过将管平面中催化剂管束的侧向边界从圆的弦改变为圆弧来实现。

2.权利要求1的反应器（1），其中所述两束相同的催化剂管(2)各自被分成另外两束相同的催化剂管(2)，使得总共存在四束催化剂管（2），这四束催化剂管通过不含有催化剂管(2)并在反应器（1）互相垂直的直径的两侧上延伸的两个区域彼此分隔。

3.权利要求1或2的反应器（1），其中各自在传热介质（7）的流动方向上从第一个催化剂管（2）至最后一个催化剂管(2)测量的每个反应器横截面中传热介质(7)的流动路径通过安装哑管(8)而进一步彼此一致。

4.一种通过一氧化碳和氯在固态催化剂存在下的气相反应来制备光气的方法，在圆柱形反应器(1)中在多个催化剂管(2)中包含固态催化剂，所述多个催化剂管(2)被布置为在反应器(1)的纵向方向上彼此平行并在其两端的每一端处被焊接至管板(3)，其中各自都经由帽在催化剂管(2)的上端引入起始材料并在催化剂管(2)的下端排出气态反应混合物，并且该反应器还具有在壳内的催化剂管(2)之间的空间(4)中用于液体传热介质的引入和排出设备，其中由于存在偏转板(5)，传热介质在壳内催化剂管(2)之间的空间(4)中是曲折流动的，每个交替的偏转板(5)都在反应器内壁的相对侧上具有弓形的两个开口(6)，由此在管平面中形成催化剂管（2）束圆弧形式的侧向边界，并且紧随其后的偏转板具有由两条彼此平行且等距且平行于反应器直径的直线限定的中央开口(11)，其中反应器(1)在具有弓形形状的开口(6)的区域中和在中央开口(11)的区域中不含有管，其中在反应器(1)的纵向方向彼此平行的多个催化剂管(2)被布置为两束相同的催化剂管（2），这两束催化剂管（2）通过一个不含有催化剂管（2）的区域彼此分隔，并且通过使各自在传热介质（7）的流动方向上从第一个催化剂管（2）至最后一个催化剂管(2)测量的每个反应器横截面中的传热介质(7)的流动路径借由催化剂管（2）的改变的布置而彼此一致，进而使得催化剂管(2)和传热介质(7)之间的界面处的传热系数在每个反应器横截面上相等，其中所述催化剂管（2）的改变的布置通过将管平面中催化剂管束的横向边界从圆的弦改变为圆弧来实现。

5.权利要求4的方法，其中所述两束相同的催化剂管(2)各自被分成另外两束相同的催化剂管(2)，使得总共存在四束催化剂管(2)，这四束催化剂管(2)通过不含有催化剂管(2)并在反应器（1）互相垂直的直径的两侧上延伸的两个区域彼此分隔。

6.权利要求4的方法，其中各自在传热介质（7）的流动方向上从第一个催化剂管（2）至最后一个催化剂管(2)测量的每个反应器横截面中传热介质(7)的流动路径通过安装哑管而进一步彼此一致。

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