CN108136356A - 例如以氢载卸载体介质的反应器及包括这种反应器的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于为载体介质加载和/或卸载例如氢的反应器装置(1)，其包括反应器壳体(2)，该反应器壳体被充填载体介质并包括载体介质供给口(9)、载体介质移除口(8)、基座(3)以及氢气口(6)。所述反应器装置(1)还包括用于将热量引导到反应器壳体(2)中的至少一个热传递元件(15)。在反应器壳体(2)中布置催化转化器。

Description

例如以氢载卸载体介质的反应器及包括这种反应器的系统

本专利申请要求德国专利申请DE 10 2015 219 306.3的优先权，该德国专利申请的内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于用氢加载载体介质和/或从载体介质卸载氢的反应器装置以及包括这种反应器装置的设备。

背景技术

在用氢加载载体介质和/或从载体介质卸载氢的反应器中，首先需要从催化剂或向催化剂传递充分的热量，并且基本上无阻碍地释放从载体介质分离的氢气。这些边界条件导致对反应器装置的需求有时相互矛盾。

发明内容

本发明的目的是改进这种反应器装置使得反应器装置具有简单的设计，更具体地说，改进用氢加载载体介质和/或从载体介质卸载氢，并且更具体地说，以简单的方式进行催化剂的填充和移除。

该目的通过权利要求1和15的特征来实现。本发明的核心是反应器壳体提供用于催化剂的特别大的体积。反应器装置的反应空间得到增加。更具体地说，存在单个大的反应空间，这意味着促进了反应，即用氢加载载体介质和/或从载体介质卸载氢。反应器壳体特别地被加载有被载体介质、特别是流动的载体介质包围的催化剂。该反应器装置基本上适合于用氢和/或甲醇加载载体介质和/或从载体介质卸载氢。本发明的反应器装置基本上根据反应空间的数量和大小而区别于典型的壳管式反应器。反应器壳体提供相对较大的催化剂体积。由于基于反应器体积的增大的催化剂体积，输出体积比即氢化率或脱氢率的升高是可能的。更特别地，不需要更好的热传递将催化剂布置在单个管或多个单管中。特别地通过将至少一个热传递元件浸入催化剂和载体介质的混合物中来实现改进的热传递。提供多个热传递元件可能是有利的。另外地，当邻近热传递元件布置至少一个氢气管道时可能是有利的。特别是在通过至少一个热传递元件将热量引入催化剂中的情况下，在载体介质的卸载中主要存在氢气的释放。通过邻近的氢气管道促进释放出的氢气的去除。热量可以从至少一个热传递元件直接传递到载体介质并进入催化剂。该反应器装置特别适合作为用于从载体介质卸载氢的脱氢反应器。但是，该反应器装置特别地也可以直接用作加氢反应器，以便用氢气加载载体介质。更具体地说，可以在不同的操作模式下使用该反应器装置来加载和卸载。因此，该反应器装置既可以用作加氢反应器，也可以用作脱氢反应器。可以在反应器壳体中提供多个氢气管道。这可以增加反应器的产量。反应器装置可以与地面上的基座一起以限定的方式设置和/或布置。这意味着反应器壳体可以直接设置在基座上。这也意味着可以提供框架，反应器装置可以通过反应器壳体的基座设置在框架上。另一种可能的方法是将反应器装置悬挂在合适的元件上，例如从屋顶悬挂。在这种情况下，反应器壳体的基座漂浮在空中。然而，在这种情况下，基座基本上与地面平行。可以用载体介质填充反应器壳体。氢可以与载体介质化学结合。载体介质是液体。这种载体介质例如公知为液体有机氢载体(LOHC)。LOHC是一种环状烃形式的有机储氢液。反应器壳体具有载体介质供给口和载体介质移除口。还提供了氢气口，通过该口可以供应氢用于加载和去除氢用于卸载。通过至少一个热传递元件，卸载反应所需的热量可以直接供给到催化剂。该反应器装置的结构简单并且得到简化。以减少的能量损失直接供应热量。

具有设置在反应器壳体中的至少一个氢气管道的反应器装置能够改善对反应器壳体供应或去除氢。至少一个氢气管道特别地固定到基座并且至少部分地和/或至少区段地沿纵向轴线竖直地延伸。氢气管道也可以布置成与基座间隔开。重要的是将氢气管道布置在反应器壳体内，使得氢气管道的下端浸入催化剂床中。至少一个氢气管道特别地垂直于基座取向。氢气管道也可以相对于反应器壳体的纵向轴线以倾斜或弯曲的方式布置。重要的是氢气管道至少区段地和/或至少部分地在竖直方向上实施，使得例如卸载的氢气可以通过氢气管道自行逸出。当基座水平取向时，至少一个氢气管道的纵向轴线特别地竖直取向。由于氢气管道至少部分地且至少区段地竖直布置，由于氢气密度相对较低，其中收集的氢气特别地可以自行逸出。氢气管道使得卸载时形成的氢气更容易流走。足够的体积可供氢流走。催化剂不妨碍氢气的流出。更具体地说，抽吸效应以如下方式形成，使得氢气起泡进入氢气管道，在那里流动阻力减小。氢气带动周围的氢气颗粒一起并引起优先通过氢气管道流走。原则上也可以想象，氢气在催化剂和载体介质的混合物中自身形成并由于密度降低而上升到催化剂床之外，即在氢气管道之外。

具有多个热传递元件的反应器装置能够改善热传递。热传递元件特别地均与氢气管道等距离地排列。更具体地说，热传递元件围绕氢气管道沿着圆形线排列。反应器壳体中热传递元件的布置特别地以这样的方式构造，即催化剂床的有效且均匀的加热是可能的。热传递元件也可以不规则地布置并且在反应器壳体中以彼此不同的距离布置。更具体地说，热传递元件和氢气管道彼此平行布置。

特别是在反应器壳体中氢气管道的适当布置的情况下，可能的是，在反应器壳体内特别以棒的形式布置的热传递元件被分配给至少两个氢气管道。热传递元件也可以不实施为棒状的线性元件。可以想象的是，热传递元件以螺旋的形式实施，即以螺旋线的形式实施。也可以想象的是，热传递元件以螺线的形式实施。也可以设想的是，在反应器壳体内布置不同形状的热传递元件。也可以想象的是，热传递元件已经配备有翅片、涂层或粗糙的表面。这确保了反应器装置的有效操作模式。热传递中涉及的复杂性降低。

在反应器壳体填充有载体介质和催化剂的混合物的反应器装置中，有效的氢化或脱氢是可能的。该混合物还可以包含其它成分。取决于要进行的反应，使用的催化剂例如是钌、铂或钯。催化剂材料已经被施加到载体材料上。所使用的载体材料特别是氧化铝。典型的催化剂材料是已知的，例如，来自EP 1 475 349A2，这些特别适合作为LOHC的载体介质。

催化剂特别是以反应器壳体的基座上的床的形式提供。由于填充水平比较高，在反应速度上得到提高。反应器壳体中与催化剂接触的载体介质的体积比例相对较高。反应器壳体内的混合物的体积是反应器壳体体积的至少一半、特别地至少60％、且特别地2/3。混合物的体积也可以低于60％。混合物的体积也可以大于反应器壳体体积的2/3。当足够大的剩余体积保持未被占据，使得卸载的氢可以收集在反应器壳体的上部区域中并且可以经由氢气口流走时，这是有利的。

至少一个氢气管道的第一端部布置在混合物外部的反应器装置使得在脱氢中释放的气体能够不受阻碍地逸出。与此同时，用于氢化的氢气的简单引入得到简化。第一端部特别地远离基座。第一端部是自由端。

至少一个氢气管道的长度小于反应器壳体的长度的反应器装置使得能够有利地管理和运行反应器装置。

在至少一个氢气管道的第二端部处具有通流部分的反应器装置使得流体能够在所述反应器壳体和氢气管道之间流动。这意味着来自反应器壳体的介质，特别是催化剂和载体介质的混合物，可以布置在氢气管道内。混合物中脱氢过程中除去的氢可以通过氢气管道不受阻碍地逸出，并特别在第一端部处离开氢气管道。通流部分特别是以这种方式实施，使得基于至少一个氢气管道的纵向轴线在径向方向上是可渗透的。这种径向可渗透性可以例如通过氢气管道的网格或格栅结构来实施。也可以想象的是，氢气管道作为软管或管子来实施并且在通流部分的区域中具有横向孔、槽或特别地穿孔。通流部分也可以通过多孔材料或通过筛结构来实施。通流部分特别地沿着氢气管道的纵向轴线延伸，其中通流部分的长度特别小于氢气管道的长度。可选地，通流部分可以在氢气管道的整个长度上延伸。

作为脱氢反应器实施的反应器装置能够实现被去除氢的改进的气体输出以及改进的热传递。

具有设置在反应器壳体中的气体收集空间的反应器装置确保了被除去的氢可以以限定的方式被收集。在设置在反应器壳体内，特别是在氢气管道的第一端部上方的气体收集空间中，进行被去除氢的受控平静。气体收集空间是一个气体平静空间。气体收集空间连接到氢气口和至少一个氢气管道。收集在气体收集空间中的氢可以通过氢气管道移除。

在载体介质排出口布置在反应器壳体的侧壁中的反应器装置中，载体介质可以以简单的方式被移除，特别是直接从反应器壳体移除。更具体地说，载体介质移除口在侧壁中的布置，特别地载体介质移除口与基座的竖直距离对于反应器壳体内的最大充填水平至关重要。这确保了反应器壳体中的集成和简单的充填水平限制。

具有设置在反应器壳体中的分离元件的反应器装置确保被去除氢气所夹带的载体介质颗粒可以可靠地分离出来并且可以作为液滴直接滴落到反应器壳体中的混合物中。更具体地说，氢气夹带的载体介质颗粒不一定必须通过循环管道返回。夹带的载体介质颗粒仍在反应器壳体内分离出来，自动再次返回到载体介质。载体介质的分离和再循环是简单和直接的，并且因此简化。

分离元件包含液滴分离器和/或冷凝器的反应器装置使得能够特别有利地分离夹带的载体介质颗粒。当夹带的载体介质是蒸汽形式时，冷凝器特别用于冷凝。蒸汽的载体介质可在冷凝器处冷凝并以液体载体介质的形式滴落。可以想象，反应器壳体的冷凝功能在上部区域，特别是在盖子的区域中非热绝缘就足够了。在这种情况下，非绝热盖子是冷凝器。通过盘管或冷凝器形式的主动冷却，特别地可以冷凝出气态的载体介质，因为它已经汽化，特别地LOHC，并将其直接返回反应器壳体中的混合物中。被去除氢的质量升高。载体介质的损失率降低。未转化的载体介质可以再次参与卸载反应。特别地阻止了未转化的载体介质被无意地从反应器壳体移除。可以省去未转化载体介质的复杂回收。液滴分离器特别用于分离液滴形式的夹带载体介质。液滴分离器可以作为层状板或挡板来实施，并且特别地可以被布置在氢气管道的远离基座的端部的区域中。这改善了液滴从氢流中的初步分离。

夹带载体从氢气的分离的另一个改进是可能的，因为氢在离开反应器壳体之前在其流动方向上偏转至少一次，特别是一次以上。为此目的，流动偏转元件可以设置在反应器壳体内的氢气口的区域中。例如，流动重定向元件是与氢气口连接的曲折管段。借助于流动重定向元件，氢气流的流动被重定向。由于液滴的惯性，它们从气流中分离出来。借助密网眼金属丝编织物形式的屏障元件可以实现分离程度的额外增加，密网眼金属丝编织物特别地横向或垂直于氢气的流动方向布置。金属丝编织物特别地设计为使其几乎不会对氢气产生任何流动阻力。

密网眼金属丝编织物特别设置在下游空间内，并使得能自动滴落到设置在下游空间的基座区域中的载体介质中。

设计为加氢反应器的反应器装置使得能够充分去除放热氢化期间发生的过量热量。

具有至少一个气体入口喷嘴的反应器装置确保有效并且直接供应氢化所需的氢，即用于用氢加载载体介质。更特别地，每个氢气管道被分配至少一个气体入口喷嘴，并且每个氢气管道特别地被分配恰好一个气体入口喷嘴。氢气通过气体入口被直接供给到氢气管道中然后通过存储在氢气管道中的载体介质到达催化剂。

至少一个气体入口喷嘴布置在至少一个氢气管道的第一端部处的反应器装置简化了氢气的直接引入。第一端部特别地远离基座。

用于用氢加载载体介质并从载体介质卸载氢的设备包括本发明的反应器装置以及连接到反应器装置的第一应用装置。第一应用装置用于存储载氢载体介质。该设备包括连接到反应器装置的第二应用装置。第二应用装置用于存储与氢分离的载体介质，即卸载载体介质。

该设备还包括连接到反应器装置的氢气供应源。例如，氢气供应源可以是氢气源，以便供应用于所需氢化反应的氢气。氢源特别地是一种可以产生氢气的设备。这特别地通过水的电解来实现，为此所需的电力优选地从可再生形式的能源获得，特别是通过光伏电站和/或风力发电站。或者，所使用的氢气源特别地可以是用于电解操作的电力电网，特别是在高能量可用期间。当能量过剩并且能量相对便宜时，存在高能量可用期间。氢气供应源例如也可以是氢气罐或氢气消耗器。氢气消耗器使用氢气。这特别地是燃料电池，借助于该燃料电池可以将氢转化成动力，即电力。氢气的利用，即能量载体向电能的转化特别地在低能量可用期间受到影响，即当用于产生电能的可再生形式的能量不可用时或者需要从公共电网以较高的成本购买电能时。

附图说明

根据下面参照附图对两个实施例的描述，本发明的其它有利构造、附加特征和细节将变得明显。附图显示：

图1是根据第一实施例的反应器装置的局部剖切透视图，

图2是沿图1中的剖面线II-II的截面图，

图3是填充有混合物的反应器装置和设备的用于从载体介质排出氢的其它部件的对应于图1的示意图，

图4是带有第二实施例中的反应器装置的另一种设备的对应于图3的示意图。

具体实施方式

图1至3所示的反应器装置用于LOHC的脱氢，即用于从作为载体介质的LOHC中去除氢气。这种反应称为从载体介质中排出氢。该反应是脱氢反应。

反应器装置1具有反应器壳体2。在所示的实施例中，反应器壳体2采取封闭空心圆柱体的形式，其具有圆盘形式的基座3、圆柱形外壁4和圆盘形式的盖子5。基座3和盖子5基本相同。基座3、侧壁4和盖子5分别成对地直接彼此结合在一起，特别是以可释放的方式相互结合，特别是彼此螺固。反应器壳体2密封地封闭内部空间。催化剂已经作为松散床引入反应器壳体2内。催化剂被载体介质包围。为了防止催化剂在反应器壳体2内随反应器介质不受控制地流动，催化剂可以利用固定元件，例如布置在其上方的网来保持。催化剂的床高度基本上延伸到载体介质排出口8。在盖子5处设置氢气口6。在所示的实施例中，提供了布置在盖子5中央的恰好一个氢气口6。也可以提供多个氢气口6。

更具体地说，反应器壳体2可具有不同的轮廓。更特别地，垂直于反应器壳体纵向轴线7的反应器壳体的轮廓例如可以具有矩形、三角形、五边形、六边形或椭圆形设计。其它特别是不对称的反应器壳体轮廓也是可能的。

载体介质移除口8设置在侧壁4中。载体介质供给口9设置在基座3中。载体介质供给口9也可以设置在侧壁4中，以便例如通过基座3将反应器壳体2直接设置在地面上。载体介质移除口8用于移除卸载的载体介质。载体介质供给口9用于将加载的载体介质供给到反应器壳体。

在反应器壳体中布置有多个氢气管道10，在所示的实施例中有五个氢气管道。氢气管道10是固定在反应器壳体2的基座3上的中空圆柱形钢管。氢气管道10也可以由另一种材料制成。氢气管道10可以具有例如不是圆形的横截面形状，并且可以具有例如三角形、四边形，特别是矩形、正方形、六边形或其它形状。也可以将氢气管道布置成与基座3间隔开。在这种情况下，可以通过保持装置将氢气管道10保持在反应器壳体2内。为了不阻碍氢气的形成，保持装置特别地布置在催化剂床的外部。

氢气管道10在反应器壳体2的基座3中以规则的十字形模式布置。一个氢气管道10与圆形基座3并且特别与反应器壳体纵向轴线7同心地布置。其它氢气管道各自与中央氢气管道10等距地固定到基座3。

氢气管道10具有圆环形横截面。氢气管道均是相同的。氢气管道10的长度L_WL小于反应器壳体沿反应器壳体纵向轴线7的长度L_R。特别是：L_WL≤0.95×L_R，特别是L_WL≤0.9×L_R，特别是L_WL≤0.8×L_R并且特别是L_WL≤0.75×L_R。

每个氢气管道10具有纵向轴线11。氢气管道10的纵向轴线11均成对地彼此平行。纵向轴线11特别平行于反应器壳体纵向轴线7。

氢气管道10的面向盖子5的上端12是自由端。该第一端部12远离基座3。氢气管道10的在与第一端部12相对的端部处的第二端部13面向基座3。更具体地，氢气管道10在第二端部13处固定至基座3。在第二端部13的区域中，氢气管道10均具有通流部分14，根据图1所示的实施例，通流部分被实施为网格结构。为此目的，金属网可以设置在管段的下端。重要的是，通流部分14使流体能够从反应器壳体2的内部流入至少一个氢气管道10。通流部分14可以在氢气管道10的整个长度上延伸。这促进了氢气的移除。

分别将八个热传递元件15分配给均相对于反应器壳体纵向轴线7偏心地布置的四个氢气管道10。热传递元件15被实施为基本平行于反应器壳体纵向轴线7的热传管道。热传递元件15特别是直接固定到基座3或盖子5上。热传递元件15具有这样的长度，使得其至少一部分浸入催化剂床中。相应地，在基座3或盖子5中提供热载体介质供给和移除口，其出于表达原因在图1和图3中未示出。通过热载体介质供给和移除口可以实现必要的热传递所需的热载体介质的充分流通。

通过根据图1至3的脱氢反应器中的热传递元件的流动是从盖子5沿基座3的方向，即从顶部向下。氢气管道10在第一端部12的端面处开口。

热传递元件15均是相同的。热传递元件15的直径小于氢气管道10的直径。更特别地，热传递元件15的直径不大于氢气管道10的直径的50％，特别是不大于40％，特别是不大于30％。可选地，热传递元件15可以具有比氢气管道10的直径更大的直径。

氢气管道10促进了被除去的氢气的抽吸效果，并且由于周围的氢气管道10，热传递元件15周围的载体介质有更好的流动。围绕热传递元件15的流动导致热传递方面的额外改进。总体而言，反应器装置1具有三十二个热传递元件15。取决于反应器壳体2、热传递元件15和氢气管道10的尺寸，其它数量也是可能的。

在通流部分14内不设置催化剂。催化剂作为松散床设置在基座3的区域中。另外，反应器壳体2已经填充有混合物16。在所示的实施例中，混合物16由载体介质和催化剂组成。在所示的实施例中，混合物16的体积对应于反应器壳体2的体积的大约2/3。反应器壳体2内的氢气管道10的第一端部12上方的体积部分构成气体收集空间17。在气体收集空间17内，已经从氢气管道10的第一端部12逸出的氢气可以被收集并变平静，并且可以通过氢气口6从反应器装置1流出。已经在反应器的整个横截面积上逸出的氢气也可以被收集在气体收集空间17内。更具体地说，气体收集空间17一方面直接连接到氢气口6，另一方面直接连接到氢气管道10。气体收集空间是一个气体平静区。气体收集空间提供足够的体积，特别是反应器壳体2的体积的约1/3，以便在脱氢过程中除去的氢气可以不受阻碍地逸出。

下面参照图3详细说明用于从载体介质卸载氢的设备18。设备18包括根据图1的反应器装置1。载入的载体介质，特别是氢化的LOHC，可以通过基座3中的载体介质供给口9经由供给管道20和泵21从第一存储装置19以液体形式泵送到反应器壳体2中。未加载的载体介质，即与氢分离的载体介质，即脱氢的LOHC，可以经由载体介质流出口8和流出管道22从反应器壳体2中移除到第二存储装置23中。供给管道20和流出管道22可以直接连接至旁路管道24。这样，可以形成管道20、22、24的圆形布置。还可以采用对应的圆形布置进行分配。

借助侧壁4中的载体介质移除口8的布置，混合物16有可能自行脱离。载体介质移除口8用于限制反应器壳体2的加载量。载体介质移除口8可以设置在催化剂床的远离基座3的端部的水平处。载体介质移除口8也可以位于催化剂床的远离基座3的端部的上方或下方。

氢气管道连接到反应器壳体2的盖子5中的氢气口6，以便将从反应器壳体2释放的氢气送往另外的用途。该管道没有在图3中示出。

下面参照图3详细说明包括反应器装置1的设备18的功能模式。加载的载体介质经由管道20和泵21从第一存储装置19供给到反应器壳体2。载体介质与脱氢催化剂一起作为混合物16存在。通过热传递元件15将热量供给到催化剂。这使得脱氢反应能够进行，即从加载的载体介质分离氢气。例如，去除的氢气可以例如直接在混合物16中上升，并因此逸出。在氢气管道10内，氢气可以无阻碍地上升。去除的氢气可以在上部的第一端部12处离开氢气管道10。去除的氢气被收集在气体收集空间17中，在那里它可以变平静，并且它可以通过氢气口6逸出。载体介质通过混合物向上流过基座3中的载体介质供给口8并且可以通过载体介质移除口9从反应器壳体2移除。申请人的计算已经表明，采用相当的动力学边界条件，反应器装置1的性能体积比约为水平壳管式反应器的三倍。而且，反应器装置1的结构特别简单。

下面参照图4描述本发明的第二实施例。相同结构的部件被赋予与第一实施例中相同的附图标记，并且如此参考其描述。具有不同构造但具有等同功能的部件被赋予跟随有“a”的相同的附图标记。

本质区别在于反应器装置1a作为加氢反应器来实施。相应地，设备18a是用于向载体介质加载氢的设备。与第一实施例相比，反应器装置1a的基本构造未改变。主要区别在于，将气体入口喷嘴25分配给每个氢气管道10。气体入口喷嘴25均在第一端部12处被引入到氢气管道10中。气体入口喷嘴25以这样的方式布置在氢气管道内，使得气体入口喷嘴浸入混合物16中。这改善了氢气到混合物中的供给。气体入口喷嘴25经由气体入口管道26彼此连接。气体入口管道26在反应器壳体2内被引导并且经由设置在侧壁4中的氢气口6a被引导出反应器壳体2。此外，可以设置氢气出口，以便过量的氢可以不受阻碍地逸出。在加氢反应器1a中，氢气口6a因此不用于移除去除的氢，而是用于供给氢气用于空载载体介质的计划氢化。

对于其余部分，反应器装置的结构构成是相同的，除了操作模式以如下相反的顺序进行：从第二存储装置23经由供给管道20和泵21通过反应器壳体2的侧壁4中的载体介质供给口9a供给未加载的载体介质20。氢化的载体介质可以经由载体介质移除口8a、管道22和另一个泵21供给到第一存储装置19。

脱氢的载体介质在反应器壳体2中以与催化剂的混合物16存在。经由气体入口喷嘴25和分配器管道26供应到氢气管道10中的氢气用于载体介质的氢化。为此，供给的气体可以在通流部分24的区域中到达混合物16。

反应器装置1、1a的主要优点被认为是，取决于操作模式，即更具体地取决于流体流动和相关的连接，同样的一个反应器装置可既用作加氢反应器又用作脱氢反应器。

Claims (15)

1.一种用于用氢加载载体介质和/或从载体介质卸载氢的反应器装置，其中所述反应器装置(1；1a)包括：

a.反应器壳体(2)，其能够被填充载体介质并具有

i.载体介质供给口(9；9a)，

ii.载体介质移除口(8；8a)，

iii.基座(3)，

iv.氢气口(6；6a)，

b.至少一个热传递元件(15)，其用于向所述反应器壳体(2)中供热。

2.根据权利要求1所述的反应器装置，其特征在于包括至少一个氢气管道(10)，所述至少一个氢气管道设置在所述反应器壳体(2)中并且沿着纵向轴线(11)延伸，所述纵向轴线特别地至少部分地和/或至少区段地竖直取向。

3.根据前述权利要求中任一项所述的反应器装置，其特征在于包括多个热传递元件(15)，所述多个热传递元件特别地沿着围绕氢气管道(10)的环形线、特别地平行于所述氢气管道(10)的纵向轴线(11)布置。

4.根据前述权利要求中任一项所述的反应器装置，其特征在于，所述反应器壳体(2)被催化剂填充，特别地提供所述载体介质和催化剂的混合物(16)并且所述混合物(16)的体积为所述反应器壳体(2)的体积的至少一半、特别地至少60％、且特别地2/3，特别地所述至少一个氢气管道(10)的远离所述基座(3)的第一端部(12)被布置在所述混合物(16)之外。

5.根据前述权利要求中任一项所述的反应器装置，其特征在于，所述至少一个氢气管道(10)具有比所述反应器壳体(2)的长度(L_R)小的长度(L_WL)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的反应器装置，其特征在于，通流部分(14)被设置在所述至少一个氢气管道(10)的面向所述基座的第二端部(13)处。

7.根据前述权利要求中任一项所述的反应器装置，其特征在于，所述反应器装置(1)被设计为脱氢反应器。

8.根据权利要求7所述的反应器装置，其特征在于包括气体收集空间(17)，气体收集空间设置在所述反应器壳体(2)内并连接到所述氢气口(6)和所述至少一个氢气管道(10)。

9.根据权利要求7或8所述的反应器装置，其特征在于，所述载体介质移除口(8)设置在所述反应器壳体(2)的侧壁(4)处，特别地所述载体介质移除口(8)设置在催化剂床的远离所述基座(3)的端部的水平处或设置在催化剂床的远离所述基座的端部的上方或下方。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的反应器装置，其特征在于包括分离元件，分离元件设置在所述反应器壳体(2)内，特别地设置在所述气体收集空间(17)内，用于将所述载体介质从去除的氢气中分离出来。

11.根据权利要求10所述的反应器装置，其特征在于，所述分离元件包括冷凝器和/或液滴分离器。

12.根据权利要求1至6中任一项所述的反应器装置，其特征在于，所述反应器装置(1a)被设计为加氢反应器。

13.根据权利要求12所述的反应器装置，其特征在于包括至少一个气体入口喷嘴(25)，所述至少一个气体入口喷嘴用于将氢气引入所述至少一个氢气管道(10)中。

14.根据权利要求13所述的反应器装置，其特征在于，所述至少一个气体入口喷嘴(25)布置为浸入所述载体介质中。

15.一种用于用氢加载载体介质和/或从载体介质卸载氢的设备，包括：

a.根据前述权利要求中任一项所述的反应器装置(1；1a)，

b.第一存储装置(19)，其连接到所述反应器装置(1；1a)并且用于存储载氢载体介质，

c.第二存储装置(23)，其连接到所述反应器装置(1；1a)并且用于存储已经与氢分离的载体介质，

d.氢气供应装置，其连接到所述反应器装置(1；1a)。