DE10325155A1 - Catalytic microreactor with counter-current heat exchange, especially for dehydrogenation of ethylbenzene to styrene, comprising honeycomb structure having channels through which metal tubes pass - Google Patents

Catalytic microreactor with counter-current heat exchange, especially for dehydrogenation of ethylbenzene to styrene, comprising honeycomb structure having channels through which metal tubes pass Download PDF

Info

Publication number
DE10325155A1
DE10325155A1 DE2003125155 DE10325155A DE10325155A1 DE 10325155 A1 DE10325155 A1 DE 10325155A1 DE 2003125155 DE2003125155 DE 2003125155 DE 10325155 A DE10325155 A DE 10325155A DE 10325155 A1 DE10325155 A1 DE 10325155A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tubes
honeycomb body
tube
microreactor
flange plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2003125155
Other languages
German (de)
Inventor
Hermann Dr. Ehwald
Gunter Dr. Kolb
Heiner Prof. Lieske
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut fuer Angewandte Chemie Berlin Adlershof eV
Original Assignee
Institut fuer Angewandte Chemie Berlin Adlershof eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut fuer Angewandte Chemie Berlin Adlershof eV filed Critical Institut fuer Angewandte Chemie Berlin Adlershof eV
Priority to DE2003125155 priority Critical patent/DE10325155A1/en
Publication of DE10325155A1 publication Critical patent/DE10325155A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0093—Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/248—Reactors comprising multiple separated flow channels
    • B01J19/2485—Monolithic reactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/327—Formation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds only
    • C07C5/333—Catalytic processes
    • C07C5/3332—Catalytic processes with metal oxides or metal sulfides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00788—Three-dimensional assemblies, i.e. the reactor comprising a form other than a stack of plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00801—Means to assemble
    • B01J2219/0081—Plurality of modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00819—Materials of construction
    • B01J2219/00835—Comprising catalytically active material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00851—Additional features
    • B01J2219/00869—Microreactors placed in parallel, on the same or on different supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00873—Heat exchange

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

A catalytic microreactor with counter-current heat exchange comprises a honeycomb structure (HCS) (1) penetrated over its whole length by several channels through which one or more metal tubes (3) pass, where (a) the tubes having a cross-sectional area of 50-75% of that of the channels, (b) an open end of each tube is fixed to a flanged plate (8) outside the HCS, (c) at least part of the channel wall within the HCS carries a catalytic layer and (d) the HCS up to the flanges is surrounded by a rigid casing (7).

Description

Die Erfindung betrifft einen Mikroreaktor für Gasphasenreaktionen mit integriertem Gegenstromwärmeaustausch zwischen Edukt- und Produktgasstrom, bei dem der Katalysator in einem Wabenkörper angeordnet ist.The The invention relates to a microreactor for gas phase reactions with an integrated Countercurrent heat exchange between educt and product gas stream in which the catalyst in a honeycomb body is arranged.

Es ist bekannt, daß für Reaktionen, die bei hohen Temperaturen durchgeführt werden müssen und bei denen der Wärmeinhalt des Produktstroms nicht anderweitig genutzt werden kann, vorteilhaft Edukt-Produkt-Gegenstromwärmeaustauscher eingesetzt werden, um die Wärmeenergie des Produktstroms zum Vorwärmen des Eduktstroms zu benutzen und so die Energieverluste möglichst niedrig zu halten.It it is known that for reactions, which must be carried out at high temperatures and where the heat content of the product stream cannot be used for any other purpose, advantageous educt-product countercurrent heat exchanger used to the thermal energy of the product flow for preheating of the educt current and thus the energy losses as possible to keep low.

Es werden dabei unter anderem Kombinationen aus Mikroreaktor und Mikro-Gegenstromwärmeaustauscher verwendet (Microscale Thermophys. Eng. (2001) 5(1), 17-39; US-A-5250489).It include combinations of a microreactor and a micro-countercurrent heat exchanger used (Microscale Thermophys. Eng. (2001) 5 (1), 17-39; US-A-5250489).

Nachteilig ist hierbei, daß bei den entsprechenden Mikroreaktoren ein Katalysatorwechsel nicht möglich ist, so daß bei Desaktivierung des Katalysators nicht nur dieser sondern der gesamte Reaktor erneuert werden muß. Ein weiterer Nachteil solcher Verfahren ergibt sich aus dem großen Anteil des Wärmetransports längs der Transportkanäle in metallischen Mikrowärmeaustauschern, was zur Verringerung ihrer Effektivität bei der Eduktvorwärmung führt.adversely is here that at the corresponding microreactors cannot change the catalyst, so that at Deactivating not only the catalyst but the entire catalyst Reactor needs to be replaced. Another disadvantage of such methods results from the large proportion of heat transport along the transport channels in metallic micro heat exchangers, which leads to a reduction in their effectiveness in the preheating of the starting material.

Gemäß EPA-848990 und EP-A-848989 wird vorgeschlagen, zur Durchführung einer endothermen Reaktion bei hoher Temperatur die Kanäle eines keramischen Wabenkörpers so mit geeigneten Flanschen zu verbinden, daß jeweils in den einen Kanälen die endotherme Reaktion im Gasstrom VA am Katalysator A und in den jeweils benachbarten anderen eine geeignete exotherme Reaktion im Gasstrom VB am Katalysator B abläuft. Diese Anordnung von Flanschen und Wabenkörper kann auch zur Vorwärmung des Eduktstroms im Gegenstromverfahren eingesetzt werden. Nachteilig bei diesem Verfahren ist die aufwendige Eindichtung der Gaszuführungen in den Kanalmündungen des Wabenkörpers, die nur als nicht lösbare Verbindung ausgeführt werden kann. Ähnlich wie im Fall der metallischen Mikroreaktoren kann auch hier bei einer Ratalysatordesaktivierung nur der gesamte Reaktor ausgetauscht werden.According to EPA-848990 and EP-A-848989 it is proposed to connect the channels of a ceramic honeycomb body with suitable flanges in order to carry out an endothermic reaction at high temperature such that the endothermic reaction in the gas stream V A at the catalyst A and a suitable exothermic reaction takes place in the gas stream V B over the catalyst B in the neighboring others. This arrangement of flanges and honeycomb bodies can also be used to preheat the feed stream in a countercurrent process. A disadvantage of this method is the complex sealing of the gas feeds in the channel openings of the honeycomb body, which can only be carried out as a non-releasable connection. Similar to the case of metallic microreactors, only the entire reactor can be replaced in the event of a catalyst deactivation.

Nachteilig ist ferner, daß bei größeren Temperaturunterschieden zwischen Edukt- und Produktstrom mechanische Spannungen im Wabenkörper zum Bruch desselben führen können.adversely is also that at larger temperature differences between educt and product flow mechanical stresses in the honeycomb body Break it can.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen effektiv wirksamen Mikroreaktor für katalysierte Gasphasenreaktionen bereitzustellen, bei dem ein einfacher Katalysatoraustausch unter Beibehaltung der anderen Reaktorbestandteile möglich ist und zugleich mechanische Belastungen des Monolithen durch große Temperaturgradienten vermieden werden. Eine weitere Aufgabe besteht in der Auswahl besonders geeigneter Verwendungsmöglichkeiten für den Mikroreaktor.The The invention has for its object an effectively effective microreactor for catalyzed gas phase reactions To provide a simple catalyst replacement under Retaining the other reactor components is possible and mechanical at the same time Loads on the monolith due to large temperature gradients avoided become. Another task is the selection of particularly suitable ones Possible uses for the microreactor.

Erfindungsgemäß wird der Mikroreaktor durch einen Wabenkörper mit einer Vielzahl von Kanälen gebildet, bei dem in jedem Kanal über die vollständige Länge des Wabenkörpers wenigstens ein metallisches Röhrchen geführt wird, dessen Querschnittsfläche 50-75 % der Fläche des Kanalquerschnitts ausfüllt, wobei jedes Röhrchen mit einer offenen Seite fest an einer Flanschplatte außerhalb des Wabenkörpers angeordnet ist, und wobei wenigstens die Oberflächen der Kanalwände im Inneren des Wabenkörpers wenigstens teilweise eine katalytische Schicht tragen, und
der Wabenkörper bis an den Flansch heran von einer festen Umhüllung umgeben ist.According to the invention, the microreactor is formed by a honeycomb body with a plurality of channels, in which at least one metal tube is guided in each channel over the entire length of the honeycomb body, the cross-sectional area of which fills 50-75% of the area of the channel cross-section, each tube having an open one Side is fixedly arranged on a flange plate outside the honeycomb body, and wherein at least the surfaces of the channel walls in the interior of the honeycomb body at least partially carry a catalytic layer, and
the honeycomb body is surrounded by a solid covering up to the flange.

Vorzugsweise füllen die dünnwandigen Röhrchen 50 bis 68 % der Fläche des Kanalquerschnitts aus.Preferably to fill the thin-walled tubes 50 up to 68% of the area of the channel cross section.

Ein Wabenkörper (Monolith) kann etwa 9 bis 10.000 Kanalöffnungen haben, wobei dann etwa die gleiche Anzahl Röhrchen vorgesehen sind mit Abständen voneinander, die den Öffnungen der Kanäle entsprechen, so daß jedes Röhrchen etwa zentrisch durch den Kanal geführt werden kann.On honeycombs (Monolith) can have about 9 to 10,000 channel openings, then about the same number of tubes are provided with intervals from each other, the openings which correspond to channels so that each tube can be guided approximately centrally through the channel.

Alle Röhrchen sind auf ihrer Eingangsseite in einem Flansch zusammengeführt. Sie enden auf der anderen Seite am Abschluß des Wabenkörpers. Wenn mehrere Wabenkörper hintereinander angeordnet sind, enden sie am Abschluß des letzten Wabenkörpers. Eine Umhüllung oder Kappe aus einem geeigneten Material umschließt diese(n) Wabenkörper so dicht, daß zwischen Rappe und Wabenkörper(n) kein nennenswerter Gasfluß möglich ist.All tube are brought together in a flange on their input side. she end on the other side at the end of the honeycomb body. If several honeycomb bodies arranged in a row, they end at the end of the last Honeycomb body. A wrapping or cap made of a suitable material encloses this (s) honeycombs so dense that between Black horse and honeycomb body (s) no significant gas flow is possible.

Die metallischen Röhrchen sind bei einer Ausführungsform der Erfindung an beiden Seiten offen. Eine Eintrittsöffnung für ein Edukt ist außerhalb der Umhüllung an einem Eintrittsraum angeordnet, der mit der offenen Seite der in dem Flansch befestigten Röhrchen in Kontakt steht.The metallic tubes are in one embodiment of the invention open on both sides. An entry opening for a starting material is outside of wrapping arranged at an entry space, which with the open side of the tubes attached to the flange is in contact.

Das Eduktgas tritt am oben genannten Flansch in die Röhrchen ein und wird durch das in umgekehrter Richtung an den Röhrchen vorbeiströmende Produktgas aufgeheizt. Das aus den Röhrchen austretende vorgewärmte Gas passiert nun in umgekehrter Richtung die Kanäle des keramischen Wabenkörpers und reagiert an dessen katalysatorbeschichteten Oberflächen unter Wärmefreisetzung zum Produkt ab.The feed gas enters the tube at the flange mentioned above and is heated by the product gas flowing past the tube in the opposite direction. That from the tube The escaping preheated gas now passes through the channels of the ceramic honeycomb body in the opposite direction and reacts to the product on its catalyst-coated surfaces, releasing heat.

Die Reaktionswärme wird im Produktstrom zu den Austauscherröhrchen transportiert und an das Eduktgas abgegeben. Auf diese Weise wird eine deutlich über der adiabatischen Reaktionstemperatur liegende Temperaturspitze (hot spot) am Reaktorkopf erreicht und so der zum Aufheizen des Eduktstroms notwendige Anteil der exothermen Teilreaktion minimiert.The heat of reaction is transported in the product stream to the exchange tubes and on released the feed gas. This way, one will be significantly above the adiabatic reaction temperature lying peak (hot spot) is reached at the reactor head and thus the one required to heat the educt stream Share of the exothermic partial reaction minimized.

Die Temperaturverteilung im Katalysator ist längs der Reaktorachse anisotrop. Am Eintrittspunkt der Wärmeaustauschrohre in den Wabenkörpern liegt sie in der Nähe der Eintrittstemperatur des Edukt-Gases. Sie steigt dann längs der Wärmeaustauschrohre an, bis sie in der Nähe des Austrittspunkts des Edukt-Gases aus den Röhrchen ihren Maximalwert erreicht.The Temperature distribution in the catalyst is anisotropic along the reactor axis. At the entry point of the heat exchange tubes lies in the honeycomb bodies them close the inlet temperature of the educt gas. It then rises along the Heat exchange tubes on until they're close of the exit point of the educt gas from the tubes reaches its maximum value.

Der Katalysator ist bei dieser Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft auf den gesamten Oberflächen der Kanalinnenwände abgelagert.The Catalyst is in this embodiment the invention advantageous on the entire surface of the Channel inner walls deposited.

Vorteilhaft ist in Höhe des Austritts der Produktgase aus den Wabenkörperkanälen eine Austrittsöffnung in der Umhüllung für die Produktgase angeordnet.Advantageous is in height an outlet opening in the outlet of the product gases from the honeycomb body channels the wrapping for the Product gases arranged.

Zwischen der Außenwand des Wabenkörpers und der Innenwand der Umhüllung sind Dichtungen angeordnet, um den Weg der Gase durch den Wabenkörper hindurch zu gewährleisten.Between the outer wall of the honeycomb body and the inner wall of the enclosure seals are arranged around the path of the gases through the honeycomb body to ensure.

Der Wabenkörper ist über die gesamte Länge der Röhrchen beweglich und kann somit nach Abnehmen der äußeren Hülle von den Röhrchen abgezogen und gegebenenfalls ausgetauscht werden. Er kann auch zusammen mit der äußeren Hülle ausgetauscht werden.The honeycombs is over the entire length the tube movable and can thus be removed from the tubes after removing the outer shell and replaced if necessary. He can also work with the outer shell replaced become.

Sind, wie bei der Wasserstoffproduktion aus Kohlenwasserstoffen, nach dem autothermen Reformieren bei hohen Temperaturen noch weitere exotherme Reaktionsschritte bei geringerer Reaktionstemperatur notwendig (Wassergas-Shiftreaktion), so kann man die entsprechenden Katalysatoren auf dem Wärmeaustauscher-Rohrbündel geometrisch so anordnen, daß sie sich im passenden Temperaturbereich befinden. Dann kann deren Exothermie zusätzlich zum Aufheizen des Edukts genutzt werden. Auf diese Weise läßt sich beispielsweise beim autothermen Reformieren der Anteil der exothermen Reaktionskomponente (partielle Oxidation), der notwendig ist, um das gewünschte Temperaturmaximum zu erreichen und die endotherme Reaktionskomponente ablaufen zu lassen, weiter verringern und die Wasserstoffausbeute entsprechend steigern.Are, as in the production of hydrogen from hydrocarbons autothermal reforming at high temperatures exothermic reaction steps at a lower reaction temperature necessary (Water gas shift reaction), you can use the corresponding catalysts geometric on the heat exchanger tube bundle arrange so that they are in the appropriate temperature range. Then its exothermic additionally can be used to heat the educt. In this way for example, in the case of autothermal reforming, the proportion of exothermic ones Reaction component (partial oxidation), which is necessary to the wished To reach the maximum temperature and run the endothermic reaction component to let reduce further and the hydrogen yield accordingly increase.

Um bestimmte endotherme Reaktionen wie beispielsweise das Steamreforming von Kohlenwasserstoffen ohne externe Heizung durchführen zu können, werden sie mit exothermen Reaktionen wie z.B. der Oxidation von Kohlenwasserstoffen durch Sauerstoff so gekoppelt, daß die Gesamtenergiebilanz positiv ist und die notwendige Reaktionstemperatur erreicht wird. Diese Koppelung kann durch direktes Zumischen von Sauerstoff zum Reaktionsgemisch erfolgen, so daß ein Teil der eingesetzten Kohlenwasserstoffe (oder des gebildeten CO bzw. Wasserstoffs) direkt oxidiert wird (autotherme Reaktionsführung) oder aber durch in den Reaktor eingebrachte Wärmeaustauschflächen erfolgen, welche den Reaktionsraum der endothermen Reaktion (z.B. Steamreforming) von dem der exothermen Reaktion (z. B. Oxidation von Wasserstoff oder Kohlenwasserstoffen) trennen.Around certain endothermic reactions such as steam reforming of hydrocarbons without external heating can, they are exposed to exothermic reactions such as the oxidation of Hydrocarbons coupled by oxygen so that the total energy balance is positive and the necessary reaction temperature is reached. This coupling can be achieved by directly adding oxygen to the Reaction mixture take place so that part of the used Hydrocarbons (or the CO or hydrogen formed) directly is oxidized (autothermal reaction) or by in the Heat exchange surfaces introduced into the reactor take place, which the reaction space of the endothermic reaction (e.g. steam reforming) of that of the exothermic reaction (e.g. oxidation of hydrogen or hydrocarbons).

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind bei dem Mikroreaktor daher im Inneren der ersten (oder äußeren) metallischen Röhrchen zweite (oder innere) metallische Röhrchen nahezu über die gesamte Länge der ersten Röhrchen angeordnet, wobei die ersten Röhrchen an dem in den Wabenkörper hineinragenden Ende geschlossen sind,
und eine zweite Flanschplatte, an der die zweiten Röhrchen mit einer offenen Seite fest angeordnet sind, ist benachbart zu der ersten Flanschplatte angeordnet.In a further embodiment of the invention, second (or inner) metallic tubes are therefore arranged in the interior of the first (or outer) metallic tubes in the microreactor over almost the entire length of the first tubes, the first tubes being closed at the end projecting into the honeycomb body are,
and a second flange plate, on which the second tubes are fixedly arranged with an open side, is arranged adjacent to the first flange plate.

Damit kann man, wie beispielsweise beim Steamreforming von Kohlenwasserstoffen üblich, die notwendige Reaktionswärme außerhalb des Reaktionsraumes erzeugen und durch die eingebauten Wärmeaustauscherflächen in den Reaktionsraum einbringen. Da die in den Wabenkörperkanälen liegenden Wärmeaustauscherrohre an dem im Wabenkörper liegenden freien Ende geschlossen werden und in jedes nun geschlossene Röhrchen ein zweites offenes Röhrchen mit geringerem Durchmesser eingeführt wird, wird das durchströmende Medium zunächst das innere Röhrchen durchströmen und dann, seine Richtung umkehrend, durch den Ringspalt zwischen innerem und äußerem Röhrchen zurückströmen. Die inneren Röhrchen bilden ein zweites Rohrbündel, welches in einem zweiten Flansch zusammengefaßt wird.In order to you can, as is usual in steam reforming of hydrocarbons, the necessary heat of reaction outside of the reaction chamber and by the built-in heat exchanger surfaces in bring in the reaction space. Because the lying in the honeycomb body channels heat exchanger tubes on the one in the honeycomb body lying free end are closed and in each now closed tube a second open tube is introduced with a smaller diameter, the flowing medium first the inner tube flow through and then, reversing its direction, through the annular gap between Flow back inside and outside tube. The inner tube form a second tube bundle, which is summarized in a second flange.

Durch diese Wärmeaustauscher-Rohrbündelkombination kann nun die für die Reaktion am Wabenkörper-Katalysator benötigte oder dort produzierte Wärme zu- oder abgeführt werden. Bei ausreichend guter Isolierung der Außenhülle des Reaktors und der hier gewählten Geometrie von Katalysator und Wärmeaustauscher gibt es senkrecht zur Reaktorachse keinen nennenswerten Temperaturgradienten, denn jeder Reaktionskanal ist thermisch autonom. Wärme wird nur nach innen über das Wärmeaustauschröhrchen abgegeben oder aufgenommen. Deshalb ist es möglich, den Durchmesser des Reaktors zu variieren, ohne dabei die Temperaturverteilung im Inneren zu verändern. Maßstabsvergrößerungen führen bei diesem Reaktortyp nicht zu thermischen Problemen. Dies gilt auch für die oben geschilderte erste Ausführungsform der Erfindung.By means of this heat exchanger tube bundle combination, the heat required for the reaction on the honeycomb body catalyst or produced there can be supplied or removed. If the outer shell of the reactor is sufficiently well insulated and the geometry of the catalyst and heat exchanger selected here, there are no significant temperature gradients perpendicular to the reactor axis ten, because each reaction channel is thermally autonomous. Heat is only released or absorbed internally via the heat exchange tube. It is therefore possible to vary the diameter of the reactor without changing the temperature distribution inside. Enlarging the scale does not lead to thermal problems with this type of reactor. This also applies to the first embodiment of the invention described above.

Um die Reaktionswärme für eine endotherme Reaktion am Wabenkörper- oder Honeycomb-Katalysator zur Verfügung zu stellen, kann eine exotherme Reaktion im Reaktor als Wärmequelle genutzt werden.Around the heat of reaction for one endothermic reaction on the honeycomb body or to provide honeycomb catalyst can be one exothermic reaction in the reactor can be used as a heat source.

Die Innenseite der zum äußeren Rohrbündel gehörenden einseitig geschlossenen Röhrchen oder die Außenseite der zum inneren Rohrbündel gehörenden Röhrchen kann mit einem katalytisch aktiven Material überzogen sein, an dem durch eine exotherme Reaktion (z. B. Oxidation von Kohlenwasserstoffen, Wasserstoff oder CO) die für die am Wabenkörper-Katalysator ablaufende endotherme Reaktion notwendige Wärme produziert wird.The Inside of the one-sided closed part of the outer tube bundle tube or the outside to the inner tube bundle belonging tube can be coated with a catalytically active material on which an exothermic reaction (e.g. oxidation of hydrocarbons, Hydrogen or CO) which for on the honeycomb body catalyst Endothermic reaction required heat is produced.

Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mikroreaktors ist in der Umhüllung auf der Seite der geschlossenen Enden der ersten Röhrchen eine Eintrittsöffnung für ein Edukt angeordnet. Das Produktgas tritt aus der Umhüllung unterhalb des(der) Monolithen aus einer Austrittsöffnung aus.at this embodiment of the microreactor according to the invention is in the wrapper on the side of the closed ends of the first tubes one inlet opening for a Educt arranged. The product gas emerges from the envelope below the Monoliths from an outlet out.

Eine Eintrittsöffnung für ein Heizgas ist außerhalb der Umhüllung in einem Eintrittsraum angeordnet, der mit der offenen Seite der an der zweiten Flanschplatte befestigten zweiten Röhrchen in Kontakt steht,
und eine Austrittsöffnung für ein Abgas ist in einem Zwischenraum zwischen der ersten Flanschplatte und der zweiten Flanschplatte angeordnet, der mit der Austrittsöffnung der ersten Röhrchen in Kontakt steht.An inlet opening for a heating gas is arranged outside the casing in an inlet space which is in contact with the open side of the second tube attached to the second flange plate,
and an exhaust port for an exhaust gas is arranged in a space between the first flange plate and the second flange plate, which is in contact with the outlet opening of the first tubes.

Im Inneren der Umhüllung zwischen der ersten Flanschplatte und den Eintrittsöffnungen der Wabenkanäle für die ersten und zweiten Röhrchen kann vorteilhaft eine bewegliche flache Schablone angeordnet sein mit Öffnungen entsprechend Durchmesser und Anzahl der ersten Röhrchen.in the Inside of the wrapper between the first flange plate and the inlet openings the honeycomb channels for the first and second tubes can advantageously be arranged a movable flat template with openings according to the diameter and number of the first tubes.

Diese senkrecht zum Rohrbündel angeordnete längs des Rohrbündels bewegliche Lochschablone im Wabenkörperkanalraster, die bis zum freien Ende des Rohrbündels geschoben wird, ermöglicht das Einfädeln der einzelnen Rohre in den (die) Wabenkörper.This perpendicular to the tube bundle arranged lengthways of the tube bundle Movable perforated template in the honeycomb body channel grid, which extends up to free end of the tube bundle pushed, that makes it possible thread of the individual tubes in the honeycomb body (s).

Eine andere geeignete Hilfsvorrichtung zum Positionieren des Rohrbündels beim Einführen in die Wabenkanäle des wabenförmigen Katalysators sind zwei um 90° gegeneinander verdrehte aufeinanderliegende Kämme, die von der Seite eingeführt werden können und damit anstelle der oben beschriebenen fest angeordneten Lochschablone treten können.A other suitable auxiliary device for positioning the tube bundle at Introduce into the honeycomb channels of the honeycomb Catalyst are two against each other by 90 ° twisted combs on top of each other, which introduced from the side can be and thus instead of the fixed hole template described above can kick.

Der Wabenkörper selbst ist vorzugsweise ein keramischer Körper, z.B. aus Siliciumnitrid, Aluminiumoxid oder anderen geeigneten keramischen Massen.The honeycombs itself is preferably a ceramic body, e.g. made of silicon nitride, Alumina or other suitable ceramic masses.

Mittels des erfindungsgemäßen Mikroreaktors ist es möglich, verbrauchten bzw. desaktivierten Katalysator sehr einfach dadurch auszutauschen, indem die Umhüllung des Mikroreaktors von der Flanschplatte gelöst und abgezogen wird, anschließend der wabenförmige Katalysatorkörper von dem am Flansch befestigten Rohrbündel abgezogen wird, dann die bewegliche Lochschablone zum freien Ende des Rohrbündels geschoben wird und dadurch die Röhrchen positioniert, ein neuer Wabenkörper auf die Röhrchen geschoben und schließlich die Umhüllung wieder über den Wabenkörper bis an den Flansch herangeführt und dort angeflanscht wird.through of the microreactor according to the invention Is it possible, used or deactivated catalyst very easily exchange by wrapping of the microreactor is detached from the flange plate and then pulled off honeycombed catalyst body is withdrawn from the tube bundle attached to the flange, then the Movable perforated template pushed to the free end of the tube bundle and thereby the tubes positioned, a new honeycomb body the tubes pushed and finally the wrapping again over the honeycomb body up to the flange and flanged there.

Auf diese Weise werden problematische Eindichtungen der Gaszuführung für einzelne Kanäle ebenso vermieden wie eine vollständige Erneuerung des Mikroreaktors. Auch der Wärmetransportweg wird deutlich gegenüber bekannten Reaktoren verkürzt, und es können durch unterschiedliche Gestaltung der Rohr- und Gasführung im Reaktor sowohl exotherme als auch endotherme Reaktionen darin durchgeführt werden.On this way, problematic seals of the gas supply for individuals Channels as well avoided like a complete Renewal of the microreactor. The heat transfer path is also clear across from known reactors shortened, and it can by different design of the pipe and gas routing in the Both exothermic and endothermic reactions are carried out in the reactor.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung des Mikroreaktors für die Dehydrierung von C3-C5-Paraffinen zu den entsprechenden Olefinen in der Gasphase oder die Dehydrierung von Mono-C2-C6-alkylaromaten, insbesondere die Dehydrierung von Ethylbenzol zu Styrol.Another object of the invention is the use of the microreactor for the dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffins to the corresponding olefins in the gas phase or the dehydrogenation of mono-C 2 -C 6 alkyl aromatics, in particular the dehydrogenation of ethylbenzene to styrene.

Für eine solche Reaktion wird ein Katalysator eingesetzt, bestehend aus einem wenig oder nicht aciden porösen Katalysa torträger aus einem oder mehreren Oxiden von Aluminium, Magnesium, Zink, Silicium, Titan, Zirkonium, der Lanthaniden, Scandium oder Yttrium oder Verbindungen dieser Oxide, auf den ein oder mehrere Elemente aufgebracht sind, ausgewählt unter Zinn, Blei, Germanium, Bismut, Gallium, Indium, Silber, Gold, Kupfer, Zink, Nickel, Platin, Rhodium oder Gemische davon, in Konzentrationen von 0,01 bis 5 Gew-%.For one Reaction is used, consisting of a little catalyst or not acidic porous Catalyst carrier one or more oxides of aluminum, magnesium, zinc, silicon, Titanium, zirconium, the lanthanides, scandium or yttrium or compounds these oxides, on which one or more elements are applied, selected from Tin, lead, germanium, bismuth, gallium, indium, silver, gold, copper, Zinc, nickel, platinum, rhodium or mixtures thereof, in concentrations from 0.01 to 5% by weight.

Wahlweise kann eines oder mehrere der Elemente Chrom, Molybdän oder Wolfram als Metall oder Oxid zusätzlich auf den Katalysatorträger aufgetragen sein.Optional can be one or more of the elements chromium, molybdenum or tungsten additionally as metal or oxide on the catalyst carrier be applied.

Die spezifische Oberfläche des Katalysatorträgers kann im Bereich von 10 bis 800 m2/g liegen.The specific surface area of the catalyst support can be in the range from 10 to 800 m 2 / g.

Die Reaktion in dem erfindungsgemäßen Mikroreaktor kann bei Eintrittstemperaturen des paraffinischen Eduktes von etwa 100 bis 900 °C, vorzugsweise 550 bis 900 °C und bei Reaktionstemperaturen von etwa 450 bis 850 °C, vorzugsweise 450 bis 650 °C stattfinden. Der Druck kann im Bereich von 0,1 bis 20 bar, vorzugsweise 1 bis 10 bar liegen.The Reaction in the microreactor according to the invention can at inlet temperatures of the paraffinic educt of about 100 to 900 ° C, preferably 550 to 900 ° C and at reaction temperatures of about 450 to 850 ° C, preferably 450 to 650 ° C occur. The pressure can range from 0.1 to 20 bar, preferably 1 to 10 bar.

Die Belastungen mit gasförmigem paraffischem Edukt können im Bereich von 100 bis 10000 vvh liegen, bezogen auf das Hohlraumvolumen des Wabenkörpers der katalytisch aktiven Schicht.The Gaseous loads paraffic educt can are in the range from 100 to 10,000 vvh, based on the void volume of the honeycomb body the catalytically active layer.

Das Verfahren kann durchgeführt werden mit unverdünntem Edukt oder mit Wasserdampf im Verhältnis Wasserdampf/Paraffin von 0,01 bis 100, insbesondere 0,1 bis 10, verdünntem Edukt.The Procedure can be carried out be with undiluted Educt or with water vapor in the ratio of water vapor / paraffin from 0.01 to 100, in particular 0.1 to 10, diluted starting material.

Es kann auch durchgeführt werden mit unverdünntem Edukt oder mit Wasserstoff im Verhältnis Wasserstoff/Paraffin 0,1 bis 10 verdünntem EduktIt can also be done be with undiluted Educt or with hydrogen in the ratio hydrogen / paraffin 0.1 to 10 diluted reactant

Die Erfindung soll nachstehend durch Beispiele näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigenThe The invention will be explained in more detail below by examples. In the accompanying drawing demonstrate

1: Perspektivische Explosionsdarstellung des Mikroreaktors 1 : Perspective exploded view of the microreactor

2: Längsschnittansicht mit Rohrbündeln einer Ausführungsform der Erfindung 2 : Longitudinal sectional view with tube bundles of an embodiment of the invention

3: Querschnitt eines Wabenkanals mit einem Röhrchen 3 : Cross-section of a honeycomb channel with a tube

4: Querschnitt eines Rohrbündels mit zwei Röhrchen je Wabenkanal 4 : Cross section of a tube bundle with two tubes per honeycomb channel

5: Längsschnittansicht mit Rohrbündeln einer weiteren Ausführungsfom der Erfindung 5 : Longitudinal sectional view with tube bundles of a further embodiment of the invention

6: Querschnitt eines Wabenkanals mit zwei Röhrchen (Schnitt A – A gemäß 5) 6 : Cross section of a honeycomb channel with two tubes (section A - A according to 5 )

7: Draufsicht auf eine Lochschablone 7 : Top view of a perforated template

Gemäß 1 wird in dem monolithischen Wabenkörper ein Bündel metallischer Röhrchen 3 geführt, die an einer Flanschplatte 2 befestigt sind. Röhrchen 3 und Wabenkörper 1 werden von der Hülle 7 umgeben. Die Flanschplatte 2 mit den Röhrchen 3 wird mit ihrem Rahmen gegen einen Flansch 8 gesetzt, der in dieser Ausführungsform den Eintrittsraum 9 für den Edukteintritt 5 bildet. Das Produkt wird am Produktaustritt 6 abgeführt, der in der Umhüllung 7 angeordnet ist.According to 1 becomes a bundle of metallic tubes in the monolithic honeycomb body 3 performed on a flange plate 2 are attached. tube 3 and honeycomb body 1 be from the envelope 7 surround. The flange plate 2 with the tubes 3 is with its frame against a flange 8th set the entry space in this embodiment 9 for the educt entry 5 forms. The product will exit at the product 6 dissipated in the wrapper 7 is arranged.

Gemäß 2 wird das am Produkteingang 5 eintretende Gas oder Gasgemisch in die Röhrchen 3 geleitet und dort vorgewärmt und tritt am offenen Ende 21 – wie durch die Pfeile angegeben – aus den Röhrchen aus und in den Zwischenraum zwischen Röhrchen und Kanalwänden 11 des Wabenkörpers 1 wieder ein (siehe auch 3). Dabei kommt es auf dem Weg an den Kanalwänden 11 mit dem darauf beschichteten Katalysator in Kontakt, und die gewünschte Reaktion erfolgt.According to 2 it will be at the product entrance 5 entering gas or gas mixture into the tubes 3 passed and preheated there and occurs at the open end 21 - as indicated by the arrows - out of the tubes and into the space between the tubes and the channel walls 11 of the honeycomb body 1 again (see also 3 ). It happens on the way to the canal walls 11 in contact with the catalyst coated thereon, and the desired reaction takes place.

Das erhaltene Produkt wird über den Produktaustritt 6 abgezogen. Die Dichtungen 10 verhindern ein direktes Durchtreten der die Röhrchen 3 verlassenden Gase zum Produktaustritt 6, ohne daß die Kanäle mit dem Katalysator 4 passiert werden.The product obtained is via the product outlet 6 deducted. The seals 10 prevent the tubes from directly penetrating 3 gases leaving the product outlet 6 without the channels with the catalyst 4 happen.

3 zeigt die Beschichtung der Kanalwände 11 mit dem Katalysator 4 und die Anordnung der Röhrchen 3 in einem Kanal des Wabenkörpers 1. 3 shows the coating of the channel walls 11 with the catalyst 4 and the arrangement of the tubes 3 in a channel of the honeycomb body 1 ,

4, 5 und 6 zeigen eine besondere Ausführungsform der Erfindung, bei der im Inneren der Röhrchen 3 zweite oder innere Röhrchen 12 angeordnet sind, die einen Zwischenraum zwischen der äußeren Wand des inneren Röhrchens 12 und der inneren Wand des äußeren Röhrchens 3 lassen. Diese inneren Röhrchen 12 sind in einer zweiten Flanschplatte 20 einseitig mit einer offenen Seite fest angeordnet und ragen mit ihrem zweiten offenen Ende 23 in die Röhrchen 3 hinein. 4 . 5 and 6 show a particular embodiment of the invention, in which inside the tube 3 second or inner tube 12 are arranged which have a gap between the outer wall of the inner tube 12 and the inner wall of the outer tube 3 to let. These inner tubes 12 are in a second flange plate 20 firmly arranged on one side with an open side and protrude with its second open end 23 into the tubes 3 into it.

Die äußeren Röhrchen 3 sind bei dieser Ausführungsform an ihrem Ende 15, das frei in den Wabenkörper 1 hineinragt, geschlossen. Dadurch ist folgender Gasfluß gegeben: am Heizgaseintritt 17 tritt Heizgas ein und wird in die inneren Röhrchen 12 geleitet und vorgewärmt, tritt am Ende 23 des Röhrchens 12 aus und wird in das äußere Röhrchen 3 geleitet. Hier kann eine exotherme Reaktion (z.B. Oxidation) am Katalysator 4a stattfinden, der sich auf der Innenwand des äußeren Röhrchens 3 befindet. Das Abgas dieser Reaktion wird am Abgasausgang 16 abgeführt.The outer tubes 3 are at their end in this embodiment 15 that freely in the honeycomb body 1 protrudes, closed. This gives the following gas flow: at the heating gas inlet 17 heating gas enters and gets into the inner tubes 12 conducted and preheated, occurs at the end 23 of the tube 12 out and gets into the outer tube 3 directed. An exothermic reaction (eg oxidation) on the catalyst can occur here 4a take place, which is on the inner wall of the outer tube 3 located. The exhaust gas of this reaction is at the exhaust gas outlet 16 dissipated.

Ein für eine endotherme Reaktion vorgesehenes Eduktgas wird am Edukteintritt 5 in die Umhüllung 7 geleitet und tritt neben den an diesem Ende 15 geschlossenen äußeren Röhrchen 3 in den Raum zwischen äußerem Röhrchen 3 und den Kanalwänden 11 ein, nimmt die durch die Wand der äußeren Röhrchen 3 tretende Wärme auf und reagiert am Katalysator 4, der sich an den Kanalwänden 11 oder gegebenenfalls auf der äußeren Wand der Röhrchen 3 befindet. Das Produktgas verläßt am Produktaustritt 6 die Umhüllung 7.An educt gas intended for an endothermic reaction becomes at the educt inlet 5 in the wrapper 7 headed and steps alongside those at that end 15 closed outer tubes 3 in the space between the outer tube 3 and the canal walls 11 one, takes it through the wall of the outer tube 3 occurring heat and reacts on the catalyst 4 that is on the canal walls 11 or optionally on the outer wall of the tubes 3 located. The product gas leaves at the product outlet 6 the wrapping 7 ,

Die äußeren Röhrchen 3 sind an der Flanschplatte 2 fest angeordnet. Zur Verbesserung der Einführung der äußeren Röhrchen 3 in die Kanalöffnungen kann eine bewegliche Schablone 14 für diese Röhrchen unmittelbar neben der Flanschplatte 2, aufgesteckt auf die Röhrchen 3 in der Kammer angeordnet sein. Dabei wird jedes Röhrchen 3 durch das entsprechende Loch in der Schablone geführt, das dem Raster des Wabenkörpers 1 entspricht.The outer tubes 3 are at the flange 2 firmly arranged. To improve the insertion of the outer tubes 3 a movable template can be inserted into the channel openings 14 for these tubes right next to the flange plate 2 , attached to the tubes 3 be arranged in the chamber. Each tube 3 passed through the corresponding hole in the template, the grid of the honeycomb body 1 equivalent.

Zum Einführen der Röhrchen 3 in den Wabenkörper wird die Schablone 14 von ihrer in 4 gezeigten Position bis kurz vor das geschlossenen Ende 15 der Röhrchen 3 gezogen, die geschlossenen Enden 15 der Röhrchen 3 in die Kanäle des Wabenkörpers 1 eingeführt und der Wabenkörper 1 zusammen mit der Schablone 14 voll auf die Röhrchen 3 geschoben.For inserting the tubes 3 the template is in the honeycomb body 14 from their in 4 shown position until just before the closed end 15 the tube 3 pulled the closed ends 15 the tube 3 into the channels of the honeycomb body 1 introduced and the honeycomb body 1 together with the template 14 full on the tubes 3 pushed.

In ähnlicher Weise können die inneren Röhrchen 12 mittels der ebenfalls losen Schablone 13 in die äußeren Röhrchen 3 eingeführt werden. Diese Schablone 13 kann sich in dem Zwischenraum 22 befinden. Anstelle der geschlossenen Schablonenplatte 18 mit den Öffnungen 19, wie in 7 gezeigt, können auch von der Seite um 90° versetzt zwei kammartige Schablonen verwendet werden.Similarly, the inner tubes 12 using the also loose template 13 into the outer tubes 3 be introduced. This template 13 can be in the space 22 are located. Instead of the closed template plate 18 with the openings 19 , as in 7 shown, two comb-like stencils can also be used offset from the side by 90 °.

Claims (13)

Katalytischer Mikroreaktor mit Gegenstromwärmeaustausch für Reaktionen in der Gasphase, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroreaktor durch einen Wabenkörper (1) mit einer Vielzahl von Kanälen gebildet wird, bei dem in jedem Kanal über die vollständige Länge des Wabenkörpers (1) wenigstens ein metallisches Röhrchen (3) geführt wird, dessen Querschnittsfläche 50-75 % der Fläche des Kanalquerschnitts ausfüllt, wobei jedes Röhrchen (3) mit einer offenen Seite fest an einer Flanschplatte (8) außerhalb des Wabenkörpers (1) angeordnet ist, und wobei wenigstens die Oberflächen der Kanalwände (11) im Inneren des Wabenkörpers (1) wenigstens teilweise eine katalytische Schicht (4) tragen, und der Wabenkörper (1) bis an den Flansch (8;2) heran von einer festen Umhüllung (7) umgeben ist.Catalytic microreactor with countercurrent heat exchange for reactions in the gas phase, characterized in that the microreactor is formed by a honeycomb body ( 1 ) is formed with a plurality of channels, in which the entire length of the honeycomb body ( 1 ) at least one metallic tube ( 3 ), whose cross-sectional area fills 50-75% of the area of the channel cross-section, with each tube ( 3 ) with an open side firmly on a flange plate ( 8th ) outside the honeycomb body ( 1 ) is arranged, and wherein at least the surfaces of the channel walls ( 11 ) inside the honeycomb body ( 1 ) at least partially a catalytic layer ( 4 ) and the honeycomb body ( 1 ) up to the flange ( 8th ; 2 ) from a solid casing ( 7 ) is surrounded. Mikroreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Röhrchen (3) an beiden Seiten offen sind.Microreactor according to claim 1, characterized in that the metallic tubes ( 3 ) are open on both sides. Mikroreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Eintrittsöffnung (5) für ein Edukt außerhalb der Umhüllung (7) an einem Eintrittsraum (9) angeordnet ist, der mit der offenen Seite der in der Flanschplatte (8) befestigten Röhrchen (3) in Verbindung steht.Microreactor according to claim 1, characterized in that an inlet opening ( 5 ) for an educt outside the casing ( 7 ) at an entry room ( 9 ) arranged with the open side of the in the flange plate ( 8th ) attached tubes ( 3 ) is connected. Mikroreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der ersten Röhrchen (3) beidseitig offene zweite Röhrchen (12) nahezu über die gesamte Länge der ersten Röhrchen (3) angeordnet sind, wobei die ersten Röhrchen (3) am Ende (15) geschlossen sind, und eine zweite Flanschplatte (20), an der die zweiten Röhrchen (12) mit einer offenen Seite fest angeordnet sind, benachbart zu der ersten Flanschplatte (8) angeordnet ist.Microreactor according to claim 1, characterized in that in the interior of the first tube ( 3 ) second tubes open on both sides ( 12 ) almost the entire length of the first tube ( 3 ) are arranged, the first tubes ( 3 ) at the end ( 15 ) are closed, and a second flange plate ( 20 ) on which the second tube ( 12 ) are fixedly arranged with an open side, adjacent to the first flange plate ( 8th ) is arranged. Mikroreaktor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Umhüllung (7) auf der Seite der geschlossenen Enden (15) der ersten Röhrchen (3) eine Eintrittsöffnung (5) für ein Edukt angeordnet ist.Microreactor according to claim 4, characterized in that in the casing ( 7 ) on the side of the closed ends ( 15 ) of the first tubes ( 3 ) an entrance opening ( 5 ) is arranged for a starting material. Mikroreaktor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Eintrittsöffnung (17) für ein Heizgas außerhalb der Umhüllung (7) in einem Eintrittsraum (24) angeordnet ist, der mit der offenen Seite der an der zweiten Flanschplatte (20) befestigten zweiten Röhrchen (12) in Kontakt steht, und eine Austrittsöffnung (16) für ein Abgas in einem Zwischenraum (22) zwischen der ersten Flanschplatte (2) und der zweiten Flanschplatte (20) angeordnet ist, der mit der Austrittsöffnung der ersten Röhrchen (3) in Verbindung steht.Microreactor according to claim 4, characterized in that an inlet opening ( 17 ) for a heating gas outside the envelope ( 7 ) in an entry room ( 24 ) is arranged, which with the open side of the on the second flange plate ( 20 ) attached second tube ( 12 ) is in contact, and an outlet opening ( 16 ) for an exhaust gas in a space ( 22 ) between the first flange plate ( 2 ) and the second flange plate ( 20 ) is arranged, which with the outlet opening of the first tubes ( 3 ) is connected. Mikroreaktor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Umhüllung (7) neben der ersten Flanschplatte (2) eine bewegliche flache Schablone (14) angeordnet ist mit Öffnungen entsprechend Durchmesser und Anzahl der ersten Röhrchen (3).Microreactor according to claim 4, characterized in that in the interior of the casing ( 7 ) next to the first flange plate ( 2 ) a movable flat template ( 14 ) is arranged with openings corresponding to the diameter and number of the first tubes ( 3 ). Mikroreaktor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zwischenraum (22) eine bewegliche flache zweite Schablone (13) angeordnet ist mit Öffnungen entsprechend Durchmesser und Anzahl der zweiten Röhrchen (12).Microreactor according to claim 6, characterized in that in the intermediate space ( 22 ) a movable flat second template ( 13 ) is arranged with openings corresponding to the diameter and number of the second tubes ( 12 ). Mikroreaktor nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Höhe des Austritts von Produktgasen aus den Wabenkörperkanälen eine Austrittsöffnung (6) in der Umhüllung (7) für die Produktgase angeordnet ist.Microreactor according to claim 1 or 4, characterized in that at the level of the exit of product gases from the honeycomb body channels, an outlet opening ( 6 ) in the wrapping ( 7 ) is arranged for the product gases. Mikroreaktor nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außenwand des Wabenkörpers (1) und der Innenwand der Umhüllung (7) Dichtungen (10) angeordnet sind.Microreactor according to claim 1 or 4, characterized in that between the outer wall of the honeycomb body ( 1 ) and the inner wall of the envelope ( 7 ) Seals ( 10 ) are arranged. Mikroreaktor nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Wabenkörper nacheinander angeordnet sind.Microreactor according to claim 1 or 4, characterized in that that several Honeycomb body one after the other are arranged. Verwendung des Mikroreaktors nach Anspruch 1 für die Gasphasen-Dehydrierung von C3-C5-Paraffinen zu den entsprechenden Olefinen oder die Dehydrierung von Mono-C2-C6-alkylaromaten.Use of the microreactor according to claim 1 for the gas phase dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffins to the corresponding olefins or the dehydrogenation of mono-C 2 -C 6 alkyl aromatics. Verwendung nach Anspruch 12 zur Dehydrierung von Ethylbenzol zu Styrol.Use according to claim 12 for dehydration tion of ethylbenzene to styrene.
DE2003125155 2003-05-28 2003-05-28 Catalytic microreactor with counter-current heat exchange, especially for dehydrogenation of ethylbenzene to styrene, comprising honeycomb structure having channels through which metal tubes pass Withdrawn DE10325155A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003125155 DE10325155A1 (en) 2003-05-28 2003-05-28 Catalytic microreactor with counter-current heat exchange, especially for dehydrogenation of ethylbenzene to styrene, comprising honeycomb structure having channels through which metal tubes pass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003125155 DE10325155A1 (en) 2003-05-28 2003-05-28 Catalytic microreactor with counter-current heat exchange, especially for dehydrogenation of ethylbenzene to styrene, comprising honeycomb structure having channels through which metal tubes pass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10325155A1 true DE10325155A1 (en) 2004-12-23

Family

ID=33482465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003125155 Withdrawn DE10325155A1 (en) 2003-05-28 2003-05-28 Catalytic microreactor with counter-current heat exchange, especially for dehydrogenation of ethylbenzene to styrene, comprising honeycomb structure having channels through which metal tubes pass

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10325155A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2883490A1 (en) * 2005-03-22 2006-09-29 Syngas Entpr Unipersonnelle A Gas treatment unit, for catalytic treatment oxygen of e.g. volatile organic compounds, comprises placing inside enclosure provided with fluid admission and exhaust collectors, heating device and exchanger for heat charged out of catalyst
CN109925991A (en) * 2019-04-19 2019-06-25 山东豪迈化工技术有限公司 Micro passage reaction
WO2021168583A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 Societe de Commercialisation des Produits de la Recherche Appliquée Socpra Sciences et Génie S.E.C. Integrated micro-reactors for hydrogen synthesis via methane reforming

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001348205A (en) * 2000-06-02 2001-12-18 Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd Membrane reactor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001348205A (en) * 2000-06-02 2001-12-18 Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd Membrane reactor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2883490A1 (en) * 2005-03-22 2006-09-29 Syngas Entpr Unipersonnelle A Gas treatment unit, for catalytic treatment oxygen of e.g. volatile organic compounds, comprises placing inside enclosure provided with fluid admission and exhaust collectors, heating device and exchanger for heat charged out of catalyst
CN109925991A (en) * 2019-04-19 2019-06-25 山东豪迈化工技术有限公司 Micro passage reaction
CN109925991B (en) * 2019-04-19 2024-04-19 山东豪迈化工技术有限公司 Microchannel reactor
WO2021168583A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 Societe de Commercialisation des Produits de la Recherche Appliquée Socpra Sciences et Génie S.E.C. Integrated micro-reactors for hydrogen synthesis via methane reforming

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3497058B1 (en) Synthesis device and method for producing a product
DE3146778C2 (en)
EP0638140B1 (en) Reactor for catalytically processing gaseous fluids
EP0885653A2 (en) Compact fixed bed reactor for catalytic reactions with integral heat exchange
DE19653991A1 (en) Reactor for carrying out endothermic catalytic reactions
EP3585509B1 (en) Heat exchanger and reactor
WO1999042208A1 (en) Tubular reactor for catalytic reactions
WO2010063448A1 (en) Device and method for catalytic gas phase reactions and use thereof
EP1401566B1 (en) Reactor for testing catalyst systems
EP1060014B1 (en) Method for carrying out chemical reactions in a microreactor, and such a microreactor
EP3497392B1 (en) Use of a plate heat exchanger and of a synthesis device, and method for producing a product
EP0380192B1 (en) Process and apparatus for indirectly heating a process gas stream in a reaction space for an endothermal reaction
DE10325155A1 (en) Catalytic microreactor with counter-current heat exchange, especially for dehydrogenation of ethylbenzene to styrene, comprising honeycomb structure having channels through which metal tubes pass
WO2001094005A1 (en) Catalytic plate reactor with internal heat recovery
DE3026954A1 (en) HEAT AND FABRIC EXCHANGER
EP1427668B9 (en) Device for the generation of hydrogen
EP0339251B1 (en) Device for receiving catalysts, especially when producing synthesis gas
DE1667323C3 (en) Device for carrying out exothermic catalytic gas reactions for the synthesis of ammonia and methanol
DE19904398B4 (en) lance
DE102020124610A1 (en) MULTIPLE TUBE REACTORS
DE10124501A1 (en) Process for carrying out chemical reactions under periodically changing temperatures involves using micro-reactor comprising stack of foils forming base unit
DE1043291B (en) Method and device for carrying out endothermic reactions
DE1542288C (en) Device for carrying out exothermic catalytic gas reactions
DE1442941C (en) Large capacity converter with several catalyst beds for carrying out exothermic chemical reactions
DE2058867C3 (en) Tube assembly for use in catalytically assisted hydrocarbon reactions

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee