DE20301514U1 - Mehrzonen-Mantelrohrreaktor zur Durchführung exothermer Gasphasenreaktionen - Google Patents

Mehrzonen-Mantelrohrreaktor zur Durchführung exothermer Gasphasenreaktionen

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Claims (24)

1. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) zur Durchfüh­ rung exothermer Gasphasenreaktionen und mit mindestens einer mit Verdampfungskühlung arbeitenden Reaktionszone (I), min­ destens einer mit Umwälzkühlung arbeitenden Reaktionszone (II) und ggf. weiteren Zonen (III, IV), dadurch gekennzeich­ net, daß eine mit Verdampfungskühlung arbeitende Reaktions­ zone (I) die erste Reaktionszone bildet, an die sich eine weitere mit Verdampfungskühlung oder eine mit Umwälzkühlung arbeitende Reaktionszone (II) anschließt.
2. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des in der betref­ fenden mit Verdampfungskühlung arbeitenden Reaktionszone an­ fallenden Dampfes und damit auch die dort als Sattdampftem­ peratur auftretende Wärmeträgertemperatur steuerbar ist.
3. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträger in zu­ mindest einer mit Verdampfungskühlung arbeitenden Reaktions­ zone (I) Wasser ist, dessen Dampf unmittelbar in ein be­ triebsübliches Dampfsystem austritt.
4. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumin­ dest eine an eine mit Verdampfungskühlung arbeitende Reakti­ onszone (I) unmittelbar anschließende Zone (II, IV) mit dem gleichen Wärmeträger arbeitet.
5. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffenden Zonen (I, II, IV) wärmeträgerseitig miteinander in Verbindung stehen.
6. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der als Dampf abgeführte Wär­ meträger durch eine der mit der betreffenden Reaktionszone (I) kommunizierenden Zonen (II-IV) hindurch mit flüssigem Wärmeträger ersetzbar ist.
7. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumin­ dest eine der mit Verdampfungskühlung arbeitenden Reaktions­ zonen (I) mit einer Dampftrommel (42) verbunden ist.
8. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampftrommel (40) ober­ halb der betreffenden Reaktionszone (I) angeordnet ist und eine Umwälzung des verdampfenden Wärmeträgers dazwischen al­ lein durch Gravitationskräfte erfolgt.
9. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß den als Dampf abgeführ­ ten Wärmeträger ersetzender flüssiger Wärmeträger in die Dampftrommel (42) einspeisbar ist.
10. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2, 60; 90; 130) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampftrommel (42) eine Eindüsungsvorrichtung für den eingespeisten Wärmeträger ent­ hält.
11. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (90; 130) nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den als Dampf abgeführten Wärmeträger ersetzender flüssiger Wärme­ träger durch eine Kühlzone (III) hindurch einspeisbar ist.
12. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (90; 130) nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er eine In­ jektorpumpe (86) aufweist, die von einem Teilstrom des umge­ wälzten Wärmeträgers betreibbar ist und über die der Wärme­ träger einspeisbar ist.
13. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumin­ dest eine Zone (I-IV) für die Zu- und/oder Abführung des Wärmeträgers zumindest einen in bezug auf den Reaktormantel (4) innenliegenden Ringkanal (30, 32, 34, 36) aufweist.
14. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (30) zum Reak­ torinneren hin ringsherum durchgehend offen ist.
15. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (60; 90) nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Zone (I-IV) für die Zu- und/oder Abführung des Wärme­ trägers zumindest eine den Reaktormantel (4) umgebende ring­ förmige Rohrleitung (66, 68; 104, 106; 112, 114) aufweist, die mit dem Mantelinneren über regelmäßig über den Mantelum­ fang verteilte Verbindungsrohrstutzen (70, 72, 108, 110) in Verbindung steht.
16. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (60; 90) nach Anspruch 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verbindungsrohrstutzen (70, 72, 108, 110) zumindest teilweise Drosselöffnungen (73) ent­ halten.
17. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) nach Anspruch 15 oder 16 in Verbindung mit Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest eine ringförmige Rohrleitung (66, 68; 104, 106; 112, 114) mit einem innenliegenden Ringkanal (30, 32, 34, 36; 116, 118) in Verbindung steht.
18. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (90) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Rohrleitung (104, 106) mit dem betreffenden innenliegenden Ringkanal (34, 36) über einen an diesen anschließenden, gleichfalls innerhalb des Reaktormantels (4) liegenden ringförmigen Verteilungskanal (120, 122) über eine Mehrzahl Drosselöffnungen (124, 126) in Verbindung steht.
19. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumin­ dest eine der mit Umwälzkühlung arbeitenden Zonen (II) einen innerhalb eines Nebenschlußkreises des betreffenden Wärme­ trägerkreislaufs liegenden Kühler (22) aufweist.
20. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (90) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kühler (22) ein steuerbarer Bypass (100) parallelgeschaltet ist.
21. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumin­ dest ein Paar aneinanderschließende Zonen (I, II, III, IV) gegeneinander wärmeisoliert sind.
22. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumin­ dest ein Paar aneinanderschließender Zonen (I, II, III, IV) durch eine Trennplatte (28) voneinander getrennt sind, die mit dem Reaktormantel (4) über einen Dehnungskompensator (74) radialdehnspannungsmindernd verbunden ist.
23. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeträgereintrittsende mindestens einer der Zonen (I, II, III, IV) mit einer Speiseleitung (76) zum Einspeisen von Vorwärmdampf des betreffenden Wärmeträgers verbunden ist.
24. Mehrzonen-Mantelrohrreaktor (2; 60; 90; 130) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeträgerströmung in zumindest einer mit Umwälzkühlung ar­ beitenden Zone (II; III) global gesehen im Gegenstrom zu dem Prozeßgasstrom erfolgt.
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