DE2222562C3

DE2222562C3 - Reaktionsturm mit mehreren nacheinander radial durchstroemten ringfoermigen Reaktionskammern

Info

Publication number: DE2222562C3
Application number: DE2222562A
Authority: DE
Inventors: Boyd Jun David Milton; Greenwood Arthur Raymond; Edward Schnitta; Heinze Walter William
Original assignee: Universal Oil Products Co
Current assignee: Universal Oil Products Co
Priority date: 1971-05-10
Filing date: 1972-05-09
Publication date: 1974-10-17
Also published as: CA957310A; FR2137772B1; PL82748B1; ZA722958B; YU35061B; GB1391836A; DE2222562A1; DE2222562B2; YU121872A; IT957792B; US3706536A; FR2137772A1; AU4194072A; JPS525031B1; AU459176B2; ES402548A1; RO72139A; AR205965A1; SU717998A3; BR7202917D0

Description

Die Erfindung betrifft einen Reaktionsturm mit mehreren vom Reaktionsgemisch nacheinander jeweils in radialer Richtung durchströmten ringförmigen Reaktionskammern, deren zylindrische Innen- und Außenwände aus Sieben bestehen, während

so Decke und Boden jeder Kammer für das Reaktionsgemisch undurchlässig sind, wobei das Außensieb jeder Kammer in radialem Abstand von der Innenwand des Reaktionsturmes liegt und mit dieser einen am einen Ende durch eint Trennwand abgeschlossenen Verteilungsraum für das Reaktionsgemisch bildet. Ein solcher Reaktionsturm ist beispielsweise aus der USA.-Patentschrift 2475 822 bekannt. Bei diesem arbeiten die mit Katalysator gefüllten ringförmigen Reaktionskammern völlig getrennt voneinander, und bei erforderlich werdender Regenerierung wird jede Kammer einzeln mit Regeneriergas beschickt, um den Katalysator in der betreffenden Kammer zu regenerieren. Dies bedeutet eine Unterbrechung des katalytischen Betriebes. Außerdem werden durch die Regenerierung in der Katalysatorkammer selbst die Mangel nicht behoben, die durch Zusammensacken der Katalysatorschicht während des Betriebes, durch Abrieb oder auch durch Zusammenballung von Katalysatorteilchen auftreten. Für eine Neubeschickung muß aber der Ofen völlig außer Betrieb gesetzt werden, was eine erhebliche Beeinträchtigung der Ausnutzung bedeutet.

Die Erfindung sieht deshalb einen Reaktionsturm mit kontinuierlichem Durchlauf des Katalysators durch die ringförmigen Reaktionskammern vor. Dieser Gedanke ist zwar ebenfalls an sich bekannt, jedoch arbeiten die ihm entsprechenden Reaktionstürme nach den USA.-Patentschriften 2458487 und 2592479 nicht mit radialer Durchströmung relativ dünner Katalysatorringschichten, sondern der Katalysator fließt relativ kompakt durch die ganze Turmhöhe. Um den sich daraus ergebenden Druckabfall einigermaßen tragbar zu halten, erfolgen Einführung der Reaktionspartner und Abführung der Reaktions-

produkte auf mehreren Ebenen, was jedoch ein umständliches Rohrsystem mit zahlreichen Regelventüen erforderlich macht. Trotzdem sind die Durchgangswege des Reaktionsgemisches langer als bei horizontal und radial durchströmten Katalysatorringschichten zwischen zwei Zylindersieben. Außerdem sind die bekannten Konstruktionen auf einen Durchfluß des Reaktionsgemisches im Gegenstrom zu der absinkenden Katalysatorsäule beschränkt.

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt,

bei einem Reaktionsturm mit Katalysatorringschichten der eingangs genannten Art eine ständige Erneuerung des in den Ringschichten absinkenden Katalysators bei einwandfreiem Durchfluß der zu behandeln-

den Gase oder Dämpfe und kontinuierlicher Abfüh- verschiedener Eintauchtiefe und Abdeckzylinder läßt rung des getrennt zu regenerierenden Katalysators sich die gesamte Apparatur sehr einfach Änderungen vorzusehen, so darf der Betrieb der Reaktionszone in den Betriebsbedingungen, also beispielsweise im niemals abgeschaltet zu werden braucht. Rohmaterial oder im Katalysator, durch Veränderung

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch ₅ der Kammerschichthöhen anpassen,
gelöst, daß der Einlaß des Rcakf lonsturmcs mit men- Bei dem Reaktionsturm nach der Erfindung bewegt

reren durch den Deckel der obersten Reaktionskam- sich der Katalysator langsam von einem Rohrabschnitt mer geführten, in Abstand unter diesen endenden zum anderen. Es besteht jedoch praktisch kein Reak-Einlaufrohrcn verbunden ist, und die nachfolgenden lionsmittelfluß von einem Abschnitt zum anderen Reaktionskammern mit der ersten Kammer jeweils io durch die Katalysatorüberfürirungsrohre wegen deren durch mehrere in den Boden der vorhergehenden kleinem Durchmesser im Verhältnis zu den weiteren Kammer eingelassene und durch den Deckel der fol- Überführungsrohren der Reaktionspartner, In Vergeuden Kammer geführte Uberfuhrungsrohre ver- bindung mit jeder Überführungsleitung ist vorzugsbunden sind, wahrend am Boden der letzten Kammer weise ein besonderer kegelförmiger Katalysatorab-Auslaßstutzen für den Katalysator angebracht sind. 15 lenker oberhalb des Einlasses vorgesehen, um einen Dieser Reaktionsturrn nach der Erfindung eignet sich im wesentlichen ringförmigen oder seitlichen Katalybesonders zur Durchfuhrung der katalytischen Refor- satorfluß in jede Überführungsleitung zu veranlassen, micrung von Schwerbenzinbeschickungen. Bei einem relativ schmalen ringförmigen Katalysator-

Durch die Verteilung des Katalysatorzulaufes zur abschnitt wird ein einzelner Ring von gleichmäßig I obersten Reaktionskammer und des Überlaufes zu 20 verteilten Überführungsleitungen konzentrisch zu

ψ den folgenden Reaktionskammci η auf mehrere Ein- dem Katalysatorabschnitt angeordnet, so daß etwa das

! lauf- bzw. Uberfuhrungsrohre wird eine gleichmäßige halbe Katalysatorvolumen sich innerhalb des Ringes

y Katalysatorverteilung über den ganzen Turmquer- aus Überführungsleitungen und die andere Hälfte au-

£ schnitt sichergestellt, so daß in Verbindung mit der ßerhalb des Ringes befindet, um einen gleichmäßigen

I ; stetigen Abwärtsbewegung das horizontal durchstrei- ₂₅ Fluß von den Überführungsleilungen und in diese hing Γ chende Rcakiionsgemisch gleichmäßig ohne Kanal- ein in bezug auf die Ringschicht zu gewährleisten. ρ f bildung auf den Katalysator trifft. Ferner besteht die Was die Reaktionspartner betrifft, so sind getrennte

I j Möglichkeit,das Reaktionsgemisch am unteren Ende, Auslässe am unteren Ende jedes Reaktorabschnitts I \ also zunächst der untersten Katalysatorkammer, und vorgesehen, so daß der Ablaufstrom von einem Ab-1 '■■ dann fortschreitend zur obersten Katalysatorkammer 3° schnitt nach zwischengeschalteter Wiedererhitzung g, _j; zu leiten, wenn dies im Einzelfall zweckmäßig er- oder Kühlung des Stromes zum nächsten Abschnitt ? f 'scheint. oder der nächsten Kammer geleitet werden kann. Es

I ' ■'■'. Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung sind also getrennte Einlasse für jeden Reaktorab-■■; sind die Deckel auf der Katalysatorkammer lösbar be- schnitt zur Wiedereinführung des Reaktionspartners

I ' festigt, und die Rohre bestehen aus zwei miteinander 35 in das System vorgesehen. Ein radialer Fluß von der I * lösbar verbundenen Teilen, deren unterer Teil in dem Außenseite der ringförmigen Katalysatorschicht in 1 j Deckel lösbar montiert ist. Dadurch wird ein etwa er- dessen Inneres und ein Abzug des behandelten Stro-I * forderlicher Austausch einzelner Rohre ohne Ausbau mes vom Innersten der konzentrischen Kataiysator- § g ;₄der Kammern erleichtert. rückhaltesiebe ist bevorzugt, aber ein Fluß der Reak-

X ^tf Vorteilhafterweise bestehen ferner die Siebe der 40 tionspartner von innen nach außen kann auch benutzt

,;, Katalysatorkammern aus parallelen Drähten von werden. Da jedenfalls Radialfluß erwünscht ist, ist es a I keilförmigem Querschnitt, dessen größere Basis dem erforderlich, daß jeder Katalysatorabschnitt eine Ab-If" Innenraum der Katalysatorkammer zugewandt ist. deckung besitzt, um einen Abwärtsfluß in jede Schicht || Hierdurch wird eine Verstopfung der Siebe durch auszuschalten. Wenn es für niedrige Katalysatorspie-I I etwa hindurchtretende abgeriebene Teilchen verhin- 45 gel notwendig ist, können auch besondere Schürzen I |y dert. oder Leiteinrichtungen um jede ringförmige Kataly-

! if Eine leichtere Überprüfung der Katalysatorkam- satorschicht vorgesehen sein, so daß der Reaktions-

I % mern und ein Austausch von Einzelteilen wird ferner strom nicht über den oberen Teil einer Katalysator-ί f. dadurch erleichtert, daß die Decke jeder Reaktions- schicht fließt und unmittelbar nach unten in eine i j| kammer aus mehreren getrennt lösbaren Deckelplat- 50 Reaktionsstromabzugszone kurzgeschlossen wird.
i % ten gebildet ist, die auf radialen, sich zwischen den Weitere Konstruktionsmerkmale der Erfindung,

' I Oberkanten der Siebe erstreckenden Trägern hefe- wie Dehnungsverbindungen für die Reaktionsmittel-• I stigt sind. leitungen, Einrichtungen zur Anpassung an Siebdeh-

Ϊ Bei einer bevorzugten Aiisführiingsform der Erfin- nung, zur Halterung der Abcicckplatten für die Kata-

2 dung sind die radialen Stoßkanten der Deckelplatten 55 lysatorabschnitte, zur Verteilung und Regelung des %Ψ- von Niederhaltestreifen überdeckt, und an den Trä- Reaktionsstromflusses u. dgl. werden nachstehend im gern befestigte senkrecht stehende Bügel ragen durch einzelnen dargelegt. An der Oberseite des Reaktorsy- -^ Schlitze in den Niederhaltestreifen, in die Keile zur stems ist auch ein abnehmbarer Röhrenwärmeaustau- ; β Verspanming des Niederhaltestreifens mit den Dek- scher für den Abwärtsfluß von Katalysatorteilchen in kelplatten und den Trägern eingeführt sind. Hierbei 60 Wärmeaustauschbezichung mit dem Reaktionsstrom können an den Siebplatten den Sieben in ihrem oberen vorgesehen, der durch das obere Ende des Reaktorsy-Teil anliegende lösbar befestigte zylindersegmentför- stems fließt. Katalysatorteilchen fließen durch mehmige Abdeckplatten befestigt sein. Auf diese Weise rere Rohre oder Leitungen kleinen Durchmessers in kann die Entstehung eines Kurzschlußweges für das einen Verteilerkasten. Dann fließt der Katalysator Reaktionsgemisch oberhalb der Katalysatorschicht, 65 von diesem Kasten durch mehrere herabhängende beispielsweise bei einer Verringerung der Katalyse- enge Katalysatorüberführungsleitungen in gleichmätorfüllung in den Einzelkammern, ausgeschaltet wer- ßigem Abstand, die an das obere Ende des obersten den. Durch Auswechselung von Überführungsrohren ringförmigen Katalysatorabschnitts abgeben.

Diese Anordnung ist von besonderem Vorfeil, wo regenerierter Katalysator mit Wasserstoff zur Spitze des Reaktionsturmes angehoben worden ist, da die Katalysatortemperatur sich derjenigen des eintretenden Stromes nähert und der Katalysator durch das Wasserstoffördergas reduziert wird.

Die nachfolgende Beschreibung an Hand der Zeichnung dient zur besseren Erläuterung eines Reaktionsturms nach der Erfindung.

Fig. 1 ist ein schematischer Höhenschnitt durch eine A.usführungsform des einheitlichen Reakiionsturms,

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen oberen Teil der Reaktoranlage nach Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Teilquerschnitt durch einen oberen Abschnitt einer Katalysatorübcrführungsleitung mit einem umgekehrt kegelförmigen Ablenker nach Linie 3-3 der Fig. 1;

Fig. 4 ist ein Teilquerschnitt, der die bevorzugte Ausführung konzentrischer Siebe zeigt, die die Katalysatorrückhalteabschnitte in jedem Reaktorabschnitt bilden, und zwar nach Linie 4-4 in Fig. 1;

Fig. 5 ist eine vergrößerte Höhenteilansicht durch den auf der Oberseite jedes ringförmigen Katalysatorrückhalteabschnitts benutzten Deckels;

Fig. 6 ist ein Tcilschnitt, der die Halterung der Deckplatten für einen KatalysatorrückhaHeabschnitt nach Linie 6-6 in Fig. 5 zeigt;

Fig. 7 is( eine Seitenschnittansicht von Dehnungsverbindungen in der Reaktionsgemischabzugsleitung aus einem Katalysatorrückhalteabschnitl;

Fi g. 8 ist ein Teilhöhenschnitt, der die Einführung von Katalysator zur Oberseile des Systems unter Fortlassung des Röhrenwärmeaustauschers zeigt,der oben in Fig. 1 dargestellt ist;

Fig. 9 ist eine teilweise Schnittansicht einer zylindrischen Lochplatte in Verbindung mit dem inneren Siebieii zur Verteilung des Rcakfionsmitteiiiusses.

Fig. 1 zeigt eine senkrecht ausgerichtete langgestreckte Kammer 1, die drei senkrecht übercinandergesetzte Reakiorabschnitie 2, 3 und 4 umschließt. Oberhalb des Reaktorabschnitts 2 und des Kopfes 1' befindet sich ein Wärmeaustauschabschnitt 5 mit einer Reaktionsmittelöffnung 6, die bei dieser Ausführungsform ein Reaktionsmitteleinlaß ist. Ferner ist an der Spitze ein Katalysatoreinlaß 7 angebracht. Letzterer führt in einen Katalysatoreinlaßabschnitt 8, der von dem Flansch 9 herabhängt und den Katalysator durch mehrere Rohre 10 im Wärmeaustausch mit dem durch die öffnung 6 gehenden Reaktionsmittel verteilt. Die Rohre W münden in den Abschnitt 11, der mehrere gleichmäßig verteilte Auslässe 12 aufweist, die an Uberführungsleitungen 13 angeschlossen sind. Der Beschickungsstrom vom Einlaß 6 geht um die Katalysatorleitungen 10 herum, so daß der Katalysator vorgeheizt wird, wenn er in die Anlage eingeführt wird. Bei der katalytischen Reformierung von Schwerbenzin m'<* einem platinhaltigen Katalysator ist es beispielsweise zweckmäßig, den Katalysator mit Wasserstoff zu regenerieren. Die in den Reaktor eintretenden Gase sind im allgemeiner, heiß genug (482 bis 538" C), um den Katalysator in den Rohren 10 auf Rcduktionstemperalur zu erhitzen.

Der obere Reaktorabschnitt 2 ist mit im Abstand voneinander liegenden konzentrischen Sieben 14 und 15 versehen, die einen ringförmigen Katalysatorrückhalteabschnitt 16 ergeben. Das Sieb 14 ist von einer äußeren ringförmigen Dainpfverteilungszone 17 umgeben, so daß der Beschickungsstrom vom Einfaß 6 und oberen Durchgang 18 im Kopf Γ radial einwärts indenKatalysalorrückhiillcabschnitl 16 fließt. Um einen Nebenschluß von Rcaktionsmiftcl aus dem Durchlaß IH auszuschalten, liegen Deckplatten 19 und 20 über dem Sieb 15 bzw, der Katalysatorschichl 16.

Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, dienen mehrere gleichmäßig verteilte Leitungen 13 zur Übcrführung von Katalysator aus dem Vertcilungsabschiiitl 11 in die Katalysalorsdiichf 16. Die Anzahl der benutzten Leitungen hängt vom Durchmesser des Reak-(orabschnitts ab. Vorzugsweise ist die Schicht 16 zwischen den Zylindersieben 14 und 15 relativ schmal,

»5 um den Druckverlusl durch die Katalysatorschichl möglichst niedrig zu hallen. Eine einheitliche kreisförmige Ausrichtung der Leilungen 13 genügt normalerweise zur gleichmäßigen Katalysatorverteilung. Vorzugsweise sind die Leitungen 13 auf einem Kreis C im Abstand von den Sieben 14 und 15 angeordnet, so daß ungefähr die Hälfte des Katalysators in der Schicht 16 außerhalb des Kreises C und die andere Hälfte innerhalb des Kreises C liegt.

Überführungsleitungen 21 mit offenen Enden im

*5 unteren Teil der Schicht 16 und im Abstand von der . Trennwand 22 dienen zur Überführung von Katalysator in den darunterliegenden Katalysatorabschnitt. Wie am besten aus Fig. 3 zu entnehmen ist, dient ein aufgesetzter Kegel oder eine Leitfläche 23, die von Ställen 23' gehalten wird, zur Ablenkung des Katalysators von einem direkten Abstieg in jede Leitung 21. Der Katalysator wird gezwungen, rings um den unteren weiten Teil des Kegels 23 und dann im Winkel oder seillich in die Spitze jeder Leitung 21 zu fließen.

Daraus ergibt sich eine allgemein gleichförmige Bewegung des gesamten Katalysators in der Katalysatorschicht, ohne daß größere Zonen oder Taschen von unverteilten Teilchen hinterbleiben. Bei einem Katalysatordurchmesser von 1,6 mm hat sich gezeigt, daß

die Leitungen 21 verteilt mi! Abständen von ungefähr 0,6 m noch einen ziemlich gleichförmigen Fluß des gesamten Katalysators von einer darüberliegenden ringförmigen Schicht und Fließeigenschaften der Teilchen, welche die betreffende Schicht umfassen, gestattet.

Zwischen den Reaktorabschnitten 2 und 3 befindet sich eine Reaktionsmittelabzugsleitung 24, die zu einer Auslaßöffnung 25 führt. Letztere ist schematisch als angeschlossen an den Zwischenerhitzer 26 dargestellt, der zur Wiedererhitzung des Reaktionsgemisches aus dem Abschnitt 2 vor dessen Wiedereinführung in den Abschnitt 3 dient. Der Reaktionsstrom tritt in den Abschnitt 3 durch die öffnung 27 im Inneren der Kammer 1 zwecks Verteilung in den äußeren

SS Ringabschnitt 28 ein. Von letzterem fließt das Gemisch einwärts durch den Abschnitt 29 zwischen konzentrischen Sieben 30 und 31.

Der Aufbau des Abschnitts 3 ist ähnlich dem Abschnitt 2 insofern, als das mittige Sieb 31 eine Deckplatte 32 hat und außerdem ein Deckel 33 sich über die Oberseite der ringförmigen Katalysatorzone 29 erstreckt, um einen Abwärtsfluß von Reaktionsmittel in den Abschnitt 29 zu verhindern. Überführungsleitungen 21 sind gleichförmig auf einem Kreis zwischen

65. den Sieben 30 und 31 angeordnet, um den Katalysator praktisch gleichförmig zur Schicht 29 sich aus dem Reaktorabschnilt 2 fließen zu lassen.

Der Querboden 34 trägt konzentrische Siebe 30

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und 3i und verhindert, Rcaktionsmiltel aus dem AbscSmitt 3 anders als durch Leitung 35 nach unten fließen zu lassen, die mit dem Inneren des Innensiebes 31 in offener Verbindung steht. Die Leitung 35 ist mit der Auslaßöffnung 36 verbunden, die an den Zwischenerhitzer 37 angeschlossen ist.

Mehrere enge Katalysatorüberführungsleitungen 38 ragen durch den Boden 34 in den unteren Teil des Abschnitts 29. Diese Leitungen 38 sind vorzugsweise gleichförmig auf einem Kreis sowohl am oberen wie am unteren Ende jedes Abschnitts verteilt, so daß etwa die Halfie des zurückgelassenen Katalysators sich innerhalb des Kreises und die andere Hälfte außerhalb des Kreises befinden. Daraus ergibt sich ein gleichförmiger Katalysatorfluß von dem Abschnitt 29 zu dem Abschnitt 4. Aufgesetzte Kegel 39 oberhalb jeder Leitung38dienen zum praktisch gleichförmigen Abzug von Katalysator aus der Schicht 29.

Reaktionsmittcl wird in die Kammer 1 durch Öffnung 40 zur nächsten Kontaktstufe mit Katalysator in der ringförmigen Schicht 41 wieder eingeführt. Konzentrische Siebe 42 und 43 umgrenzen die Schicht 41 und lassen Rcaktionsmittel in gleichförmigem radialem Fluß von der Verteilungs/one 44 zur inneren Zone 45 durchströmen. Die Zone 45 ist die letzte Konlaktslufc. und es besteht eine direkte Verbindung zwischen Zone 45 und der Auslaßöffnung 46. Über die öffnung 46 gewonnenes Reaktionsgemisch kann zu einem Produktgewinnungsabschnitl oder /u einer anderen Kalalysalorkontaklstufe geschickt werden. Die vorsiehende Beschreibung ist auf ein Abwärlsiluß von Katalysator und radialen Einwartsfluß von Rcaktionsmiltel gerichtet. Die Vorrichtuni! und die • Katalysatoisi'hichtcn lassen sich jedoch auch einem Fluß vom Boden /ur Spitze und einem Muß von innen nach außen durch die Kalalysatorschichten anpassen. Oberhalb des Innensiebes 43 dient die Deckplatte 47 /ur Ausschaltung direkten Durchgangs von Rcaktionsmittel in die Auffangzone 45. Die Deckplatte 48 über dem Katalysalorabschnitt 41 verhindert, daß Rcaktionsmiltel in der Katalysalorschicht abwärts fließt. Auch sind die unteren Rnden der Leitungen 38 innerhalb des Katalysatorabschnitts 41 gleichmäßig verteilt, so daß sich der Katalysator in gleichförmiger Weise bewegt, wie schon beschrieben wurde. Kalalysalorauslaßöffnungen 49 und Ablenker 50 dienen zum gleichmäßigen Kalalysatorabzug aus der Schicht 41.

Bei einer bevorzugten Bauweise gcmisß Fig. 4 bestehen die Siebe 14 und 15 zur Begrenzung eines Ka-

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zum Katalysator gerichtet ist. Daraus ergibt sich ein äußerst geringer Abrieb des Katalysators, der sich durch die Vorrichtung bewegt. Der Abstand zwischen den Stäben soll kleiner als der Durchmesser der benutzten Teilchen sein. Für KugcHcilchen von 1,6 mm soll der Anstand zwischen den Stäben ungefähr 0.K mm oder /iimiiulesl weniger als 1,6 mm betrage· η

bin du »rauchbarkcit der iilicremandcrgcset/ien Renkten cn gemäß Fig. I 7ti erläutern, dient das loit-cndc Beispiel eines knlnlylischcn Reformicrungsvcr fhhrens, Eine cliieki gcwoinifiic Benzinfraktion mit Sicdchcrcich zwischen 93 und 204" C wird in die Anlage durch FJnInB 6 im Gemisch mit wassersloffreiclicm Gas eingelassen. Kugelförmiger Rcformicrungskatalysator wird durch Einlaß 7 an der Spitze der Anlage eingeführt. Die hier eintretenden Katalysatorteilchen befinden sich in Berührung mit Wasserstoff, der als Aufströmgas dient, um frischen Katalysator vom Vorrat oder von einem Regenerator zum Einlaß 7 zu befördern. Der in den Einlaß 6 mit etwa 482 bis 593" C eintretende Beschickungsstrom wird durch die Prallwand dl um die Katalysator enthaltenden Leitungen 10 abgelenkt. In den Rohren 10 wird to der Katalysator erhitzt und reduziert und dann vom Abschnitt 11 durch Rohre 13 in die Katalysatorzone 16 verteilt. Rcaktionsmittel berührt den Katalysator, und teilweise umgewandeltes Rcaktionsmittel wird durch Leitung 24 abgezogen.

is Die Rcformierungsreaktion ist endotherm, so daß das Reaktionsgemisch im Erhitzer 26 wieder auf etwa 482" Coder höher erhitzt wird, bevor es in den Reakforahschnitl 3 cinlritl. Das Gemisch tritt in den Einlaß 27 ein und wandert um die leitfläche 27' in die ringförmige Verteilungszone 28. Daraus ergibt sich ein radialer Fluß einwärts durch den Katalysalorabschnitt 29. Der Reaktionsstrom wird durch Leitung 35 zum Zwiscbenerhilzer 37 abgezogen und in das System durch Einlaßöffnung 40 mit der gewünschten Tempers ratur wieder eingeführt. Das Reaktionsgemisch geht um die Leitwand 40' und erreicht die ringförmige Verleilungszone 44 zwecks anschließenden Kontaktes mit der Reaktorschichl 41. Der Fluß ist radial einwärts gerichtet. Das Produkt wird durch den Auslaß 46 gc-Wonnen.

Die Benutzung kleiner Katalysatorüberführungsleitungen, wie die Leitungen 21 und 38 zwischen den iibereiuandcrgesctztcn Reaktorabschnitten schaltet weitgehend einen Reaktionsgemischfluß in den KaIalysalorübcrfiihrungsleitungen aus. Wenn Wiedcrerliii/er in einem hetrelfcndcn Verfahren nicht erforderlich sind, kann der Reaktionsslrom unmittelbar von einem oberen Abschnitt /u einem unteren Abschnilt gehen, ohne die Kammer ! zu verlassen. Auch kanu ein umgekehrter Fluß, also vom Boden zur Spitze, gewählt werden, wie durch gestrichelte Pfeile an Fig. ! angedeutet ist.

In dem mehrstufigen Reaktorsystem kann der Katalysator in jedem Abschnitt über relativ lange Zeiträume ohne Bewegung zurückgehalten oder kontinuierlich bzw. in kurzen Zeitabständen bewegt werden, um frischen reaktivierten Katalysator in dem System zu halten. Es besteht eine Katalysatorkontinuität vom untersten Reaktor bis zum Einlaß 8. Infolgedessen so bewegt sich durch den Abzug von Katalysator aus den Auslaßöffnungen 49 Katalysator durch alle übereinandcrgesetztcn Reaktorabschnitte und Überführungslcitungcn. Die Katalysatorbewegung wird also durch den Abzug unter den Auslaßöffnungen 49 gesteuert.

Fig. 5 erläutert eine zweckmäßige Ausführung der Deckplatte für das obere Ende jedes Katalysatorabschnitts und jedes innere konzentrische Sieb, Im besonderen ist für das obere Ende des Rcaktorab-Schnitts 2 eine Dcckplatle 19 auf einem abgeflanschten Zylinderabschnitt 51 gezeigt, der mehrere auskragende Träger 52 gemäß Fig. 6 besitzt. Das äußere F.ndc des Trägers 52 ist mit einer Konsole verbunden, die wiederum mit einem einwärts gerichtclen Flanschabschnitt 54 an der Obei kante des äußeren konzentrischen Siebes 14 verbunden ist. Um auswärts gerichtete radiale Dehnung jedes Trägers gegenüber jeder Konsole 53 auszugleichen, sind um

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jeden Bolzen 56 Schlitzlöcher 55 vorgesehen. Eine Vorzugsweise wird das Sieb 15 von der Trennwand

herabhängende Schürze 19a dient als Führung um die Trennwand 22 und dem Krümmer 65 über eine dehn-

Oberkante des Innensiebes 15. bare Verbindung 66 angebracht. Der Flansch 67 am

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf einen der auswärts unteren Ende des Krümmers 65 stellt die Verbindung

ragenden Träger 52, die radial vom Zylinder 51 aus- 5 mit dem Flansch 68 her, der mit der Auslaßdüse 25

gehen, um mehrere sektorförmige Deckel 20 zu hai- an der Kammer 1 verbunden ist. Infolgedessen ist eine

ten. Die Träger 52 können T-Form mit einer flachen Dehnungsdifferenz zwischen der Trennwand 22 und

oberen Tragseite für die radialen Kanten aneinander- der Seitenwand der Kammer 1 zulässig. Die durch den

stoßender Deckplatten 20 haben. Der horizontale Krümmer 65 gehende Hülse 69 dient zur Anpassung

Flansch 54 trägt die äußeren Umfangskanten jeder 10 der Katalysatorüberführungsleitung 21, die den unte-

Deckplatte 20. Die Platten 20 können an den Trägern ren Teil des Abschnitts 2 mit dem Abschnitt 3 verbin-

52 angeschraubt sein, jedoch werden vorzugsweise det.

mehrere nach oben ragende Bügel 57 auf der Ober- Fig. 7 zeigt einen Kragen 70, der vom Flansch 64

seite jedes T-Trägers 52 benutzt, um Keile 58 aufzu- aufwärts ragt, um das Innensieb 15 zu zentrieren,

nehmen. Diese stützen sich auf Niederhaltest reifen'59 15 22 getragen und kann sich von diesem Stützpunkt aus

ab, die die Oberkanten aneinandergrenzender Deck- nach oben sowie um einen geringen Betrag innerhalb

platten 20 überlappen. Wenn also Platten 20 von der des Kragens 70 radial ausdehnen. In ähnlicher Weise

Oberseite der Katalysatorschicht abgenommen wer- wird das äußere konzentrische Sieb 14 von einem Ring

den sollen, werden einfach die Keile 58 über den Nie- 71 gehalten, der von der unteren Trennwand 22 auf-

derhaltestreifen 59 losgeschlagen. 30 ragt.

Fig. 5 zeigt herabhängende Ablenkplatten 60 und Fig. 8 zeigt eine abgewandelte Konstruktion der 60a in konzentrischem Abstand dicht an der Innen- Kammer 1 in der Wärmeaustauschzone 5. Der Kataseite des äußeren Siebes 14 und dicht an der Außen- lysatoreinlaß 7 ist mit einem geraden Katalysatorseite des Innensiebes 15, um einwärts fließendes Re- Überführungsabschnitt 8' verbunden, der mit dem aktionsmittel entsprechend einer jeweiligen Katalysa- 35 Katalysatorverteilungsabschnitt 11 verbunden ist, torschichthöhe innerhalb des Reaktorabschnitts ab- welcher Auslässe 12 zu den KalaJysatorüberf ührungszulenken. Die Ablenkplatte 60 ist an den kurzen leitungen 13 aufweist. Diese Konstruktion kann be-Haltering 61 mit lösbaren Bolzen 62 angebracht, so nutzt werden, wenn es nicht erforderlich ist, den daß verschiedene Längen von Ablenkzylindern in je- Katalysator bei seiner einführung in den obersten dem Reaktorabschniit benutzt werden können. Die 30 Reaktorabschnitt in Wasserstoff zu reduzieren. Daher Leitwand 6öa überdeckt das Sieb SS und kann eben- sind die Wärmeaustauschrohre 10 fortgelassen. Die falls unterschiedliche Länge haben. Die gestrichelten Leitung 8' und der obere Flansch Ψ können aus dem Linien zeigen die tiefer liegenden Kanten der Leit- Kammeroberteil 5 zwecks Austausches gegen einen wände60und60a an,d.h.,es können unterschiedlich üblichen RöhrenwärmeaustauschergemäßFig. 1 der ''■$$ '^an6^e Teile »n jedem Reaktorabschnitt benutzt wer- ₃₅ 7je\c\in\ing ausgebaut werden.
'f«ß den. Längere Leitplatten werden benutzt, wenn in ei- Die Innenteile des gesamten mehrstufigen Reak- ?^g nem Reaktorabschnitt weniger Katalysator vorhan- torsystems können in Abschnitten gefertigt werden, _{Μ:_; den ist. Die längeren Leitplatten verhindern eine die sich durch Mannlöcher in der Kammer 1 durchj[t;·^ Umgehung des Katalysators durch das Reaktionsge- führen lassen. Solche Mannlöcher für Arbeitskräfte £& misch und stellen sicher, daß Reaktionsgemisch durch 40 und für Anlagenschüsse können in der Kammer 1 in p& den Katalysator fließt. Die Überführungsleitungen 13, Zonen zwischen den Reaktorabschnitten sowie inner- ψ£. 21 und 38 können verlängert werden, um die Schicht- halb der oberen und unteren Böden der Kammer >.%,?< höhe in jedem Katalysatorabschnitt zu verringern. selbst vorgesehen sein.

f$£ Zwischenflansche 2Γ und 38' dienen zur Erleichte- Fig. 9zeigt die Verwendung von geschlitzten oder ;% rung des Austausches. 45 gelochten Zylindern 72 an der Innenseite des Siebes 'M Fig. 5 und 6 zeigen die Verwendung einer kurzen' 15. Ähnliche Lochplatten können in anderen Reak-Hülse 63 auf einer Deckplatte 20, die eine Überfüh- torabschnitten benutzt werden. Die Löcher oder rungsleitung 13 aufnimmt. Eine Hülse 63 ist für jede Schlitzöffnungen in der Platte 72 sind gleichförmig Leitung 13 erforderlich. Ähnliche Konstruktionen für verteilt und bestimmen mit ihrer GröSe einen Bereich, die Deckplatte und die herabhängende Schürze kön- 50 der zur Verteilung des Reaktionsstromes über den nen auch in Verbindung mit jedem folgenden Reak- Katalysatorabschnitt; dient. In gewissen Fällen sind die torabschnitt benutzt werden. Schlitze im Sieb 15 angemessene-StrÖmungsverteiler-Fig. 7 zeigt eine zweckmäßige Konstruktion, die Kombination eines geschlitzten Siebes und einer-Bebenutzt werden kann, um das untere Ende jedes Re- nachbarten geschlitzten Leitplatte ist sehr wirksam für aktorabschnittsabzusenken. Der Flansch64ist ander ₅₅ eine Strömungsverteüung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Reaktionsturm mit mehreren vom Reaktionsgemisch nacheinander jeweils in radialer Richtung durchströmten ringförmigen Reaktionskammern, deren xylintlrischc Innen- wm\ Außcn-WÜnde aus Sieben bestehen, während Decke und Boden jeder Kammer für das Reaklionsgemisch undurchlässig sind, wobei das Außensieb jeder Kammer in radialem Abstand von der Innenwand des Reaktionsturmes liegt und mit dieser einen am einen Ende durch eine Trennwand abgeschlossenen Verteilungsraum für das Reaktionsgemisch bildet, gekennzeichnet durch einen Einlaß (7), der mit mehreren durch den Deckel (20) der obersten Reaktionskammer (2) geführten, im Abstand unter diesem endenden Einlaufrohrcn (13) verbunden ist, sowie durch Reaktionskammern (3,

-.4), die mit der ersten Kammer (2) jeweils durch mehrere in die Böden (22,34) der jeweils vorhergehenden Kammer eingelassene und durch die Deckel (33, 48) der folgenden Kammer geführte Überführungsrohre (21, 38) verbunden sind, während am Boden der letzten Kammer (4) Auslaßstutzen (49) für den Katalysator angebracht sind.

2. Reaktionsturm nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch auf den Katalysatorkammern (2, 3 und 4) lösbar befestigte Deckel (20, 33, 48), wobei die Rohre (13,21,38) aus zwei miteinander lösbar verbundenen Teilen (z. B. 12,13) bestehen, deren unterer Teil (13) in dem Deckel (20) lösbar montiert ist.

3. Reaktionsturm nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Siebwände (14,15) der Kaialysatorkammern, die aus parallelen Drähten (14', 15') von keilförmigem Querschnitt bestehen, deren größere Basis dem Innenraum (16) der Katalysatorkammer (2) zugewandt ist.

4. Reaktionsturm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Decke (20, 33, 48) jeder Reaktionskammer, die aus mehreren getrennt lösbaren Deckelplatten gebildet und auf radialen, sich zwischen den Oberkanten der Siebe (14,15) erstreckenden Trägern (52) befestigt sind.

5. Reaktionsturm nach Anspruch 4, gekennzeichnet durdi radiale Stoßkanten der Deckelplatten (20), die von Niederhaltestreifen (59) überdeckt sind, wobei an den Trägern (52) befestigte senkrecht stehende Bügel (57) durch Schlitze in die Niederhaltestreifen (59) ragen, in die Keile (58) zur Verspannung des Niederhaltestreifens mit den Deckelplatten und den Trägern

' eingeführt sind.

6. Reaktionsturm nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch an den Deckelplatten

/,(20) befestigte, den Sieben (14 und 15) in ihrem ,oberen Teil anliegende lösbar befestigte zylinder- * segmentförmige Abdeckplatten (60, 60a).

7. Reaktionsturm nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Katalysatoreinlaß (7), der über eine Wärmeaustauschrohrbatterie (10) im Turmabschnitt (5) mit den Einführungsrohren (12) verbunden ist.

8. Reaktionsturm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen dem Innensieb (15) benachbart angeordneten konzentrischen

Loehzylinder (72) mil Schlitzen (73)

y, Reaktionsturm nach einem der Ansprüche I bis 3, gekennzeichnet durch Uberfjihrungsrohre (3, 21, 38), die jeweils auf einem mit den Sieben (14,15) konzentrischen Kreis von solchem Radius angeordnet sind, daß etwa die Hälfte des in der Kammer enthaltenen Katalysators sich innerhalb und die andere Katalysatorhälfte sich außerhalb dieses Kreises befindet.