DE3224422A1

DE3224422A1 - Reaktor fuer die heterogene synthese sowie verfahren zu seiner optimierung

Info

Publication number: DE3224422A1
Application number: DE19823224422
Authority: DE
Inventors: Ettore Roma Comandini; Umberto Dipl.-Ing. 6900 Lugano Zardi
Original assignee: Ammonia Casale SA
Current assignee: Casale SA
Priority date: 1981-03-26
Filing date: 1982-06-30
Publication date: 1984-01-05
Also published as: GB2122102B; CH646618A5; FR2529096A1; GB2122102A

Description

V.FÜNER EBBINGHAUS FINCK

PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O₁ D-8OOO MÜNCHEN 95

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30. Juni 1982

DEA-30007 Fi/Rf

Reaktor für die heterogene Synthese sowie Verfahren zu seiner Optimierung

Die Erfindung betrifft einen Reaktor für die heterogene Synthese und insbesondere für die katalytische Synthese von Ammoniak, Methanol, Brennstoff, höheren Alkoholen, Monomeren und ähnlichen Substanzen. Der Reaktor besteht aus wenigstens einem äußeren Mantel, einem inneren Einsatz, die vorzugsweise von η Einsatzmodulen und η Katalysatorbetten gebildet werden. Jedes Katalysatorbett besteht aus einem körnigen Katalysator, der zwischen einem festen Boden und zwei konzentrischen zylindrischen Wänden angeordnet ist, von denen die äußere Wand auf ihrer ganzen axialen Länge perforiert ist, während die Innenwand auf einem axialen Längenstück perforiert ist, das kleiner ist als die Außenwand. Weiterhin sind Einrichtungen zum Fördern von Reaktionsgas und Einrichtungen zum Abziehen von. dem Gas, welches reagiert hat, vorgesehen.

Derartige Reaktoren sind bereits aus den DE-OSn 30 26 199 und 31 46 778 bekannt. Bei diesen Reaktoren wird der zugeführte Gasstrom so aufgeteilt, daß die katalytischen Betten von einem Teil des aufgespaltenen Reaktionsgases in einer Zone durchströmt werden, in der ein vorherrschend axialer Strom vorhanden ist, während der restliche Teil des aufgespaltenen Gasstroms in einer anderen Zone vorherrschend radial strömt, wobei die Zone mit dem vorherrschend axialen

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Strom gleichzeitig als Gasdichtungspolster wirkt.

Bekannt..ich werden die meisten heterogenen Syti*-.} -isen vci einer beträchtlichen Wärmeentwicklung begleitet, ^ ie gewohnlich außerhalb des Reaktors durch Kühlen des Gases, welches reagiert hat und den Reaktor verläßt, zur Erzeugung von Energie, beispielsweise in Form von Dampf, wiedergewonnen wird.

Die Wiedergewinnung von Wärme außerhalb des Reaktors ist verglichen mit einer Wiedergewinnung innerhalb des Reaktor nachteilig, da bei der Gewinnung innerhalb des Reaktors, für den Fall, daß keine baulichen Schwierigkeiten vorliegen, eine optimale Einstellung der Reaktionswärme, wodurch das Katalysatorvolumen auf ein Minimum reduziert werden kann, maximale Ausbeuten und ein maximales Temperatürniveau der wiedergewonnenen Wärme erreicht werden, beispielsweise kann Dampf mit höherem Druck erzeugt werden.

Trotz dieser Möglichkeiten hat die Gewinnung von Wärme innerhalb des Reaktors keine weite Anwendung gefunden, nur in Sonderfällen wurde Wärme im Inneren des Reaktors zur Erzeugung von Dampf und zu^ steuerung der Reaktionswärme eingesetzt, beispielsweise in einem Ammoniakreaktor, in dem vorstehend genannten Reaktor mit Katalysatorbetten, die axialem Gas durchströmt werden, and in einem Methanolreaktor, der ebenfalls ein axial durchströmtes Katalysatorbett hat. Diese Wärmeqewinnung innerhalb des Reaktors konnte jedoch nur mit einem enormen baulichen Aufwand erreicht werden, was zu einer Aufgabe dieses Verfahrens führte.

Deshalb wird bei modernen Ammoniakreaktoren der Dampf gewöhnlich außerhalb des Reaktors erzeugt, ebenfalls bei den gegenwärtig verv, <eten Methanolreaktoren. Die Ausnahme bildet ein Faktor, wie der von E. Supp in "Chemtech", „Juli 1973, beschrieben ist, der jedoch sehr komplex arbeitet. Bei den eingangs genannten Reaktoren mit Radial-Axialstrom wird

die Reaktionswärme entweder durch einen Austausch von Gas zu Gas oder gewöhnlich durch Abkühlen gesteuert- Diese Systeme gestatten jedoch keine Gewinnung der Reaktionswärme "in situ". Wenn nur ein Teil der Kühlgasströme durch alle Katalycatorbetten abgekühlt wird, ergeben sich geringere Ausbeuten.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, einen Reaktor der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei geringem baulichen Aufwand die Reaktionswärme gesteuert und unter optimalen Bedingungen gewonnen werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einem Reaktor zur heterogenen Synthese und insbesondere zur katalytischen Synthese von Ammoniak, Methanol, Brennstoff, höheren Alkoholen, Monomeren und ähnlichen Substanzen, ausgegangen, der aus wenigstens einem äußeren Mantel, einem Einsatz, welcher vorzugsweise im Inneren aus η Einsatzmodulen gebildet wird, aus η Katalysatorbetten, von denen jedes von einem körnigen Katalysator gebildet wird, der zwischen einem massiven Boden und zwei konzentrischen zylindrischen Wänden angeordnet ist, von denen die äußere Wand auf ihrer ganzen axialen Länge durchbrochen ist, während die innere Wand auf einer axialen Länge, die kürzer ist als die der äußeren Wand, durchbrochen ist, aus Einrichtungen zum Fördern des Reaktionsgases, aus Einrichtungen zum Abziehen des Gases, welches reagiert hat, und aus Einrichtungen zum Steuern der Temperatur des Gases, welches reagiert hat, besteht.

Dieser Reaktor zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß innerhalb des zentralen zylindrischen Raums, der von den auf kürzerer Länge durchbrochenen Innenwänden von wenigstens einem der η Katalysatorkörbe gebildet wird, ein Wärmetauscher eingesetzt ist, in den auf einer Seite das Gas, welches am zugehörigen Bett reagiert hat, eingeführt wird, und dessen andere Seite von von außen zugeführtem

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Wasser oder von einem andere -■ Wärme entfernenden Fluid durchströmt wird.

Bei einer besonders vorteilhaften einfachen Ausführung-iform besteht der ins Innere des zentralen zylindrischen, von der Innenwand mit kürzerer perforierter Länge gebildete Raum eingesetzte Wärmetauscher aus einem Rohrbündel, aas innen von Wasser durchströmt wird, und das außen von dem heißen Gas, das reagiert hat, umhüllt ist, das nach der Aufteilung im Axialstrom und Radialstrom durch das Katalysatorbett hindurchgegangen ist, in dessen Innerem das Ro⁷" bündel eingesetzt ist.

Erfindungsgemäß erstreckt sich das Rohrbündel längs der gesamten mit Durchbrechungen versehenen axialen Länge der inneren zylindrischen Wand eines jeden Katalysatorkorbs und ist innerhalb eines zylindrischen Körpers bei einer axialen Erstreckung enthalten, die etwas kürzer ist als das mit Durchbrechungen versehene axiale Längenstück der Innenwand des Korbs. Der zylindrische Körper hat am Boden einstellbare Umgehungsöffnungen bzw. Bypass-Kanäle für das Gas, welches reagiert hat.

Das Verfahren zur Optimierung der Arbeitsbedingungen des Reaktors besteht darin, daß in situ ^T,«ärme mit hoher Enthalpie für den Austausch zwiscK^n dem Gas, das am Bett reagiert hat, und Wasser, das von außerhalb zum zentralen zylindrischen Teil innerhalb des Bettes selbst umläuft, entfernt wird, so daß es iu'^jlich ist, bei optimalen Reaktionsbedingungen gleichzeitig eine Reduzierung des Katalysatorvolumens in jedem Bett sowie eine gleichmäßigere Temperatursteuerung des Gases, das am Bett bereits reagiert hat und in das nächste Katalysatorbett eintritt, durch Messen der Menge de, -eißen Gases zu erreichen, das am Bett reagiert hat und zum inneren zylindrischen Teil geführt wird, wo der Wärmeaustausch stattfindet.

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Innerhalb von einem Reaktor mit Stromaufteilung und Katalysatorschichten, die nacheinander von dem Reaktionsgas durchströmt werden, wobei ein gemischter Axial-Radialstrom verwendet ;;ird, hat sich somit überraschenderweise gezeigt, daß die Gewinnung der Reaktionswärme im Inneren des Reaktors mit allen damit verbundenen Vorteilen komplikationsfrei bei einfachem Bauaufwand erreicht werden kann.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische geschnittene Teilansicht des Axial-Radial-Reaktors (DE-OS 30 26 199) mit dem erfindungsgemäßen Wärmerückgewinnungssystem, das direkt innerhalb einer jeden Kata

lysatorschicht angeordnet ist, und

Fig. 2 schematisch die Optimierung der Wärmerückgewinnung .

Der in Fig. 1 gezeigte Axial-Radial-Reaktor hat nur zwei Katalysatorkörbe C. und C-. Jeder Korb besteht aus einem Träger S bzw. S_ und aus zwei zylindrischen Wänden T₁ , T- bzw. T₃, T₄. Die äußeren zylindrischen Wände T.. und T₃ sind auf ihrer ganzen axialen Länge perforiert bzw. mit Durchbrechungen versehen, während die inneren Wände T₇ und T ein perforiertes bzw. mit Durchbrechungen versehenes axiales Längenstück haben, das kürzer ist als die Außenwände T₁ und τ
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Die Wandabschnitte T'₂ bzw. T'. sind unperforiert bzw. weise] keine Durchbrechungen auf und bestehen entweder aus einem massiven, durchbrechungsfreien Abschnitt der Innenwände T„ bzw, T. oder aus einer Katalysatorschicht oder aus irgendeinem anderen durchbrechungsfreien Körper. Der durchbrechungs freie Abschnit T' bzw. T". kann deshalb auf verschiedene Weise gebaut sein. Wesentlich ist, daß die mit Durchbrechun-

gen versehene axiale Erstreckung der inneren zylindrischen Wand T₂ bzw. T₄ kleiner ist als die vollständig mit Durchbrechungen versehene Erstreckung von T₁ bzw. T₃, so daß längs der von den durchbrechungsfreien Teilen T' bzw. T¹. gebildeten Fläche das Gas einen vorherrschend axialen Strom Z^_a aufweist/ während in der mit Durchbrechungen versehenen Zone T₂ bzw. T. ein .vorherrschend-radialer Strom Z..^ vorhanden ist'. Diese Eigenschaft der Axial -Radial-Reaktor en sind in den eingangs genannten DE-OSn ausführlich erläutert, auf .10 die hier vollinhaltlich Bezug genommen wird. Die Höhe der Abschnitte T'₂ bzw. T¹-, welche die Zone mit vorherrschend axialem Strom bilden, ist insofern von Bedeutung, daß sie als Dichtungspolster für das.Gas'wirken müssen.

Erfindungsgemäß i?st es nun möglich, in dem leeren zylindrischen Raum/ der Von der inneren zylindrischen Wand T₀ bzw. T. begrenzt wird, einen Wärmeaustauscher SC₁ bzw. SC~ anzuordnen, der von einem zylindrischen Körper BB₁ bzw. BB₀ ■--■ umgeben-ist,-dessen Basis B₁ bzw. Β« am Träger S> bzw. S₂ "20 des Katalysatorkorbs C₁ bzwr C₂ :,so befestigt ist, daß im wesentlichen der·.gesamte Strom des Gases, das reagiert hat, d.h. sowohl der Strom Z>* bzw. Z₃ , der axial durch den Katalysator in der Zone Z₁ bzw. Z₃ geströmt ist, als auch Z₁, bzw. Z₃,, der radial durch den Katalysator geströmt ist, nach oben längs der ganzen Wand BB₁ strömt und an der offenen Oberseite B' bzw, B'_o der Wand in den Wärmetauscher SC. bzw. SC₂ eintritt,* dem Wasser von einer außenliegenden Quelle SQ₁ bzw. SQ₂ zugeführt wird und der einen Auslaß an der Oberseite U₁ bzw. U₀.hat, an dem Dampf mit sehr hoher Enthalpie vorhanden ist, der in situ in SC₁ bzw. SC₀ als Ergebnis des Wärmeaustausches mit dem

heißen Gas Z _Λ und Z ", , das reagiert hat, "erzeugt wird, la .ίο ■

Aufgrund dieses. Austausches is_te es möglich, die Temperatur der Reaktionszone auf dem optimalen Wert,- nämlich der: Gleichgewichtstemperatur, zu halten, in situ Wärme mit einem hohen Enthalpiewert zu erzeugen, hohe Umwandlungs-

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ausbeuten zu erhalten und das Volumen des Katalysators in jedem Korb zu reduzieren.

Zusätzlich ist von Bedeutung, daß die Temperatur des Gases G₁ , das am Bett C₁ bereii-s reagiert hat und zum Einlaß des folgenden Bettes C₂ geführt wird, genauer reguliert werden kann, da fast am Boden B₁ des zylindrischen Körpers BB. Öffnungen bzw. Kanäle F₁, F₂/ F₃, Fg ... F vorgesehen sind, die alle längs der zylindrischen Fläche von BB₁ verteilt sind und deren offener Teil durch ein nicht gezeigtes Schließsystem eingestellt werden kann. Wenn die Durchbrechungen F₁ bis F voll geschlossen sind, tritt der gesamte Strom des Gases Z₁ und Z.., , der reagiert hat, nach oben längs des Körpers BB₁ und tritt über B¹.. in den Austauscher SC₁ ein. In diesem Fall hat das das Bett C₁ verlassende Gas G₁ die "kalte" Temperatur, die es durch den Wärmeaustausch erhält, und tritt deshalb in das folgende Bett C„ mit dieser Temperatur ein, die als "niedrigste" Temperatur bezeichnet werden kann. Wenn andererseits die öffnungen F₁ bis F nur teilweise geschlossen sind, strömt ein Teil des heißen Gases C₁, das reagiert hat, beispielsweise ein Teil von Z₁, , nicht mehr nach oben längs des Körpers BB₁, sondern direkt durch F₁ bis F in die freie Zone Z„

In 2.

zwischen C₁ und C₃/ wo es sich mit dem Gas G₁ vermischt, das durch Strömen durch den Wärmetauscher SC₁ auf eine niedrigere Temperatur gebracht worden ist.

Durch Einstellen des öffnungs- oder Schließgrades der Durchbrechungen F₁ bis F ist es möglich, die (kleinere) Menge des heißen Gases G₁ zu dosieren bzw. zu bemessen, die im Nebenstrom am Wärmetauscher SC₁ vorbeigeht und heiß in Z₂ ankommt, wo sie mit dem (größeren) Strom G₁ des kälteren Gases gemischt wird, der Wärme an das Wasser von SQ₁ übertragen hat, das in dem Austauscher SC₁ umläuft. Auf diese Weise, also durch Einsetzen von Wärmetauschern SC₁, SCp usw. in mehreren katalytischen Betten C. , C₂ usw. und durch das

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Umgehuriu^system F.. bis F am Boden des Körpers BB. ist es möglich, nicht nur die Reaktionsbedingungen in einexn einzigen B "-t zu optimieren, sondern auch den Gasstrom vor einem Bett zum anderen bei optimalen Temperaturen zu erhalten. In Fig. 1 sind die Austauscher SC₁ und SC~ schematisch in ihrer einfachsten Form gezeigt, d.h. als Rohrbündel 1 bzw. 1', 2 bzw. 2', 3 bzw. 3' usw., eingesetzt zwischen eine untere Platte P₁ bzw. P¹.. und eine obere sammelnde Platte P~ bzw. P¹,. Die Wärmetauscher können auch in anderer an sich bekannter Weise gebaut sein und jedes Fluid, beispielsweise Wasser, in einfacher Weise erwärmen oder umformen, beispielsweise in Dampf, um eine bessere Wärmerückgewinnung in situ bei dem höchstmöglichen Enthalpieniveau zu gewährleisten. Vorrichtungen, die das Rohrbündel ersetzen, sind an sich bekannt.

Das in Fig. 2 gezeigte verallgemeinerte Schema dient zur Optimierung des Prozesses und der Anlage-und ist insbesondere für die Methanolsythese geeignet. Der gezeigte Methanolreaktor RME hat vier Katalysatorbetten C₁, C„, C, und C₄ In dem inneren zylindrischen-mittleren Teil der ersten drei Katalysatorbetten sind lediglich drei Austauscher SC₁, SC₂ und SC₃ eingesetzt, ^-<* letzte Bett C. hat keinen Austauscher .

L^iS frische Synthesegas GSI wird zur Hauptleitung 12 gebracht und strömt durch Leitungen 12', 12" beispielsweise in zwei Austauscher 15 und 16, in denen im Gegenstrom das heiße Gas GRC, dat. reagiert hat, zirkuliert, und zwar ausgehend vom Boden 30 über die Leitung 20 und die Verteilungsleitungen 20' und 21'. Das Synthesegas GSI", welches durch die Austauscher 15 und 16 geströmt, gesammelt und bei 17 teilweise vorerhitzt worden ist, gelangt über die Leitungen 18 " _Λ 19 zur Unterseite des Reaktors RME und tritt dort als Gas MSI in die erste freie Zone Z₁ ein, wo MSI in einen ersten, axial strömenden Anteil und in

einen zweiten, im ersten Katalysatorbett C₁ radial strömenden Teil aufgespalten wird, danach nach oben längs des Körpers BB strömt und sich dann im Wärmetauscher SC₁ nach unten schraubt, d«=m es als Strom eines abgekühlten Gases G₁ oder G₁-C₁, wenn ein Teilnebenstrom von SC₁ durch die Teilöffnung der Durchbrechungen F₁ bis F geht, verläßt, der in das zweite Katalysatorbett C₂ eintritt, und dann nacheinander durch das Katalysatorbett C₂ axial und radial, nach oben längs BB₂ ι nach unten wieder längs des Wärmetauschers SC₂, als G₂ oder G₂+G', wenn ein Teilnebenstrom von SC₂ durch offengestellte Durchbrechungen F¹.. bis F¹ vorhanden ist, in das Bett C₃, durch dieses zuerst axial und dann radial, längs BB₃ in SC₃ strömt, das es als abgekühltes Gas G₃ oder als Strom G₃+G'₃ aufgrund eines Teilnebenstroms infolge unvollständig geschlossener Durchbrechungen F" bis F" verläßt und schließlich durch das in

Bett C₄ ohne Wärmetauscher strömt, wo es bei 3 austritt und durch Leitungen 20, 20', 21, 21' und 22 zum Endkondensator CO geführt wird.

Damit die Wärmetauscher SC₁, SC ~ und SC₃ erfindungsgemäß wirksam sind, führt die Hauptwasserquelle SQ Wasser durch die Leitungen 42, 43 und 44 zu einer Pumpe P₁, die über eine Leitung 45 und drei Leitungen 46, 47 und 48 Wasser in den den Wärmetauschern SC₁, SC~ und SC₃ zugeordneten Rohren umlaufen läßt, deren Auslässe U₁, U₂ und U₃ von einer einzigen Leitung UC zusammengefaßt werden, die einen Sammler RC speist, in dessen oberem Teil sich der Dampf ST befindet, der in den einzelnen Wärmetauschern SC₁, SC₂ und SC- erzeugt worden ist und zur Nutzung ST¹ geführt wird. Am Boden des Sammlers RC sammelt sich Wasser SQ', das zusammen mit dem Frischwasser von der Quelle SQ umgewälzt wird.

Es hat sich gezeigt, daß bei Anwendung des in Fig. 2 gezeigten Schemas an einer 1000 MTD Anlage bei einem Arbeitsdruck von 80 bar die Gewinnung von gesättigtem Dampf bei

etwa 18 bar erfolgt, wobei das Katalysatorvolumen die in der nachstehenden Tabelle gezeigten Werte hat und die Wärme innerhalb des Reaktors einmal gemäß der Erfindung und einmal nach den bisherigen Verfahren außerhalb gewonnen wird.

Erzeugung von 1000 t/ff CKUOH bei 80 bar. Dampfrückgewinnung bei 18 bar mit 4 Katalysatorbetten

	Gesamt -MM·- In KJftr	KJ pro t Methanol	Volumen in m³ N Katalysator über 4 Betten
Rückgewinnung im Reaktor	71	₌ 17,1.· IQ⁵	85
Rückgewinnung außerhalb des Reaktors	32,6	7,9-1O⁵	96

Claims

ν. FONER EBBINGHAUS FINCK PATF" -"ANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÜNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 OI 6O, D-8000 MÜNCHEN 95 30. Juni 1982 DEA-30007 Fi/Rf Patentansprüche

1. Reaktor für die heterogene Synthese und insbesondere für die katalytische Synthese von Ammoniak, Methanol, Brennstoff, höheren Alkoholen, Monomeren und ählichen Substanzen, bestehend aus wenigstens einem äußeren Mantel, einem inneren Einsatz, der von η Einsatzmodulen gebildet wird, aus η Katalysatorbetten, von denen jedes aus einem körnigen Katalysator besteht, der zwischen einem massiven Boden und zwei konzentrischen zylindrischen Wänden angeordnet ist, von denen die äußere Wand auf ihrer ganzen axialen Länge mit Durchbrechungen versehen ist, während die "nnere Wand einen axialen, mit Durchbrechungen versehenen Abschnitt hat, der kleiner ist als die Außenwand, aus Fördereinrichtungen für das Reaktionsgas, aus Einrichtungen zum Abziehen des Gases, welches reagiert hat, und aus Einrichtungen zum Steuern der Temperatur des Gases, welches reagiert hat, dadurch gekennzt ichnet, daß innerhalb des zylindri sehen mittigen Raums, der von den inneren Wänden (T^, T₄) mit der kleineren mit Durchbrechungen versehenen Erstreckung von wenigstens einem der η Katalysatorkörbe (C₁, C₀) begrenzt ist, ein Wärmetauscher (SC₁, SC₉) ange ordnet ist, «er auf einer Seite von dem heißen Gas (Z₁ + ^nO umhüllt ist, das auf dem zugeordneten Bett reagiert hat, und der auf seiner anderen Seite von von außerhalb (SQ) zugeführtem Wasser durchflossen ist.

2. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in den zylindrischen ;mittigen. von der Innenwand (T₃, T.) mit der kleineren Perforationsfläche gebildeten Raum eingesetzte Wärmetauscher (SC., SC₃) aus einem Rohrbündel (1. 1') besteht, wobei das Wasser im Inneren der Rohre (1, 1") strömt, die außen von dem heißen Gas umhüllt sind, das entweder in einem vorherrschend axialen Strom oder in einem vorherrschend radialen Strom durch das Katalysatorbett geströmt ist, in dem das Rohrbündel (1, T) eingesetzt ist.

3. Reaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrbündel (1, 1¹) sich im wesentlichen über der gesamten mit Durchbrechungen versehenen axialen Länge der inneren zylindrischen Wand (T₂, T₄) in jedem Katalysatorkorb (C., C₀) erstreckt und in einem zylindrischen Körper (BB₁) enthalten ist, dessen axiale Länge nur etwas kürzer ist.als die perforierte axiale Länge der Innenwand (T₀, T.) des Korbs (C₁, C₉), wobei der zylindrische Körper (BB₁) an seiner

Basis (B_-1) einstellbare Nebenstromkanäle (F„ bis F ) 1 Tn

für das Gas, welches reagiert hat, aufweist.

4. Verfahren zur Optimierung der katalytischen heterogenen Synthese, insbesondere von Ammoniak, Methanol und ähnlichen Substanzen, in einem Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße Gas, welches zuerst in einem vorherrschend axialen Strom und dann in einem radialen Strom an einem Katalysatorbett reagiert hat, zu einer zentralen zylindrischen Zone innerhalb des Betts im Wärmeaustausch mit einem Fluid geführt wird, das in dieser Zone strömt und mit dem Wärme mit hoher Enthalpie in situ abgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4 für die Rückgewinnung von Wärme aus dem Gas, das an den Katalysatorkörben reagiert

hat, durch die das Synthesegas in einer Zone mit vorherrschend axialem Strom und in einer anderen Zone mit vorherrschend radialem Strom fließt, wobei die Körbe in Reaktoren der Ansprüche 1 bis 3 angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das frische Gas, das reagieren soll, durch wenigstens einen Wärmetauscher, fließt, der von heißem Gas, das reagiert hat und den Reaktor verläßt, durchströmt ist, daß das auf diese Weise vorgewärmte frische Gas durch jeden Katalysatorkorb mit einem vorherrschend axialen Strom und mit einem vorherrschend radialen Strom fließt und um einer Wärmetauscher herumströmt, der innerhalb eines zylindrischen Körpers angeordnet ist, welcher sich innerhalb der inneren zylindrischen Wand mit der geringeren perforationsfreien Länge befindet, wobei der Wärmetauscher auf einer Seite mit Wasser beschickt wird und ein Gemisch aus Wasser und Dampf abgibt, welches zusammen mit dem Gemisch aus den anderen .Rohrbündeln innerhalb der anderen Katalysatorbetten zu einem Wasser-Dampf-Sammler gefördert wird und jeder zylindrische Körper außerhalb jedes Austauschers mit Kanälen versehen ist, über welche die Zufuhr der Menge des heißen Gases, das reagiert hat, zu einer Seite des Au~Lauschers reguliert werden kann.