DE3420319A1 - Process and apparatus for carrying out a catalytic reaction - Google Patents
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Abstract
Description
LINDE AKTIENGESELLSCHAFTLINDE AKTIENGESELLSCHAFT
(H 1416) H 84/ (H 1416) H 84 /
Fa/flFa / fl
Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer katalytischen Reaktion Method and device for carrying out a catalytic reaction
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer katalytischen Reaktion, bei dem ein reagierendes Fluid durch eine mit Katalysatormaterial gefüllter Reaktionszone geleitet wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for carrying out a catalytic reaction in which a reactive fluid is passed through a reaction zone filled with catalyst material, and a device for carrying it out of the procedure.
Bei einem derartigen Verfahren wird ein Reaktionsgemisch einer Reaktionszone zugeführt, die mit Katalysatormaterial gefüllt ist. Beim Kontakt mit dem Katalysator findet eine Reaktion des Reaktionsgemisches statt, bei der ein Reaktionsprodukt gebildet wird, das aus der Reaktionszone entnommen wird. Beispiele für derartige Reaktionen sind Verfahren zur Ammoniak- oder Methanolsynthese, die Konvertierung von CO zu CO-/ Oxidation von Naphthalin oder SO-·In such a process, a reaction mixture is fed to a reaction zone filled with catalyst material is filled. Upon contact with the catalyst, a reaction of the reaction mixture takes place in which a reaction product is formed, which is withdrawn from the reaction zone. Examples of such reactions are Process for ammonia or methanol synthesis, the conversion of CO to CO- / oxidation of naphthalene or SO-
Der Katalysator nimmt zwar bei einer katalytischen Reaktion nicht selbst an der Reaktion teil, er ist jedoch einer Reihe von Einflüssen ausgesetzt, die seine Aktivität im Lauf der Zeit verändern. Ablagerungen vonIn the case of a catalytic reaction, the catalyst does not take part in the reaction itself, it is however, it is exposed to a number of influences that change its activity over time. Deposits of
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•j Staub und Reaktionsnebenprodukten auf der Katalysatoroberfläche, Abrieb infolge von Relativbewegungen der Katalysatorteilchen untereinander, Vergiftung des Katalysators durch im Reaktionsgemisch enthaltene Kontaktgifte sowie Schädigung durch bei der Reaktion auftretenden lokale überhitzungen setzen die Aktivität des Katalysators nach und nach herab. Dies hat zur Folge, daß die Reaktionsausbeute absinkt.• j dust and reaction by-products on the catalyst surface, Abrasion as a result of relative movements of the catalyst particles with one another, poisoning of the catalyst through contact poisons contained in the reaction mixture as well as damage through local overheating that occurs during the reaction gradually reduce the activity of the catalyst. As a result, the reaction yield sinks.
Als Abhilfe ist es üblich, in bestimmten Zeitabständen, oder wenn die Reaktionsausbeute einen bestimmten Wert unterschreitet, die Reaktion zu stoppen und die verbrauchte Katalysatorschüttung gegen eine frische Katalysatorschüttung auszutauschen. Allerdings hat diese Maßnahme den Nachteil, daß der Reaktor für einige Zeit stillgelegt werden muß, so daß während dieser Zeit ein Produktionsausfall eintritt. Zu der Ausfallzeit ist noch die Zeit hinzuzurechnen, die benötigt wird, um den Reaktor nach dem Auswechseln des Katalysators wieder auf die für den Anspringen der katalytisehen Reaktion benötigten Temperatur aufzuheizen. As a remedy, it is common, at certain time intervals, or when the reaction yield falls below a certain value, stop the reaction and replace the used catalyst bed with a fresh catalyst bed to exchange. However, this measure has the disadvantage that the reactor can be shut down for some time must, so that a loss of production occurs during this time. The time must be added to the downtime which is needed to put the reactor back on after changing the catalyst for starting to heat the catalytic reaction required temperature.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, ng das sich durch eine hohe Reaktionsausbeute und niedrige Ausfallzeiten auszeichnet und das im Vergleich mit bisher bekannten Verfahren in hohem Maß wirtschaftlich ist.The present invention is therefore based on the object of developing a method of the type mentioned at the beginning, ng that is characterized by a high and low reaction yield Downtimes and which is highly economical in comparison with previously known methods.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß 3Q während der Reaktion ein Teil des Katalysatormaterials entnommen und durch frisches Katalysatormaterial ergänzt wird.This object is achieved according to the invention in that 3Q part of the catalyst material during the reaction is removed and supplemented with fresh catalyst material.
Im Gegensatz zu dem bisher bekannten Verfahren wird bereits og lange bevor die Katalysatoraktivität weitgehend" verbraucht ist,In contrast to the previously known method, the above is already "used up" long before the catalyst activity is largely
ein Teil des Katalysators gegen unverbrauchten Katalysator ausgetauscht. Aufgrund dieser Maßnahme entfällt die Notwendigkeit, den Reaktor zum Auswechseln der gesamten Katalysatorfüllung abzuschalten. Zu jedem Zeitpunkt enthältpart of the catalyst exchanged for unconsumed catalyst. This measure eliminates the need to shut down the reactor to replace the entire catalyst filling. Contains at any point in time
g die Rekationszone ausreichend unverbrauchtes Katalysatormaterial, um die katalytische Reaktion aufrecht zu erhalten. Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit ohne Betriebsunterbrechungen: bei gleichmäßiger hoher Produktausbeute durchgeführt werden.g the reaction zone has sufficient unused catalyst material, to maintain the catalytic reaction. The method according to the invention can thus without operational interruptions: be carried out with a consistently high product yield.
Es erweist sich als zweckmäßig, wenn gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Entnahme des Katalysatormaterials aus dem unteren Bereich der Reaktionszone und die Zuführung des frischen Kataly-•J5 satorrnaterials im oberen Bereich der Reaktionszone durchgeführt wird.It proves to be expedient if, according to a preferred embodiment of the method according to the invention, the Removal of the catalyst material from the lower area of the reaction zone and the supply of the fresh catalyst • J5 Satorrnaterials carried out in the upper region of the reaction zone will.
Die Entnahme des Katalysatormaterials erfolgt hierbei in besonders einfacher Weise, da die Katalysatorteilchen beim öffnen der hierfür vorgesehenen Entnahmeöffnungen im unteren Bereich der Reaktionszone aufgrund der Schwerkraft aus dem Reaktor ausfließen. > Die nach Verschließen der Entnahmeöffnung in der Reaktionszone verbleibenden Katalysatorteilchen rieseln nach unten nach, so daß im oberen Teil des Reaktors Platz geschaffen wird für frisches Katalysatormaterial, welches von oben nachgefüllt wird.The removal of the catalyst material takes place here in a particularly simple manner, since the catalyst particles when opening the removal openings provided for this purpose flow out of the reactor in the lower area of the reaction zone due to gravity. > Those remaining in the reaction zone after the removal opening has been closed Catalyst particles trickle downwards so that space is created in the upper part of the reactor for fresh catalyst material, which is refilled from above will.
Überdies ist durch diese Methode sichergestellt, daß jeweils die Katalysatorteilchen, die sich bereits am längsten im Reaktor befinden, entnommen und durch frisches Katalysatormaterial ersetzt werden.In addition, this method ensures that the catalyst particles that have been in the reactor the longest are removed and replaced with fresh ones Catalyst material to be replaced.
Am Eintritt des Reaktionsgemisches wird das Katalysatormaterial schneller verbraucht als in den übrigen TeilenAt the entry of the reaction mixture, the catalyst material is consumed more quickly than in the other parts
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der Reaktionszone, da hier der Anteil an reaktionsfähigen Komponenten des Reaktionsgemisches am größten ist. Aus diesem Grund ist es von Vorteil/ wenn gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahren das Katalysatormaterial in der Reaktionszone von unten nach oben von dem reagierenden Fluid durchströmt wird.the reaction zone, since this is where the proportion of reactive Components of the reaction mixture is greatest. For this reason it is advantageous / if according to a preferred one Further development of the method according to the invention, the catalyst material in the reaction zone from bottom to top of the reacting fluid flows through it.
In Verbindung mit der Entnahme von verbrauchtem Katalysatormaterial aus dem unteren Bereich der Reaktionszone ist sichergestellt, daß der am meisten verbrauchte Katalysator zuerst abgelassen wird. Abgesehen davon ist diejenige Katalysatorschicht, die sich im unteren Bereich der Reaktionszone befindet/ bereits am längsten im Reaktor (sofern die Neueinfüllung von oben her erfolgt). Dies hat wiederum zur Folge, daß am Eintritt des Reaktionsgemisches in die Reaktionszone ein Katalysator mit verminderter Aktivität bereitgestellt ist. Dadurch werden Temperaturmaxima bei exothermen Reaktionen bzw. Temperaturminima bei endothermen Reaktionen, die sonst üblicherweise am Eintritt des Reaktionsgemisches auftreten, abgeschwächt oder ganz vermieden. Es stellt sich somit ein weitgehend linearer Temperaturverlauf über die Länge der Reaktionszone ein. In connection with the removal of used catalyst material from the lower part of the reaction zone ensures that the most consumed catalyst is drained off first. Apart from that, the one Catalyst layer that is located in the lower area of the reaction zone / has been in the reactor for the longest (if the refilling is done from above). This in turn has the consequence that at the entry of the reaction mixture into the reaction zone, a catalyst with reduced Activity is provided. This results in temperature maxima in exothermic reactions or temperature minima weakened in the case of endothermic reactions which otherwise usually occur at the entry of the reaction mixture or avoided entirely. A largely linear temperature profile is thus established over the length of the reaction zone.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, daß die Entnahme und Ergänzung des Katalysatormaterials diskontinuierlich vorgenommen wird.In a further embodiment of the method according to the invention, it is proposed that the removal and addition of the Catalyst material is made discontinuously.
Beispielsweise erfolgt eine Entnahme und Ergänzung von Katalysatormaterial im Abstand von 1 bis 8, vorzugsweise 2 bis 6 und insbesondere alle 4 Wochen. Die Zeitabstände hängen unter anderem von der Aififc der Reaktion, der Zusammensetzung des Reaktionsgemisches sowie der Art des Katalysators ab.For example, catalyst material is removed and replenished at intervals of 1 to 8, preferably 2 to 6 and especially every 4 weeks. The time intervals depend, among other things, on the purpose of the reaction and the composition the reaction mixture and the type of catalyst.
Es erweist sich als zweckmäßig, wenn gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei jeder Entnahme jeweils zwischen 3 und 20% des in der Reaktions zone enthaltenen Katalysatormaterials ausgetauscht werden. Vorzugsweise werden zwischen 5 und 10% ausgetauscht.It proves to be expedient if, according to a preferred development of the method according to the invention, for each Withdrawal between 3 and 20% of the catalyst material contained in the reaction zone are exchanged. Preferably between 5 and 10% are exchanged.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das frische Katalysatormaterial vor der Zuführung zur Reaktionszone reduziert. Die Reduzierung erfolgt durch überleiten eines wasserstoffhaltigen Gases, z.B. eines Gemisches von H2 und N2,-äa reüier Wasserstoff zu heftig mit dem Katalysator reagieren würde.In a preferred embodiment of the process according to the invention, the fresh catalyst material is reduced before it is fed to the reaction zone. The reduction takes place by passing over a hydrogen-containing gas, for example a mixture of H 2 and N 2 , -äa if hydrogen would react too violently with the catalyst.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet zur Durchführung einer katalytischen Methanolsynthese.The process according to the invention is particularly suitable for carrying out a catalytic synthesis of methanol.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen Reaktor auf, der eine Schüttung aus Katalysatormaterial, eine Zuführung und eine Abführung für ein reagierendes bzw. ein katalytisch umgesetztes Fluid sowie Öffnungen zum Einfüllen und Ablassen des Katalysatormaterials enthält, und ist dadurch gekennzeichnet, daß vor der Einfüllöffnung und nach der Ablaßöffnung jeweils ein Schleusenbehälter vorgesehen ist.A device for carrying out the process has a reactor which contains a bed of catalyst material, a supply and a discharge for a reacting or a catalytically converted fluid as well Contains openings for filling and draining the catalyst material, and is characterized in that a lock container is provided in front of the filling opening and after the discharge opening.
Vorzugsweise ist der Schleusenbehälter für frisches Katalysatormaterial oberhalb und der Schleusenbehälter für verbrauchtes Katalysatormaterial unterhalb des Reaktors angeordnet, um die Wirkung der Schwerkraft beim Befüllen und Entleeren des Reaktors auszunutzen.The lock container is preferably for fresh catalyst material above and the lock container for used catalyst material below the reactor arranged to take advantage of the effect of gravity when filling and emptying the reactor.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen VorrichtungAccording to a further development of the device according to the invention
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ist der Schleusenbehälter vor der Einfüllöffnung mit einer Gaseinlaß- und einer Gasauslaßöffnung versehen. Die öffnungen dienen zur Zu- und Abführung eines reduzierenden Gases zur Reduzierung des Katalysators.is the lock container in front of the filling opening with a Provided gas inlet and a gas outlet opening. The openings serve to supply and discharge a reducing gas to reduce the catalyst.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes wird vorgeschlagen, daß im Bereich der Ablaßöffnung die Zuführung für das reagierende Fluid vorgesehen ist.In a further embodiment of the subject matter of the invention proposed that the feed for the reacting fluid is provided in the area of the drain opening.
Die Zuführung ist gemäß einem weiteren Vorschlag als perforierter Ringkanal ausgebildet.According to a further proposal, the feed is designed as a perforated ring channel.
Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung
werden anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Hierbei zeigen:The invention and further details of the invention are explained in more detail with the aid of schematically illustrated exemplary embodiments.
Here show:
Figur 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens,Figure 1 is a schematic representation of the method according to the invention,
Figur 2 deru-Teiaperaturverlauf in einem erfindungsgemäßen Reaktor,FIG. 2 deru partial air flow in one according to the invention Reactor,
Figur 3 eine^rftodifizierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reaktors.FIG. 3 shows a modified embodiment of one according to the invention Reactor.
Kernstück des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Reaktor der eine Reaktionszone enthält, die mit einer Schüttung aus Katalysatorteilchen 2 gefüllt ist. Die Katalysatorteilchen 2 sind der übersichtlicheren Darstellung halber nur im unteren Teil des Reaktors 1 angedeutet, tatsächlich füllen sie jedoch den Reaktor 1 weitgehend aus.The core of the process according to the invention is a reactor which contains a reaction zone which is filled with a bed of catalyst particles 2. The catalyst particles 2 are only indicated in the lower part of the reactor 1 for the sake of a clearer representation, in fact however, they fill the reactor 1 to a large extent.
In seinem unteren Bereich weist der Reaktor 1 eine Zuführung 3 für ein Reaktionsgemisch auf, welches durch Pfeil 4 symbolisiert ist. Die Zuführung 3 steht mit perforierten Ringkanälen 27 in Verbindung, über die das ReaktionsgemischIn its lower region, the reactor 1 has a feed 3 for a reaction mixture, which is indicated by the arrow 4 is symbolized. The feed 3 is connected to perforated annular channels 27 through which the reaction mixture
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der Reaktionszone zugeführt wird. Ein Teil des Reaktionsgemisches führt in der Reaktionszone eine katalytische Reaktion durch. Das Reaktionsprodukt sowie die nichtreagierten Anteile des Reaktionsgemisches werdenüber eine Abführung 5 am oberen Ende des Reaktors 1 entnommen (Pfeil 6).is fed to the reaction zone. A part of the reaction mixture leads to a catalytic one in the reaction zone Reaction through. The reaction product and the unreacted portions of the reaction mixture are discharged via a discharge 5 taken from the upper end of the reactor 1 (arrow 6).
öffnungen 7/ 8 am oberen bzw. unteren Ende des Reaktors 1 dienen zum Einfüllen und Ablassen des Katalysatormaterials. Die öffnungen 7, 8 sind durch Absperrelemente 18/ 19 verschließbar. Openings 7/8 at the upper or lower end of the reactor 1 are used for filling and draining the catalyst material. The openings 7, 8 can be closed by shut-off elements 18/19.
Bei einer Vielzahl von exothermen und endothermen katalytischen Reaktionen sind zur Einstellung eines gewünschten Temperaturverlaufs in der Reaktionszone Kühl- oder Heizrohre 9 in der Katalysatorschüttung eingelegrt. Die Rohre 9 sind im gezeigten Beispiel um ein KernrohrIn the case of a large number of exothermic and endothermic catalytic reactions, a desired one is required Temperature profile in the cooling or reaction zone Heating pipes 9 embedded in the catalyst bed. In the example shown, the tubes 9 are around a core tube
14 gewickelt. Ihre Enden sind in RohrSammlern 10, 11 zu-' sammengefaßt/ über welche -ein Kühl- oder Heizfluid zu- und abgeführt wird (Pfeile 12, 13).14 wrapped. Their ends are in pipe collectors 10, 11 to- ' summarized / via which -a cooling or heating fluid to- and is discharged (arrows 12, 13).
Sofern es der Temperaturverlauf der Reaktion zuläßt, können die Rohre in der Katalysatorschüttung auch völlig entfallen.If the temperature profile of the reaction permits, the tubes can also be completely in the catalyst bed omitted.
Oberhalb der Einfüllöffnung 7 sowie unterhalb der Ablaßöffnung 8 ist jeweils ein Schleusenbehälter 15 bzw, 16 angeordnet. Die Verbindung zwischen den SchleusenbehälterAbove the filling opening 7 and below the discharge opening 8 there is a lock container 15 or 16 arranged. The connection between the lock container
15 und dem Reaktor 1 ist durch die Absperreinrichtung 18 absperrbar. Eine weitere Absperreinrichtung 17 befindet15 and the reactor 1 is through the shut-off device 18 lockable. Another shut-off device 17 is located
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sich zwischen dem Schleusenbehälter 15 und einem Einfülltrichter 25 für frisches Katalysatormaterial.between the lock container 15 and a funnel 25 for fresh catalyst material.
Der Schleusenbehälter 16 ist durch die Absperreinrichtung 19 vom Reaktor 1 absperrbar. Eine weitere Absperreinrichtung 20 befindet sich am unteren Ende des Schleusenbehälters 1.6.The lock container 16 is through the shut-off device 19 can be shut off from reactor 1. Another shut-off device 20 is located at the lower end of the lock container 1.6.
Der Schleusenbehälter 15 weist eine Gaseinlaßöffnung 21 und eine Gasauslaßöffnung 22 auf, über welche ein reduzierendes Gas zu- und abgeführt wird (Pfeile 23, 24) .The lock container 15 has a gas inlet opening 21 and a gas outlet opening 22 through which a reducing gas is supplied and discharged (arrows 23, 24).
Beim Betrieb des Reaktors wird beispielsweise eine Methanolsynthese
durchgeführt. Zu diesem Zweck wird über die Zuführung 3 ein Reaktionsgemisch zugeführt, welches im wesentlichen
H2 und CO enthält. In der Reaktionszone findet eine
teilweise Umsetzung zu Methanol statt. Über die Abführung 5 wird ein Gemisch aus Methanol, H2 und CO entnommen. Zur
Abführung der bei dieser exothermen Reaktion frei werdenden tfärme wird Kesselspeisewasser durch die Rohre 9 geleitet,
•welches bei einem Durchgang durch den Reaktor verdampft. Der gebildete Mitteldruckdampf wird über den Rohrsammler
11 entnommen.
Der bei Beginn der Reaktion unverbrauchte Katalysator verliert im Laufe der Zeit an Aktivität/ und zwar am stärksten
im Bereich der Zuführung des Reaktionsgemisches. Bevor nun eine nennenswerte Verringerung der Produktausbeute
zu beobachten ist, beispielsweise 4 Wochen nach Anfahren der Reaktion, wird die Absperreinrichtung 19 geöffnet so daß
ein Teil der im Reaktor 1 enthaltenen Katalysatorteilchen in den Schleusenbehälter 16 abfließt. Nach einer bestimmten
Zeit, in der beispielsweise 5 bis 10% des gesamten im Reaktor enthaltenen Katalysatormaterials abgeflossen ist,
wird die Absperreinrichtung 19 wieder geschlossen. Das verbrauchte Katalysatormaterial wird anschließend durchDuring the operation of the reactor, for example, a methanol synthesis is carried out. For this purpose, a reaction mixture which essentially contains H 2 and CO is fed in via feed 3. A partial conversion to methanol takes place in the reaction zone. A mixture of methanol, H 2 and CO is withdrawn via outlet 5. In order to dissipate the heat released during this exothermic reaction, boiler feed water is passed through the pipes 9, which evaporates when it passes through the reactor. The medium-pressure steam that is formed is withdrawn via the pipe collector 11.
The catalyst not consumed at the beginning of the reaction loses activity over time / and most of all in the area where the reaction mixture is fed in. Before a significant reduction in the product yield can be observed, for example 4 weeks after the reaction has started, the shut-off device 19 is opened so that some of the catalyst particles contained in the reactor 1 flow into the lock container 16. After a certain time, in which, for example, 5 to 10% of the total catalyst material contained in the reactor has flowed off, the shut-off device 19 is closed again. The used catalyst material is then through
öffnen der Absperreinrichtung 20 beispielsweise auf einen Lastwagen 26 umgeladen und abtransportiert.open the shut-off device 20, for example, on one Truck 26 reloaded and removed.
Innerhalb des Reaktors 1 rieselt die darin verbliebene Katalysatorschüttung nach unten nach, so daß im oberen Bereich des Reaktors ein freier Raum entsteht. Durch öffnen der Absperreinrichtung 18 wird aus dem Schleusenbehälter 15 frisches Katalysatormaterial in den Reaktor 1 eingefüllt. Sobald eine der entnommenen Menge entsprechende Menge an Katalysatormaterial nachgefüllt ist, wird die Absperreinrichtung 18 wieder geschlossen. Durch öffnen der Absperreinrichtung 17 wird dann frisches Katalysatormaterial in den Schleusenbehälter 15 eingefüllt. Der im Schleusenbehälter15 befindliche Katalysator wird bei Bedarf durch ein reduzierendes Gas, beispielsweise ein Gemisch aus H2 und N2, das über die Zuführung 21 zugeführt wird, reduziert.Inside the reactor 1, the remaining catalyst bed trickles down, so that a free space is created in the upper region of the reactor. By opening the shut-off device 18, fresh catalyst material is poured into the reactor 1 from the lock container 15. As soon as an amount of catalyst material corresponding to the amount removed has been refilled, the shut-off device 18 is closed again. By opening the shut-off device 17, fresh catalyst material is then poured into the lock container 15. The catalyst located in the lock container 15 is reduced, if necessary, by a reducing gas, for example a mixture of H 2 and N 2 , which is fed in via the feed line 21.
Die katalytische Reaktion wird während des gesamten Entleerungs- und Nachfüllvorgangs aufrechterhalten. Entleerung und Nachfüllen können nacheinander oder gleichzeitig durchgeführt werden. Es muß lediglich darauf geachtet werden, daß, solange die Absperreinrichtungen 18 und 19 geöffnet sind, die Absperreinrichtungen 17 und 20 verschlossen sind. Außerdem müssen die Zu- und Abführungen 21, 22 während dieser Zeit durch nichtdargestelle Absperreinrichtungen verschlossen sein.The catalytic reaction is maintained during the entire emptying and refilling process. Emptying and refilling can be carried out sequentially or at the same time. It just has to be taken care of be that as long as the shut-off devices 18 and 19 are open, the shut-off devices 17 and 20 are closed. In addition, the supply and discharge must 21, 22 during this time by shut-off devices, not shown to be introverted.
Figur 2 zeigt dem Verlauf der Temperatur T in dem erfindungsgemäßen Reaktor als Funktion der Reaktorlänge L. Die durchgezogene Kurve 28 zeigt den angenähert linearen Temperaturverlauf, der durch das erfindungsgemäße Verfahren erreicht wird.Figure 2 shows the course of the temperature T in the invention Reactor as a function of the reactor length L. The solid curve 28 shows the approximately linear temperature profile obtained by the method according to the invention is achieved.
Die gestrichelt gezeichneten Kurven 29, 30 geben den Tem-The dashed curves 29, 30 give the temperature
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peraturverlauf in einem bekannten Reaktor, der von oben nach unten durch das Reaktionsgemisch durchströmt wird, wieder. Die Kurve 29 zeigt dabei den Temperaturverlauf am Beginn der Reaktion. Die Kurve 30 den Temperaturverlauf gegen Ende der Reaktion, wenn die Aktivität des Katalysators weitgehend erschöpft ist.temperature profile in a known reactor through which the reaction mixture flows from top to bottom, again. The curve 29 shows the temperature profile at the beginning of the reaction. Curve 30 shows the temperature profile towards the end of the reaction, when the activity of the catalyst is largely exhausted.
Figur- 3 zeigt eine modifizierte Ausfuhrungsform des Reaktors gemäß Figur 1, wobei analoge Bauteile in beiden Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Bei diesem Reaktor ist das Katalysatormaterial im Inneren von Rohren 31 angeordnet, die vertikal verlaufen. Die Enden der Rohre sind in Rohrplatten 32, 33 eingeschweißt, die sich jeweils über den gesamten Reaktorquerschnitt erstrecken. Kesselspeisewasser (Pfeil 12) wird über einen Stutzen 3 4 in den Reaktorbehälter geleitet. Es durchströmt den Außenraum der Rohre 31, wobei es unter Abführung von Reaktionswärme verdampft. Der dabei gebildete Mitteldruckdampf (Pfeil 13) wird über einen Stutzen 35 entnommen.Figure 3 shows a modified embodiment of the reactor according to FIG. 1, analog components being provided with the same reference numerals in both figures. In this reactor the catalyst material is arranged in the interior of tubes 31 which run vertically. The ends of the tubes are welded into tube plates 32, 33, which each extend over the entire reactor cross-section. Boiler feed water (Arrow 12) is fed into the reactor vessel via a nozzle 3 4. It flows through the exterior of the Tubes 31, where it evaporates with dissipation of the heat of reaction. The medium-pressure steam formed in the process (arrow 13) is removed via a nozzle 35.
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-
1984
- 1984-05-30 DE DE3420319A patent/DE3420319A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4404294A1 (en) * | 1994-02-11 | 1995-08-17 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Steam reformer for the catalytic cracking of gaseous hydrocarbon(s), esp methane |
| DE4404294C2 (en) * | 1994-02-11 | 1998-01-29 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Tube cracking furnace for the catalytic splitting of hydrocarbons with water vapor |
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