ES1103681U

ES1103681U - Heat exchange reactor

Info

Publication number: ES1103681U
Application number: ES201450003U
Authority: ES
Inventors: Anders Helbo Hansen; Olav Holm-Christensen; Soren GYDE-THOMSEN
Original assignee: Haldor Topsoe AS
Current assignee: Topsoe AS
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2022-06-08
Also published as: BR112013033842B1; WO2013004448A8; ES1103681Y; RU148799U1; KR20140001590U; WO2013004254A1; DE212012000120U1; WO2013004448A1; CN203916623U; BR212013033842U2

Abstract

The present invention relates to a heat exchange reactor for carrying out endothermic or exothermic catalytic reactions with improved fluid sealing for high temperature reac- tions by means of bottom fixed support of the heat transfer tubes in the reactor and top sliding and sealed support of the tubes.

Description

HEAT EXCHANGE REACTOR

La presente invención se refiere a un reactor de intercambio de calor para realizar-reacciones catalíticas endotérmicas o exotérmicas. En particular, la presente invención se refiere a un reactor de intercambio de calor con sellado mejorado al fluido para reacciones a altas temperaturas. El reactor de intercambio de calor puede ser parte de un aparato grande, tal como un aparato de producción. The present invention relates to a heat exchange reactor for performing endothermic or exothermic catalytic reactions. In particular, the present invention relates to a heat exchange reactor with improved fluid sealing for high temperature reactions. The heat exchange reactor may be part of a large apparatus, such as a production apparatus.

Los reactores catalíticos para realizar reacciones endotérmicas o exotérmicas son bien conocidos en la técnica, cuyos ejemplos particulares son reactores para la conversión de hidrocarburos con vapor endotérmico y reactores para reacciones de síntesis de metanol exotérmico {sin limitar el alcance de la invención a estas reacciones}. Las reacciones se realizan típicamente en tubos cargados con un catalizador sólido adecuado a través del cual se pasa un calor de has de proceso que comprende los reactivos a presión elevada. Una pluralidad de tubos está dispuesta vertical u horizontalmente en el reactor. Los tubos se extienden ahora en paralelo a lo largo del eje principal del reactor catalítico, mientras que un medio de intercambio de calor fuera de los tubos calienta o refrigera los tubos. El catalizador sólido dentro de los tubos proporciona un lecho de catalizador, en el que tienen lugar las reacciones químicas requeridas. El catalizador puede estar provisto como partículas sólidas o como una estructura revestida, por ejemplo como una capa fija fijada sobre la pared interior de los tubos en reactores de conversión con vapor. Catalytic reactors for performing endothermic or exothermic reactions are well known in the art, whose particular examples are reactors for the conversion of hydrocarbons with endothermic steam and reactors for synthesis reactions of exothermic methanol {without limiting the scope of the invention to these reactions} . The reactions are typically carried out in tubes loaded with a suitable solid catalyst through which a heat of process has passed comprising the high pressure reagents. A plurality of tubes is arranged vertically or horizontally in the reactor. The tubes now extend in parallel along the main axis of the catalytic reactor, while a heat exchange medium outside the tubes heats or cools the tubes. The solid catalyst within the tubes provides a bed of catalyst, in which the required chemical reactions take place. The catalyst may be provided as solid particles or as a coated structure, for example as a fixed layer fixed on the inner wall of the tubes in steam conversion reactors.

En otra configuración del reactor, que comprende una pluralidad de tubos, las partículas de catalizador sólido pueden estar dispuestas fuera de dichos tubos, referidos también en adelante como tubos de transferencia de calor, mientras que el medio de intercambio de calor pasa al interior. El catalizador sólido fuera de los tubos de transferencia de calor proporciona el lecho de catalizador, en el que tienen lugar las reacciones químicas requeridas. In another configuration of the reactor, which comprises a plurality of tubes, the solid catalyst particles may be disposed outside said tubes, also referred to hereinafter as heat transfer tubes, while the heat exchange medium passes inside. The solid catalyst outside the heat transfer tubes provides the catalyst bed, in which the required chemical reactions take place.

Otros tipos de tubos de transferencia de calor y de reactores de intercambio de calor se conocen en la técnica. A continuación, se explica la invención con referencia a reactores de intercambio de calor y tubos de transferencia de calor con los catalizadores dispuestos en el interior de los tubos y donde los tubos y el reactor están dispuestos sustancialmente verticales. Sin embargo, el alcance de la invención no está limitado a estos tipos de tubos y reactores. Los términos "reactor catalítico", "reactor de intercambio de calor" y "reactor" se utilizan de forma intercambiable. Por "lecho catalítico" se entiende el volumen de catalizador sólido que forma dicho lecho y que está dentro de los tubos de transferencia de calor. Los términos "tubos de transferencia de calor" y "tubos" se utilizan de forma intercambiable y cubren los tubos que están en contacto con el catalizador así como un medio de intercambio de calor para la finalidad de realizar reacciones catalíticas. Other types of heat transfer tubes and heat exchange reactors are known in the art. Next, the invention will be explained with reference to heat exchange reactors and heat transfer tubes with the catalysts arranged inside the tubes and where the tubes and the reactor are arranged substantially vertical. However, the scope of the invention is not limited to these types of tubes and reactors. The terms "catalytic reactor", "heat exchange reactor" and "reactor" are used interchangeably. By "catalytic bed" is meant the volume of solid catalyst that forms said bed and that is within the heat transfer tubes. The terms "heat transfer tubes" and "tubes" are used interchangeably and cover the tubes that are in contact with the catalyst as well as a means of heat exchange for the purpose of catalytic reactions.

Un proceso y un reactor, en los que un catalizador está en contacto indirecto con un medio de intercambio de calor se conocen a partir del documento EP O 271 299. Esta cita describe un reactor y un proceso que combina conversión con vapor y conversión autotérmica. La zona de conversión con vapor dispuesta en la región inferior del reactor comprende un número de tubos con catalizador dispuesto en el interior, mientas que sobre la región superior del reactor está dispuesto un catalizador de conversión autotérmica fuera de los tubos de conversión con vapor. El documento EP-A-1 106 570 describe un proceso para la conversión con vapor en reformadores (reactores) tubulares conectados en paralelo, que comprende un número de tubos de conversión con vapor y que son calentados por intercambio de calor indirecto. El catalizador está dispuesto en un reactor fuera de los tubos de conversión con vapor y dentro de los tubos de conversión con vapor en el otro reactor. A process and a reactor, in which a catalyst is in indirect contact with a heat exchange medium are known from EP O 271 299. This quotation describes a reactor and a process that combines steam conversion and autothermal conversion. The steam conversion zone disposed in the lower region of the reactor comprises a number of tubes with catalyst disposed inside, while an autothermal conversion catalyst is disposed outside the steam conversion tubes on the upper region of the reactor. EP-A-1 106 570 describes a process for steam conversion in tubular reformers (reactors) connected in parallel, comprising a number of steam conversion tubes and which are heated by indirect heat exchange. The catalyst is arranged in a reactor outside the steam conversion tubes and within the steam conversion tubes in the other reactor.

El documento W00156690 describe un reactor de intercambio de calor que incluye una cubierta exterior provista con orificios de entrada y salida de gas de proceso, una pluralidad de tubos de reactor soportados en sus extremos superiores, medios de cabecera para suministrar gas de proceso desde dicho orificio de entrada de cabecera hasta los extremos superiores de los tubos de reactor, incluyendo dichos medios dos o más cabeceras primarias de entrada dispuestas a través de la parte superior de dicha cubierta, teniendo cada cabecera primaria de entrada una profundidad mayor que su anchura, de manera que dichos tubos están soportados con relación a la carcasa directa o indirectamente por dichas cabeceras primarias de entrada. Document W00156690 describes a heat exchange reactor that includes an outer shell provided with process gas inlet and outlet holes, a plurality of reactor tubes supported at its upper ends, header means for supplying process gas from said hole. of the inlet header to the upper ends of the reactor tubes, said means including two or more primary inlet headers arranged through the upper part of said cover, each primary inlet header having a depth greater than its width, so that said tubes are supported in relation to the housing directly or indirectly by said primary input headers.

El documento EP1048343A describe un reactor del tipo de intercambio de calor, que tiene una pluralidad de tubos que contienen un catalizador, una sección de cubierta, a través de la cual se pasa un medio de transferencia de calor para realizar la transferencia de calor con un fluido de reacción en dichos tubos, y láminas superior e inferior de tubos, estando unidos los extremos superiores de dichos tubos a dicha lámina superior de tubo por medio de primeras juntas de expansión fijadas al lado superior de dicha lámina superior de tubo, estando fijados los extremos inferiores de dichos tubos directamente a la lámina inferior flotante de tubo, estando formado un espacio flotante, que está dividido por dicha lámina inferior de tubo y una placa extrema interior (cabecera interior) unida a su lado inferior y tiene un orificio en la parte inferior, y estando unido dicho orificio por medio de una segunda junta de expansión a una salida del lado de los tubos hacia el exterior del reactor. EP1048343A describes a heat exchange type reactor, which has a plurality of tubes containing a catalyst, a cover section, through which a heat transfer means is passed to perform heat transfer with a reaction fluid in said tubes, and upper and lower sheets of tubes, the upper ends of said tubes being attached to said upper tube sheet by means of first expansion joints fixed to the upper side of said upper tube sheet, the tubes being fixed lower ends of said tubes directly to the lower floating tube sheet, a floating space being formed, which is divided by said lower tube sheet and an inner end plate (inner header) attached to its lower side and has a hole in the part bottom, and said hole being connected by means of a second expansion joint to an outlet on the side of the tubes towards the outside of the area ctor.

Debido a las condiciones del proceso de reacción catalítica, el reactor de intercambio de calor debe tener una estructura que puede absorber la expansión térmica diferencial entre los tubos y la carcasa debido a la diferencia de temperatura entre ellos. Además, la estructura debe ser capaz de absorber la expansión térmica diferencial entre los tubos, que es causada por la diferencia de la temperatura entre los tubos, producida por la diferencia en las condiciones de reacción y de transferencia de calor entre los tubos, siendo debida la diferencia a la tolerancia en el diámetro interior del tubo en el reactor, a la diferencia en la densidad de empaquetadura del catalizador en cada tubo, siendo debida la diferencia a la tolerancia en el diámetro interior del tubo, a la diferencia en la densidad de empaquetadura del catalizador en cada tubo, a la diferencia en la actividad del catalizador, a la distribución irregular de un gas de reacción que fluye a través de los tubos, a la distribución irregular de un medio de transferencia de calor que fluye a través de la sección de la carcasa, etc. Due to the conditions of the catalytic reaction process, the heat exchange reactor must have a structure that can absorb differential thermal expansion between the tubes and the housing due to the temperature difference between them. In addition, the structure must be able to absorb the differential thermal expansion between the tubes, which is caused by the difference in temperature between the tubes, produced by the difference in reaction conditions and heat transfer between the tubes, being due the difference to the tolerance in the inner diameter of the tube in the reactor, to the difference in the packing density of the catalyst in each tube, the difference being due to the tolerance in the inner diameter of the tube, to the difference in the density of packing of the catalyst in each tube, to the difference in the activity of the catalyst, to the irregular distribution of a reaction gas flowing through the tubes, to the irregular distribution of a heat transfer medium flowing through the housing section, etc.

Los reactores convencionales de intercambio de calor con tubos fijados en las cabeceras de los tubos y las cabeceras de los tubos fijadas a la carcasa del reactor no pueden cumplir estos requerimientos debido a que no pueden hacer frente a la expansión térmica diferencial entre la carcasa y los tubos o entre los tubos. En el documento EP 1048343, la expansión térmica puede ser absorbida por primeras juntas de expansión para cada tubo y por una segunda junta de expansión en conexión con una cabecera de tubo inferior flotante. Por lo tanto, la solución a los problemas de expansión descritos por el documento EP 1048343 demanda tanto primeras juntas de expansión como también una segunda junta de expansión y, además, las primeras juntas de expansión deben tener resistencia suficiente que puedan soportar la carga debida al peso de los tubos, los catalizadores y la cabecera de tubo inferior así como la diferencia de la presión entre el lado del tubo y el lado de la cubierta. Además, la segunda junta de expansión del documento EP 1048343 está aislada de manera deseable del fluido de reacción o del fluido de intercambio de calor, si éstos tienen temperaturas, por ejemplo, de 500 oC o más, debido a que existe un problema de proporcionar juntas herméticas al gas para temperaturas tan altas. Otra solución es aceptar una fuga ligera de gas en la junta de expansión, proporcionando una junta laberíntica. Sin embargo, esto no es aceptable para todas las aplicaciones. Conventional heat exchange reactors with tubes fixed in the headings of the tubes and the headings of the tubes fixed to the reactor housing cannot meet these requirements because they cannot cope with the differential thermal expansion between the housing and the tubes or between the tubes. In EP 1048343, thermal expansion can be absorbed by first expansion joints for each tube and by a second expansion joint in connection with a floating bottom tube header. Therefore, the solution to the expansion problems described by EP 1048343 requires both first expansion joints as well as a second expansion joint and, in addition, the first expansion joints must have sufficient strength that they can withstand the load due to the weight of the tubes, the catalysts and the bottom tube header as well as the difference in pressure between the side of the tube and the side of the cover. In addition, the second expansion joint of EP 1048343 is desirably isolated from the reaction fluid or heat exchange fluid, if they have temperatures, for example, 500 oC or more, because there is a problem of providing gas-tight seals for such high temperatures. Another solution is to accept a slight gas leak in the expansion joint, providing a labyrinth seal. However, this is not acceptable for all applications.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un reactor de intercambio de calor que resuelve los problemas mencionados, especialmente los problemas de expansión. Otro objeto es proporcionar un reactor de intercambio de calor mejorado que puede operar a altas temperaturas, pero que puede tener todavía un sellado hermético al gas entre los tubos y las cabeceras de los tubos. An object of the present invention is to provide a heat exchange reactor that solves the aforementioned problems, especially the expansion problems. Another object is to provide an improved heat exchange reactor that can operate at high temperatures, but which can still have a gas tight seal between the tubes and the tube headers.

Características de la invención Characteristics of the invention.

1. Un reactor de intercambio de calor (100) para realizar reacciones endotérmicas y exotérmicas, que comprende: 1. A heat exchange reactor (100) for performing endothermic and exothermic reactions, comprising:

• •: una carcasa (101), a housing (101),

• •: definiendo dicha carcasa una pared de reactor (102), said housing defining a reactor wall (102),

• •: una pluralidad de tubos de transferencia de calor (103) dispuestos dentro de dicha carcasa para el suministro o retirada de calor en lechos de catalizador (104) dispuestos dentro o fuera de dichos tubos de transferencia de calor, a plurality of heat transfer tubes (103) disposed within said housing for the supply or removal of heat in catalyst beds (104) disposed in or out of said heat transfer tubes,

• •: una primera cabecera de tubo (105) localizada en la parte superior de la carcasa para soportar la parte superior de los tubos de transferencia de calor, a first tube header (105) located in the upper part of the housing to support the upper part of the heat transfer tubes,

• •: una segunda cabecera de tubo (106) localizada en la parte inferior de la carcasa para soportar la parte inferior de los tubos de transferencia de calor, a second tube header (106) located at the bottom of the housing to support the bottom of the heat transfer tubes,

• •: al menos una primera cámara de fluido (107), una segunda cámara de fluido (108) y una tercera cámara de fluido (109) localizadas dentro de dicha carcasa, estando localizada dicha primera cámara de fluido en la parte superior de la carcasa por encima de la primera cabecera de tubo, estando localizada dicha segunda cámara de fluido en la sección media de la carcasa entre la primera y la segunda cabeceras de tubos y estando localizada dicha tercera cámara de fluido en la parte inferior de la carcasa debajo de la segunda cabecera de tubo, at least a first fluid chamber (107), a second fluid chamber (108) and a third fluid chamber (109) located within said housing, said first fluid chamber being located at the top of the housing above of the first tube header, said second fluid chamber being located in the middle section of the housing between the first and second tube headers and said third fluid chamber being located at the bottom of the housing below the second header of tube,

• •: al menos cuatro orificios de fluido en dicha carcasa: al menos un orificio de fluido (110) en la primera cámara de fluido, al menos dos orificios de fluido (111, 112) en la segunda cámara de fluido y al menos un orificio de fluido (113) en la tercera cámara de fluido, at least four fluid holes in said housing: at least one fluid hole (110) in the first fluid chamber, at least two fluid holes (111, 112) in the second fluid chamber and at least one fluid hole (113) in the third fluid chamber,

la primera y la segunda cabeceras de tubos tienen taladros para cada uno de los tubos de transferencia de calor, donde la parte inferior de cada tubo de transferencia de calor está soportada fijada tanto hacia el lado como también hacia arriba por la segunda cabecera de tubo y la parte superior de cada tubo de transferencia de calor está soportada de forma deslizante a la primera cabecera de tubo, de manera que la segunda cabecera de tubo soporta la carga de la pluralidad de tubos de transferencia de calor y previene que se muevan con relación a la segunda cabecera de tubo y la primera cabecera de tubo soporta la pluralidad de tubos de transferencia de calor en una dirección lateral que permite que los tubos de transferencia de calor se muevan hacia arriba y hacia abajo con relación a la primera cabecera de tubo y el soporte deslizante de la parte superior de los tubos de transferencia de calor comprende un sellado hermético a fluido (118). The first and second tube headers have holes for each of the heat transfer tubes, where the bottom of each heat transfer tube is supported fixed both to the side and also upwards by the second tube header and the upper part of each heat transfer tube is slidably supported to the first tube header, so that the second tube header supports the loading of the plurality of heat transfer tubes and prevents them from moving relative to the second tube header and the first tube header supports the plurality of heat transfer tubes in a lateral direction that allows the heat transfer tubes to move up and down relative to the first tube header and the Sliding support of the upper part of the heat transfer tubes comprises a fluid tight seal (118).

2. 2.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con la característica 1, en el que dicha parte inferior de los tubos de transferencia de calor comprende un cuello de botella (114), de manera que el área de la sección trasversal del extremo inferior de los tubos de transferencia de calor y el área de la sección trasversal de cada taladro en la segunda cabecera de tubo es menor que el área de la sección transversal de los tubos de transferencia de calor por encima del cuello de botella. A heat exchange reactor according to feature 1, wherein said lower part of the heat transfer tubes comprises a bottleneck (114), such that the cross-sectional area of the lower end of the tubes Heat transfer and the cross-sectional area of each hole in the second tube header is smaller than the cross-sectional area of the heat transfer tubes above the bottleneck.

3. 3.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con la característica 2, en el que los lechos de catalizador están localizados dentro de los tubos de transferencia de calor y cada A heat exchange reactor according to feature 2, wherein the catalyst beds are located within the heat transfer tubes and each

uno de dichos tubos de transferencia de calor comprende un soporte (115) localizado en la parte inferior de cada uno de los tubos de transferencia de calor por encima del cuello de botella para soportar los lechos de catalizador. one of said heat transfer tubes comprises a support (115) located in the lower part of each of the heat transfer tubes above the bottleneck to support the catalyst beds.

4. Four.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con la característica 3, que comprende, además, un espaciador (116) localizado entre el cuello de botella y el soporte para adaptar la altura del soporte. A heat exchange reactor according to feature 3, further comprising a spacer (116) located between the bottleneck and the support to adapt the height of the support.

5. 5.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con la característica 4, en el que dicho soporte y dicho espaciador son una unidad integrada. A heat exchange reactor according to feature 4, wherein said support and said spacer are an integrated unit.

6. 6.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las características precedentes, en el que al menos una de la primera y de la segunda cabecera de tubo tiene una forma cóncava. A heat exchange reactor according to any one of the preceding characteristics, in which at least one of the first and second tube heads has a concave shape.

7. 7.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las características precedentes, en el que la segunda cabecera de tubo tiene una forma elipsoidal, de manera que la carga de los tubos de transferencia de calor está distribuida hacia el borde de dicha segunda cabecera de tubo. A heat exchange reactor according to any one of the preceding characteristics, in which the second tube header has an ellipsoidal shape, so that the load of the heat transfer tubes is distributed towards the edge of said second header of tube.

8. 8.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las características precedentes, en el que al menos una de la primera y la segunda cabecera de tubo está aislada (117) sobre al menos un lado de la cabecera de tubo. A heat exchange reactor according to any one of the preceding characteristics, in which at least one of the first and second tube heads is insulated (117) on at least one side of the tube header.

9. 9.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo la característica 8, en el que el aislamiento (117) está localizado sobre el lado de la al menos una de la primera y la segunda cabecera de tubo, que mira hacia la segunda cámara de fluido y el espesor del aislamiento está adaptado para que el aislamiento tenga una superficie sustancialmente plana sobre la cara del aislamiento que está mirando hacia la segunda cámara de fluido. A heat exchange reactor according to feature 8, in which the insulation (117) is located on the side of the at least one of the first and the second tube header, which faces the second fluid chamber and the Insulation thickness is adapted so that the insulation has a substantially flat surface on the face of the insulation that is facing the second fluid chamber.

10. 10.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las características 8 a 9, en el que la parte de cada uno de los tubos de transferencia de calor, que está localizada en la segunda cámara de fluido entre la primera y la segunda cabecera de tubo y el aislamiento, es sustancialmente de la misma longitud. A heat exchange reactor according to any one of characteristics 8 to 9, in which the part of each of the heat transfer tubes, which is located in the second fluid chamber between the first and the second header tube and insulation, is substantially the same length.

11. eleven.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las características precedentes, en el que dicho sellado comprende para cada tubo de transferencia de calor una caja de relleno (119) con cuerda de empaquetadura (120) que está comprimida alrededor del tubo de transferencia de calor por medios de compresión (121). A heat exchange reactor according to any one of the preceding characteristics, wherein said sealing comprises for each heat transfer tube a filling box (119) with packing cord (120) that is compressed around the tube of heat transfer by compression means (121).

12. 12.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las características precedentes, en el que al menos uno de los tubos de transferencia de calor está provisto con medios de fijación (122, 130) en la parte superior, permitiendo de esta manera la elevación de al menos todos los tubos de intercambio de calor y la segunda cabecera de tubo. A heat exchange reactor according to any one of the preceding characteristics, in which at least one of the heat transfer tubes is provided with fixing means (122, 130) in the upper part, thus allowing the elevation of at least all heat exchange tubes and the second tube header.

13. 13.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las características precedentes, en el que dicha pared de reactor forma al menos una primera sección tubular (124) dispuesta por la parte superior de la segunda cámara de fluido, una segunda sección tubular (125) dispuesta por la parte media de la segunda cámara de fluido y una tercera sección tubular (126) dispuesta por la parte inferior de la segunda cámara de fluido, teniendo dichas primera y tercera secciones tubulares un diámetro mayor que la segunda sección tubular para permitir que al menos dos cámaras anulares distribuyan de una manera uniforme el fluido hacia y desde los al menos dos orificios de fluido en la segunda cámara de fluido y hacia y desde la parte inferior y superior de la superficie de los tubos de transferencia de calor. A heat exchange reactor according to any one of the preceding characteristics, wherein said reactor wall forms at least a first tubular section (124) disposed by the upper part of the second fluid chamber, a second tubular section ( 125) arranged by the middle part of the second fluid chamber and a third tubular section (126) disposed by the bottom of the second fluid chamber, said first and third tubular sections having a diameter greater than the second tubular section to allow that at least two annular chambers distribute the fluid evenly to and from the at least two fluid holes in the second fluid chamber and to and from the bottom and top of the surface of the heat transfer tubes.

14. 14.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las características precedentes, que comprende, además, un revestimiento (127) dispuesto alrededor de los tubos de transferencia de calor dentro de la segunda cámara de fluido, teniendo dicho revestimiento perforaciones (129) para distribución uniforme del fluido hacia y desde los al menos dos orificios de fluido en la segunda cámara de fluido y hacia y desde la parte inferior y superior de la superficie de los tubos de transferencia de calor. A heat exchange reactor according to any one of the preceding characteristics, further comprising a coating (127) disposed around the heat transfer tubes within the second fluid chamber, said coating having perforations (129) for uniform distribution of the fluid to and from the at least two fluid holes in the second fluid chamber and to and from the bottom and top of the surface of the heat transfer tubes.

15. fifteen.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con la reivindicación 14, en el que al menos una parte del área de dicho revestimiento, que está mirando hacia al menos uno de los al menos dos orificios de fluido en la segunda cámara de fluido está sin dichas perforaciones, de manera que dicha área puede actuar como una placa de incidencia del fluido. A heat exchange reactor according to claim 14, wherein at least a portion of the area of said liner, which is facing at least one of the at least two fluid holes in the second fluid chamber is without said perforations, so that said area can act as a fluid incidence plate.

En una forma de realización de la invención, el reactor de intercambio de calor para realizar reacción endotérmica o exotérmica comprende una carcasa con una pared de reactor, tubos de transferencia de calor, cabeceras de tubos, cámaras de fluido y orificios de fluido. La carcasa y los tubos de transferencia de calor están dispuestos en una posición sustancialmente vertical, que es ventajosa para la resistencia estructural de los componentes especialmente en operación a temperatura y presión elevadas. El reactor está dividido en al menos tres cámaras de fluido por las cabeceras de los tubos. En la primera cámara de fluido localizada en la parte superior de la carcasa por encima de la primera cabecera de tubo, se introduce un primer fluido a través de un orificio de fluido y es distribuido a los tubos de transferencia de calor. El primer fluido fluye dentro de los tubos hacia abajo hacia la tercera cámara de fluido localizada en la parte inferior de la carcasa debajo de la segunda cabecera de tubo, donde el flujo desde cada tubo es recogido y conducido fuera de un orificio de flujo. En la segunda cámara de fluido localizada en la sección media de la carcasa del reactor, se introduce un segundo fluido a través de un orificio de fluido localizado en la parte inferior de la sección media. El segundo fluido fluye hacia arriba hasta la sección media, mientras realiza un intercambio de calor con el primer fluido a través de las paredes del tubo de transferencia de calor. En la parte superior de la sección media, el segundo fluido es descargado a través de otro orificio de fluido. Se pueden disponer lechos de catalizador dentro de los tubos o fuera de los tubos en la segunda cámara de fluido. Los tubos de transferencia de calor están soportados por las dos cabeceras de tubos. Los tubos están soportados de forma deslizante en taladros en la primera cabecera del tubo superior, por lo que mientras la parte superior de cada tubo está soportada y fijada contra movimiento en direcciones horizontales, están libres . para moverse en direcciones verticales independientemente uno del otro. Es particular de la presente invención que los tubos están fijados en la segunda cabecera del tubo inferior, no pueden moverse en ninguna dirección con relación a la segunda cabecera de los tubos. La parte inferior de cada tubo está fijada a la segunda cabecera del tubo en la localización de un taladro correspondiente en dicha cabecera; se puede fijar con el extremo inferior de cada tubo directamente por encima del taladro correspondiente, se puede fijar con el extremo del tubo dentro del taladro o se puede fijar con la parte extrema del tubo dentro del taladro y el extremo del tubo debajo de la cabecera del tubo. La fijación del tubo a la segunda cabecera del tubo se puede realizar de cualquier manera conocida, como por ejemplo por soldadura, que es preferido debido a que es hermética al gas. Es importante que el método de fijación pueda resistir las temperaturas de funcionamiento. Se entiende que puesto que los tubos están fijados solamente de forma deslizante a la primera cabecera de tubo en direcciones verticales, es la segunda cabecera de tubo la que soporta la carga de la pluralidad de tubos de transferencia de calor. In one embodiment of the invention, the heat exchange reactor for performing endothermic or exothermic reaction comprises a housing with a reactor wall, heat transfer tubes, tube headers, fluid chambers and fluid orifices. The housing and heat transfer tubes are arranged in a substantially vertical position, which is advantageous for the structural strength of the components especially in operation at elevated temperature and pressure. The reactor is divided into at least three fluid chambers by the headings of the tubes. In the first fluid chamber located in the upper part of the housing above the first tube header, a first fluid is introduced through a fluid orifice and is distributed to the heat transfer tubes. The first fluid flows into the tubes down into the third fluid chamber located in the lower part of the housing under the second tube header, where the flow from each tube is collected and conducted out of a flow hole. In the second fluid chamber located in the middle section of the reactor housing, a second fluid is introduced through a fluid hole located at the bottom of the middle section. The second fluid flows up to the middle section, while exchanging heat with the first fluid through the walls of the heat transfer tube. At the top of the middle section, the second fluid is discharged through another fluid hole. Catalyst beds can be arranged inside the tubes or outside the tubes in the second fluid chamber. The heat transfer tubes are supported by the two tube headers. The tubes are slidably supported in holes in the first head of the upper tube, so that while the upper part of each tube is supported and fixed against movement in horizontal directions, they are free. to move in vertical directions independently of each other. It is particular of the present invention that the tubes are fixed in the second head of the lower tube, they cannot move in any direction relative to the second head of the tubes. The lower part of each tube is fixed to the second head of the tube at the location of a corresponding hole in said head; it can be fixed with the lower end of each tube directly above the corresponding hole, it can be fixed with the end of the tube inside the hole or it can be fixed with the end of the tube inside the hole and the end of the tube under the head of the tube. The fixing of the tube to the second head of the tube can be carried out in any known manner, such as by welding, which is preferred because it is gas tight. It is important that the fixing method can withstand operating temperatures. It is understood that since the tubes are only slidably fixed to the first tube header in vertical directions, it is the second tube header that supports the loading of the plurality of heat transfer tubes.

El primer fluido puede fluir en una dirección descendente: a través de un orificio de fluido en la primera cámara de fluido fluye desde la primera cámara de fluido, a través de los tubos de transferencia de calor hasta la tercera cámara de fluido y fuera de un orificio de fluido; The first fluid can flow in a downward direction: through a fluid orifice in the first fluid chamber it flows from the first fluid chamber, through the heat transfer tubes to the third fluid chamber and out of a fluid hole;

o en otra forma de realización puede fluir en la dirección opuesta. En una forma de realización, el segundo fluido puede fluir en una dirección ascendente desde un orificio de fluido en la parte inferior de la segunda cámara de fluido, hacia arriba a través de la segunda cámara de fluido alrededor de los tubos y fuera de la segunda cámara de fluido a través de un orificio de fluido en la parte superior de la segunda cámara de fluido. En la forma de realización, en la que el primer fluido fluye hacia abajo, el segundo fluido fluye hacia arriba, el lecho del catalizador está colocado dentro de los tubos de transferencia de calor y la reacción es endotérmica, el segundo fluido debe transferir calor al primer fluido. Por lo tanto, es ventajoso que los tubos estén fijados, por ejemplo, por soldadura a la segunda cabecera de tubo, donde la temperatura es la máxima. or in another embodiment it can flow in the opposite direction. In one embodiment, the second fluid can flow in an upward direction from a fluid orifice in the lower part of the second fluid chamber, upwardly through the second fluid chamber around the tubes and out of the second fluid chamber through a fluid hole in the upper part of the second fluid chamber. In the embodiment, in which the first fluid flows down, the second fluid flows up, the catalyst bed is placed inside the heat transfer tubes and the reaction is endothermic, the second fluid must transfer heat to the First fluid Therefore, it is advantageous for the tubes to be fixed, for example, by welding to the second tube header, where the temperature is the maximum.

En una forma de realización de la invención, los tubos de transferencia de calor tienen un cuello de botella en su parte inferior, de manera que se reducen los diámetros exterior e interior de los tubos. De acuerdo con ello, la parte extrema inferior de los tubos, que está fijada a la segunda cabecera de tubo, necesita un taladro correspondiente en la segunda cabecera de tubo, que es solamente suficientemente grande para corresponder al diámetro reducido del tubo, que, a su vez, incrementa la resistencia de la segunda cabecera de tubo comparado con una cabecera de tubo perforada por taladros de un diámetro mayor. In an embodiment of the invention, the heat transfer tubes have a bottleneck at their bottom, so that the outer and inner diameters of the tubes are reduced. Accordingly, the lower end part of the tubes, which is fixed to the second tube header, needs a corresponding bore in the second tube header, which is only large enough to correspond to the reduced diameter of the tube, which, at in turn, it increases the resistance of the second tube header compared to a tube header perforated by holes of a larger diameter.

En otra forma de realización de la invención, en la que 105 lechos de catalizadores están localizados dentro de 105 tubos de transferencia de calor, un soporte para el lecho de catalizador está localizado dentro de 105 tubos en la parte inferior de 105 tubos por encima del cuello de botella. El soporte puede ser de cualquier construcción adecuada, por ejemplo una malla de alambre sobre la parte superior de una rejilla de soporte rodeada por un anillo de soporte. El cuello de botella sirve como un tope de soporte inferior para el soporte de catalizador y un espaciador puede estar colocado entre el cuello de botella y el soporte de catalizador para ajustar la altura del lecho de catalizador en cada tubo. El soporte y el espaciador pueden estar integrados también en una sola unidad, entonces se puede variar la altura de la unidad para ajustar la altura del lecho de catalizador en cada tubo, como se ha mencionado. In another embodiment of the invention, in which 105 catalyst beds are located within 105 heat transfer tubes, a support for the catalyst bed is located within 105 tubes at the bottom of 105 tubes above the bottleneck. The support can be of any suitable construction, for example a wire mesh on the top of a support grid surrounded by a support ring. The bottleneck serves as a lower support stop for the catalyst support and a spacer can be placed between the bottleneck and the catalyst support to adjust the height of the catalyst bed in each tube. The support and the spacer can also be integrated into a single unit, then the height of the unit can be varied to adjust the height of the catalyst bed in each tube, as mentioned.

Todavía en otra forma de realización de la invención, al menos una de la primera y la segunda cabecera de tubo tiene una forma cóncava. Especialmente para la segunda cabecera de tubo, que soporta la carga de 105 tubos de transferencia de calor y el lecho del catalizador, una forma cóncava, por ejemplo una forma elipsoidal es ventajosa, ya que transfiere la carga sobre la parte central de la cabecera de tubo fuera de la periferia de la cabecera de tubo, donde la cabecera de tubo puede estar soportada por la pared del reactor. Los espaciadores que ajustan la altura de 105 soportes de catalizador en cada tubo se pueden adaptar para compensar la forma cóncava de la segunda cabecera de tubo, de tal manera que la parte inferior del lecho de catalizador en cada tubo tiene la misma altura en el reactor. Esto es ventajoso cuando se desea una actividad catalítica uniforme en todos 105 tubos. In yet another embodiment of the invention, at least one of the first and second tube heads has a concave shape. Especially for the second tube header, which supports the load of 105 heat transfer tubes and the catalyst bed, a concave shape, for example an ellipsoidal shape is advantageous, since it transfers the load on the central part of the head of tube outside the periphery of the tube header, where the tube header may be supported by the reactor wall. The spacers that adjust the height of 105 catalyst supports in each tube can be adapted to compensate for the concave shape of the second tube header, such that the bottom of the catalyst bed in each tube has the same height in the reactor . This is advantageous when a uniform catalytic activity in all 105 tubes is desired.

En una forma de realización, al menos una de la primera y la segunda cabeceras de tubo está aislada sobre el lado de la cabecera de tubo que mira hacia la segunda cámara de fluido. En casos donde la temperatura en la segunda cámara de fluido es mayor que la temperatura en la primera y la tercera cámara de fluido y dentro de 105 tubos, el aislamiento protege la cabecera de tubo aislado de las altas temperatu8ras y, por lo tanto, el espesor de la cabecera de tubo se puede reducir para requerimientos de resistencia dados. Esto es especialmente ventajoso para la segunda carga que soporta la cabecera de tubo. Además, el espesor del aislamiento, lo mismo que la altura del soporte del catalizador, se puede adaptar para compensar una forma cóncava dada de la primera y/o la segunda cabecera de tubo, de manera que la superficie del aislamiento es sustancialmente plana y la longitud de 105 tubos entre las superficies opuestas de aislamiento o entre la superficie de aislamiento y la cabecera de tubo opuesta puede ser sustancialmente igual para todos 105 tubos. En otra forma de realización, la parte superior y la parte inferior de los lechos de catalizador en cada tubo de transferencia de calor están localizadas a la misma o casi a la misma altura que la superficie de aislamiento. In one embodiment, at least one of the first and second tube headers is insulated on the side of the tube header that faces the second fluid chamber. In cases where the temperature in the second fluid chamber is higher than the temperature in the first and third fluid chamber and within 105 tubes, the insulation protects the insulated tube header from high temperatures and, therefore, the Pipe head thickness can be reduced for given strength requirements. This is especially advantageous for the second load that supports the tube header. In addition, the thickness of the insulation, as well as the height of the catalyst support, can be adapted to compensate for a given concave shape of the first and / or the second tube header, so that the surface of the insulation is substantially flat and the Length of 105 tubes between the opposite insulation surfaces or between the insulation surface and the opposite tube header may be substantially the same for all 105 tubes. In another embodiment, the top and bottom of the catalyst beds in each heat transfer tube are located at the same or almost the same height as the insulating surface.

En una forma de realización de la invención, la parte superior de cada tubo de transferencia de calor está sellada hacia la cabecera de tubo superior. El sellado proporciona el soporte lateral de los tubos en los taladros de la cabecera de tubo y una conexión sustancialmente estanca a fluido, pero permite el movimiento deslizante descrito de los tubos en los taladros con relación a la primera cabecera de tubo. En una forma de realización, el sellado comprende una caja de relleno para cada tubo. La caja de relleno se puede fijar (por ejemplo, por soldadura u otros medios conocidos) a la primera cabecera de tubo alrededor de cada taladro. El sellado puede ser una cuerda de empaquetadura cerámica, que está comprimida entre la caja de relleno y la pared exterior de cada tubo alrededor del tubo por medio de compresión, tal como tuerca roscada o cualquier otro medio de compresión conocido. La caja de relleno puede comprender, además, medios de bloqueo, tal como un bulón de bloqueo para prevenir el desmontaje de los medios de compresión. In an embodiment of the invention, the upper part of each heat transfer tube is sealed to the upper tube header. The sealing provides the lateral support of the tubes in the holes in the tube header and a substantially fluid tight connection, but allows the described sliding movement of the tubes in the holes relative to the first tube header. In one embodiment, the seal comprises a filler box for each tube. The filling box can be fixed (for example, by welding or other known means) to the first tube header around each hole. The sealing may be a ceramic packing cord, which is compressed between the filler box and the outer wall of each tube around the tube by means of compression, such as threaded nut or any other known compression means. The filling box may further comprise blocking means, such as a locking pin to prevent disassembly of the compression means.

Es una ventaja particular de la invención que en la forma de realización, en la que fluido relativamente caliente entra en la segunda cámara de fluido a través de un orificio de fluido en la parte inferior de la segunda cámara de fluido y fluido relativamente frío (que debe ser calentado por el fluido relativamente caliente) fluye a través de los tubos de transferencia de calor, el sellado localizado en la caja de relleno en la primera cámara de fluido está expuesto a temperaturas considerablemente inferiores a la temperatura máxima del fluido relativamente caliente. Esto significa que se puede conseguir un sellado sustancialmente estanco a fluido incluso para procesos donde el gas de entrada más caliente está considerablemente por encima del máximo admisible para un material de sellado dado. It is a particular advantage of the invention that in the embodiment, in which relatively hot fluid enters the second fluid chamber through a fluid hole in the bottom of the second fluid and relatively cold fluid chamber (which must be heated by the relatively hot fluid) flows through the heat transfer tubes, the seal located in the fill box in the first fluid chamber is exposed to temperatures considerably below the maximum temperature of the relatively hot fluid. This means that a substantially fluid tight seal can be achieved even for processes where the hottest inlet gas is considerably above the maximum allowable for a given sealing material.

En otra forma de realización de la invención, al menos uno de los tubos de transferencia de calor está provisto con medios de fijación en la parte superior de los tubos. Esto permite el montaje de topes mecánicos, que previene que los tubos de transferencia de calor se deslicen fuera de la primera cabecera de tubo cuando se eleva, por ejemplo en orejetas de elevación fijadas a la primera cabecera de tubo. Los medios de fijación pueden ser de cualquier tipo conocido, tal como una rosca, taladros a través del tubo, bloqueos de encaje elástico, uniones, conectores o similares; y se pueden montar sobre el lado exterior, el lado interior o tanto sobre el lado exterior como sobre el lado interior del tubo. Los medios de fijación proporcionan un montaje sencillo de los tubos de transferencia de calor y las cabeceras de tubos en el reactor: Un número de topes mecánicos suficiente para soportar el peso total de los tubos y las cabeceras de tubos están montados en los medios de fijación sobre la parte superior de un número correspondiente de tubos, donde después de todo se pueden elevar los tubos y la primera y segunda cabecera de tubo. Después del montaje de las cabeceras de tubos y de los tubos en el reactor, se retiran los topes mecánicos. In another embodiment of the invention, at least one of the heat transfer tubes is provided with fixing means in the upper part of the tubes. This allows the mounting of mechanical stops, which prevents the heat transfer tubes from sliding out of the first tube header when it is raised, for example in lifting lugs fixed to the first tube header. The fixing means can be of any known type, such as a thread, holes through the tube, elastic lace locks, joints, connectors or the like; and they can be mounted on the outer side, the inner side or both on the outer side and on the inner side of the tube. The fixing means provide a simple assembly of the heat transfer tubes and the tube headers in the reactor: A sufficient number of mechanical stops to support the total weight of the tubes and the tube headers are mounted in the fixing means. on the top of a corresponding number of tubes, where after all the tubes and the first and second tube head can be lifted. After mounting the pipe headers and the tubes in the reactor, the mechanical stops are removed.

En una forma de realización de la invención, dos cámaras anulares de distribución de fluido están provistas en conexión con los dos orificios de fluido en la segunda cámara de fluido. Las cámaras anulares proporcionan una distribución uniforme del fluido desde el orificio de entrada de fluido hasta la zona alrededor de todos los tubos de transferencia de calor más próximos a un extremo y una distribución uniforme de fluido desde la zona alrededor de todos los tubos de transferencia de calor más próximos al otro extremo del orificio de salida de fluido. Dichas cámaras anulares están construidas como secciones de la pared del reactor alrededor de la segunda cámara de fluido con un diámetro ampliado, que permite que el fluido fluya alrededor de haz de tubos. Estas secciones de diámetro ampliado de la pared del reactor están localizadas en la parte superior y la parte inferior de la segunda cámara de fluido. La parte media de la cámara de fluido tiene un diámetro de la pared del reactor sólo ligeramente mayor que el diámetro del haz de tubos para reducir al mínimo el consumo de material. En una forma de realización de la invención, la entrada de fluido en la segunda cámara de fluido está en la parte inferior de la segunda cámara de fluido y la salida de fluido desde la segunda cámara de fluido está en la parte superior de la segunda cámara de fluido. La distribución uniforme del fluido en la segunda cámara de fluido alrededor de todos los tubos de transferencia de calor así como una distribución uniforme de los lechos de catalizador en longitudes uniformes de tubos de transferencia de calor, como se ha mencionado anteriormente, aseguran un nivel de reacción uniforme y una transferencia de calor uniforme entre el fluido dentro y fuera de los tubos de transferencia de calor. In an embodiment of the invention, two annular fluid distribution chambers are provided in connection with the two fluid holes in the second fluid chamber. The annular chambers provide a uniform distribution of the fluid from the fluid inlet hole to the area around all heat transfer tubes closest to one end and a uniform distribution of fluid from the area around all the transfer tubes of heat closer to the other end of the fluid outlet hole. Said annular chambers are constructed as sections of the reactor wall around the second fluid chamber with an enlarged diameter, which allows the fluid to flow around the tube bundle. These enlarged diameter sections of the reactor wall are located at the top and bottom of the second fluid chamber. The middle part of the fluid chamber has a reactor wall diameter only slightly larger than the diameter of the tube bundle to minimize material consumption. In one embodiment of the invention, the fluid inlet in the second fluid chamber is in the lower part of the second fluid chamber and the fluid outlet from the second fluid chamber is in the upper part of the second chamber. of fluid The uniform distribution of the fluid in the second fluid chamber around all heat transfer tubes as well as a uniform distribution of the catalyst beds in uniform lengths of heat transfer tubes, as mentioned above, ensure a level of uniform reaction and a uniform heat transfer between the fluid inside and outside the heat transfer tubes.

En una forma de realización de la invención, se asegura, además, una distribución uniforme del fluido alrededor de todos los tubos de transferencia de calor por un revestimiento localizado dentro de la pared del reactor en la segunda cámara de fluido y que rodea todos los tubos de transferencia de calor (el haz de tubos). Al menos en una parte de la zona de las cámaras anulares, dicho revestimiento está provisto con orificios distribuidos alrededor del revestimiento, que está formado, en otro caso, como una lámina que encierra el haz de tubos. A través de los orificios en el revestimiento en la zona de la cámara anular para la entrada de fluido, el fluido en la segunda cámara de fluido fluye desde la entrada de fluido hasta la cámara anular correspondiente y dentro del espacio alrededor de los tubos de transferencia más próximos a un extremo de los tubos. De la misma manera, a través de los orificios en el revestimiento en la zona de la cámara anular para la salida de fluido, el fluido en la segunda cámara de fluido fluye desde el espacio alrededor de los tubos de transferencia de calor más próximos al otro extremo de los tubos, a través de los orificios en el revestimiento en la zona de la cámara anular para la salida de fluido, hasta la cámara anular correspondiente y hacia fuera a través de la salida de fluido de la segunda cámara de fluido. El revestimiento puede estar fijado estanco sellado a la pared del reactor para asegurar que no se desvía fluido entre el haz de tubos y la pared del reactor, debido a que el paso de fluido entre la pared del reactor y el haz de tubos desde la entrada de la segunda cámara de fluido hasta la salida de la segunda cámara de fluido reduciría la eficiencia de la transferencia de calor. In an embodiment of the invention, a uniform distribution of the fluid around all heat transfer tubes by a coating located inside the reactor wall in the second fluid chamber and surrounding all tubes is also ensured. Heat transfer (the tube bundle). At least in a part of the area of the annular chambers, said lining is provided with holes distributed around the lining, which is formed, in another case, as a sheet enclosing the tube bundle. Through the holes in the lining in the area of the annular chamber for fluid inlet, fluid in the second fluid chamber flows from the fluid inlet to the corresponding annular chamber and into the space around the transfer tubes closer to one end of the tubes. In the same way, through the holes in the lining in the area of the annular chamber for fluid exit, the fluid in the second fluid chamber flows from the space around the heat transfer tubes closest to the other end of the tubes, through the holes in the lining in the area of the annular chamber for the fluid outlet, to the corresponding annular chamber and out through the fluid outlet of the second fluid chamber. The coating may be sealed sealed to the reactor wall to ensure that no fluid is diverted between the tube bundle and the reactor wall, because the fluid passage between the reactor wall and the tube bundle from the inlet from the second fluid chamber to the outlet of the second fluid chamber would reduce the efficiency of heat transfer.

En otra forma de realización de la invención, los orificios en dicho revestimiento están distribuidos de una manera uniforme alrededor de la circunferencia de cada extremo del revestimiento, excepto las zonas del revestimiento que miran directamente hacia los orificios de fluido de la segunda cámara de fluido. En estas zonas, al menos una parte del revestimiento no tiene orificios, por lo que esta parte del revestimiento actúa como una placa de incidencia del fluido, que proporciona, además, una distribución uniforme del fluido alrededor de los tubos de transferencia del calor. In another embodiment of the invention, the holes in said liner are evenly distributed around the circumference of each end of the liner, except the areas of the liner that face directly towards the fluid holes of the second fluid chamber. In these areas, at least a part of the lining has no holes, so this part of the lining acts as a fluid incidence plate, which also provides a uniform distribution of the fluid around the heat transfer tubes.

Como se conoce bien en la técnica, el haz de tubos puede estar provisto con deflectores, por ejemplo del tipo de disco o de dónus para mejorar adicionalmente la transferencia de calor entre el fluido fuera y el fluido dentro de los tubos. As is well known in the art, the tube bundle can be provided with baffles, for example of the type of disk or donut to further improve heat transfer between the fluid outside and the fluid inside the tubes.

La presente invención se describirá con más detalle con referencia a algunas formas de realización de la invención, como se muestra en los dibujos, en los que: La figura 1 es una vista de lateral de la sección transversal de una forma de realización de un reactor de intercambio de calor. La figura 2 muestra una vista superior de la sección trasversal de la entrada y la salida de fluido de la segunda cámara de fluido. La figura 3 muestra una vista lateral de la sección trasversal del reactor de intercambio de calor antes del montaje. The present invention will be described in more detail with reference to some embodiments of the invention, as shown in the drawings, in which: Figure 1 is a side view of the cross section of an embodiment of a reactor Heat exchange Figure 2 shows a top view of the cross section of the fluid inlet and outlet of the second fluid chamber. Figure 3 shows a side view of the cross section of the heat exchange reactor before assembly.

La figura 4 es una vista de detalle de la primera cabecera de tubo aislada. Figure 4 is a detail view of the first insulated tube header.

La figura 5 es una vista de detalle de la segunda cabecera de tubo aislada. Figure 5 is a detail view of the second insulated tube header.

La figura 6 es una vista de detalle del revestimiento y de la primera cabecera de tubo con deflectores y barras de unión. La figura 7 es una vista de detalle de la parte inferior de un tubo de transferencia de calor. La figura 8 es una vista de detalle de una forma de realización de la caja de relleno en la parte superior de un tubo de transferencia de calor. La figura 9 es una vista de detalle de una parte superior de un tubo que incluye medios de fijación. La figura 10 es una vista de detalle de la segunda cabecera de tubo aislada y de la tercera cámara de fluido. La figura 11 es una vista de detalle de una sección del tubo de transferencia de calor. Figure 6 is a detailed view of the lining and the first tube header with baffles and tie rods. Figure 7 is a detail view of the bottom of a heat transfer tube. Figure 8 is a detail view of an embodiment of the filler box at the top of a heat transfer tube. Figure 9 is a detail view of an upper part of a tube that includes fixing means. Figure 10 is a detail view of the second insulated tube header and the third fluid chamber. Figure 11 is a detail view of a section of the heat transfer tube.

La figura 12 es una vista de detalle de una forma de realización de la caja de relleno. Figure 12 is a detail view of an embodiment of the filling box.

Summary of position numbers

100 Reactor de intercambio de calor 100 Heat Exchange Reactor

101 Carcasa 101 Housing

102 Pared de reactor 102 Reactor Wall

103 Tubos de transferencia de calor 103 Heat transfer tubes

104 Lecho de catalizador 104 Catalyst Bed

105 Primera cabecera de tubo 105 First tube header

106 Segunda cabecera de tubo 106 Second tube header

107 Primera cámara de fluido 107 First fluid chamber

108 Segunda cámara de fluido 108 Second fluid chamber

109 Tercera cámara de fluido 109 Third fluid chamber

110 Orificio de fluido, primera cámara de fluido 110 Fluid hole, first fluid chamber

111 Orificio de fluido, parte superior de la segunda cámara de fluido 111 Fluid hole, upper part of the second fluid chamber

112 Orificio de fluido, parte inferior de la segunda cámara de fluido 112 Fluid hole, bottom of the second fluid chamber

113 Orificio de fluido, tercera cámara de fluido 113 Fluid hole, third fluid chamber

114 Cuello de botella 114 Bottleneck

115 Rejilla de soporte 115 Support grid

116 Espaciador 116 Spacer

117 Aislamiento 117 Insulation

118 Sellado 118 Sealing

119 Caja de relleno 119 Filling box

120 Cuerda de empaquetadura 120 Packing Rope

121 Medios de compresión 121a Medios de bloqueo 121 Compression means 121a Locking means

122 Medios de fijación (rosca) 123 Orejetas de elevación 122 Fixing means (thread) 123 Lifting lugs

124 Primera sección tubular superior de la pared del reactor 124 First upper tubular section of the reactor wall

125 Segunda sección media tubular de la pared del reactor 126 Tercera sección tubular inferior de la pared del reactor 127 Revestimiento 128 Deflector 129 Perforaciones del revestimiento 130 Tuerca de bloqueo 125 Second tubular middle section of the reactor wall 126 Third lower tubular section of the reactor wall 127 Coating 128 Deflector 129 Coating perforations 130 Locking nut

Debe entenderse que las siguientes son solamente algunas formas de realización específicas de la invención. Una ventaja de la invención es que es escalable, por lo que otras dimensiones y números de tubos son un alcance de la presente invención. It should be understood that the following are only some specific embodiments of the invention. An advantage of the invention is that it is scalable, whereby other dimensions and numbers of tubes are a scope of the present invention.

El HTER, como se muestra en la figura 1, es un reformador de intercambio de calor tubular. Es un reactor de intercambio de calor 100, que comprende una carcasa 101 con paredes de reactor 102 Y con catalizador 104 dentro de los tubos de transferencia de calor 103. Tiene dos flujos separados; un gas de proceso (PG) que fluye sobre el lado de los tubos (dentro de los tubos) y un gas efluente (EG) que fluye sobre el lado de la cubierta (fuera de los tubos). Existen 1300 tubos. En esta forma de realización, la reacción catalítica es una reacción endotérmica. Por lo tanto, el gas de proceso dentro de los tubos necesita calor transferido desde un gas efluente sobre el lado de la cubierta de los tubos. HTER, as shown in Figure 1, is a tubular heat exchange reformer. It is a heat exchange reactor 100, comprising a housing 101 with reactor walls 102 Y with catalyst 104 inside the heat transfer tubes 103. It has two separate flows; a process gas (PG) flowing on the side of the tubes (inside the tubes) and an effluent gas (EG) flowing on the side of the cover (outside the tubes). There are 1300 tubes. In this embodiment, the catalytic reaction is an endothermic reaction. Therefore, the process gas inside the tubes needs heat transferred from an effluent gas on the side of the tube cover.

Flujo de gas de proceso Process gas flow

El gas de proceso relativamente frío (frío con relación al gas efluente) entre en la primera cámara de fluido 107 en la parte muy alta del reactor a través del orificio de fluido 110 en la primera cámara de fluido y se distribuye a través de la primera cabecera de tubo 105 hasta los tubos de transferencia de calor. El PG fluye a través de los tubos que están llenos con catalizador y tiene lugar una reacción de conversión mientras reciben calor desde el lado de cubierta. El PG abandona los tubos a través de la segunda cabecera de tubo 106, fluye hasta la tercera cámara de fluido 109 Y sale a través del orificio de fluido 113. The relatively cold process gas (cold in relation to the effluent gas) enters the first fluid chamber 107 in the very high part of the reactor through the fluid orifice 110 in the first fluid chamber and is distributed through the first tube header 105 to heat transfer tubes. The PG flows through the tubes that are filled with catalyst and a conversion reaction takes place while receiving heat from the cover side. The PG leaves the tubes through the second tube header 106, flows to the third fluid chamber 109 and exits through the fluid hole 113.

Flujo de gas efluente Effluent gas flow

EL EG relativamente caliente (caliente con relación al gas de proceso) entra en la segunda cámara de fluido 108 sobre el lado de cubierta de los tubos a través del orificio de fluido 112 en la parte inferior de la segunda cámara de fluido. El flujo pasa por los tubos en una configuración de deflectores suministrando el calor a la reacción dentro de los tubos. El EG sale a través del orificio de fluido 111 en la parte superior de la segunda cámara de fluido. Los deflectores 128 son de configuración de disco y dónus y causan un grado grande de flujo transversal por delante de los tubos. La distribución del flujo de EG hacia I desde el haz de tubos se realiza a través de una cámara anular en la primera sección tubular superior de la pared del reactor 124 y en la tercera sección tubular inferior de la pared del reactor 126 y un revestimiento 127 que proporciona una entrada radial deseada hacia y una salida radial desde el haz de tubos, como se puede ver en la figura 2. Cuando el EG entra en el reactor, es distribuido sobre la circunferencia en una cámara anular alrededor del revestimiento. El EG fluye entonces a través de perforaciones 129 realizadas en el revestimiento. Existen menos perforaciones en la posición de la tobera. De esta manera, el revestimiento actúa como una placa de incidencia. El revestimiento que se extiende desde la parte inferior hasta la parte superior del reactor está perforado también en la parte superior para obtener un flujo radial cuando el EG sale de la configuración de deflector. El revestimiento está soldado a la pared del reactor 102 para evitar la desviación del EG. En la segunda sección tubular media de la pared del reactor 125, el revestimiento está cerca del haz de tubos, ya que o existe ningún fluido inclinado a desviarse en esta sección. The relatively hot EG (hot relative to the process gas) enters the second fluid chamber 108 on the tube cover side through the fluid hole 112 at the bottom of the second fluid chamber. The flow passes through the tubes in a configuration of baffles providing heat to the reaction within the tubes. The EG exits through the fluid hole 111 at the top of the second fluid chamber. The baffles 128 are of disk and donut configuration and cause a large degree of transverse flow ahead of the tubes. The distribution of the flow of EG to I from the tube bundle is carried out through an annular chamber in the first upper tubular section of the reactor wall 124 and in the third lower tubular section of the reactor wall 126 and a liner 127 which provides a desired radial inlet to and a radial outlet from the tube bundle, as can be seen in Figure 2. When the EG enters the reactor, it is distributed over the circumference in an annular chamber around the liner. The EG then flows through perforations 129 made in the coating. There are fewer perforations in the position of the nozzle. In this way, the coating acts as an incident plate. The lining that extends from the bottom to the top of the reactor is also perforated at the top to obtain a radial flow when the EG leaves the baffle configuration. The coating is welded to the wall of the reactor 102 to avoid deflection of the EG. In the second middle tubular section of the reactor wall 125, the liner is close to the tube bundle, since or there is no fluid inclined to deflect in this section.

La cubierta del reactor, incluyendo el revestimiento y el haz de tubos, se muestra en la figura 3 separadamente como se ve antes de que el haz esté montado dentro del reactor. La carga desde los 1300 tubos es absorbida por la cabecera de tubo elipsoidal en la parte inferior del reactor. La cabecera de tubo está aislada 117 por encima de la cabecera de tubo, dado como resultado una temperatura de cabecera de tubo del gas de proceso de sale desde los tubos. La carga de la cabecera superior elipsoidal del tubo, los deflectores y las barras de unión es absorbida en la pestaña superior de la cubierta. La cabecera superior de tubo está aislada debajo de la cabecera dándole temperaturas de entrada de PG. La carga desde el revestimiento es absorbida por la cubierta en la conexión de cono. The reactor cover, including the liner and the tube bundle, is shown in Figure 3 separately as seen before the beam is mounted inside the reactor. The load from the 1300 tubes is absorbed by the head of the ellipsoidal tube at the bottom of the reactor. The tube header is insulated 117 above the tube header, resulting in a tube header temperature of the process gas exiting from the tubes. The load of the upper ellipsoidal head of the tube, the baffles and the tie rods is absorbed in the upper flange of the cover. The upper tube header is insulated below the header giving PG input temperatures. The load from the coating is absorbed by the cover in the cone connection.

Expansión térmica Thermal expansion

Los tubos están fijados en la cabecera inferior del tubo. Los alargamientos térmicos de los tubos son absorbidos por un mecanismo -una caja de relleno 119 por tubo en la cabecera superior del tubo. Esto permite diferencias individuales en el alargamiento de los tubos, como se ve en la figura 4. La configuración del deflector depende de la cabecera superior del tubo con las barras de unión y se mueve hacia abajo cuando se calienta. The tubes are fixed in the lower head of the tube. The thermal elongations of the tubes are absorbed by a mechanism - a filling box 119 per tube in the upper head of the tube. This allows individual differences in the elongation of the tubes, as seen in Figure 4. The configuration of the baffle depends on the upper head of the tube with the tie rods and moves down when heated.

El revestimiento está soldado a la cubierta. Los dos extremos del revestimiento se expandirán desde este punto hacia arriba y hacia abajo, respectivamente. The coating is welded to the cover. The two ends of the liner will expand from this point up and down, respectively.

Conjunto de cabecera superior del tubo Top tube header assembly

La cabecera superior del tubo tiene un número de orejetas 123 para elevación en la actividad de instalación del haz. La cabecera está aislada desde abajo con un material cerámico fibroso, que está retenido en posición por una placa de revestimiento. La cabecera del tubo está perforada para los 1300 tubos. En cada perforación existe un conjunto de caja de relleno por encima de la cabecera. The upper head of the tube has a number of lugs 123 for elevation in the beam installation activity. The headboard is insulated from below with a fibrous ceramic material, which is held in position by a cladding plate. The head of the tube is perforated for the 1300 tubes. In each perforation there is a filling box assembly above the head.

Conjunto de cabecera inferior del tubo Tube bottom header assembly

La cabecera está aislada desde arriba con un material cerámico fibroso, que está retenido en posición por una placa de revestimiento metálico, ver la figura 5. The headboard is insulated from above with a fibrous ceramic material, which is held in position by a metal cladding plate, see Figure 5.

Conjunto de revestimiento y deflectores Cladding and baffle assembly

El revestimiento está soldado a un cono sobre la cubierta. Está perforado en la parte superior y en la parte inferior. Los deflectores están retenidos en posición por barras de unión. Las barras de unión están conectadas a la cabecera superior de tubo, como se puede ver en la figura 6. The coating is welded to a cone on the cover. It is perforated at the top and bottom. The baffles are held in position by tie rods. The tie rods are connected to the upper tube header, as can be seen in Figure 6.

Conjunto de tubos Tube set

Los tubos tienen longitud variable debido a las cabeceras elipsoidales de los tubos. The tubes have variable length due to the ellipsoidal headings of the tubes.

Existen medios de fijación 122, tales como una sección roscada en la parte superior del tubo en una parte de los tubos. Ésta se utiliza para el montaje de tuercas de bloqueo 130 cuando se levanta el haz por las orejetas de elevación. There are fixing means 122, such as a threaded section in the upper part of the tube in a part of the tubes. This is used for mounting lock nuts 130 when the beam is lifted by the lifting lugs.

Malla de alambre Wire mesh

Con referencia la figura 7, el catalizador descansa sobre una rejilla de soporte 115. Unos espaciadores 116 tal como tubos cilíndricos de pared fina mantienen la rejilla de soporte de catalizador en altura correcta. El diámetro del tubo se reduce en un cuello de botella 114 en la parte inferior de los tubos. Esto se realiza para obtener un ligamento mayor y, por lo tanto, una cabecera de tubo más fina. Una forma de realización diferente se muestra en la figura 11, que omite la necesidad de un espaciador variando en su lugar la longitud de la parte inferior de diámetro reducido de los tubos de transferencia de calor y en lugar del cuello de botella, se reduce el diámetro de la parte inferior de los tubos por medio de un reborde. With reference to Figure 7, the catalyst rests on a support grid 115. Spacers 116 such as thin-walled cylindrical tubes keep the catalyst support grid at correct height. The diameter of the tube is reduced in a bottleneck 114 at the bottom of the tubes. This is done to obtain a larger ligament and, therefore, a thinner tube header. A different embodiment is shown in Figure 11, which omits the need for a spacer by varying instead the length of the reduced diameter lower part of the heat transfer tubes and instead of the bottleneck, the diameter of the bottom of the tubes by means of a flange.

Conjunto de caja de relleno Filling Box Set

Las 1300 cajas de relleno 119 están compuestas de una caja de relleno, en las que se coloca un sellado 118 que comprende una cuerda de empaquetadura 120. Como se puede ver en la figura 8, existen medios de compresión 121 tales como un anillo de prensaestopas que trabaja como un bulón hueco que gira alrededor del tubo cuando se comprimen las cuerdas. Entre las cuerdas y el anillo de prensaestopas existe un anillo seguidor que protege la cuerda de empaquetadura frente a fuerzas de fricción cuando la caja está apretada. El conjunto de caja de relleno está soldado a la cabecera de tubo desde el interior. Otra forma de realización de las cajas de relleno se ve en la figura 12. Aquí el anillo de prensaestopas de compresión está bloqueado por otro anillo 121a. The 1300 filling boxes 119 are composed of a filling box, in which a seal 118 is placed comprising a packing rope 120. As can be seen in Figure 8, there are compression means 121 such as a stuffing box ring It works like a hollow bolt that spins around the tube when the ropes are compressed. Between the ropes and the gland ring there is a follower ring that protects the packing rope from friction forces when the box is tight. The filling box assembly is welded to the tube header from the inside. Another embodiment of the filling boxes is seen in Figure 12. Here the compression gland ring is locked by another ring 121a.

Montaje en el sitio Site Mounting

Para montar el haz de tubos dentro de la cubierta, se levantan las orejetas de elevación en la cabecera superior del tubo. La cabecera inferior del tubo es levantada por los tubos que están retenidos en posición por una tuerca de bloqueo en la cabecera superior. Figura 9: el conjunto de caja de relleno mostrado con tuerca de bloque 130 (parte superior izquierda). Las tuercas de bloqueo actúan como conexiones entre la cabecera superior del tubo, donde la grúa está conectada y los tubos y la cabecera inferior del tubo. Cuando el haz está colocado en posición, se realiza la soldadura sellada entre la cabecera inferior del tubo y la conexión de la cubierta. To mount the tube bundle inside the cover, the lifting lugs are lifted in the upper head of the tube. The lower head of the tube is lifted by the tubes that are held in position by a lock nut in the upper head. Figure 9: the filling box assembly shown with block nut 130 (upper left). The locking nuts act as connections between the upper head of the tube, where the crane is connected and the tubes and the lower head of the tube. When the beam is placed in position, sealed welding is performed between the bottom head of the tube and the cover connection.

Figura 10: Etapas finales de montaje de la parte inferior de reactor. El haz es bajado y la cabecera elipsoidal del tubo y las conexiones de la cubierta están soldadas selladas. Figure 10: Final stages of assembly of the bottom of the reactor. The beam is lowered and the ellipsoidal head of the tube and the cover connections are welded sealed.

Example

El gas de proceso frío a -410°C entre la parte muy alta del reactor y se distribuye hacia los tubos. El PG fluye a través de los tubos que están rellenos con catalizador y tiene lugar la reacción de conversión, mientras se recibe calor desde el lado de la cubierta. El PG abandona los tubos a -750°C y sale a través de la salida inferior. The cold process gas at -410 ° C between the very high part of the reactor and is distributed to the tubes. The PG flows through the tubes that are filled with catalyst and the conversion reaction takes place, while heat is received from the side of the cover. The PG leaves the tubes at -750 ° C and exits through the lower outlet.

El EG caliente a -1005°C entra en el lado de la cubierta a través de la tobera inferior. El flujo pasa por los tubos en una configuración de deflector que suministra el calor a la reacción dentro del tubo. El EG sale a través de la tobera lateral superior de la cubierta a una temperatura de -600°C. The hot EG at -1005 ° C enters the side of the cover through the lower nozzle. The flow passes through the tubes in a baffle configuration that supplies heat to the reaction inside the tube. The EG exits through the upper side nozzle of the cover at a temperature of -600 ° C.

La cabecera superior tiene un diámetro interior de 4250 mm, tiene 85 mm de espesor y está fabricada de SA-387 gr22 c12. La cabecera está aislada desde abajo con un material cerámico fibroso que está retenido en posición por una placa de revestimiento de Inconel 693 de 3 mm de espesor. The upper head has an inside diameter of 4250 mm, is 85 mm thick and is made of SA-387 gr22 c12. The headboard is insulated from below with a fibrous ceramic material that is held in position by a 3 mm thick Inconel 693 cladding plate.

La cabecera inferior tiene 50 mm de espesor y tiene un diámetro interior de 3600 mm. La cabecera está fabricada o bien de Inconel 625 o de Haynes 230. La cabecera está aislada por arriba con un material cerámico fibroso, que está retenido en posición por una placa de revestimiento de Inconel 693 fina de 3 mm. El revestimiento, los deflectores y las barras de unión están fabricados de Inconel 693. The bottom header is 50 mm thick and has an inside diameter of 3600 mm. The headboard is made of either Inconel 625 or Haynes 230. The headboard is insulated from above with a fibrous ceramic material, which is held in position by a 3mm thin Inconel 693 cladding plate. The lining, baffles and tie rods are made of Inconel 693.

Los tubos tienen aproximadamente 11 metros de largo con un diámetro interior de 50 mm y un diámetro exterior de 60 mm. Todas las partes del conjunto de tubos están fabricadas de Inconel 693. The tubes are approximately 11 meters long with an inner diameter of 50 mm and an outer diameter of 60 mm. All parts of the tube set are made of Inconel 693.

Claims

1. A heat exchange reactor (100) for performing endothermic and exothermic reactions, comprising:

• •: una carcasa (101), a housing (101),

The first and second tube headers have holes for each of the heat transfer tubes, where the bottom of each heat transfer tube is supported fixed both to the side and also upwards by the second tube header and the upper part of each heat transfer tube is slidably supported to the first tube header, so that the second tube header supports the loading of the plurality of heat transfer tubes and prevents them from moving relative to the second tube header and the first tube header supports the plurality of heat transfer tubes in a lateral direction that allows the heat transfer tubes to move up and down relative to the first tube header and the Sliding support of the upper part of the heat transfer tubes comprises a fluid tight seal (118).

2. A heat exchange reactor according to claim 1, wherein said lower part of the heat transfer tubes comprises a bottleneck (114), such that the cross-sectional area of the lower end of transfer tubes

of heat and the cross-sectional area of each hole in the second tube header is smaller than the cross-sectional area of the heat transfer tubes above the bottleneck.

3. 3.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con la reivindicación 2, en el que los lechos de catalizador están localizados dentro de los tubos de transferencia de calor y cada uno de dichos tubos de transferencia de calor comprende un soporte (115) localizado en la parte inferior de cada uno de los tubos de transferencia de calor por encima del cuello de botella para soportar los lechos de catalizador. A heat exchange reactor according to claim 2, wherein the catalyst beds are located within the heat transfer tubes and each of said heat transfer tubes comprises a support (115) located in the part bottom of each of the heat transfer tubes above the bottleneck to support the catalyst beds.

4. Four.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con la reivindicación 3, que comprende, además, un espaciador (116) localizado entre el cuello de botella y el soporte para adaptar la altura del soporte. A heat exchange reactor according to claim 3, further comprising a spacer (116) located between the bottleneck and the support to adapt the height of the support.

5. 5.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dicho soporte y dicho espaciador son una unidad integrada. A heat exchange reactor according to claim 4, wherein said support and said spacer are an integrated unit.

6. 6.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos una de la primera y de la segunda cabecera de tubo tiene una forma cóncava. A heat exchange reactor according to any one of the preceding claims, wherein at least one of the first and second tube heads has a concave shape.

7. 7.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la segunda cabecera de tubo tiene una forma elipsoidal, de manera que la carga de los tubos de transferencia de calor está distribuida hacia el borde de dicha segunda cabecera de tubo. A heat exchange reactor according to any one of the preceding claims, wherein the second tube header has an ellipsoidal shape, such that the load of the heat transfer tubes is distributed towards the edge of said second header of tube.

8. 8.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos una de la primera y la segunda cabecera de tubo está aislada (117) sobre al menos un lado de la cabecera de tubo. A heat exchange reactor according to any one of the preceding claims, wherein at least one of the first and the second tube header is insulated (117) on at least one side of the tube header.

9. 9.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo la reivindicación 8, en el que el aislamiento (117) está localizado sobre el lado de la al menos una de la primera y la segunda cabecera de tubo, que mira hacia la segunda cámara de fluido y el espesor del aislamiento está adaptado para que el aislamiento tenga una superficie sustancialmente plana sobre la cara del aislamiento que está mirando hacia la segunda cámara de fluido. A heat exchange reactor according to claim 8, wherein the insulation (117) is located on the side of the at least one of the first and the second tube header, which faces the second fluid chamber and the Insulation thickness is adapted so that the insulation has a substantially flat surface on the face of the insulation that is facing the second fluid chamber.

10. 10.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9, en el que la parte de cada uno de los tubos de transferencia de calor, que está localizada en la segunda cámara de fluido entre la primera y la segunda cabecera de tubo y el aislamiento, es sustancialmente de la misma longitud. A heat exchange reactor according to any one of claims 8 to 9, wherein the part of each of the heat transfer tubes, which is located in the second fluid chamber between the first and the second header tube and insulation, is substantially the same length.

11. eleven.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho sellado comprende para cada tubo de transferencia de calor una caja de relleno (119) con cuerda de empaquetadura (120) que está comprimida alrededor del tubo de transferencia de calor por medios de compresión (121). A heat exchange reactor according to any one of the preceding claims, wherein said sealing comprises for each heat transfer tube a filling box (119) with packing cord (120) that is compressed around the tube of heat transfer by compression means (121).

12. 12.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos uno de los tubos de transferencia de calor está provisto con medios de fijación (122, 130) en la parte superior, permitiendo de esta manera la elevación de al menos todos los tubos de intercambio de calor y la segunda cabecera de tubo. A heat exchange reactor according to any one of the preceding claims, wherein at least one of the heat transfer tubes is provided with fixing means (122, 130) at the top, thereby allowing the elevation of at least all heat exchange tubes and the second tube header.

13. 13.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha pared de reactor forma al menos una primera sección tubular (124) dispuesta por la parte superior de la segunda cámara de fluido, una segunda sección tubular (125) dispuesta por la parte media de la segunda cámara de fluido y una tercera sección tubular (126) dispuesta por la parte inferior de la segunda cámara de fluido, teniendo dichas primera y tercera secciones tubulares un diámetro mayor que la segunda sección tubular para permitir que al menos dos cámaras anulares distribuyan de una manera uniforme el fluido hacia y desde los al menos dos orificios de fluido en la segunda cámara de fluido y hacia y desde la parte inferior y superior de la superficie de los tubos de transferencia de calor. A heat exchange reactor according to any one of the preceding claims, wherein said reactor wall forms at least a first tubular section (124) disposed by the upper part of the second fluid chamber, a second tubular section ( 125) arranged by the middle part of the second fluid chamber and a third tubular section (126) disposed by the bottom of the second fluid chamber, said first and third tubular sections having a diameter greater than the second tubular section to allow that at least two annular chambers distribute the fluid evenly to and from the at least two fluid holes in the second fluid chamber and to and from the bottom and top of the surface of the heat transfer tubes.

14. 14.: Un reactor de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende, además, un revestimiento (127) dispuesto alrededor de los tubos de transferencia de calor dentro de la segunda cámara de fluido, teniendo dicho revestimiento perforaciones (129) para distribución uniforme del fluido hacia y desde los al menos dos orificios de fluido en la segunda cámara de fluido y hacia y desde la parte inferior y superior de la superficie de los tubos de transferencia de calor. A heat exchange reactor according to any one of the preceding claims, further comprising a coating (127) disposed around the heat transfer tubes within the second fluid chamber, said coating having perforations (129) for uniform distribution of the fluid to and from the at least two fluid holes in the second fluid chamber and to and from the bottom and top of the surface of the heat transfer tubes.

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