JPS60179131A - アンモニア合成或いはメタノ−ル合成のための発熱的、触媒的反応を実施するための装置 - Google Patents

アンモニア合成或いはメタノ−ル合成のための発熱的、触媒的反応を実施するための装置

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JPS60179131A JP59250693A JP25069384A JPS60179131A JP S60179131 A JPS60179131 A JP S60179131A JP 59250693 A JP59250693 A JP 59250693A JP 25069384 A JP25069384 A JP 25069384A JP S60179131 A JPS60179131 A JP S60179131A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、耐高圧ジャケットおよび上部閉鎖カバー全備
えた挿入体とから成り、この挿入体のジャケットが少く
とも二つの互いに重なり合って設けられた触媒容器を外
側から内側へと行われる半径方向のガス流のだめのガス
透過性の内壁と外壁とを備えた環状の円筒状の配役で、
かつガス／ガス−熱交換器全第一お工び第二の触媒容器
の内側で中央において管束の様式で備えている様式のア
ンモニア合成或いはメタノーレ ル合成用の発熱的かつ触媒的反応全実施するための装置
に関する。
従来の技術 アンモニアおよびメタノール全生産するだめの触媒によ
る高圧合成に発熱工程である。このような工程が、最適
な反応、即ち最適な変換のための熱挙動が達せられるよ
うな温度で行われるように久しい以前から努力が払われ
て来た。
最も好都合な反応温度の維持は反応の際著しく発熱する
反応ガス全冷却することに工って行われて米だ。新鮮ガ
スが５００℃以上の温度で第一の触媒／ｉに与えられな
ければならないので、この新鮮ガス全熱い反応ガスと直
接熱交換して加熱するように努力が払われて来た。
反応ガスの冷却に、冷却蛇ｇを備えた触媒管型炉或いに
有室炉（Ｖｏｌｌｒａｕｍｏｆｅｎ　）　における触媒
物質内工程と同様に反応が殆んど等温で行われるように
、或いに冷却が全触媒物質が分割されている単個の触媒
パックに応じて段階的に行われるように実施されている
。
上記の諸種の要件を解決するため多数の装置および炉タ
イプが公知になっている。例えば、触媒物質を多数の層
にして相互に上下に設け、中間９間に加熱される新鮮ガ
スのだめの背型−熱交換器を組込み、反応温度を低下さ
せることが知られている。
ドイツ連邦共和国公開特許公報第５０２６１９９号によ
り、中央に中間熱交換器を備えている軸方向−半径方向
型反応器が公知になっている。
この反応器にあってば、冷い新鮮ガスは下方から上方へ
と管に沿い順次個々の中間熱交換器を流れ、熱い反応ガ
スはジャケットに沿って看の周囲を流れる。中間熱交換
器の各々は中央で背型の触媒パケットの下方部分円に設
けられている。触媒パケットおよび熱交換器は、予め当
該触媒パケットを空にし、解体してからでなくては谷熱
交換器を解体できないように組込まれている。真上、個
々の熱交換器間に弾性的な中間部材を必要とし、この中
間部材は次の中間熱交換器が故障して解体するのに先立
って先ず解体せねばならない。更に、触媒を交換する際
この触媒全下方へと反応槽から除去することが不可能で
ある。熱又換器（ｉ−解体する以前に前もって触媒パケ
ットを解体しておかなければならないと云う事実に必然
的に、耐高圧ジャケットの閉鎖カバーを全断面にわたっ
て解体すること？余儀なくする。凹んでいる蓋は使用で
＠ない。
従来の構造様式で層状に熱交換器が内蔵されている他の
一般に公知の炉タイプに、複雑ながつ交換しにくい装置
を必要とし、アンモニア合成或いはメタノール合成作業
中温度差２工び圧力差が大きい場合の封隙が困難である
と云う欠点がある。
発明が解決しようとする問題点 本発明の根底金なす課題は、公知の構造の欠点を克服す
る新しい反応器の構造全提供することである。
問題点を解決するための手段 上記の課題は本発明により、特許請求の範囲第１項に記
載した構造的な構成に相応する特徴を備えた、アンモニ
ア合成或いはメタノール合成のための発熱的、接触的ガ
ス反応を行うだめの装置によって解決される。
本発明の構成にＬ９中央の案内管は混合ガスのための供
給導管によって囲繞されている。
発明の効果 以下に図面によって詳しく述べる本発明による装ｆｉｌ
あっては、一方でぼ熱交換器が使用されるガス量と必要
なガス速度とに相応して最適な直径／長さ比率で構成さ
れるので、アンモニアコンバータ内における最適な熱交
換が達せられ、他方この装置にあっては触媒層内への熱
交換器の組込みの構造的な単純化と炉挿入体と熱交換器
の作業操作の容易性が達せられる。
特に、中間熱交換器の外径を本発明に、Ｃす低減するこ
とにより、中間熱交換器と触媒ノｉとがもはや一つのユ
ニット全形成せずに、ばらばらにコンバータ内に組込み
および解体可能である。
中間熱交換器或いは触媒に支障を米だした際、各々を自
体反応器から取外すことが可能である。
熱交換器を経て行われる煩雑な触媒充填および取出しは
必要ない。
本発明にニジ熱交換益金中央の触媒層の真中に組込むこ
とにより、熱変換器をその都度の最適な寸法で、即ち最
善の熱伝達値が達せられるような寸法および最も経済的
な管寸法で構成することが可能となる。熱交換器の直径
はもはやコンバータの直径に左右されることがない。公
知の工９に熱交換器にあって管内のガス速度と管相互の
間の間隙幅との関係金最適な熱交換が行われるように維
持することが可能である。
更に本発明による装置にあっては、上記の欠点の回避の
下に、熱交換器を直径２ｍもしくにそれ以上の直径全備
えたコンバータ内の触媒容器の中央に最適に組込みこと
が可能である。閉鎖部は、公知の取扱いが容易な着金使
用することを可能にする直径に寸法全設定できる。これ
によって、組立時間が短縮され最適な作業持続時間が達
せられる。
実施例 以下に添付図面に図示した実施例につき不発明を詳説す
る。
アンモニア合成或いはメタノール合成のだめの発熱的、
接触的ガス反応を実施するだめの装置に、本質的に凹状
に形成された蓋２全備えた耐高圧ジャケット１お工び触
媒容器４，４とガス／ガス−熱交換器５．５”ｉ含んで
いる挿入体３とから成る。装置の作動状態におけるガス
路に関しては個々の構造要素相互の構造的な関連の下で
説明？行う。
耐高圧ジャケット１内に設けられたガス流入接続′Ｈ６
？介して、循環−ガス−ここでは新鮮カスと称するｍ−
が低温で耐高圧ジャケット同に入り、この耐高圧ジャケ
ット１と挿入体３との間の環状空間内を上方へと流れる
。この環状空間内で流動する途上でガスは同時に耐高圧
ジャケラ）Ｔｈ内から帝却する。挿入体乙の上部の空Ｗ
ｒ７から新鮮ガスは中央の案Ｖ′３管８同へと再び下方
へと転向して第一のガス／ガス−熱交換器５の管底部９
の前方へと案内される。覆いフード１０は第一のガス／
ガス−熱交換器５の下方管底部において加熱されるべき
新鮮ガス？ガス／ガスー熱交換器の管内に導く。この第
一のガス／ガス−熱交換器５は中央で第二の触媒層のた
めの容器４′の全長にわたって延びている。
上方の管底部１１は第一の触媒層のための容器４同の第
二のガス／ガス−熱交換器５′の下方管底部１２お工び
金属板１５と共に既に部分的にＤＯ熱された新鮮カスの
温度調節のための室１４を形成している。この室１４内
に導管１５が開口しており、この導管を介して冷い新鮮
ガスが既に部分的に加熱された一新鮮ガスに混合される
。
室１４から部分的に加熱された新鮮ガスｒＸ、第二のガ
ス／ガス−熱交換器５′の管を通り第一の触媒層のだめ
の容器４の上方の空所６内に流入する。この空所には、
必倭な場合第二の″ガス／ガスー熱交換器から流出する
加熱された新鮮ガスの温度をあえて低下させることが可
能であるように、冷カスのための図示していない導管が
開口している。空所１６から来る一定の温度に調節され
た新鮮ガスは再び方向転換され、下方へと挿入体６と触
媒容器４の穿孔された外壁間の空所１７内に流入する。
ここから新鮮ガスは触媒充填部１８に分配堰れ、環状室
１９に対して半径方向でそこから転回して上方へと流れ
て第二のカス／ガス−熱交換器５のジャケット空間内に
達する。第一の触媒光横部円での発熱反応によって著し
く　７１１１１熱されて反応ガスとなった循環ガスは加
熱されるべき新鮮ガスと直接熱交換しｌがらガス／ガス
−熱交換器５′の管内に流入する。ガス流は熱交換器を
眞遇した後空所２０内に達し、そこから転向して挿入体
６と触媒容器４′の穿孔された外壁との間の空所２１内
に達する。ガスの触媒充填部と第一のガス／ガス−熱交
換器のジャケット空間を経る流れは第一の触媒層と第二
のガス／ガス−熱交換器に関しての行程と類似して行わ
れる。第一のガス／ガス熱交換器５のジャケット空間か
ら流出する部分的に冷却された反応ガスはベル形部２２
によって集められ、接続管２３を経て耐高圧ジャケット
から導出される。
両ガス／ガスー熱交換器５．５″は案内′ｇ８と固く、
即ち浴接によｔ）結合されており、下方の触媒層６４の
内壁の上縁邪に載っている。側熱交換器にここから片側
で伸びることが可能であり、しかもこの場合両熱交換器
に損傷を招く熱による伸びを伴うことがない。第二の熱
交換器の上方の管底部２３の封隙と第一の触媒容器の蓋
もしくに挿入蓋における案内管の封隙はパツキンに、ｃ
、ｐ公知様式で行われる。
本発明にとって重要なことに、側熱交換器と案内管とが
一つのユニニラ）を形成し、このユニットの固定点がユ
ニットのほぼ中央部に存在しており、したがって側熱交
換器のそれらの熱さらされる部分が自由伸長可能である
ことでるる。
【図面の簡単な説明】
図面に本発明による装置の一実施例？示す図である。 図中符号に １カす １・壷高圧ジャケット 八 ２・・開鎖蓋 ３・・挿入体 ４．４・・触媒容器 ５．５′・・カス／ガス−熱交換器 ７・・空所 ８・・案内管 ？・・管底部 １０−・覆いフード １１・・終端管底部 １２・・初端管底部 １５拳拳ジヤケツト板 代理人　江　崎　光　好 代理人　江　崎　元　史 第１頁の続き ■Ｉｎｔ、Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番号Ｃ０７Ｃ
３１１０４７４５７−４Ｈ ［相］発　明　者　ハンスーディーテル・　ドイツ連邦
共和国、マルクス　トラーセ、１９３ ドルトムント　７龜オーベルホーフス

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　本質的に耐高圧ジャケット（１）と上部の閉鎖蓋
    （２）全備えた挿入体（５ンから成ジ、この挿入体が外
    方から内方へと行われる半径方向のガス流動のだめのガ
    ス透過性の内壁と外壁と全備えた環状で円筒形状に上下
    に配設された少くとも二つの触媒容器（４，４’）と、
    第一と第二の触媒容器の内部中央で管束構造の様式で設
    けられた二つのガス／ガス−熱又換器（５，５’）と金
    有する、アンモニア合成或いはメタノール合成のだめの
    発熱的、接触的ガス反応【行うための装置において、ａ
    ）挿入体（５）の上方の空所（７）から、この挿入体に
    対してパツキンにエフ封隙された状態で、第一のガス／
    ガス−熱交換器（５）の下方の管底部（９）に至るまで
    延びている中央の案内管（８）が設けられていること、 ｂ）中央の案内管（８ンからガスを転向するだめの下方
    の管底部（９ンの下方に被いフード（１０）が設けられ
    ていること、 Ｃ）熱交換器ジャケットｔｗする第一のカス／ガス−熱
    交換器（５）の管束が管束よりも短い長さで設けられて
    おり、したがって両側においてガス人口とガス出口とが
    形成され、この場合第一のガス／ガス熱交換器の終端管
    底部（１１）がガス密に一体に案内管（８）を囲、繞し
    ており、かつガス密に第二の触媒層のための容器（４′
    ）の内壁に載っていること、 ｄ）第一のガス／ガス−熱交換器（５）の終端管底部（
    １１）、第二のガス／ガス−熱交換器（５′ンの初端管
    底部（１２）およびジャケット板（１５）とから成り、
    かつ混合ガスのだめの自己の供給導管出口（１５）ｋ備
    えた室（１４）が設けられていること、 ｅ）両側においてガス入口とガス出口全形成する工うに
    、第一の触媒容器（４ンの長さよりも大＠ｌ長さを持ち
    、管束ニジも小さな長さを有する熱又換器ジャケットお
    よび管底部（２幻全備えたガス／ガス−熱交換器（５′
    ンの管束が設けられており、この場合第二のガス／カス
    −熱交換器の初端菅底部板（１２）が気密に一体的に案
    内管（８ン全囲撓しており、終端底部が二つの）くツキ
    ンバケットに介して第一の触媒容器（４）の案内管（８
    ）とフランジ（２４ンに対して気密に摺動可能でらる、 ことｆｃ特徴とする、上記装置。 Ｚ　中央の案内ｆ（８）”ｋ第一の触媒層の内で環状に
    囲繞している混合ガスのだめの供給導管（２５）が設け
    られている、特許請求の範囲第１項に記載の装置。
JP59250693A 1983-11-29 1984-11-29 アンモニア合成或いはメタノ−ル合成のための発熱的、触媒的反応を実施するための装置 Granted JPS60179131A (ja)

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DE3343114A DE3343114C2 (de) 1983-11-29 1983-11-29 Vorrichtung zur Durchführung exothermer, katalytischer Gasreaktionen für die Ammoniak- oder Methanol-Synthese

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JPS60179131A true JPS60179131A (ja) 1985-09-13
JPH0432693B2 JPH0432693B2 (ja) 1992-06-01

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JP59250693A Granted JPS60179131A (ja) 1983-11-29 1984-11-29 アンモニア合成或いはメタノ−ル合成のための発熱的、触媒的反応を実施するための装置

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US (1) US4976928A (ja)
EP (1) EP0143280B1 (ja)
JP (1) JPS60179131A (ja)
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