KR20030072623A - 발열 반응 시스템 - Google Patents

발열 반응 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20030072623A
KR20030072623A KR20037010312A KR20037010312A KR20030072623A KR 20030072623 A KR20030072623 A KR 20030072623A KR 20037010312 A KR20037010312 A KR 20037010312A KR 20037010312 A KR20037010312 A KR 20037010312A KR 20030072623 A KR20030072623 A KR 20030072623A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reactor
heat exchanger
tube
reaction
heat exchange
Prior art date
Application number
KR20037010312A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100821417B1 (ko
Inventor
빌릭배리
바리아부펜드라라니바이
Original Assignee
사이언티픽 디자인 컴파니 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=34394967&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20030072623(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 사이언티픽 디자인 컴파니 인코포레이티드 filed Critical 사이언티픽 디자인 컴파니 인코포레이티드
Publication of KR20030072623A publication Critical patent/KR20030072623A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100821417B1 publication Critical patent/KR100821417B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0476—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more otherwise shaped beds
    • B01J8/048—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more otherwise shaped beds the beds being superimposed one above the other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0496—Heating or cooling the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/067—Heating or cooling the reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D301/00—Preparation of oxiranes
    • C07D301/02—Synthesis of the oxirane ring
    • C07D301/03—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
    • C07D301/04—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen
    • C07D301/08—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen in the gaseous phase
    • C07D301/10—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen in the gaseous phase with catalysts containing silver or gold
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • F28D7/0083—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium
    • F28D7/0091—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium the supplementary medium flowing in series through the units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/1607—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00212—Plates; Jackets; Cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00522—Controlling the temperature using inert heat absorbing solids outside the bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/0053—Controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
    • B01J2219/185—Details relating to the spatial orientation of the reactor vertical

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

반응기(1) 및 열교환기(7) 조립체가 제공된다. 열교환기(7)는 반응기 탈출 헤드(6)에 일체식으로 부착되고, 반응기(1)로부터의 반응 가스를 즉시 냉각하도록 구성되어 있다.

Description

발열 반응 시스템 {EXOTHERMIC REACTION SYSTEM}
에틸렌을 산화시켜 산화에틸렌을 형성하는 것은 쉘/관 반응기 안에서 행하는 것이 통상적이다. 은을 포함하는 적절한 고체 촉매를 세장형 관 안에 배치하고, 반응 조건에서 반응 가스를 통과시켜 촉매와 접촉하게 한다. 순환 유체를 쉘측에 공급하여 발열 반응에서 생기는 열을 제거한다.
완전 산화 가능성을 최소화하고 포름알데히드 및/또는 아세트알데이드의 형성과 같은 원하지 않는 부반응을 최소화하기 위해서는, 필요한 반응이 종료된 후에 반응 가스 혼합물이 신속히 냉각되는 것이 중요하다. 상기 생성물은 산화에틸렌 생성물로부터 분리하기 어렵기 때문에, 그러한 생성물이 형성되면 순도 문제가 생긴다.
선행 기술에서 이 문제가 인식되었으며, 제안된 해결책 중 하나로는 반응기 관의 최종 섹션을 사용하여 반응기 가스를 냉각시키는 것이 있다. 미국 특허 제4,061,659호에서는, 표면적이 0.1 m2/g 이하인 불활성 내화 입자로 채워진 냉각구역을 반응 구역 옆에 마련하는 것을 제안하고 있다.
영국 특허 제1,449,091호에 따르면, 3개의 개별 구역으로 분할된 관형 반응기가 제공된다. 반응 가스가 관들을 통과하는데, 관들은 제1 섹션에서 불활성 물질로 충전되어 예열 구역이 제공되고, 제2 섹션에서는 촉매로 충전되어 반응 구역이 제공되며, 제3 섹션에서는 불활성 물질로 충전되거나 충전되지 않은 상태로 있어 냉각 구역이 제공된다.
미국 특허 제4,921,681호는 예열, 반응 및 냉각 구역을 형성하는 관형 반응기를 제공한다.
보다 최근의 미국 특허 제5,292,904호에도, 마찬가지로 관들이 예열 구역, 반응 구역 및 충전된 최종 냉각 구역으로 분할되어 있는 관형 반응기가 기재되어 있다.
본 발명은, 분자 상태의 산소 및 에틸렌을 반응시켜 산화에틸렌을 형성하는 것과 같은 발열 반응을 수행하는 데에 유용한 반응기 및 냉각기 조립체에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 반응기 및 냉각기 조립체의 개략도이다.
본 발명에 따르면, 제작 및 조작이 저렴하고 반응 가스를 신속히 냉각시키는 개선된 반응기 및 냉각기 조립체가 제공된다. 열교환기와 조합된 통상적인 형태의 관형 반응기가 제공되며, 상기 열교환기는 관형 반응기의 배출 헤드와 통합되어 있고 반응 가스를 냉각시키도록 구성되어 있다.
도면을 참조하면, 반응기(1)는 산화에틸렌 생산에 통상적으로 사용되는 형태의 쉘/관 반응기이다. 다수의 세장형 관(2)이 반응기 안에 마련되어 있으며, 이들 관의 유입 단부는 관 시트(3)에, 유출 단부는 관 시트(4)에 부착되어 있다. 반응기 탈출 헤드(6)와 마찬가지로 반응기 유입 헤드(5)가 마련되어 있다.
쉘/관 열교환기(7)가 반응기 탈출 헤드(6)에 부착 및 통합되어 있으며, 열교환기(7)와 연통하는 개구가 탈출 헤드(6)에 마련되어 있고, 편리하게는 열교환기(7)가 상기 개구 주위에서 탈출 헤드(6)에 용접되어 반응기와 함께 일체형 구조를 형성한다. 열교환기(7)에는 관(8)이 마련되어 있으며, 표시된 바와 같이 이 관(8)은 관 시트(9 및 10)에 부착되어 있다. 열교환기 탈출 헤드(11)가 마련되어 있다.
실시 중에는, 에틸렌과 같은 반응 가스, 산소 및 밸러스트 가스가 라인(12)을 통해 반응기(1) 안으로 도입되어 반응 조건에서 반응기 관(2)을 통과하며, 이 반응기 관(2)은 적절한 은 촉매로 충전되어 있다. 순환하는 물과 같은 열전달 유체에 의해 반응열이 제거되며, 이 열전달 유체는 라인(13)을 통해 반응기(1)의 쉘측으로 도입되어 라인(14)을 통해 제거된다.
반응 가스는 산화에틸렌 생산이 이루어지는 관(2)을 통과하며, 관(2)을 탈출하고 나면 탈출 헤드(6)로 이동한다. 그 후, 열교환기(7)의 관(8)으로 이동하고 나서 곧 냉각되어 더 이상의 산화 및 이성질화가 방지된다. 냉각 유체가 라인(15)을 통해 냉각기(7)의 쉘측으로 도입되어 라인(16)을 통해 제거된다. 물은 적절하고 선호되는 냉각 유체이다. 냉각된 반응 가스는 라인(17)을 통해 냉각기(7)를 통과한 후, 생성물의 회수 및 다양한 성분의 재순환을 위해 통상적인 방식으로 처리된다.
본 발명의 반응기 및 냉각기 조립체의 한 가지 잇점은, 반응기 관이 냉각 기능을 위해 사용되었던 종래의 제안에서 제약 없이 열교환기(7)를 반응 가스 냉각에 있어서의 최대 효율에 맞게 설계할 수 있다는 점이다. 반응기(1) 열 제거와는 무관하게 열교환기(7)에 대하여 유량, 온도 등이 개별적으로 조절된다.
열교환기 관(8)은 불활성 고체로 충전될 수 있지만, 고체 재료로 충전되지 않는 것이 바람직하다.
열교환기를 반응기 헤드에 직접 부착함으로써 효율적인 냉각기 설계 및 우수한 구조적 통합성이 가능해지고 반응 가스의 즉시 냉각이 보장되는데, 왜냐하면 열교환기가 반응기에 인접해 있기 때문이다.
관(8) 내부에서의 냉각은 반응기(1)의 조작 상태와는 무관한데, 왜냐하면 열교환기(7) 안의 열교환 유체가 반응기(1)의 상태에 제한되지 않기 때문이며, 이는 반응기(1)의 관(2)의 연장부로서 냉각 구역이 마련되는 경우와 마찬가지이다. 따라서, 반응기(1) 내부의 상태가 변하더라도 촉매의 수명 사이클 전체에 걸쳐 열교환기(7) 안에서 최적의 상태가 유지될 수 있다.
또한, 열교환기(7)를 반응기(1)의 일체형 부품으로 구성함으로써 반응기 탈출 헤드(6)에서의 체류 시간이 최소화되므로, 반응 가스를 별도의 외부 열교환기로 운반하기 위한 도관이 마련되어 있는 통상적인 실시의 경우와는 달리 부산물 형성 시간이 제한된다.
본 발명의 개선된 반응기 및 열교환 냉각기 조립체는, 반응물이 쉘/관 반응기 안의 반응기 관 내부에 충전되어 있는 촉매와 접촉하는 관형 반응기 안에서 일어나는 산화와 같은 발열 반응에 일반적으로 유용하다. 에틸렌이 산화되어 산화에틸렌으로 되는 것이 주요 예이다.
본 발명의 조립체의 일부를 포함하는 반응기는, 산화에틸렌 생산과 같은 발열 반응 기술에서 일반적으로 이용되는 형태이다. 통상적으로, 그러한 반응기는 반응 가스를 유입시키는 상부 유입 헤드와, 반응 생성물을 탈출시키는 탈출 헤드를 포함한다. 적절한 촉매로 충전된 다수의 관을 지지하기 위한 관 시트가 마련되어 있으며, 상기 관을 반응 기체가 통과하고, 상기 관 안에서 필요한 반응이 일어난다. 산화에틸렌 생산의 경우에는 직경이 15 내지 20 피트인 반응기가 통상적이며, 수천수만개, 예를 들면 2만개 이상의 반응관이 관 시트에 의해 반응기 내부에 지지된다. 관의 길이는 40 피트일 수 있으며, 예를 들면 20 내지 40 피트의 범위일 수 있고, 관의 외경은 예컨대 1 내지 2 인치일 수 있다. 발열 반응의 열을 제거하기 위해 열전달 매체가 마련된다. 물, 다우섬(dowtherm) 등을 비롯한 다양한 유체를 사용할 수 있다.
본 발명의 조립체에 핵심적인 것은 관형 반응기의 탈출 헤드에 통합되는 열교환기가 마련되는 것으로, 이 열교환기는 탈출 헤드(6) 안에 위치하는 개구를 갖고, 용접 등에 의해 탈출 헤드 주위에 부착된다. 도면에는, 일체 연결식 열교환기가 열교환기(7)로서 표시되어 있다. 일반적으로, 열교환기는 직경이 약 4 피트 내지 8 피트 범위일 수 있으며, 상부 관 시트 및 하부 관 시트에 의해 지지되는 관들을 수용하고, 이들 관은 개수가 800 내지 약 3000개의 범위, 외경이 약 1 인치 내지 약 1.75 인치이다. 반응 혼합물의 온도를 소정 온도(이 온도 미만에서는 다양한 부산물의 추가적인 산화 및/또는 생산이 일어남) 아래로 신속히 하강시키기 위해, 열교환기의 관들을 냉각하는 열교환 유체가 제공된다. 이 열교환 유체는 물인 것이 바람직하다.
통상적인 담지형 은 촉매가 반응기 관 안에 충전된다. 적절한 촉매 및 사용 조건은, 예를 들면 미국 특허 제5,504,052호, 제5,646,087호, 제5,691,269호, 제5,854,167호 등(이들 특허의 내용을 본 명세서에 참고로 인용함)에 기재되어 있다.
상기 조립체의 반응부는 당업계에 잘 알려져 있는 재료로 이루어져 있다. 열교환기 부분은 탄소강 또는 듀플렉스 스틸로 제조되는 것이 바람직하고, 그 안에 수용되는 관은 충전되지 않고 개방된 것이 바람직하지만, 필요하다면 알루미나 등과 같은 불활성 충전물을 사용할 수 있다.
예컨대 산화에틸렌의 생산에 사용되는 관형 반응기는 잘 알려져 있으며, 그러한 반응기는 상기 조립체의 반응기 부분을 포함할 수 있다.
에틸렌을 산화시켜 산화에틸렌을 형성하기 위해 구성된 본 발명의 조립체의 한 가지 구체적인 예가 첨부 도면에 나타나 있다. 반응기(1)와 냉각기(7)의 구성 재료는 탄소강이다. 반응기는 직경이 16.5 피트이고, 관 시트(3 및 4)에 의해 지지되는 관을 수용하며, 8809 반응기 관은 길이가 약 27 피트이고, 각 관의 외경은 1.5 인치이다.
반응기(1)의 하부 탈출 헤드(6)에는 열교환기(7)가 용접되어 있다. 열교환기는 직경이 약 6 피트이고, 길이가 약 10 피트이며, 헤드(6) 안의 5.7 피트 직경의 개구에 용접되어 있다. 충전 고체를 수용하지 않아 개방되어 있는 1468 관이 관 시트(9 및 10)에 의해 열교환기(7) 안에 지지되어 있다. 관의 외경은 1.25 인치이다.
라인(15)에 의해 도입되고 라인(16)에 의해 제거되는 냉각용 열교환 유체는 물이다.
일반적으로, 헤드(6)를 통해 반응기(1)로부터 탈출하는 반응 가스는 420℉ 내지 540℉ 범위의 온도에 있다. 본 발명의 조립체의 사용에 따르면, 이들 가스는 열교환기(7) 안에서 추가적인 반응이 일어나는 온도 아래로, 즉 420℉ 이하로 거의 순간적으로 냉각된다. 반응 가스는 거의 반응기(1)로부터의 탈출 반응 온도에서 열교환기(7)로 들어가고, 라인(17)을 통해 탈출 헤드(11)에 의해서 열교환기(7)를 탈출한다. 본 발명의 실시에 따르면, 라인(17)을 통해 탈출하는 반응 가스 혼합물은 생성물을 분리 및 회수하고, 반응하지 않은 에틸렌, 산소 및 밸러스트 가스와 같은 혼합물 성분을 재순환시키기 위한 공지된 절차에 따라 처리된다.

Claims (3)

  1. 유입 헤드 및 유출 헤드가 있는 관형 반응기와, 이 반응기 안에서 유입 단부 관 시트 및 유출 단부 관 시트에 의해 지지되는 촉매로 충전된 반응관과, 상기 유출 헤드 시트에 일체식으로 부착된 관형 열교환기를 포함하고, 상기 유출 헤드 시트에 개구가 형성되어 반응 가스 혼합물이 상기 반응기로부터 상기 열교환기로, 그리고 상기 열교환기 안의 관을 통해 이동하여 상기 반응 가스가 상기 열교환기로 도입되는 열교환 유체와의 직접 열교환에 의해 냉각되는 반응기 및 열교환 냉각기 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반응기와 열교환기 모두의 안에 있는 관들을 수냉하기 위한 수단이 마련되어 있는 것인 반응기 및 열교환 냉각기 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 반응기는 담지형 은 촉매로 충전되어 있는 것인 반응기 및 열교환 냉각기 조립체.
KR1020037010312A 2001-02-08 2002-01-24 발열 반응 시스템 KR100821417B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/779,030 2001-02-08
US09/779,030 US7294317B2 (en) 2001-02-08 2001-02-08 Exothermic reaction system
PCT/US2002/002197 WO2002063230A1 (en) 2001-02-08 2002-01-24 Exothermic reaction system
CA2435737A CA2435737C (en) 2001-02-08 2003-07-18 Exothermic reaction system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030072623A true KR20030072623A (ko) 2003-09-15
KR100821417B1 KR100821417B1 (ko) 2008-04-10

Family

ID=34394967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037010312A KR100821417B1 (ko) 2001-02-08 2002-01-24 발열 반응 시스템

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7294317B2 (ko)
EP (1) EP1358441B2 (ko)
JP (1) JP5068415B2 (ko)
KR (1) KR100821417B1 (ko)
CN (1) CN1291212C (ko)
BR (1) BR0207108B1 (ko)
CA (1) CA2435737C (ko)
TW (1) TW592831B (ko)
WO (1) WO2002063230A1 (ko)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0203994B1 (pt) 2001-02-05 2011-10-04 método e aparelho adaptado para continuamente otimizar sistemas de rede de reservatório, poço e superfìcie.
DE102004018267B4 (de) * 2004-04-15 2007-05-03 Man Dwe Gmbh Reaktoranordnung zur Durchführung katalytischer Gasphasenreaktionen
US20070154377A1 (en) * 2005-12-22 2007-07-05 Rekers Dominicus M Process for the removal of combustible volatile contaminant materials from a process stream
US20070203352A1 (en) * 2005-12-22 2007-08-30 Bolk Jeroen W Method Of Installing An Epoxidation Catalyst In A Reactor, A Method Of Preparing An Epoxidation Catalyst, An Epoxidation Catalyst, A Process For The Preparation Of An Olefin Oxide Or A Chemical Derivable From An Olefin Oxide, And A Reactor Suitable For Such A Process
US7459589B2 (en) * 2005-12-22 2008-12-02 Shell Oil Company Process for the preparation of an alkylene glycol
US20070213545A1 (en) * 2005-12-22 2007-09-13 Bolk Jeroen W Method Of Installing An Epoxidation Catalyst In A Reactor, A Method Of Preparing An Epoxidation Catalyst, An Epoxidation Catalyst, A Process For The Preparation Of An Olefin Oxide Or A Chemical Derivable From An Olefin Oxide, And A Reactor Suitable For Such A Process
US20070197808A1 (en) * 2005-12-22 2007-08-23 Bolk Jeroen W Method Of Installing An Epoxidation Catalyst In A Reactor, A Method Of Preparing An Epoxidation Catalyst, An Epoxidation Catalyst, A Process For The Preparation Of An Olefin Oxide Or A Chemical Derivable From An Olefin Oxide, And A Reactor Suitable For Such A Process
US20070151451A1 (en) * 2005-12-22 2007-07-05 Rekers Dominicus M Process for the cooling, concentration or purification of ethylene oxide
US7750170B2 (en) * 2005-12-22 2010-07-06 Shell Oil Company Process for mixing an oxidant having explosive potential with a hydrocarbon
US20070203350A1 (en) * 2005-12-22 2007-08-30 Bolk Jeroen W Method Of Installing An Epoxidation Catalyst In A Reactor, A Method Of Preparing An Epoxidation Catalyst, An Epoxidation Catalyst, A Process For The Preparation Of An Olefin Oxide Or A Chemical Derivable From An Olefin Oxide, And A Reactor Suitable For Such A Process
US20070197801A1 (en) * 2005-12-22 2007-08-23 Bolk Jeroen W Method of installing an epoxidation catalyst in a reactor, a method of preparing an epoxidation catalyst, an epoxidation catalyst, a process for the preparation of an olefin oxide or a chemical derivable from an olefin oxide, and a reactor suitables for such a process
US20080154052A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-26 Jeroen Willem Bolk Method of installing an epoxidation catalyst in a reactor, a method of preparing an epoxidation catalyst, an epoxidation catalyst, a process for the preparation of an olefin oxide or a chemical derivable from an olefin oxide, and a reactor suitable for such a process
US20080154051A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-26 Jeroen Willem Bolk Method of installing an epoxidation catalyst in a reactor, a method of preparing an epoxidation catalyst, an epoxidation catalyst, a process for the preparation of an olefin oxide or a chemical derivable from an olefin oxide, and a reactor suitable for such a process
WO2009116977A2 (en) * 2007-12-18 2009-09-24 Dow Technology Investments Llc Tube reactor
CA2712985C (en) 2008-01-25 2016-08-09 Dow Technology Investments Llc Reflux condenser
US20100185001A1 (en) 2009-01-19 2010-07-22 Van Maaren Wouter Process and apparatus for the production of ethylene oxide
CN102133512B (zh) * 2010-01-21 2013-05-15 华东理工大学 适用于气相放热反应的反应器
DE102014004786B4 (de) 2014-04-02 2021-09-30 Clariant International Ltd. Alkalimetall-modifizierter Vanadium-Phosphor-Oxid (VPO)-Katalysator
RU2742302C2 (ru) 2016-08-09 2021-02-04 Сайентифик Дизайн Компани, Инк. Способ эпоксидирования
EP3599075A1 (de) 2018-07-27 2020-01-29 Siemens Aktiengesellschaft Reaktor zur durchführung einer chemischen gleichgewichtsreaktion
WO2020121171A1 (en) 2018-12-12 2020-06-18 Sabic Global Technologies B.V. Dimerization of cyclopentadiene using shell & tube heat exchanger
US11559799B2 (en) * 2020-12-22 2023-01-24 Scientific Design Company, Inc. Removable impingement basket for ethylene oxide (EO) reactors
TW202237261A (zh) * 2020-12-30 2022-10-01 美商科學設計有限公司 用於立式沸騰反應器的波紋狀格柵支架
TW202237260A (zh) 2021-01-19 2022-10-01 美商科學設計有限公司 用於製造管間距減小的立式沸騰反應器的管與管板焊接
EP4301502A1 (en) 2021-03-05 2024-01-10 Scientific Design Company, Inc. Cycle water treatment process for ethylene epoxidation

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2042220A (en) * 1934-04-18 1936-05-26 Shell Dev Catalytic oxidation of unsaturated alcohols
US2383711A (en) * 1942-01-26 1945-08-28 Battelle Memorial Institute Preparation of alkenals and alkenones
GB898374A (en) 1959-12-22 1962-06-06 Universal Oil Prod Co Method and apparatus for effecting reactions of flowing reactants
FR1349843A (fr) * 1962-03-08 1964-01-17 Shell Int Research Installation pour la conduite de réactions chimiques
BE629243A (ko) * 1962-03-08
US3147084A (en) † 1962-03-08 1964-09-01 Shell Oil Co Tubular catalytic reactor with cooler
GB1103441A (en) 1964-10-20 1968-02-14 Richard James Brooks Continuous sulfonation process
IT986732B (it) 1973-04-30 1975-01-30 Snam Progetti Procedimento per condurre reazioni di ossidazione parzialecon ossi geno di composti organici in fase vapore ed apparecchiatura atta a realizzare detto procedimento
US4061659A (en) * 1976-06-28 1977-12-06 Shell Oil Company Process for the production of ethylene oxide
US4101287A (en) * 1977-01-21 1978-07-18 Exxon Research & Engineering Co. Combined heat exchanger reactor
IT1123216B (it) * 1979-09-19 1986-04-30 Alberto Rovetta Mano meccanica multiscopo
US4417757A (en) * 1981-11-09 1983-11-29 Morrison Thomas R Recording disc handling device
EP0082609B1 (en) * 1981-12-14 1987-01-14 Imperial Chemical Industries Plc Chemical reactor and process
US4410209A (en) * 1982-03-11 1983-10-18 Trapani Silvio P Wafer-handling tool
US5114685A (en) * 1983-07-15 1992-05-19 Catalyst Technology, Inc. Catalyst recovery trough for unloading multi-tube reactors with maximum dust containment
FR2551389B1 (fr) * 1983-09-02 1987-02-06 Calhene Prehenseur a patins de contact multiples
JPH0629198B2 (ja) * 1984-10-19 1994-04-20 武田薬品工業株式会社 化学的脱水反応方法
US4813732A (en) * 1985-03-07 1989-03-21 Epsilon Technology, Inc. Apparatus and method for automated wafer handling
US4973777A (en) * 1985-11-08 1990-11-27 Institut Francais Du Petrole Process for thermally converting methane into hydrocarbons with higher molecular weights, reactor for implementing the process and process for realizing the reactor
DE3768372D1 (de) * 1986-08-29 1991-04-11 Ici Plc Verfahren zur herstellung von aethylenoxid.
DE3631642A1 (de) * 1986-09-17 1988-04-07 Linde Ag Verfahren zur durchfuehrung katalytischer reaktionen
US4921681A (en) * 1987-07-17 1990-05-01 Scientific Design Company, Inc. Ethylene oxide reactor
JP2508540B2 (ja) * 1987-11-02 1996-06-19 三菱マテリアル株式会社 ウェ―ハの位置検出装置
KR900006017B1 (ko) * 1987-12-18 1990-08-20 한국전기통신공사 가변직경형 웨이퍼운송장치
US5108140A (en) * 1988-04-18 1992-04-28 Odetics, Inc. Reconfigurable end effector
IL86514A0 (ko) * 1988-05-26 1988-11-15
US5501498A (en) * 1988-08-31 1996-03-26 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Methods and apparatus for mechanically intelligent grasping
US4957320A (en) * 1988-08-31 1990-09-18 Trustees Of The University Of Pennsylvania Methods and apparatus for mechanically intelligent grasping
US5061144A (en) * 1988-11-30 1991-10-29 Tokyo Electron Limited Resist process apparatus
US5022695A (en) * 1989-01-30 1991-06-11 Texas Instruments Incorporated Semiconductor slice holder
US5425133A (en) * 1990-01-24 1995-06-13 Canon Kabushiki Kaisha Robot apparatus with an electrical driver for controlling a detachable rotor hand
CH680275A5 (ko) * 1990-03-05 1992-07-31 Tet Techno Investment Trust
JPH0410529A (ja) * 1990-04-27 1992-01-14 Shin Etsu Handotai Co Ltd サセプタ及びウエーハ自動脱着装置
US5172951A (en) * 1990-08-06 1992-12-22 University Of Utah Research Foundation Robotic grasping apparatus
US5280981A (en) * 1991-02-01 1994-01-25 Odetics, Inc. End effector with load-sensitive digit actuation mechanisms
JP2778878B2 (ja) * 1991-09-12 1998-07-23 株式会社日本触媒 エチレンオキシドの製造方法
US5525740A (en) * 1993-03-01 1996-06-11 Scientific Design Company, Inc. Process for preparing silver catalyst and process of using same to produce ethylene oxide
US5378033A (en) * 1993-05-10 1995-01-03 University Of Kentucky Research Foundation Multi-function mechanical hand with shape adaptation
US5570920A (en) * 1994-02-16 1996-11-05 Northeastern University Robot arm end effector
US5504345A (en) * 1994-04-14 1996-04-02 Hama Laboratories, Inc. Dual beam sensor and edge detection system and method
US5711647A (en) * 1994-10-17 1998-01-27 Aesop, Inc. Method of and apparatus for locating and orientating a part on a gripper and transferring it to a tool while maintaining location and orientation on the tool
US5504052A (en) * 1994-12-02 1996-04-02 Scientific Design Company, Inc. Silver catalyst preparation
KR0152324B1 (ko) * 1994-12-06 1998-12-01 양승택 웨이퍼 측면파지 이송 반도체 제조장치
US5543022A (en) * 1995-01-17 1996-08-06 Hmt Technology Corporation Disc-handling apparatus
US5700046A (en) * 1995-09-13 1997-12-23 Silicon Valley Group, Inc. Wafer gripper
CH697146A5 (de) * 1996-10-09 2008-05-15 Tec Sem Ag Greifvorrichtung zur Handhabung von Wafern.
AT405701B (de) * 1997-06-18 1999-11-25 Sez Semiconduct Equip Zubehoer Greifer für halbleiterwafer und andere scheibenförmige gegenstände
US6040467A (en) * 1997-07-24 2000-03-21 Praxair Technology, Inc. High purity oxygen for ethylene oxide production
US5854167A (en) * 1997-09-02 1998-12-29 Scientific Design Company, Inc. Ethylene oxide catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
EP1358441B2 (en) 2014-09-24
EP1358441B1 (en) 2007-09-26
EP1358441A4 (en) 2006-05-17
BR0207108A (pt) 2004-01-27
WO2002063230A1 (en) 2002-08-15
KR100821417B1 (ko) 2008-04-10
JP5068415B2 (ja) 2012-11-07
US20020106316A1 (en) 2002-08-08
CN1491342A (zh) 2004-04-21
TW592831B (en) 2004-06-21
BR0207108B1 (pt) 2012-01-10
CN1291212C (zh) 2006-12-20
JP2004525891A (ja) 2004-08-26
CA2435737C (en) 2012-01-24
US7294317B2 (en) 2007-11-13
EP1358441A1 (en) 2003-11-05
CA2435737A1 (en) 2005-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100821417B1 (ko) 발열 반응 시스템
US4921681A (en) Ethylene oxide reactor
EP1326706B1 (en) Rod-shaped inserts in reactor tubes
AU2002322502B2 (en) Flow reactors for chemical conversions with heterogeneous catalysts
JP3224497B2 (ja) アクロレインへのプロペンの接触気相酸化方法
AU2002322502A1 (en) Flow reactors for chemical conversions with heterogeneous catalysts
JP4331434B2 (ja) 気相触媒反応のためのガスインジェクタを備えた管状反応器
JP2003513056A (ja) （メタ）アクロレインおよび／または（メタ）アクリル酸を生じる接触気相酸化法
JPH05261272A (ja) 不均一触媒による気相反応を実施する方法
US7700791B2 (en) Exothermic reaction system
US4044068A (en) Process and apparatus for autothermic cracking of ethane to ethylene
RU2001128725A (ru) Устройство и способ теплообмена с псевдоожиженными слоями
EP0130807B1 (en) Process for production of ethylene oxide and reactor suitable therefor
AU2002241969A1 (en) Exothermic reaction system
JP4553440B2 (ja) メタクリル酸の製造方法
ES2240938T3 (es) Sistema reactor y metodo para reacciones altamente exotermicas.

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130322

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140421

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160324

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170329

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180327

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190322

Year of fee payment: 12