KR20100029820A - 촉매적 기체상 반응을 위한 장치 및 방법 및 이의 용도 - Google Patents

촉매적 기체상 반응을 위한 장치 및 방법 및 이의 용도 Download PDF

Info

Publication number
KR20100029820A
KR20100029820A KR1020107000220A KR20107000220A KR20100029820A KR 20100029820 A KR20100029820 A KR 20100029820A KR 1020107000220 A KR1020107000220 A KR 1020107000220A KR 20107000220 A KR20107000220 A KR 20107000220A KR 20100029820 A KR20100029820 A KR 20100029820A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
zone
reactor
wall
reaction
inlet
Prior art date
Application number
KR1020107000220A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101572013B1 (ko
Inventor
마인하르트 슈베퍼
마이클 그로브스
위르겐 푸흐스
라이너 마우러
롤프 지페르트
베른하르트 휜트겐
Original Assignee
우데 게엠베하
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
Application filed by 우데 게엠베하 filed Critical 우데 게엠베하
Publication of KR20100029820A publication Critical patent/KR20100029820A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101572013B1 publication Critical patent/KR101572013B1/ko

Links

Images

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
    • B01J8/008—Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
    • 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
    • B01J15/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with non-particulate solids, e.g. sheet material; Apparatus specially adapted therefor
    • B01J15/005—Chemical processes in general for reacting gaseous media with non-particulate solids, e.g. sheet material; Apparatus specially adapted therefor in the presence of catalytically active bodies, e.g. porous plates
    • 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
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B01J19/002—Avoiding undesirable reactions or side-effects, e.g. avoiding explosions, or improving the yield by suppressing side-reactions
    • 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
    • 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
    • B01J8/0242—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 flow within the bed being predominantly vertical
    • B01J8/025—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 flow within the bed being predominantly vertical in a cylindrical shaped 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
    • 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
    • B01J8/0278—Feeding reactive fluids
    • 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
    • B01J8/0285—Heating or cooling the reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24—Nitric oxide (NO)
    • C01B21/26—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
    • C01B21/265—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia characterised by the catalyst
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24—Nitric oxide (NO)
    • C01B21/26—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
    • C01B21/28—Apparatus
    • 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
    • B01J2208/00176—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles outside 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
    • 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
    • B01J2208/00203—Coils
    • 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
    • B01J2208/00477—Controlling the temperature by thermal insulation means
    • B01J2208/00495—Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
    • 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
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00716—Means for reactor start-up
    • 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
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00004—Scale aspects
    • B01J2219/00006—Large-scale industrial plants
    • 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
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245—Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/00259—Preventing runaway of the chemical reaction
    • B01J2219/00263—Preventing explosion of the chemical mixture
    • 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
    • B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
    • B01J2219/025—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties characterised by the construction materials of the reactor vessel proper

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

본 발명은 반응물 기체의 유동 방향으로 바라볼 때, 유입구 대역(1), 하나 이상의 촉매(4)를 함유하는 반응 대역(2), 및 생성 기체를 위한 배출구 대역(3)을 포함하는 촉매적 발열성 기체상 반응을 위한 개선된 반응기에 관한 것이다. 당해 반응기는 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역에, 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1) 내로의 열 이동을 감소시킴으로써 유입구 대역(1) 내에서 사용된 반응 기체 혼합물의 조기 점화의 위험 또는 원치 않는 부반응의 발생을 감소시키는 절연 재킷(6) 및/또는 냉매 운반 장치와 같은 수단을 갖고/거나 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역 내의 반응기의 내벽이 불활성 재료로 이루어진다. 당해 반응기는 특히 예컨대 질산 제조 장치에서의 암모니아 산화에 사용될 수 있으며, 바람직하게는 전형적으로 사용되는 백금 메쉬보다 더 작은 단면적을 갖는 벌집 모양의 전이 금속 촉매를 사용한다.

Description

촉매적 기체상 반응을 위한 장치 및 방법 및 이의 용도{Device and method for catalytic gas phase reactions and the use thereof}
본 발명은 촉매적 기체상 반응을 위한 개선된 반응기 및 이를 사용하여 수행하는 방법, 특히 예를 들면 카프롤락탐 또는 특히 질산의 제조 성분으로서 사용될 수 있는 암모니아의 산화 방법과 같은 개선된 산화 방법에 관한 것이다.
촉매적 기체상 반응의 수행시에는 다수의 경우 반응열이 방출된다. 이로 인해 야기된 반응기 내부에서의 온도 상승은 특히 폭발성 출발 재료 혼합물을 사용하는 경우 위험할 수 있다.
발열성 기체상 반응에서 방출된 열은, 예컨대 가열된 반응기 벽을 통한 열 전도에 의해, 또는 향류로 이동하는 소용돌이 반응 기체로 인한 대류에 의해, 또는 열 복사의 결과로서, 반응 대역의 상류에 위치한 반응기의 영역들에 도달될 수 있다. 이러한 열 이동의 결과로 공급 기체가 반응 대역에 도달하기 전에 너무 강하게 가열되어 반응 대역에 도달하기 전에 원치 않는 부반응 또는 조절되지 않는 선행 반응을 일으킬 수 있다.
산업적으로 대규모로 수행되는 발열성 기체상 반응의 한 예는 질산("HNO3")의 제조이다. 이것은 일반적으로 오스트발트(Ostwald) 공정으로 Pt/Rh 촉매 상에서 암모니아를 촉매적 산화시킴으로써 산업적 규모로 수행된다. 여기서, NH3는 매우 선택적으로 NO로 산화된 후 추가의 공정 동안 NO2로 산화되고 최종적으로 흡수탑 내에서 물과 반응하여 HNO3를 생성한다. Pt/Rh 촉매는 미세 거즈의 형태로 만들어지고 연소기 내의 넓은 면적에 걸쳐 펼쳐져 있다. 이들 거즈의 전형적인 치수는 직경 0.5 내지 5m이다. 거즈 충전물의 두께는 사용되는 거즈의 수에 따라 일반적으로 수밀리미터 내지 최대 2㎝이다. 전형적으로 약 8 내지 12용적%의 암모니아 및 공기를 포함하는 기체 혼합물이 거즈에 통과되는데, 거즈에서는 발열 반응으로 인해 약 850 내지 950℃의 온도가 확립된다.
이어서 고온의 반응 기체는 열 교환기에서 냉각되는데, 여기서 증기가 발생하거나 공정 기체가 가열된다.
촉매의 형태로서 큰 직경과 매우 작은 높이를 갖는 거즈를 선택하는 이유는 첫째로 NH3의 산화는 NO의 가능한 후속 반응 때문에 매우 짧은 체류 시간에 일어나야 하고, 둘째로 거즈를 통한 유동과 거즈 위의 기계적 응력에 의해 유발되는 압력 강하가 가능한 한 낮게 유지되어야 하기 때문이다. 따라서, 산업적 HNO3 제조시 거즈를 통한 유동은 압력 범위에 따라 대기압 조건하에서는 약 0.4 내지 1.0m/s, 3 내지 7 절대 바아(bar) 범위의 중간-압력 연소의 경우에는 1 내지 3m/s, 및 8 내지 12 절대 바아 범위의 고압 연소의 경우에는 약 2 내지 4m/s의 비교적 낮은 선 속도로 일어난다(표시된 속도는 반응열에 의해 가열된 기체에 대한 공탑 속도이다). 게다가, 유동이 너무 빠른 경우에는 유입 기체 스트림의 냉각 작용에 의해 Pt/Rh 거즈 위에서의 반응이 소화될 수 있다("블로우-아웃(blow-out)" 현상).
암모니아/공기 혼합물의 유입 속도에 대한 하한치는 가능한 열적 암모니아 연소의 불꽃 속도에 의해 정해지기 때문에, 촉매 위에서 점화된 반응이 촉매층 상류의 자유 기체 공간 안으로 역류되는 것은 모든 경우에 무시될 수 있다.
전형적인 거즈 촉매 외에, 전이 금속 산화물을 기재로 하는 기본 금속 촉매의 암모니아 산화를 위한 용도가 과학 및 특허 문헌에 기술되어 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 Pt/Rh 거즈와 함께 사용될 수 있다.
상기 문헌의 평론을 예컨대 하기 문헌에서 찾을 수 있다[참조: Sadykov 외, Appl. Catal. General A: 204 (2000) 59-87]. 기본 금속 촉매의 사용을 위한 구동력은 귀금속, 특히 백금의 절약이다. 귀금속 촉매는 암모니아의 산화시에 소모되기 때문에 거즈를 통한 처리량에 따라 약 3개월 내지 1년 간격으로 교체되어야 하므로 상당한 비용이 초래된다.
전이 금속 산화물 기재 촉매는 일반적으로 Pt/Rh 거즈 촉매와 같이 비교적 낮은 유입 속도에서 작동된다. 이것은 특히 암모니아의 산화가 촉매 위에서 점화된 후 다시 소화되는 것을 막기 위해 필요하다. 전이 금속 산화물 기재 촉매는 일반적으로 귀금속 촉매보다 덜 활성이고 귀금속 촉매에 비해 훨씬 더 높은 점화 온도 및 보다 높은 소화 온도를 갖는다.
국제 공개 WO-A 제99/25,650호에는 카트리지 내에 수용된 극미립자 촉매 펠릿을 사용함으로써 압력 강하를 너무 많이 증가시키지 않으면서 "블로우-아웃" 온도를 감소시킬 수 있는 방법이 설명되어 있다.
암모니아의 촉매적 산화에서는 암모니아가 실제의 산화 촉매와 접촉되기 전에 예컨대 고온의 관 벽 위에서 점화될 수 있고 이로 인해 비선택적으로 N2와 H2O 또는 N2O로 연소될 수 있다는 문제가 늘 존재한다.
유럽 특허 EP-A 제1,028,089호는 암모니아 연소 장치로부터 NH3/공기 혼합물 운반용 분포 장치로의 배면-복사가 이들 내부의 가열을 초래함으로써, 유입되는 NH3의 일부가 이들 내부의 표면에서 N2O로 산화될 수 있다고 설명한다.
NH3 조기 점화의 문제는 산업적으로 관련된 8 내지 12용적%의 고농도 NH3에서 특히 중요한데, 이 경우에는 연소가 자율적으로 지속되고 심지어 반응에서 방출된 열에 의해 강화될 수 있기 때문이다.
따라서, 실제의 점화 온도, 즉 NH3 분해가 일어날 수 있는 임계 표면 온도와 더불어, NH3 분해에 의해 방출된 열의 제거도 매우 중요하다.
이러한 제거는 암모니아를 함유한 기체 스트림이 표면 위를 빠르게 유동할 수록(냉각 작용), 그리고 상기 스트림이 차가울수록 개선된다. 또한, 공급 기체 스트림의 촉매 접촉 전의 체류 시간이 단축되고, 따라서 가능한 비선택적 선행 반응의 반응 시간도 단축된다.
Pt/Rh 거즈 위에서의 암모니아의 산화에 의한 HNO3의 산업적 제조에서, 고활성 Pt/Rh 촉매의 낮은 점화 온도는 약 200℃의 비교적 낮은 유입구 온도를 가능케 한다. 이렇게 하여, 암모니아 조기 점화는 낮은 유입 속도에도 불구하고 공정의 산업적 수행에 장애가 되지 않는다.
그러나, 낮은 촉매 활성을 갖는 촉매를 사용하는 경우에는 공급 기체 혼합물의 온도를 더 높이거나(예열) 공정을 더 낮은 유입 속도로 수행하거나 바람직하게는 이 두 수단을 병용해야 한다. 이러한 조건하에서는 암모니아 조기 점화의 위험이 높아진다.
백금 거즈에 비해 단면적이 더 작고 촉매층의 깊이가 더 큰 벌집형 촉매를 사용하여 실험한 결과, 공급 기체 혼합물의 낮은 유입 속도에서는 목적하는 NOx 형성의 선택성이 매우 낮은 것으로 나타났다. 따라서, 이러한 공정은 경제성이 문제가 된다. 상기 결과는 이론적으로 공급 기체 혼합물의 유입 속도를 증가시킴으로써 보완할 수 있다. 그러나, 압력 강하의 지나친 증가가 일어나고 일부의 환경하에서는 암모니아의 불완전한 연소가 일어나기 때문에 유입 속도의 증가는 실제로 한계가 있다.
산업적으로 수행되는 다른 발열성 기체상 반응, 예컨대 암모니아 산화 이외의 산화 반응, 탄화수소의 에폭시드화 또는 유리 라디칼 할로겐화에도 원리적으로 동일한 문제가 존재한다.
본 발명의 목적은 사용되는 공급 기체 또는 공급 기체 혼합물의 조기 점화의 위험 및 원치 않는 부반응의 발생을 감소시킨 촉매적 발열성 기체상 반응을 위한 반응기 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, 공급 기체의 유동 방향으로 바라볼 때, 유입구 대역(1), 하나 이상의 촉매(4)를 함유하는 반응 대역(2), 및 생성 기체를 위한 배출구 대역(3)을 포함하고, 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역에는 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1) 내로의 열 이동을 감소시키기 위한 수단이 제공되고/거나 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역 내의 반응기의 내벽이 불활성 재료로 이루어진, 공급 기체의 반응에 의해 생성 기체를 형성하는 촉매적 발열성 기체상 반응을 위한 반응기를 제공한다.
공급 기체는 유입구 대역(1)을 통해 반응기 내로 공급된 후 촉매(4)가 위치하는 반응기 대역(2)을 통해 유동한다. 거기서 공급 기체는 발열 반응으로 완전히 또는 부분적으로 반응하여 생성 기체를 형성한 후 이 기체는 배출구 대역(3)을 통해 반응기를 빠져나간다. 반응 대역(2)에서 발생한 열로 인해, 이 열의 적어도 일부가 전도, 대류 및/또는 복사에 의해 공급 기체에 대해 향류로 이동하여 유입구 대역(1)으로 들어가 유입구 대역(1) 내의 공급 기체 또는 반응기 벽의 표면을 허용불가능한 방식으로 가열시킬 위험이 있다.
이것을 막거나 적어도 방해하기 위하여, 본 발명의 제1 양태에서는, 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역에 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1) 내로의 열 이동을 감소시키는 수단이 제공된다.
본 발명의 추가의 양태에서는, 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역 내의 반응기의 내벽이 불활성 재료로 만들어진다. 이 양태는 반응기의 내벽에서의 공급 기체의 촉매적 반응을 막거나 방해한다.
본 발명의 목적상, "불활성 재료"의 용어는 유입구 대역 내의 공급 기체의 온도 또는 유입구 대역의 내벽 표면의 온도에서 어떠한 원치 않는 부반응도 촉진시키지 않는 모든 재료를 가리킨다. 이들 재료는 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)으로의 열 이동도 감소시킬 수 있다. 바람직한 양태는 불활성 및 열 절연 재료를 포함한다.
불활성 재료는 반응기의 내벽을 감싼다. 이들은 예컨대 반응기의 내벽에 도포되거나 반응기 내에 슬리브 형태로 존재하거나 반응기 벽이 불활성 재료로 이루어진다.
불활성 재료의 예로는 세라믹, 특히 고밀도로 소결된 세라믹, 및 발연 실리카, 샤모트(shamotte), 에나멜 또는 연마 표면을 갖는 금속이 있다.
반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1) 내로의 열 이동을 감소시키는 수단으로는 다양한 해결 수법을 이용할 수 있다.
한 양태에서는, 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역에 반응기의 내부 공간을 반응기 벽(5)으로부터 절연시키는 절연 라이너(6)가 제공된다. 이 절연 라이너(6)는 본질적으로 두 가지 방식으로 작용한다. 열적으로 쉽게 전도되는 반응기 벽(5)을 따라 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)으로 이동한 열은, 열적으로 불충분하게 전도되는 절연 라이너(6)를 통해서 공급 기체에 면한 표면 위로 쉽게 이동할 수 없다. 또한, 절연 라이너(6)의 낮은 열 전도성의 결과로서 절연 라이너(6)를 따라 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)으로 직접 전도되는 열이 감소한다.
제2 양태에서는, 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역에 냉각 매체가 통과될 수 있는 장치가 제공된다. 이 장치는 반응 대역(2)에서 발생한 열의 일부를 포획하여 이 열이 더 이상 유입구 대역(1) 내로의 열 이동에 이용되지 않고/거나 유입구 대역(1) 내의 위치에서 공급 기체로 전달되게 하거나(여기서의 공급 기체는 여전히 차갑기 때문에 냉각 매체의 도입으로 인해 발생하는 온도 증가는 중요하지 않다), 유입구 대역(1)의 온도가 반응 대역(2)으로부터 이동된 열에도 불구하고 치명적이지 않은 범위에서 유지되도록 하는 정도까지 냉각 매체가 반응 대역(2)에 인접한 유입구 대역(1)을 냉각시킨다. 상기된 두 가지 작용을 함께 수행하는 반응기가 특히 바람직하다.
추가의 바람직한 양태에서, 본 발명의 반응기는 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역에 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1) 내로의 열 이동을 감소시키기 위한 수단이 제공되고 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역 내의 반응기의 내벽이 불활성 재료로 이루어진다.
본 발명은 앞서 설명된 반응기를 사용하여 촉매적 발열성 기체상 반응을 수행하는 방법도 제공한다.
당해 방법은,
ⅰ) 반응기의 유입구 대역(1) 내로 공급 기체를 도입하고,
ⅱ) 반응 대역(4) 내에서 공급 기체를 발열 반응으로 완전히 또는 부분적으로 생성 기체로 전환시키는 조건하에 공급 기체를 촉매(4)를 함유한 반응 대역(2) 내로 도입하고,
ⅲ) 생성 기체를 반응기로부터 배출구 대역(3)을 통해 방출시키는 단계를 포함하고,
ⅳ) 상기 반응기는 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1) 내로의 열 이동을 감소시키기 위한 수단이 제공되고/거나 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역 내의 반응기의 내벽이 불활성 재료로 이루어진 반응기를 사용한다.
공급 기체로서는 다양한 기체 또는 바람직하게는 기체 혼합물을 사용할 수 있다. 이들 기체 또는 기체 혼합물의 성질은 이들이 본 발명의 반응기에서 발열성 기체상 반응으로 촉매적으로 반응할 수만 있다면 중요하지 않다.
본 발명의 반응기에서 수행될 수 있는 화학적 반응의 예로는 모든 유형의 산화 반응 및 다른 발열성 유리 라디칼 기체상 반응, 예컨대 할로겐화 반응이 있다.
본 발명의 반응기는 바람직하게는 특히 카프롤락탐 및 질산의 제조를 위한 암모니아의 산화에 사용된다.
본 발명의 반응기는 특히 암모니아, 산소 및 탄화수소, 특히 메탄으로부터 하이드로겐 시아나이드를 제조하기 위한 앤드류소우(Andrussow) 반응을 수행하는 데에도 바람직하게 사용된다.
이하, 모델 반응의 예로서 질산의 제조를 위한 암모니아의 산화를 더욱 상세히 설명하겠다. 그러나, 본 발명의 반응기 및 방법은 앞서 언급한 바와 같이 원리적으로 기타의 반응들에도 적합하다.
촉매로서는 각각의 표적 반응(들)에 적합한 모든 촉매를 사용할 수 있다. 이들은 예컨대 모든 활성 촉매로서의 순수한 형태 또는 지지된 형태로 사용될 수 있다. 또한, 모든 통상의 촉매 형태, 예를 들면 층, 충전물, 거즈 또는 일체식의 벌집과 같은 다른 형태를 갖는 펠릿, 과립, 압출물 또는 분말을 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 특히 전이 금속 산화물을 함유한 촉매를 사용할 수 있다[참조: Appl. Catal. General A: 204 (2000) 59-87, 미국 특허 US-A 제5,690,900호 또는 유럽 특허 EP-A 제946,290호].
특히 유용한 촉매는 코발트-함유 촉매이다. 구조적 형태로는 페로브스카이트(perovskites)가 특히 유리하다.
본 발명에 따르면, 암모니아의 산화를 위해서는 벌집 형태의 촉매를 사용하는 것이 바람직하다. 이들은 예컨대 모든 활성의 벌집형 촉매의 형태 또는 촉매 활성 재료의 위 및/또는 내부에 도포/도입된 벌집형 지지체로서 지지된 형태를 가질 수 있다.
유동 방향으로 바라볼 때 3㎝ 이상, 바람직하게는 5㎝ 이상, 특히 10㎝ 이상, 가장 바람직하게는 10 내지 200㎝의 깊이를 갖는 층, 충전물 또는 벌집 형태의 촉매를 사용하는 것이 특히 바람직하다.
하기 실시예 및 도면을 통해 본 발명을 설명하겠지만 이들은 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
본 발명에 의해, 사용되는 공급 기체 또는 공급 기체 혼합물의 조기 점화의 위험 및 원치 않는 부반응의 발생을 감소시킨 촉매적 발열성 기체상 반응을 위한 반응기 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 세로 단면을 보여준다.
도 2는 본 발명에 따른 추가의 장치의 세로 단면을 보여준다.
도 3은 본 발명에 따른 추가의 장치의 세로 단면을 보여준다.
도 4는 본 발명에 따른 추가의 장치의 세로 단면을 보여준다.
도 5는 본 발명에 따른 추가의 장치의 세로 단면을 보여준다.
도 6은 본 발명에 따른 개선된 암모니아 산화 반응기의 세로 단면을 보여준다.
도 7은 본 발명에 따른 추가의 장치의 세로 단면을 보여준다.
하기 실시예에서 도면을 상세히 설명하겠다.
실시예 1
도 1에서, 본 발명의 주요 특징들을 본 발명에 따른 암모니아 산화 장치를 통해 설명한다.
암모니아 산화 장치는 3개의 대역, 즉 유입구 대역(1), 반응 대역(2) 및 배출구 대역(3)으로 나뉠 수 있다.
암모니아/산소-함유 기체 혼합물(이하, "공급 기체 혼합물")은 유입구 대역(1) 내로 도입되고 후속의 반응 대역(2) 내에서 암모니아 산화 촉매(4)의 작용을 받는다. 이 후 산화 반응의 생성 기체 혼합물이 배출구 대역(3)을 통해 반응 대역(2)을 빠져나온다.
도 1에 도시된 양태에서, 본 발명에 따른 장치의 3개의 대역(1, 2, 3)은 모두 촉매(4)와 절연 라이너(6)의 지지체이기도 한 벽(5)에 의해 둘러싸여 있다. 벽(5)은 그 자체로 압력 용기의 벽의 역할을 하거나, 도 1에는 도시되지 않은 압력 재킷에 의해 둘러싸인 공간 안에 수용될 수 있다.
유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 열 분리는 열 절연성 및 기밀성 재료로 이루어진 절연 라이너(6)에 의해 달성된다. 절연 라이너(6)는 반응 대역(2)의 벽(5)을 통한 열 전도에 의해 유입구 대역(1)에 도달된 열이 공급 기체 혼합물로 이동되는 것을 막거나 방해한다. 유입구 대역에 위치한 벽(5)의 부분은 반응 대역(2)으로부터의 반응열의 열 전도에 의해 점점 뜨거워지지만 공급 기체 혼합물로의 열 이동은 열 절연성인 절연 라이너(6)에 의해 크게 억제된다. 절연 라이너(6)는 단지 낮은 열전도성을 갖기 때문에 절연 라이너(6)를 통한 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)으로의 직접적인 열의 이동도 막거나 방해한다. 절연 라이너(6)의 재료와 두께를 적절히 선택함으로써, 공급 기체 혼합물에 면한 절연 라이너(6)의 벽의 온도를 공급 기체 혼합물의 점화 또는 반응 온도 미만으로 유지하고 원치 않는 선행 반응을 억제한다.
실시예 2
도 2는 도 1에 도시된 것과 유사한 장치를 보여준다. 이 양태는 유입 대역과 반응 대역(1, 2) 사이의 열 분리 방식을 제외하고는 실시예 1의 장치와 유사하다.
이 암모니아 산화 장치도 유입구 대역(1), 반응 대역(2) 및 배출구 대역(3)을 포함한다.
암모니아/산소-함유 기체 혼합물은 유입구 대역(1) 내로 도입된다. 이어서 혼합물은 반응 대역(2) 내에서 암모니아 산화 촉매(4)의 작용을 받는다. 이 후 산화 반응의 생성 혼합물이 배출구 대역(3)을 통해 반응 대역(2)을 빠져나온다.
3개의 모든 대역의 벽(5)은 촉매(4)를 지탱한다. 벽(5)은 그 자체로 압력 용기의 벽의 역할을 하거나, 압력 재킷(도시되지 않음)에 의해 둘러싸인 공간 안에 수용될 수 있다.
유입구 대역과 반응 대역(1, 2)의 높이에서는 벽(5)이 이중 벽으로서 구성되어 있다. 반응 대역(2) 높이의 이중 벽의 말단에는 공급 기체 혼합물, 반응기 내의 목적 반응, 촉매(4) 및 생성 기체 혼합물과 혼화가능한 냉각 매체를 위한 유입구(7)가 존재한다. 질산 공장에서의 용도를 위해서는 적합한 냉각 매체로서 예컨대 공기를 사용할 수 있다.
냉각 매체는 이중 벽 내의 공간(9)을 통해 유동하고 벽(5)의 내벽을 냉각시킨다. 벽(5)을 통한 열 전도에 의해 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)으로 도달된 열은 냉각 매체로 전달되기 때문에, 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)의 열 분리가 달성된다.
냉각 매체는 유입구 대역(1) 높이의 이중 벽의 말단에서 다수의 작은 개구부(10)를 통해 유입구 대역(1)에 들어가고 공급 기체 혼합물과 혼합된다.
유입구(7)와 개구부(10) 사이의 간격을 적합하게 선택하고 냉각 매체의 종류, 양, 유동 속도 및 유입 온도를 적합하게 선택함으로써 공급 기체 혼합물과 벽(5)의 내부 표면의 온도를 공급 기체 혼합물의 점화 또는 반응 온도 미만으로 유지하여 원치 않는 선행 반응을 억제한다.
실시예 3
도 3은 유입구 대역과 반응 대역의 특히 효과적인 열 분리가 가능한 본 발명에 따른 장치를 보여준다.
이 암모니아 산화 장치도 유입구 대역(1), 반응 대역(2) 및 배출구 대역(3)을 포함한다.
암모니아/산소-함유 기체 혼합물은 유입구 대역(1) 내로 도입된다. 이어서 혼합물은 반응 대역(2) 내에서 암모니아 산화 촉매(4)의 작용을 받는다. 이 후 산화 반응의 생성 혼합물이 배출구 대역(3)을 통해 반응 대역(2)을 빠져나온다.
3개의 모든 대역의 벽(5)은 촉매(4)와 절연 라이너(6)를 지탱한다. 벽(5)은 그 자체로 압력 용기의 벽의 역할을 하거나, 압력 재킷(도시되지 않음)에 의해 둘러싸인 공간 안에 수용될 수 있다.
유입구 대역과 반응 대역(1, 2)의 높이에서는 벽(5)이 이중 벽으로서 구성되어 있다. 여기에 냉각 매체를 위한 연결부(7a, 7b)도 제공된다. 적합한 냉각 매체는 예컨대 물 또는 공기이다. 냉각 매체는 공급 기체 혼합물의 유동 방향에 대해 병류(cocurrent) 또는 향류(countercurrent)로 유동할 수 있다. 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)의 열 분리는 절연 라이너(6)와, 벽(5)의 이중 벽 사이의 공간(9)으로의 냉각 매체의 통과 둘 모두에 의해 달성된다.
열 절연 재료로 이루어지고 반응 대역(2)과 유입구 대역(1)의 높이에서 벽(5)을 감싸는 절연 라이너(6)는 벽(5)을 통한 열 전도에 의해 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)에 도달된 열이 공급 기체 혼합물로 이동되는 것을 막아준다. 절연 라이너(6)는 낮은 열전도성을 갖기 때문에 절연 라이너(6)를 통한 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)으로의 직접적인 열 이동도 막거나 방해한다.
냉각 매체는 벽(5)의 이중 벽 내의 공간(9)을 통해 유동하고 벽(5)의 내벽을 냉각시킨다. 벽(5)을 통한 열 전도에 의해 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)으로 도달된 열은 냉각 매체로 전달되기 때문에, 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)의 추가적인 열 분리가 달성된다. 냉각 매체는 이중 벽을 통해 유동한 후 다시 연결부(7a, 7b) 중 어느 하나를 통해 이중 벽 사이의 공간(9)을 빠져나간다.
이러한 방식으로 절연 라이너(6)의 작용이 냉각 매체를 사용한 냉각에 의해 강화된다. 절연 재료와 이의 두께 및 냉각 매체를 적절히 선택함으로써, 공급 기체 혼합물에 면한 절연 라이너(6)의 벽의 온도를 공급 기체 혼합물의 점화 또는 반응 온도 미만으로 유지하고 원치 않는 선행 반응을 억제한다.
실시예 4
도 4는 도 2에 도시된 것과 유사한 장치를 보여준다. 여기서, 유입구 대역과 반응 대역(1, 2) 사이의 열 분리는 유입구 대역의 냉각에 의해 달성된다.
이 암모니아 산화 장치도 유입구 대역(1), 반응 대역(2) 및 배출구 대역(3)을 포함한다.
암모니아/산소-함유 기체 혼합물은 유입구 대역(1) 내로 도입된다. 이어서 혼합물은 반응 대역(2) 내에서 암모니아 산화 촉매(4)의 작용을 받는다. 이 후 산화 반응의 생성 혼합물이 배출구 대역(3)을 통해 반응 대역(2)을 빠져나온다.
3개의 모든 대역의 벽(5)은 촉매(4)를 지탱한다. 벽(5)은 그 자체로 압력 용기의 벽의 역할을 하거나, 압력 재킷(도시되지 않음)에 의해 둘러싸인 공간 안에 수용될 수 있다.
유입구 대역(1)의 높이에서는 벽(5)이 이중 벽으로서 구성되어 있다. 반응 대역(2) 부근의 이중 벽의 말단에는 공급 기체 혼합물, 반응기 내의 목적 반응, 촉매(4) 및 생성 기체 혼합물과 혼화가능한 냉각 매체를 위한 유입구(7)가 존재한다. 질산 공장에서의 용도를 위해서는 적합한 냉각 매체로서 예컨대 공기를 사용할 수 있다.
냉각 매체는 이중 벽 내의 공간(9)을 통해 유동하고 유입구 대역(1)의 높이에서 벽(5)의 내벽을 냉각시킨다. 벽(5)을 통한 열 전도에 의해 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)으로 도달된 열은 냉각 매체로 전달되기 때문에, 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)의 열 분리가 달성된다.
냉각 매체는 공급 기체가 반응기 내로 유입되는 위치의 이중 벽의 말단에서 다수의 작은 개구부(10)를 통해 유입구 대역(1)에 들어가고 공급 기체 혼합물과 혼합된다.
유입구(7)와 개구부(10) 사이의 간격을 적합하게 선택하고 냉각 매체의 종류, 양, 유동 속도 및 유입 온도를 적합하게 선택함으로써 공급 기체 혼합물과 벽(5)의 내부 표면의 온도를 공급 기체 혼합물의 점화 또는 반응 온도 미만으로 유지하여 원치 않는 선행 반응을 억제한다.
실시예 5
도 5는 도 3에 도시된 것과 유사한 장치를 보여준다. 그러나, 여기서 절연 라이너(6)는 유입구 대역(1)의 높이에서만 존재한다.
이 암모니아 산화 장치도 유입구 대역(1), 반응 대역(2) 및 배출구 대역(3)을 포함한다.
암모니아/산소-함유 기체 혼합물은 유입구 대역(1) 내로 도입된다. 이어서 혼합물은 반응 대역(2) 내에서 암모니아 산화 촉매(4)의 작용을 받는다. 이 후 산화 반응의 생성 혼합물이 배출구 대역(3)을 통해 반응 대역(2)을 빠져나온다.
3개의 모든 대역의 벽(5)은 촉매(4)와 절연 라이너(6)를 지탱한다. 벽(5)은 그 자체로 압력 용기의 벽의 역할을 하거나, 압력 재킷(도시되지 않음)에 의해 둘러싸인 공간 안에 수용될 수 있다.
유입구 대역과 반응 대역(1, 2)의 높이에서는 벽(5)이 이중 벽으로서 구성되어 있다. 여기에 냉각 매체를 위한 연결부(7a, 7b)도 제공된다. 냉각 매체는 공급 기체 혼합물의 유동 방향에 대해 병류 또는 그 향류로 유동할 수 있다. 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)의 열 분리는 절연 라이너(6)와, 벽(5)의 이중 벽 사이의 공간(9)으로의 냉각 매체의 통과 둘 모두에 의해 달성된다.
열 절연 재료로 이루어지고 유입구 대역(1)의 높이에서 벽(5)을 감싸는 절연 라이너(6)는 벽(5)을 통한 열 전도에 의해 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)에 도달된 열이 공급 기체 혼합물로 이동되는 것을 막아준다. 절연 라이너(6)는 낮은 열전도성을 갖기 때문에 절연 라이너(6)를 통한 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)으로의 직접적인 열 이동도 막거나 방해한다.
냉각 매체는 벽(5)의 이중 벽 내의 공간(9)을 통해 유동하고 벽(5)의 내벽을 냉각시킨다. 벽(5)을 통한 열 전도에 의해 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)으로 도달된 열은 냉각 매체로 전달되기 때문에, 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)의 추가적인 열 분리가 달성된다. 냉각 매체는 이중 벽을 통해 유동한 후 다시 연결부(7a, 7b) 중 어느 하나를 통해 이중 벽 사이의 공간(9)을 빠져나간다.
절연 라이너(6)의 작용은 냉각 매체를 사용한 냉각에 의해 강화된다. 절연 재료와 이의 두께 및 냉각 매체를 적절히 선택함으로써, 공급 기체 혼합물에 면한 절연 라이너(6)의 벽의 온도를 공급 기체 혼합물의 점화 또는 반응 온도 미만으로 유지하고 원치 않는 선행 반응을 억제한다.
실시예 6
이 양태는 주로 통상적인 암모니아 산화 반응기의 기존의 마개를 대체하기에 적합하다. 도 6은 본 발명에 따른 암모니아 산화 반응기를 보여준다.
산소- 및 암모니아-함유 혼합물은 파이프 부분(12)을 통해 장치로 들어간다. 혼합물은 암모니아 산화 촉매(4) 위를 통과하는데, 이 경우 촉매는 벌집형으로 구성되고 그 위 및/또는 내에 벌집형 지지체가 위치한다. 여기서 암모니아가 공급 혼합물 중의 산소의 일부와 반응하여 일산화질소로 전환된다. 발열 반응의 결과로서, 반응 대역(2) 내에 위치한 암모니아 산화 촉매(4) 내에서 온도 증가가 일어난다. 고온의 생성 혼합물은 암모니아 산화 촉매(4)의 하류의 개구부(13)를 통해 배출구 대역인 공간(3) 내로 유동한다. 이 공간(3)에 뒤이어, 고온의 생성 기체는 기체 터빈(도시되지 않음) 또는 하나 이상의 열 교환기(도시되지 않음)로 유동하여 에너지를 회수하거나 다른 방식으로 공정 열을 사용한다.
반응 대역(2)으로부터 공급물 유입 측면의 열 분리를 달성하기 위하여, 암모니아 산화 촉매(4)는 내열성 열 절연 재료, 예컨대 세라믹 또는 발연 실리카로 만들어진 슬리브(14) 내에 삽입된다. 이것은 암모니아- 및 산소-함유 공급 기체 혼합물의 조기 점화를 막아준다. 암모니아 산화 촉매(4)는 슬리브(14) 안에 느슨하게 놓이고 내열성 재료, 예컨대 세라믹 또는 발연 실리카로 만들어진 지지 고리(15) 및 다중 부분 촉매(4)의 경우 다수의 지지 바아(도시되지 않음) 위에 위치한다. 지지 고리(15)는 기체의 우회를 막아준다. 지지 바아는 설치될 경우 유입 단면적의 무시될 만한 비율만을 점유하도록 고안된다.
슬리브(14)를 지지 및 보호하기 위하여, 고내열성 재료로 만들어진 금속 슬리브(16)가 이것을 둘러싼다. 금속 슬리브(16)의 저부 말단에는 지지 바아 또는 지지 고리(15)를 지탱하고 이에 따라 촉매(4)도 간접적으로 지탱하는 립(lip)(17)이 제공된다. 금속 슬리브(16)의 저부 말단에는 격자(18)가 존재하는데 이를 통해 생성 기체가 암모니아 산화 촉매(4)로부터 공간(3) 내로 유동한다. 격자(18)는 금속 슬리브(16)를 기계적으로 안정화하고 임의의 지지 바아를 지탱하는 역할을 한다. 암모니아 산화 촉매(4)가 단 하나의 부분으로 이루어지지 않고 다수의 부분들로 구성된 경우, 격자(18)는 지지 바아를 통해 개개의 부분들을 지탱하는 역할을 한다. 금속 슬리브(16), 립(17) 및 격자(18)는 슬리브(14)가 예컨대 열 응력에 의해 예측불가능한 방식으로 파괴되었을 때 슬리브(14)와 암모니아 산화 촉매(4)가 공간(3) 속으로 떨어져 내리는 것을 막아주기도 한다.
슬리브(14)와 금속 슬리브(16)는 볼트 및 너트(19)에 의해 암모니아 산화 반응기의 압력 재킷(20)에 연결되어 있다. 압력 공간은 용기 내에 설치된 압력 플랜지(23)에 의해 외부로부터 고립된다.
촉매를 교체하기 위해서는 나사 결합을 풀어서 파이프 부분(12)을 떼어낸다. 그런 다음 너트 또는 볼트(19)를 풀고 금속 슬리브와 세라믹 또는 발연 실리카 슬리브(16, 14)를 암모니아 산화 촉매(4)와 함께 반응기로부터 떼어낸다. (통상의 암모니아 산화 반응기에 비해서도) 비가동 시간을 최소화하기 위하여, 금속 및 세라믹 또는 발연 실리카 슬리브(16, 14)와 새로운 암모니아 산화 촉매(4)를 포함하고 작업 중지 이전에 제조된 보조 유닛을 반응기에 즉시 설치할 수 있다.
필요에 따라 개시 동안 암모니아 산화 반응을 촉진하기 위하여 암모니아 산화 촉매(4)를 점화 랜스(lance)(25)에 의해 예열 또는 활성화할 수 있다. 점화 랜스(25)는 수소가 암모니아 산화 반응기 내로 공급되는 얇은 관과, 점화 랜스의 개방 말단에서 수소 스트림을 점화할 수 있는 장치를 포함한다.
암모니아 산화 반응기의 굴곡부에 설치된 조망 유리(26)를 통해 작업 동안 점화 과정을 모니터하고 암모니아 산화 촉매(4)의 상태를 검사할 수 있다. 모니터링은 육안 또는 광도계와 같은 적합한 수단에 의해 수행할 수 있다.
암모니아 산화 촉매(4)의 하류의 공간(3) 내에서 압력 용기 벽의 재료에 가해지는 온도 응력을 완화시키기 위하여, 박화된 관 냉각 설비(27)가 벽의 내부에 설치된다. 박화된 벽의 관을 통해 물 또는 다른 냉각 매체가 유동한다.
실시예 7
도 7에 도시된 본 발명에 따른 암모니아 산화 반응기의 양태는 기존의 열 회수 장치(예: 보일러)의 직경에 정합시킬 필요가 더 이상 없기 때문에 NO의 생산을 위한 새로운 시설을 장비하기에 특히 적합하다.
실시예 6의 반응기와의 주된 차이점은 박화된 벽(27)이 금속 슬리브(16)에 대해 보다 가깝게 설비되고 일반적으로 보다 큰 하류 장치의 직경에 적응시킬 필요가 없다는 것이다. 이 양태에서, 하류 장치들은 암모니아 산화 반응기에 부합될 수 있다. 도시된 금속 슬리브(16)의 버팀대의 대용물로서, 촉매(4)를 지탱하기 위해 제공된 금속 립(17)이 금속 슬리브(16) 위 대신에 박화된 벽(27) 위에 직접 설치될 수도 있다. 이것은 구조물의 기계적 안정성에서 긍정적인 효과를 갖는다.
도 7에 도시된 다른 부재들, 즉 개구부(13), 지지 고리(15), 격자(18), 볼트 및 너트(19), 압력 재킷(20), 점화 랜스(25) 및 조망 유리(26)는 도 6의 부재들에 일치한다.
비교예 8a 내지 8c 및 본 발명에 따른 실시예 8d
NH3의 산화를 위한 전이 금속 산화물 벌집형 촉매를 사용하는 시험(비교적 깊은 촉매 층(5㎝)을 갖는 보다 작은 유입 면적 위로의 유동에 촛점을 맞추고 그 밖에는 통상적인 촉매의 치수로부터 출발한다)에서, 실험 반응기 내에서는 대기압 조건하에 1.0m/s의 선 속도에서 NOx 형성에 대한 낮은 선택성만이 확인된다.
선 속도를 2.0m/s로 증가시키더라도 NOx 선택성은 만족스럽지 못하게 개선될 뿐이다. 결과를 하기 표 1에 기재한다.
실시예 번호 선 속도 공간 속도 NH3 전환율 유입구의 NH3 농도 NOx 선택성 반응기 재료
8a 1.0m/s 10,000h-1 ~100% 10% 47% 스테인레스강
8b 2.0m/s 20,000h-1 ~100% 10% 59% 스테인레스강
8c 1.0m/s 10,000h-1 ~100% 1% 38% 스테인레스강
8d 1.0m/s 10,000h-1 ~100% 1% 100% 발연 실리카
실험 방법
공기 중 10% 또는 1% 암모니아의 혼합물을 스테인레스강 또는 발연 실리카로 만들어진 관상 반응기 내에 설치된 LaCoO3 페로브스카이트를 포함하는 완전한 벌집형 촉매(200 csi, 길이: 5㎝, 직경: 1.8㎝)에 통과시킨다. 반응기 관을 튜브 전기로 내에 위치시킴으로써 가능한 열 손실을 보상할 수 있다. 온도 조절은 벌집형 촉매의 약 0.5㎝ 아래(배출구 말단)에 배치된 열전쌍의 도움으로 수행한다. 배출구 말단에서의 온도는 900℃로 일정하다.
유입 및 배출 기체 스트림의 조성을 기체 셀(cell)을 사용하여 FTIR 분석 장치(모델 Avatar, 제조원: Nicolet)로 분석한다.
표 1에서 실험 8a 내지 8c에 대한 결과는, 비어있는 반응기 관에서의 유사한 실험에 의해 확인된 바와 같이, NH3 공급물의 상당한 비율이 촉매 대역으로 들어오기 전에 N2와 H2O로 분해된 것에 의해 설명될 수 있다. 여기서는 심지어 벌집형 촉매의 부재하에 1.0m/s의 선 속도에서도 외부적으로 가열된 반응관 내에서 본질적으로 N2와 H2O의 형성을 초래하는 NH3의 완전한 전환이 기록된다.
실시예 8c에 상응하는 실험을 열 절연체인 동시에 불활성인 발연 실리카로 만들어진 반응기 내에서 수행하는 경우, 놀랍게도 NOx 선택성이 현저하게 증가하는 것으로 밝혀졌다(참조: 본 발명에 따른 실시예 8d).

Claims (29)

  1. 공급 기체의 유동 방향으로 바라볼 때, 유입구 대역(1), 하나 이상의 촉매(4)를 함유하는 반응 대역(2), 및 생성 기체를 위한 배출구 대역(3)을 포함하고, 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역에는 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1) 내로의 열 이동을 감소시키기 위한 수단이 제공되고/거나 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역 내의 반응기의 내벽이 불활성 재료로 이루어진, 공급 기체의 반응에 의해 생성 기체를 형성하는 촉매적 발열성 기체상 반응을 위한 반응기.
  2. 제1항에 있어서, 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1) 내로의 열 이동을 감소시키기 위한 수단이 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역에 제공되는 반응기.
  3. 제1항에 있어서, 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역에 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1) 내로의 열 이동을 감소시키기 위한 수단이 제공되고, 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역 내의 반응기의 내벽이 불활성 재료로 이루어진 반응기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1) 내로의 열 이동을 감소시키기 위한 수단으로서, 유입구 대역(1)의 높이 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 높이에서 반응기의 내부 공간을 반응기 벽(5)으로부터 절연시키는 하나 이상의 절연 라이너(6)가 제공되는 반응기.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1) 내로의 열 이동을 감소시키기 위한 수단으로서, 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역에 냉각 매체를 운반하기 위한 하나 이상의 장치가 제공되는 반응기.
  6. 제5항에 있어서, 냉각 매체를 운반하기 위한 장치가 반응기 벽(9) 내 또는 반응기 벽(9)의 내벽 위에 위치하는 반응기.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서, 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1) 내로의 열 이동을 감소시키기 위한 수단으로서, 유입구 대역(1)의 높이 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 높이에서 반응기의 내부 공간을 반응기 벽(5)으로부터 절연시키는 하나 이상의 절연 라이너(6)가 제공되고, 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1) 내로의 열 이동을 감소시키기 위한 수단으로서, 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역에 냉각 매체를 운반하기 위한 하나 이상의 장치가 제공되는 반응기.
  8. 제1항에 있어서, 유입구 대역(1), 반응 대역(2) 및 배출구 대역(3)이 반응기 벽(5)에 의해 둘러싸여 있는 반응기로서, 여기서, 상기 반응기 벽은 추가로 촉매와 절연 라이너(6)를 위한 지지체이고, 절연 라이너는 유입구 대역(1)의 적어도 일부의 영역 또는 반응 대역(2)의 영역에서 반응기의 내부 공간을 반응기 벽(5)으로부터 열 절연시킴으로써 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)의 공급 기체로의 열 이동을 억제하는, 반응기.
  9. 제1항에 있어서, 유입구 대역(1), 반응 대역(2) 및 배출구 대역(3)이 유입구 대역(1)의 높이 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 높이에서 이중 벽으로 구성된 반응기 벽(5)에 의해 둘러싸여 있고, 이중 벽으로 된 반응기 벽의 적어도 하나의 말단에는 이중 벽으로 된 반응기 벽에 의해 형성된 공간(9) 내로 냉각 매체를 도입하기 위한 연결부(7)가 제공되어 반응기 벽(5)의 내벽을 냉각시킬 수 있도록 하는 반응기.
  10. 제9항에 있어서, 이중 벽으로 된 반응기 벽(5)의 내벽에는 하나 이상의 개구부(10)가 제공되고, 냉각 매체가 이 개구부를 통해 유입구 대역(1)으로 들어가 공급 기체와 혼합되는 반응기.
  11. 제9항에 있어서, 이중 벽으로 된 반응기 벽 위에 냉각 매체의 도입과 방출을 위한 연결부(7a, 7b)가 제공되는 반응기.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 반응기 벽(5)이 압력 용기의 벽으로서 구성되거나 압력 재킷에 의해 둘러싸인 공간 안에 수용되는 반응기.
  13. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 절연 라이너(6)와 더불어, 촉매(4)를 위한 지지체이기도 하면서 냉각 매체를 위한 하나 이상의 연결부(7)를 갖는 이중 벽으로 된 반응기 벽(5)이 하나 이상 제공되는 반응기.
  14. 제1항에 있어서, 내열성 및 열 절연 재료로 만들어진 슬리브(14)를 갖고 상기 슬리브의 내부에 촉매(4)가 삽입되는 반응기.
  15. 제14항에 있어서, 슬리브(14)가 내열성 재료로 구성된 금속 슬리브(16)에 의해 둘러싸여 있고, 상기 금속 슬리브의 저부 말단에는 바람직하게 금속 립(lip) (17)이 제공되며, 금속 슬리브(16)의 저부 말단에 격자(18)가 설치되고, 상기 격자를 통해 기체 혼합물이 반응 대역(2)으로부터 배출구 대역(3) 내로 유동하는 반응기.
  16. 제15항에 있어서, 슬리브(14)와 금속 슬리브(16)가 볼트 및 너트(19)에 의해 반응기의 압력 재킷(20)에 연결되어 있는 반응기.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 점화 랜스(lance)(25)가 제공되는 반응기.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 반응 대역(2) 하류의 배출구 대역(3) 내에서 압력 용기 벽에 가해지는 온도 응력을 완화시키기 위하여, 반응기의 압력 용기의 벽 내부에 냉각 장치, 바람직하게는 박화된 관 냉각 설비(27)가 제공되는 반응기.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 촉매(4)가 전이 금속 산화물을 포함하는 반응기.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 촉매(4)가 벌집 형태로 구성되거나 벌집 형태로 구성된 지지체 재료에 도포 및/또는 도입되는 반응기.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 촉매가 유동 방향으로 바라볼 때 3㎝ 이상의 깊이를 갖는 층 또는 충전물의 형태를 갖는 반응기.
  22. ⅰ) 반응기의 유입구 대역(1) 내로 공급 기체를 도입하고,
    ⅱ) 반응 대역(4) 내에서 공급 기체를 발열 반응으로 완전히 또는 부분적으로 생성물로 전환시키는 조건하에 공급 기체를 촉매(4)를 함유한 반응 대역(2) 내로 도입하고,
    ⅲ) 생성 기체를 반응기로부터 배출구 대역(3)을 통해 방출시키는 단계를 포함하고,
    ⅳ) 상기 반응기는 반응 대역(2)으로부터 유입구 대역(1)으로의 반응열의 이동을 감소시키기 위한 수단이 제공되고/거나 유입구 대역(1)의 영역 또는 유입구 대역(1)과 반응 대역(2)의 영역 내의 반응기의 내벽이 불활성 재료로 이루어진 반응기를 사용하는, 제1항에 따른 반응기를 사용하여 촉매적 발열성 기체상 반응을 수행하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 공급 기체로서 암모니아와 산소를 포함하는 기체 혼합물을 사용하는 방법.
  24. 제22항에 있어서, 공급 기체가 암모니아의 산화를 위해 사용되고, 얻어진 생성물은 카프롤락탐 및/또는 질산의 제조를 위해 사용되는 방법.
  25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 전이 금속 산화물을 포함하는 촉매를 사용하는 방법.
  26. 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 벌집형으로 구성된 촉매를 사용하는 방법.
  27. 제22항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 촉매가 촉매 층 또는 촉매 충전물의 형태로 존재하고 유동 방향으로 바라볼 때 3㎝ 이상의 깊이를 갖는 방법.
  28. 암모니아의 산화를 위한 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 반응기의 용도.
  29. 제28항에 있어서, 반응기가 카프롤락탐 또는 질산의 제조를 위한 설비 내에 통합된 용도.
KR1020107000220A 2007-06-06 2008-05-28 촉매적 기체상 반응을 위한 장치 및 방법 및 이의 용도 KR101572013B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710026712 DE102007026712A1 (de) 2007-06-06 2007-06-06 Vorrichtung und Verfahren für katalytische Gasphasenreaktionen sowie deren Verwendung
DE102007026712.8 2007-06-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100029820A true KR20100029820A (ko) 2010-03-17
KR101572013B1 KR101572013B1 (ko) 2015-11-26

Family

ID=39688796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107000220A KR101572013B1 (ko) 2007-06-06 2008-05-28 촉매적 기체상 반응을 위한 장치 및 방법 및 이의 용도

Country Status (17)

Country Link
US (1) US9108175B2 (ko)
EP (1) EP2160236B1 (ko)
JP (1) JP5155390B2 (ko)
KR (1) KR101572013B1 (ko)
CN (1) CN101678297B (ko)
AU (1) AU2008258890B2 (ko)
BR (1) BRPI0812424B1 (ko)
CA (1) CA2690002C (ko)
CL (1) CL2008001646A1 (ko)
DE (1) DE102007026712A1 (ko)
EG (1) EG25440A (ko)
ES (1) ES2530863T3 (ko)
MX (1) MX306391B (ko)
RU (1) RU2474469C2 (ko)
UA (1) UA97397C2 (ko)
WO (1) WO2008148487A1 (ko)
ZA (1) ZA200908207B (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008059930A1 (de) * 2008-12-02 2010-06-10 Uhde Gmbh Vorrichtung und Verfahren für katalytische Gasphasenreaktionen sowie deren Verwendung
US20120183467A1 (en) * 2011-01-14 2012-07-19 GM Global Technology Operations LLC Low temperature oxidation of ammonia in nitric acid production
US9708062B2 (en) 2011-04-18 2017-07-18 C Series Aircraft Limited Partnership Aircraft lavatory for a person with reduced mobility
DE102013004341A1 (de) 2013-03-14 2014-09-18 Thyssenkrupp Uhde Gmbh Verfahren zur Oxidation von Ammoniak und dafür geeignete Anlage
FR3008692B1 (fr) * 2013-07-19 2016-12-23 Arkema France Installation et procede pour la preparation de cyanure d'hydrogene
WO2015022247A1 (de) * 2013-08-16 2015-02-19 Basf Se Korbartige vorrichtung mit wandisolierung
PL3380222T3 (pl) * 2015-11-27 2022-12-19 Basf Se Modułowe monolity katalizatorów
CN109071250B (zh) 2016-03-01 2022-08-02 约瑟夫.比奇 电增强哈伯-博施(eehb)的无水氨合成
US11325105B2 (en) 2017-05-15 2022-05-10 Starfire Energy Metal-decorated barium calcium aluminum oxide and related materials for NH3 catalysis
CN115282881A (zh) * 2017-11-25 2022-11-04 星火能源公司 具有集成的热交换器的化学反应器
WO2020160500A1 (en) 2019-01-31 2020-08-06 Starfire Energy Metal-decorated barium calcium aluminum oxide catalyst for nh3 synthesis and cracking and methods of forming the same
US20220332581A1 (en) * 2019-10-25 2022-10-20 Casale Sa Process and reactor for catalytic oxidation of ammonia
CN113413744B (zh) * 2021-06-30 2022-07-05 山东省科学院能源研究所 一种套筒式氨气和co联合脱硝系统装置、方法及应用

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3576600A (en) * 1970-02-03 1971-04-27 Universal Oil Prod Co Process for noncatalytic production of nitric oxide
IT1075397B (it) * 1977-04-15 1985-04-22 Snam Progetti Reattore per metanazione
US4343626A (en) * 1980-02-19 1982-08-10 Brennstoffinstitut Freiberg Reactor for producing a carbon monoxide and hydrogen containing gas
JPS6017217Y2 (ja) * 1980-05-19 1985-05-27 三菱重工業株式会社 固気接触反応装置
JPS5915436U (ja) * 1982-07-21 1984-01-30 三菱電機株式会社 発熱反応装置
JPS6060911A (ja) * 1983-09-13 1985-04-08 Mitsui Toatsu Chem Inc ヒドラジンの製造方法
US4482669A (en) * 1984-01-19 1984-11-13 Massachusetts Institute Of Technology Preceramic organosilazane polymers
US4615715A (en) * 1985-03-15 1986-10-07 Foster Wheeler Energy Corporation Water-cooled cyclone separator
JPS63116735A (ja) * 1986-10-31 1988-05-21 Sumitomo Metal Ind Ltd 気相成長装置
SU1489825A1 (ru) * 1987-01-04 1989-06-30 Грозненский Нефтяной Институт Им.Акад.М.Д.Миллионщикова Установка дл изучени гидрогенизационных процессов
US4865820A (en) * 1987-08-14 1989-09-12 Davy Mckee Corporation Gas mixer and distributor for reactor
FR2628727B1 (fr) * 1988-03-16 1990-08-24 Inst Francais Du Petrole Procede d'oxydation d'une charge oxydable en phase gazeuse et reacteur pour la mise en oeuvre de ce procede
SU1740037A1 (ru) * 1990-07-17 1992-06-15 Научно-Производственное Объединение По Защите Атмосферы, Водоемов, Использованию Вторичных Энергоресурсов И Охлаждению Металлургических Агрегатов На Предприятиях Черной Металлургии "Энергосталь" Способ синтеза вещества в реакторе-агломераторе
US5266291A (en) * 1992-05-05 1993-11-30 Praxair Technology, Inc. Packed bed arrangement for oxidation reaction system
US6726884B1 (en) * 1996-06-18 2004-04-27 3M Innovative Properties Company Free-standing internally insulating liner
US6116022A (en) * 1996-07-03 2000-09-12 Outboard Marine Corporation Catalytic reactor for marine application
US5690900A (en) 1996-10-10 1997-11-25 Smojver; Radmil Ammonia oxidation catalyst
GB9626516D0 (en) 1996-12-20 1997-02-05 Ici Plc Ammonia oxidation
US6267912B1 (en) * 1997-04-25 2001-07-31 Exxon Research And Engineering Co. Distributed injection catalytic partial oxidation process and apparatus for producing synthesis gas
GB9724310D0 (en) 1997-11-19 1998-01-14 Ici Plc Ammonia oxidation catalysts
DE19819882A1 (de) * 1998-04-27 1999-10-28 Basf Ag Verfahren zur katalytischen Zersetzung von N2O
JP4089039B2 (ja) * 1998-10-09 2008-05-21 松下電器産業株式会社 水素精製装置
JP3650581B2 (ja) * 1998-10-30 2005-05-18 ハルドール・トプサー・アクチエゼルスカベット アンモニア製造のための方法及びコンバータ
DE19905753A1 (de) 1999-02-11 2000-08-17 Basf Ag Ammoniakoxidation mit verminderter Bildung von N¶2¶O
US6329434B1 (en) * 1999-06-04 2001-12-11 Exxonmobil Research And Engineering Company Catalytic partial oxidation with improved ignition system
SE0000591L (sv) * 2000-02-24 2001-04-02 Swep Int Ab Anordning för katalytisk behandling av strömmande medier, innefattande en plattvärmeväxlare
FR2812221B1 (fr) * 2000-07-28 2003-04-04 Butachimie Nouveau dispositif catalytique pour la mise en oeuvre d'une reaction en milieu gazeux a haute temperature
ATE264709T1 (de) * 2000-08-08 2004-05-15 Shell Int Research Strömungsverteiler
US20030194363A1 (en) * 2002-04-12 2003-10-16 Koripella Chowdary Ramesh Chemical reactor and fuel processor utilizing ceramic technology
JP2006206383A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Air Water Inc 炭化水素系ガスの改質器

Also Published As

Publication number Publication date
RU2474469C2 (ru) 2013-02-10
EP2160236A1 (de) 2010-03-10
ZA200908207B (en) 2011-02-23
BRPI0812424A2 (pt) 2014-12-02
CN101678297A (zh) 2010-03-24
CA2690002A1 (en) 2008-12-11
JP2010528840A (ja) 2010-08-26
RU2009149317A (ru) 2011-07-20
EG25440A (en) 2012-01-08
US20100166631A1 (en) 2010-07-01
CL2008001646A1 (es) 2008-09-26
BRPI0812424B1 (pt) 2017-03-28
DE102007026712A1 (de) 2008-12-11
US9108175B2 (en) 2015-08-18
ES2530863T3 (es) 2015-03-06
MX2009013236A (es) 2010-01-25
AU2008258890B2 (en) 2012-03-08
CN101678297B (zh) 2015-05-13
KR101572013B1 (ko) 2015-11-26
UA97397C2 (ru) 2012-02-10
MX306391B (es) 2013-01-03
JP5155390B2 (ja) 2013-03-06
WO2008148487A1 (de) 2008-12-11
EP2160236B1 (de) 2014-12-03
AU2008258890A1 (en) 2008-12-11
CA2690002C (en) 2016-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100029820A (ko) 촉매적 기체상 반응을 위한 장치 및 방법 및 이의 용도
US9266081B2 (en) Device and process for catalytic gas phase reactions and use thereof
US5817286A (en) Processes for the synthesis of hydrogen cyanide
US8906334B2 (en) High efficiency reactor and process
US9725320B2 (en) Basket-like device having wall insulation
EP0741667B1 (en) Production of no from n 2?o
CA2108861C (en) Packed bed arrangement useful for mixing and/or oxidation
CN1227819A (zh) 产生热处理气氛的装置
US20220135407A1 (en) Apparatus and process for conversion of ammonia into oxides of nitrogen
WO2015105433A1 (ru) Реактор для парциального окисления углеводородных газов

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
J501 Disposition of invalidation of trial
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181113

Year of fee payment: 4