Wiadomo, ze katalityczne procesy w fazie gazowej jak np. uwodorniajaca destylacja pro¬ duktów destylacji ropy naftowej, reformowa¬ nie lub izomeryzacja frakcji benzyny, odalki- lowanie weglowodorów aromatycznych, odwo- dornienie, kraking przez uwodornianie lub roz¬ szczepianie weglowodorów i uwodornianie tlen¬ ku wegla przebiegaja tym szybciej i pelniej, im wieksza jest powierzchnia katalizatora sto¬ jacego do dyspozycji, w odniesieniu do ilosci reagujacych skladników reakcji.W celu powiekszenia powierzchni danej ilos¬ ci katalizatora dazy sie naogól do mozliwie malej wielkosci ziarna katalizatora. Kranco¬ wemu rozdrobnieniu ziarna katalizatora prze¬ szkadza jednak silnie zwiekszajacy sie przez to opór przy przeplywie przez zloze katalizato¬ ra. W celu obnizenia tego oporu budowano re¬ aktory, w których, patrzac w kierunku prze¬ plywu, umieszczone jest mozliwie niskie i sze- rokie zloze katalizatora. W nowoczesnych pro¬ cesach ze stalym zlozem katalizatora stosuje sie z tego wzgledu w reaktorach katalizatory o wielkosci ziarna 1,0—0,5 mm przy stosunku dlugosci do szerokosci zloza katalizatora do 0,1 : 1 i ponizej.Znane sa rózne konstrukcyjne rozwiazania takich reaktorów. Znane sa np. stojace reak¬ tory cylindryczne, których srednica jest taka sama lub wieksza od ich wysokosci i w któ- rych umieszczone jest zloze katalizatora, przez które nastepuje prostopadle przeplyw, o sto¬ sunku wysokosci do szerokosci 0,2—0,4 :1.Odmiana takiej konstrukcji sa reaktory ku¬ liste, W których w obrebie najwiekszego prze¬ kroju znajduje sie zloze katalizatora, podobnie zwymiarowane jak w reaktorach cylindrycz¬ nych.Dalsze rozwiazanie stanowi znany tak zwa¬ ny reaktor z promieniowym przeplywem. Skla¬ da sie on z cylindrycznego plaszcza wylozo¬ nego rura izolacyjna, oraz z umieszczonej w nim wspólosiowo cylindrycznej, perforowanej albo w inny sposób uksztaltowanej w postaci sita, rury kontaktowej, której odleglosc od ru¬ ry izolacyjnej jest ustalona za pomoca zeberek lub wystepów i jest tak dobrana, ze opór prze¬ plywu przez zewnetrzna przestrzen pierscie¬ niowa utworzona miedzy rura izolacyjna i ru¬ ra kontaktowa, wzdluz calej dlugosci reaktora jest maly, w porównaniu z oporem przeplywu przez warstwe katalizatora, oraz z równiez u- mieszczonej wspólosiowo, perforowanej albo w inny sposób uksztaltowanej w postaci sita, rury centralnej, której srednice dobiera sie tak, ze posiada ona taki sam opór przeplywu jak zew¬ netrzna przestrzen pierscieniowa, dzieki czemu powstaje przestrzen pierscieniowa ograniczona cylindrycznymi powierzchniami sitowymi, w której znajduje sie katalizator. Gazowa mie¬ szanina skladników reakcji wchodzi do reaktora z jednego konca przez rure centralna, dochodzi do zloza katalizatora przez sciane rury central¬ nej uksztaltowanej w postaci sita, przeplywa przez nie promieniowo w kierunku od srodka na zewnatrz, przechodzi przez rure kontaktowa uksztaltowana w postaci sita do zewnetrznej przestrzeni pierscieniowej, skad zostaje odciag¬ nieta na koncu, przeciwleglym do wejscia do reaktora.Tak uksztaltowany reaktor z promieniowym przeplywem umozliwia ze wzgledów konstruk¬ cyjnych stosowanie prawie krancowych sto¬ sunków dlugosci do szerokosci zloza kataliza¬ tora. W praktyce jednak zmniejszenie tego sto¬ sunku ponizej 0,05:1 ograniczone jest przez wzrastajace przy tym trudnosci równomierne¬ go rozdzialu substratów na calej szerokosci zloza katalizatora.Ze wzgledów termodynamiki i kinetyki re¬ akcji pozadane jest uksztaltowanie szczególnie duzego reaktora lub zloza katalizatora a z dru¬ giej strony potrzebne jest zachowanie srednicy "reaktora ponizej jego wartosci maksymalnej; jezeli oprócz tego chce sie stosowac mozliwie male uziarnienie katalizatora, wówczas przy wykonywaniu tego reaktora w postaci reakto¬ ra z promieniowym przeplywem moga powsta¬ wac na skutek nierównomiernego rozdzielenia Strumienia produktu w katalizatorze najróz¬ niejsze trudnosci, np. tworzenie sie punktów o wysokiej temperaturze, powstawanie kana¬ lów, reakcje uboczne itd.Przyczyna tych trudnosci polega na tym, ze przy skrajnie niskim stosunku dlugosci do sze¬ rokosci róznica cisnien, a tym samym liniowa szybkosc przeplywu przez zloze katalizatora staje sie skrajnie niska z czego wynika, ze nie¬ pozadana, wywolana przez zanieczyszczenia lub inne czynniki, dodatkowa, miejscowa róznica cisnien w jakimkolwiek miejscu zloza katali¬ zatora, które posiada bardzo mala wysokosc bezwgledna, moze byc juz znaczna w porów¬ naniu z róznica cisnienia podstawowego, pa¬ nujacego w zlozu i moze prowadzic do silnych zaklócen przy przeplywie przez katalizator, a w skrajnym przypadku do calkowitego unie¬ ruchomienia w tym miejscu substratu. Taka sama bezwgledna dodatkowa róznica cisnien wykazywalaby tylko nieznaczne albo zadne dzialanie przy wyzszej róznicy cisnienia pod¬ stawowego np. w osiowym reaktorze przeply¬ wowym.W taki sam sposób, w odwrotnym sensie, dzialaja negatywne odchylenia od róznicy cis¬ nienia podstawowego.Stwierdzono, ze mozna przezwyciezyc trud¬ nosci wystepujace przy stosowaniu duzego reak¬ tora, jezeli calkowity strumien substratów prze¬ pusci sie promieniowo najpierw przez jedna np. górna czesc zloza katalizatora a nastepnie przez druga np. przez dolna czesc zloza kata¬ lizatora.Osiaga sie to wedlug wynalazku w ten spo¬ sób, ze strumien produktu prowadzi sie przez katalizator w pierwszej czesci reaktora od srodka na zewnatrz, w srodkowej czesci, sta¬ nowiacej Vs czesc reaktora, korzystnie w srod¬ ku, osiowo mierzonej dlugosci zloza katalizar tora, a w drugiej czesci reaktora w odwrotnym kierunku przepylwu — od zewnatrz do srodka.Przez to szeregowe polaczenie obu czesci re¬ aktora, pierwotnie polaczonych równolegle zo¬ staje np. w przypadku jednakowej wielkosci tych czesci prawie czterokrotnie zwiekszona róznica cisnienia podstawowego i podwojona liniowa szybkosc przeplywu przez zloze kata¬ lizatora, a wiec osiaga sie taki sam efekt, któ¬ ry moznaby bylo uzyskac przez przepolowienie szerokosci zloza katalizatora, wzglednie dlu¬ gosci reaktora i przez równoczesne podwoje¬ nie dlugosci zloza wzglednie srednicy reaktora.To szeregowe polaczenie dwóch polówek re¬ aktora z promieniowym przeplywem mozna przeprowadzic w rózny sposób. Fig. 1, 2 i 3 przedstawia przykladowo w przekroju prosto¬ padlym schematy trzech postaci wykonania — 2 —reaktora z promieniowym przeplywem do pro¬ wadzenia sposobu wedlug wynalazku.Reaktor wedlug fig. 1 posiada w polowie wysokosci zloza katalizatora 1, w perforowa¬ nej centralnej rurze 2 umieszczona na stale zaslepke 3, jak tez w zlozu katalizatora 1 na takiej samej wysokosci jak zaslepka 3, prze¬ grode 4, szczelnie przylegajaca do rury 2 wbu¬ dowana poziomo i zakrywajaca caly przekrój przestrzeni katalitycznej. Korzystnie, przegro¬ da 4 nie jest wbudowana na stale lecz luzno ulozona w zlozu katalizatora 1 i w stosunku do rury centralnej 2 i ewentualnie dalszych pionowych wkladek jak np. termotulejek, tj. rurek osadzonych w komorze reakcyjnej pro¬ wadzacych na zewnatrz, odpornych na istnie¬ jace w niej cisnienie, do których wprowa¬ dzone sa instrumenty sluzace do pomiaru tem¬ peratury panujacej w komorze reakcjnej. Ko¬ mora ta uszczelniona jest slizgowo i ewentu¬ alnie w celu ulatwienia prac montazowych wykonana jest w odpowiedniej postaci, daja¬ cej sie dzielic na segmenty, przy czym równo¬ czesnie rura centralna wykonana jest w tym zakresie wysokosci jako nieperforowany odci¬ nek 5, w tym celu aby stanowila pewne usz¬ czelnienie miedzy górna a dolna czescia prze¬ strzeni katalizatora, przy czym na tym odcinku dopuszczalne jest slizganie sie przegrody na skutek wstrzasów wypelnienia katalizatora.Droga gazowych skladników reakcji przez reaktor tak wykonany zaznaczona jest strzal¬ kami na fig. i.Produkty wchodza do reaktora u góry przez rure centralna 2 i dochodza w nim do zaslepki 3 nastepnie przeplywaja przez górna czesc zlo¬ za katalizatora 1, promieniowo od srodka na zewnatrz, przechodza przez perforowana rure 6 do zewnetrznej przestrzeni pierscieniowej 7, która nie jest polaczona z wejsciem lub wyjsciem reaktora, przeplywaja przez niego w kierunku ku dolowi i mijaja przy tym przegrode 4, po¬ czym w dolnej czesci reaktora przeplywaja one powtórnie promieniowo przez zloze katalizatora 1 jednak teraz od zewnatrz do srodka, azeby w koncu opuscic reaktor u dolu przez rure centralna 2.W taki sam sposób przez reaktor moze na¬ stapic przeplyw w kierunku odwrotnym, to znaczy od dolu do góry.Reaktor wedlug fig. 2 posiada równiez i w takim samym ukladzie jak reaktor wedlug fig. 1 — zaslepke 8 umieszczona w rurze central- R«h jednak nie posiada przegrody w zlozu ka¬ talizatora.Odwrócenie kierunku przeplywu miedzy obydwoma czesciami reakotra z uniknieciem zaburzen, które moglyby wystapic miedzy gór¬ na i dolna czescia rury centralnej bezposrednio wokól zaslepki 8 na skutek perforacji rury cen¬ tralnej nastepuje dzieki zaslepce i stykajacej sie z nia bezposrednio nieperforowanej czesci odcinka 9 rury centralnej, przy czym te nie- pefforowane odcinki polaczone sa z zaslepka z dwóch albo z jednej strony.Calkowita dlugosc tej nieperforowanej czesci odcinka rury centralnej korzystnie dobiera sie tak, ie opór przeplywu przez zloze katalizatora na najkrótszej drodze miedzy górna i dolna czescia rury centralnej jest dokladnie tak duzy, jak przecietny opór przeplywu przez zloze ka¬ talizatora na drodze przez zewnetrzna prze¬ strzen pierscieniowa, Przeplyw skladników reakcji przez tak uksztaltowany reaktor zaznaczony jest strzal¬ kami na fig. 2. Moze on równie dobrze prze¬ biegac w kierunku przeciwnym do .kierunku strzalek, a wiec od dolu do góry.Reaktor przedstawiony na fig. 3 nie posiada rury centralnej przechodzacej od góry do.dolu, lecz dwie calkowicie oddzielone od siebie ezes- ci rury centralnej 10 i 11, z których kazda wchodzi do zloza katalizatora z kazdego konca reaktora az do srodkowej trzeciej czesci dlUT gosci, mierzonej osiowo, przy czym konce 12 obu czesci rury centralnej, znajdujace sie naT przeciw siebie w srodkowej trzeciej czesci dlu¬ gosci, znajduja sie w takim samym odstepie od srodka dlugosci zloza katalizatora, mierzo¬ nej osiowo i na stronie czolowej sa perforo-» wane, podczas gdy miedzy tymi dwoma stro¬ nami czolowymi znajduje sie zloze katalizatora na wszystkich stronach obwodu az do srodka reaktora wzdluz promienia.Odstep miedzy perforowanymi stronami czo¬ lowymi obydwu czesci rury centralnej dobiera sie przy tym tak, ze opór przeplywu przez zlo¬ ze katalizatora na najkrótszej drodze miedzy wymienionymi stronami czolowymi jest tak samo duzy, jak przecietny opór przeplywu przez zloze katalizatora na drodze przez zewnetrzna przestrzen pierscieniowa. Odstep ten mozna takze tak dobrac, ze opór przeplywu przez zlo¬ ze katalizatora na najkrótszej drodze miedzy wymienionymi stronami czolowymi jest mniej¬ szy, anizeli przecietny opór przeplywu przez zloze katalizatora na drodze przez zewnetrzna przestrzen pierscieniowa, przy czym równo¬ czesnie perforacje wymienionych stron czolo¬ wych wykonuje sie tak, ze ich opór przepJsywu, — 3—podwyzszony w stosunku do oporu perforacji na obwodzie rury centralnej wyrównuje obni¬ zony w stosunku do oporu drogi przez zewne¬ trzna przestrzen pierscieniowa, opór przeply¬ wu przez zloze katalizatora miedzy stronami czolowymi.Droge skladników reakcji przez taki reaktor przedstawiaja strzalki na fig. 3, przy czym równiez i w tym przypadku moze ona równie dobrze przebiegac w kierunku przeciwnym do kierunku strzalek.Sposób wedlug wynalazku i zastosowanie jednego z reaktorów wedlug wynalazku jest szczególnie odpowiedni dla trzeciego i (lub) czwartego stopnia w procesach reformowania na zlozu stalym, w których korzystnie, stosuje sie kilka szeregowo ustawionych reaktorów o wzrastajacej objetosci. Poniewaz w ostatnich reaktorach ze wzgledu na kinetyke, termody¬ namike reakcji i technike przeplywu istnieje bardzo duza tendecja wydzielania sie na kata¬ lizatorze wysokowrzacych substancji, rosnie w zwiazku z tym tendencja do nierównomiernego ronzialu przeplywu przez katalizator, a w zwiazku z tym do silniejszego tworzenia sie i odkladania wysoko wrzacych substancji w miejscach o malej szybkosci przelywu. Zostaje przez to obnizona aktywnosc katalizatora, co znowu zwieksza sklonnosc do niepozadanych procesów tak, ze w takim miejscu wzajemnie wzmggaja sie temperatura, opór przeplywu, osadanie i reakcje uboczne, az dochodzi do po¬ waznych zaklócen. Dzieki zastosowaniu sposo¬ bu wedlug wynalazku w jednym z reaktorów wedlug wynalazku i przez zwiazane z tym podwyzszenie szybkosci przeplywu zostaja w wysokim stopniu usuniete wymienione trudnos¬ ci. PL