SK292001A3 - Radial flow reactor - Google Patents

Radial flow reactor Download PDF

Info

Publication number
SK292001A3
SK292001A3 SK29-2001A SK292001A SK292001A3 SK 292001 A3 SK292001 A3 SK 292001A3 SK 292001 A SK292001 A SK 292001A SK 292001 A3 SK292001 A3 SK 292001A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
reactor
region
heat exchange
bed
exchange tubes
Prior art date
Application number
SK29-2001A
Other languages
English (en)
Inventor
Vincent A Welch
Original Assignee
Washington Group Int
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 Washington Group Int filed Critical Washington Group Int
Publication of SK292001A3 publication Critical patent/SK292001A3/sk

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
    • B01J8/0403—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 fluid flow within the beds being predominantly horizontal
    • B01J8/0407—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 fluid flow within the beds being predominantly horizontal through two or more cylindrical annular shaped beds
    • B01J8/0411—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 fluid flow within the beds being predominantly horizontal through two or more cylindrical annular shaped beds the beds being concentric
    • 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
    • B01J19/32—Packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit or module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • 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
    • B01J8/0207—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 horizontal
    • B01J8/0214—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 horizontal in a cylindrical annular 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
    • B01J8/0242—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
    • B01J8/0257—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 annular 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
    • 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
    • B01J8/0461—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 cylindrical annular shaped beds
    • B01J8/0465—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 cylindrical annular shaped beds the beds being concentric
    • 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
    • B01J8/0492—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
    • B01J8/04—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
    • 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
    • B01J2208/00194—Tubes
    • 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
    • B01J2208/00221—Plates; Jackets; Cylinders comprising baffles for guiding the flow of the heat exchange medium
    • 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
    • B01J2208/00309—Controlling the temperature by indirect heat exchange with two or more reactions in heat exchange with each other, such as an endothermic reaction in heat exchange with an exothermic 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
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00389—Controlling the temperature using electric heating or cooling elements
    • B01J2208/00415—Controlling the temperature using electric heating or cooling elements electric resistance heaters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

Vynález sa všeobecne týka konštrukcie reaktora s radiálnym prietokom spojeným s výmenou tepelnej energie a spôsobov použitia tohto zariadenia na uľahčenie katalytického spracovania uhľovodíkov.
Doterajší stav techniky
Sú známe rozmanité pracovné postupy, ktoré uľahčujú kontakt uhľovodíkov s vybranými katalyzátormi na pevnom, alebo fluidnom lôžku v podmienkach riadeného tlaku a teploty. Jedným zo všeobecných postupov, ktorý umožňuje spracovanie uhľovodíkov je katalytická dehydrogenácia alkylaromatických uhľovodíkov v prítomnosti vodnej pary na zodpovedajúce alkenylaromatické uhľovodíky, napríklad dehydrogenácia etylbenzénu na styrén, ako uvádza US patent 5 461 179 (Chen a ďalší), ktorý je tu uvedený ako odkaz.
Účinnosť takéhoto katalytického spracovania uhľovodíkov môže byť často zlepšená použitím sekvencie po sebe idúcich dvoch alebo viacerých katalytických lôžok. Teda reakčný tok prúdiaci z prvého katalytického lôžka, alebo reakčnej zóny obsahuje prevažne požadovaný konečný produkt spoločne s nezreagovaným uhľovodíkom, pričom tento reakčný tok je privedený na druhé katalytické lôžko, alebo reakčnú zónu, ktoré sú umiestnené suprúdovo s tokom z prvého stupňa, kde ďalšia reakcia ďalej zvyšuje koncentráciu požadovaného produktu na výstupe z druhého katalytického lôžka, alebo reakčnej zóny. Podľa požiadavky možno pridať rovnakým spôsobom tretie, štvrté, alebo ďalšie katalytické lôžka/reakčné zóny po prúde toku v rade za sebou.
Medzi dvoma, alebo viacerými katalytickými lôžkami/reakčnými zónami môže byť reakčný tok z protiprúdu katalytického lôžka/reakčnej zóny zahrievaný, alebo chladený, (v závislosti od toho, či je reakcia endotermná, alebo exo2 • ·· ·· · ·· ···· ··· ··· • ·· · · · · ·· • · ··· ······· · ··· ·· ·· · ·· · termná) na to, aby sa dôkladne pripravil na ďalšiu konverziu na požadovaný produkt v ďalšom suprúdovo usporiadanom katalytickom lôžku/reakčnej zóne.
Teda, ak je katalytická reakcia v podstate značne endotermná, reakčný tok medzi dvoma katalytickými lôžkami/reakčnými zónami musí byť zahrievaný, aby sa zaistilo, že katalytická konverzia pokračuje v smere prúdu účinne alebo aby bola vôbec možná.
Jednou z takýchto endotermných reakcií je katalyzovaná dehydrogenácia etylbenzénu na styrén. Tato dehydrogenácia je opísaná v US patente 5 461 179, v ktorom je opísané umiestnenie externého predhrievača 52, medzi protiprúdovým katalytickým reaktorom 50 a suprúdovým katalytickým reaktorom 52 na zahrievanie výtoku, z protiprúdového katalytického reaktora 50, Je typické, že dehydrogenácia etylbenzénu je endotermnou reakciou, ktorá je uskutočňovaná vo dvoch, alebo viacerých jednotlivých reakčných lôžkach adiabatických reaktorov s výstupom z protiprúdového reaktora, ktorý je zahrievaný v externom plášti a rúrkovom výmenníku pred tým, než je privedený do suprúdového reaktora. Uskutočnenie zahrievacieho kroku týmto spôsobom spôsobuje ďalší pokles tlaku (vzhľadom k vysokým trecím stratám vo výmenníkovej rúrke), a tiež zvýšenie neužitočného priestoru, pretože je potrebné ďalšie potrubie. Zvýšenie tlaku systému má za následok zníženie výťažku s menejhodnotnými vedľajšími produktami a zrejmé zníženie aktivity katalyzátorov (vzhľadom k presne vyváženým a karbonizačným účinkom). Väčší neužitočný priestor má za následok zníženie výťažku a tvorbu nežiaducich produktov a nečistôt, ktoré je zapríčinené neselektívnou termálnou reakciou. Preto je veľmi výhodné nájsť ekonomickú cestu, ako obísť tieto obmedzenia tradičných postupov.
Použiteľnosť konštrukcie viacstupňového katalytického reaktora je obmedzená rôznymi fyzikálnymi, ekonomickými, výrobnými a termodynamickými faktormi. Všeobecne sa u reaktorov požaduje navrhnutie kompaktnejších reaktorov vzhľadom na väčší reakčný priestor. Niektoré katalytické uhľovodíkové reakcie ako je konverzia etylbenzénu na styrén, majú výhodu v tom, že reagujú pri udržaní relatívne nízkych reakčných tlakov. Schopnosť rýchlo pridávať relatívne veľké množstvo tepla na výstupe medzi reakčnými stupňami pri konverzii etyl3 • ·· ·· · ·· ···· · · · · « · • ·· · · · · ·· • · · · · ······· · ·· · ·· · benzénu na styrén je obmedzená ekonomickými, metalurgickými a termodynamickými faktormi. Ak sa použije prehriata para na ohrievanie výstupu, môže byť nevyhnutné použiť paru s veľmi vysokými teplotami, na dosiahnutie dostatočnej tepelnej energie, v obmedzenej hmote pridávanej vodnej pary. Toto môže zase v spojitosti s prihrievačom vyžadovať použitie drahších tepelne odolných materiálov. Je preto žiaduce vyvinúť zlepšenú konštrukciu pre viacstupňový katalytický reakčný proces, ktorá by mohla zmierniť niektoré podstatné problémy v konštrukcii reaktorov podľa známeho stavu techniky.
Z doterajšieho stavu techniky sú známe rôzne typy konštrukcií prietokových reaktorov takzvaných radiálnych alebo axiálne/radiálnych na rôzne aplikácie, pomocou ktorých aspoň časť pracovného prúdu postupuje od východiskového bodu cez reaktor v radiálnom smere (t.j. zvnútra von, alebo zvonku dovnútra) na rozdiel od bežnejšej konštrukcie reaktora s axiálnym tokom (t.j. z konca na koniec). Napríklad US patent 4 321 234, ktorý je tu uvedený ako odkaz, opisuje typ radiálneho prietokového reaktora, ktorý má jednoduchú reakčnú komoru. Táto aparatúra obsahuje medzivalcovú komoru, vytvorenú ako priedyšný valcový vnútorný katalytický zachytávač, ktorý je usporiadaný vo vnútri vonkajšieho plášťa, a priedyšný valcovitý vnútorný katalytický zachytávač vo vonkajšom katalytickom zachytávači.
V reaktore je zostavené množstvo vertikálne vedených teplovýmenných rúrok, ktoré sú umiestnené v reakčnej zóne v kruhovo usporiadaných skupinách, ktoré sú koncentrické s bežnou stredovou osou obidvoch katalytických zachytávačov. Prichádzajúci plyn sa dodáva buď do vonkajšieho prietokového kanála, alebo do vnútorného kanála a súčasne je nútený, aby pretekal rovnomerne vo všetkých radiálnych smeroch buď z vonkajšieho radiálneho smeru, alebo z vnútorného radiálneho smeru. Takto plyn uskutočňuje jeden prechod cez celý priečny prierez prstencovitého katalytického lôžka.
Ďalší patent US 4 594 227, ktorý je tu začlenený, popisuje reaktor v ktorom priteká plyn radiálne cez katalytické lôžko, ktoré je uložené v prstencovitom priestore, vytvorenom dvoma koaxiálnymi valcami s rôznymi priemermi. Vertikálne prebiehajúci prstencovitý medzivalcový priestor vytvorený • «· ·· · · ·· · · · · · · • ·· ···· ·· • · · · · · ···· · · · ··· · · · ·· ··· ·· ·· · ·· medzi vonkajším katalytickým zachytávacím valcom a vnútorným katalytickým zachytávacím valcom, je rozdelený na množstvo komôrok, radiálne prebiehajúcimi zvislými priehradkami. Teplovýmenné rúrky sú umiestnené vertikálne v komorách, na udržanie správnej teploty pre katalytickú reakciu. Katalyzátor je umiestnený v komorách, tvoriacich reakčné komory, cez ktoré prichádza plyn v radiálnom smere. Teplovýmenné zariadenia robia zrejmým to, že tento reaktor je nepriamo zahrievaný a závisí od konvekčného prenosu tepla.
US patent 4 909 808, ktorý je tu uvedený v odkazoch sa týka zlepšenej verzie reaktora, ktorá je uvedená v US patente 4 594 227, opisujúcom parnú reformovaciu jednotku, valcového tvaru, ktorá má katalytické reakčné rúrky v prstencovitom usporiadaní. Na rozdiel od použitia externého ohrievacieho zariadenia na privedenie horúcich plynov do rúrky reaktora, tento vynález používa typ katalytickej spaľovacej komory, ktorá je umiestnená v centre valcového zariadenia. Takže nastávajú dve odlišné katalytické reakcie: prvá bežná reakcia v katalyzačných reakčných rúrkach parných reformovacích jednotiek, a druhá reakcia na vytvorenie požadovanej teploty pre parnú reformovaciu jednotku. Takéto vnútorné umiestnenie ohrievacieho zdroja a použitie katalytickej spaľovacej komory zvyšuje tepelný prenos ako sálaním, tak prúdením. Zlepšenie týchto charakteristík je prevažne závislé od schopnosti riadiť tepelný tok (množstvo tepla z paliva, ktoré je k dispozícii na vonkajšej strane rúrky reaktora), tak, aby množstvo tepla požadovaného reakciou vo vnútri katalytického lôžka zodpovedalo tepelnej energii a teplote spalín mimo reaktora.
Ďalší reaktor s radiálnym prietokom je uvedený v US patente 4 714 592, ktorý je tu začlenený ako odkaz. V tomto prípade, pretože cieľom katalytickej reakcie je exotermická reakcia, je potrebné odstrániť prebytok tepla z okolia reaktora. Toto je dosiahnuté prívodnými a alebo výstupnými rúrkami, ktoré obsahujú chladiacu tekutinu, ktorá prúdi sústavou chladiacich kanálov a preniká katalytickým lôžkom aby tu absorbovala teplo reakcie. V ďalších patentoch sa popisuje aspoň čiastočne radiálny prietokový reaktor. Sú to patenty US 4 230 669,
250 270 , 5 585 074, ktoré sú začlenené tu v texte ako odkazy.
·· ·· · ·· • · ··· ··· • · ···· · · • · · · · ···· · · · ··· ·· ·· · ·· ···
Avšak v žiadnom z vyššie uvedených patentov nie je uvedený radiálny reaktor jednostupňový, alebo viacstupňový, ktorý by bol vhodný na účinné spracovanie uhľovodíkov, kde katalytická reakcia je vysoko endotermná, alebo exotermná a kde z tohto dôvodu je nutné buď značne a rovnomerne dodávať teplo do prúdu tekutiny, alebo odstrániť teplo zo spracovávaného prúdu pred a/alebo po prechode jednotlivým katalytickým lôžkom, a/alebo medzi skupinou katalytických lôžok. Tieto a ďalšie nevýhody a obmedzenia reaktorov podľa doterajšieho stavu techniky sú úplne, alebo čiastočne odstránené v navrhnutom reaktore podľa vynálezu.
Podstata vynálezu
Predkladaný vynález poskytuje reaktor s radiálnym prietokom, spojeným s výmenou tepelnej energie na spracovanie uhľovodíkov v jedinom, alebo viacstupňovom katalytickom lôžku.
Hlavným predmetom tohto vynálezu je poskytnúť kompaktné, výkonné a ekonomicky dostupné spracovanie uhľovodíkov s použitím jediného, alebo viacstupňového katalytického lôžka.
Zvláštnym predmetom tohto vynálezu je poskytnutie zlepšeného uskutočnenia reaktora s radiálnym prietokom a spôsob jeho použitia v spojení s jediným, alebo viacstupňovým katalytickým lôžkom, pričom spracovanie uhľovodíkov je spojené s integrovaným systémom výmeny tepelnej energie, buď na jej pridanie, alebo odobratie pred, po a/alebo medzi po sebe idúcimi katalytickými lôžkami, alebo pridaním a/alebo odobratím tepla v smere protiprúdu a/alebo v smere prúdu jednotlivého katalytického lôžka.
v
Dalším predmetom tohto vynálezu je poskytnúť zlepšený radiálny prietokový typ reaktora a spôsob zvýšenia účinnosti dehydrogenácie alkylaromatických uhľovodíkov na jedinom, alebo viacstupňovom katalytickom lôžku, na zodpovedajúce alkenylaromatické uhľovodíky, zvlášť potom na konverziu etylbenzénu na styrén.
Ďalšie predmety a výhody tohto vynálezu budú zrejmé z prvej časti opisu, niektoré sa objavia až ďalej. Predkladaný vynález poskytuje, ale nie je na ne obmedzený, spôsoby a súvisiace zariadenie, zahrnujúce niekoľko výrobných krokov a rôznych komponentov a vzájomné vzťahy a poradie viacerých takých krokov a komponentov ako budú ilustrované nasledujúcim opisom a sprievodnými obrázkami. Rôzne modifikácie a variácie uskutočňovania spôsobu a zariadenia, ak.o sú tu opísané, budú skúseným pracovníkom z odboru zrejmé a preto všetky takéto modifikácie a variácie budú považované za spadajúce do rozsahu tohto vynálezu.
Podľa predkladaného vynálezu jedno, alebo viac prstencovito usporiadaných katalytických lôžok, je umiestnené vo vnútri skrine reaktora a sú zahrievané, alebo chladené v oblasti jadra, t.j. v jadrovej oblasti vo vnútri reaktora, a/alebo v prstencovitých oblastiach medzi po sebe nasledujúcimi katalytickými lôžkami, alebo alternatívne pred a/alebo za jediným katalytickým lôžkom.
Podľa reprezentatívneho uskutočnenia vynálezu, po opustení prvého vnútorného katalytického lôžka, ďalej spracovávaný prúd prechádza v podstate v radiálnom smere cez ohrievacie (alebo ochladzovacie) medzikružie (prstencovitú oblasť, zónu), ktoré obsahuje ohrievacie (alebo ochladzovacie) prostriedky, ako sú jeden, alebo viac radov ohrievacích (alebo ochladzovacích) rúrok s následným miešacím článkom (ako je sústava dierovaných, alebo štrbinových dosiek), ešte pred vstupom do druhého vonkajšieho prstencovitého katalytického lôžka. Vo výhodnom uskutočnení tohto vynálezu médium na prenos tepla tečúce vo vnútri ohrievacích (alebo ochladzovacích) rúrok dodáva teplo (alebo odoberá teplo) zo spracovávaných plynov. Výsledkom tohto opatrenia je bezvýznamný pokles tlaku v dôsledku medziohrevu a značné zníženie neužitočného objemu v porovnaní s bežne používanými výmenníkmi tepla s vonkajším plášťom a rúrkovými výmenníkmi. Ďalšou výhodou je, že spôsob podľa vynálezu poskytuje zvýšený výťažok a značné zníženie ceny vybavenia zariadenia, ktoré sa dosiahne vypustením dvoch alebo viac nádob a ich prepojovacieho potrubia.
Všeobecne, ohrievacie, alebo ochladzovacie prostriedky podľa tohto vynálezu zahrnujú teplovýmenné zariadenie, umiestnené vzhľadom k aspoň jednému prstencovitému katalytickému lôžku tak, aby spracovávané prúdy plynov prete• ·· ·· · ·· ·· · · ··· ··· • ·· · · · ·· • · · · · ······· · • · · ··· ·· ··· ·· ·· · ·· · kajúce radiálne do, alebo von z jedného, alebo viac katalytických lôžok boli podľa potreby ohrievané alebo chladené. U jedného uskutočnenia vynálezu môže byť teplovýmenné zariadenie umiestnené v jadrovej oblasti reaktora, vo vnútri medzikružia jednotlivého prstencovitého katalytického lôžka, alebo najvnútornejšieho katalytického lôžka z po sebe nasledujúcich radiálne prstencovito umiestnených sústredných katalytických lôžok.
V ďalšom uskutočnení vynálezu môže byť teplovýmenné zariadenie umiestnené v prstencovitej oblasti (zóne), obopínajúcej z vonkajšku jediné katalytické lôžko. V ďalšom uskutočnení môže byť prvé teplovýmenné zariadenie umiestnené v jadrovej oblasti reaktora, a druhé teplovýmenné zariadenie môže byť umiestnené v prstencovitej oblasti ohraničujúcej z vonkajšej strany jediné prstencovité katalytické lôžko, alebo môže byť umiestnené v prstencovitej oblasti, oddeľujúcej prvé vnútorné prstencovité katalytické lôžko od druhého vonkajšieho prstencovitého katalytického lôžka.
Podobne môžu byť ďalšie radiálne usporiadané sústredné prstencovité katalytické lôžka umiestnené vo vnútri reaktora, a ďalšie teplovýmenné zariadenia môžu byť umiestnené medzi niektorými z lôžok, alebo medzi všetkými katalytickými lôžkami. Tiež môžu byť v prstencovitej oblasti, obklopujúcej najvzdialenejšie z týchto katalytických lôžok.
Opis obrázkov na výkresoch
Obr.l je schematicky znázornený nárysný (čelný) pohľad na prierez jedného uskutočnenia reaktora s radiálnym prietokom a mnohonásobným prstencovitým lôžkom, podľa tohto vynálezu, využívajúcim integrovanú výmenu tepelnej energie medzi lôžkami.
Obr.2 schematicky znázorňuje pôdorysný pohľad na priečny rez pozdĺž čiary 2-2 reaktorom z obr.l.
Obr.3 predstavuje nárysný pohľad na prierez druhým uskutočnením reaktora s radiálnym prietokom, podľa tohto vynálezu, s jediným prstencovitým ka8 ·· ·· · «· • · ··· ··· ·· · · · · 9 9 • · · · · ···· · · · •99 ·· 99 · ·· talytickým lôžkom a s integrovanou výmenou tepelnej energie, ako v jadrovej oblasti reaktora, tak v prstencovitej oblasti radiálne obklopujúcej katalytické lôžko.
r
Obr.4 schematicky znázorňuje pôdorysný pohľad na priečny rez pozdĺž čiary 4-4 reaktorom z obr.3.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Schematicky znázornený obr.l predstavuje reaktor 10 s radiálnym prietokom s niekoľkonásobným prstencovitým lôžkom podľa predloženého vynálezu. Reaktor 10 sa skladá z valcovitého vonkajšieho plášťa alebo skrine 12. ktorá vo vnútri obsahuje dve prstencovité katalytické lôžka, alebo reakčné zóny 14 a 16. umiestnené radiálne a rovnomerne oddelene od ďalších lôžok, ktoré sú navzájom oddelené prstencovitou ohrievacou (alebo chladiacou) oblasťou alebo tepelne energetickou zónou 18.
Všeobecne valcovité a v podstate súosové steny jednotlivých sekcií, ktoré vytvárajú vnútorné a vonkajšie steny 20 a 22 vnútorného lôžka 14. a vnútorné a vonkajšie steny 24 a 26 vonkajšieho lôžka 16 (Obr.2) obsahujú mriežku, alebo pórovitý materiál, ktorý má dostatočnú veľkosť ôk na umožnenie prietoku spracovávaného prúdu tekutiny bez zbytočného odporu, alebo bez vysokého poklesu tlaku, ale pritom ešte tak malú, že postačuje zároveň na dostatočné zadržanie katalyzátora.
Z obr. 1 je zrejmé, že vonkajšia stena 22 vnútorného lôžka 14 tvorí vnútornú stenu ohrievacej (alebo chladiacej) zóny 18. pričom vnútorná stena 24 vonkajšieho lôžka 16 tvorí vonkajšiu stenu ohrievacej (alebo chladiacej) zóny
18. Odborníkom v odbore bude tiež zrejmé, že aj keď obr. 1 predstavuje uskutočnenie vynálezu s dvoma radiálne umiestnenými prstencovými katalytickými lôžkami oddelenými jedinou prstencovito umiestnenou ohrievacou (alebo chladiacou) zónou (oblasťou), je ďalej možné pridať ďalšie radiálne umiestnené, prstencovité katalytické lôžka, navzájom oddelené ďalšími prstencovitými ohrie9 • ·· ·· · ·· · ···· ··· ···· ··· · · · · ··· • · · · · · ···· · · · · ··· ··· ··· ··· ·· ·· · ·· ··· vacími (alebo chladiacimi) oblasťami. Ak je použité v reaktore len jedno katalytické lôžko ako je uvedené v spojení s obr.3 a obr.4, potom ohrievacia (alebo ochladzovacia) oblasť môže byť umiestnená buď pred, alebo za katalytickým lôžkom, alebo prípadne ako pred, tak aj za katalytickým lôžkom, ako je uvedené na obr. 3 a obr. 4.
Vnútorná stena 20 vnútorného lôžka 14 je radiálne vzdialená od spoločnej centrálnej osi reaktora 10. čím vytvára vnútornú valcovú jadrovú oblasť 30. Napájanie reaktora, alebo reakčný prúd 60, obsahujúci uhľovodíky, ktoré majú byť upravené v reaktore pri vhodnej teplote a tlaku je vedený do oblasti 30 reaktora 10. cez vstup 32.
Hoci je na obr. 1 znázornený reakčný prúd 60. ktorý je privádzaný do spodku reaktora 10, a výsledný prúd 64 je odvádzaný z hornej časti reaktora H), je zrejmé, že toto usporiadanie môže byť obrátené, bez ovplyvnenia činnosti tohto radiálneho prietokového zariadenia. To znamená, že do rozsahu riešenia spadá tiež prípad, kedy do reaktora vstupuje prúd 60 hornou časťou reaktora K) a výsledný prúd 64 vystupuje zo spodku reaktora 10.
Aj keď na obrázku 1 je uvedené, že vstupný reakčný prúd 60 napája jadrovú oblasť 30 reaktora 10 , a výsledný prúd 64 je odvádzaný z najvzdialenejšej prstencovitej oblasti 28 reaktora 10. je jasné, že toto usporiadanie môže byť obrátené bez ovplyvnenia činnosti tohto radiálneho prietokového reaktora. Takže do rozsahu vynálezu spadá tiež uskutočnenie, v ktorom reakčný prúd 60 sa privádza do najvzdialenejšej prstencovitej oblasti 28. reaktora 10 a výsledný prúd 64 je odvádzaný z jadrovej oblasti 30 reaktora 10.
Takže napríklad pre zariadenie spracovávajúce styrén privádzaný reakčný prúd 60 môže obsahovať zmes etylbenzénu a vodnej pary. Na obr. 1, znázorňujúcom uskutočnenie podľa tohto vynálezu, je uvedený vytesňovací prostriedok 34 pre tekutiny, vo forme vytesňovacieho valca, ktorý má vhodnú veľkosť a tvar a môže byť prípadne umiestnený vo vnútri oblasti 30.
Účelom takéhoto vytesňovacieho valca 34 je napomôcť priamemu vstupu prívodného reakčného prúdu 60 v podstate radiálnym smerom do prvého kataly10 ·· ·· · t* ·· · · ··· ·· · · I · · · • · · · · ···· · · · • · · · · · ·· Λ· · ·· · tického lôžka a minimalizovať dobu zdržania prúdu v oblasti 30. v ktorej by mohli nastať nežiaduce chemické reakcie. Šípky na obr. 1 ukazujú, ako valec 34 napomáha smerovať prívodný reakčný prúd 60 v podstate radiálne do katalytického lôžka 14. Ako je uvedené šípkami na obr. 1, v časti katalytického lôžka 14 priliehajúcej k stenám 20. môže byť určitý relatívne malý axiálny komponent k toku spracovávaného prúdu. Podobne v časti katalytického lôžka 16, pri stenách 26 môže byť tiež relatívne malý axiálny komponent k toku spracovávaného prúdu. Avšak cez väčšinovú časť katalytických lôžok 14 a 16 a cez v podstate všetky zóny 18 tepelnej výmeny, je smer prúdenia toku spracovávaného prúdu skutočne úplne radiálny. Toto odlišuje tento vynález od všetkých skorších reaktorov, uvedených v doterajšom stave techniky, v ktorých sa používa len čiastočný, alebo minimálne radiálny tok spracovávaného prúdu cez reaktor, alebo kde je radiálny tok ako smerom von, tak smerom dovnútra, na rozdiel od jednosmerného radiálneho toku (buď smerom von, alebo smerom dovnútra) podľa predloženého vynálezu.
Ako je uvedené na obrázku 1, vstupný prúd uhľovodíkov prechádza v podstate radiálne cez katalytické lôžko 14. výsledkom čoho je aspoň čiastočná konverzia uhľovodíkov na požadovaný konečný produkt. Odtok výsledného prúdu 62. vystupujúci v podstate radiálne z lôžka 14. cez stenu 22 prechádza priamo, do prstencovitej ohrievacej zóny 18.
Keď katalytická reakcia, ktorá prebieha v lôžku 14 je endotermná, ako pri konverzii etylbenzénu na styrén, odtok výsledného prúdu 62 z lôžka 14 bude mať nižšiu teplotu než prichádzajúci prúd 60 a bude potrebné ho znovu ohriať v zóne 18 aby sa dosiahla optimálna teplota pred prechodom do druhého katalytického lôžka 16.
Výhodne môžu byť použité rôzne prístupy k teplovýmenným zariadeniam na tvorbu a prenos tepelnej energie a dodávku tepla do vyhrievanej zóny 18 reaktora 10. Jednou z ciest, ako je uvedené na obr. 1 a 2, je axiálne usporiadanie tepelne vodivých teplovýmenných (to je na ohrievanie, alebo chladenie) rúrok 40. vchádzajúcich, prechádzajúcich a vystupujúcich zo zóny 18.
·· ·· · ·· • · · · · · · ·· · · · · · · • · · · · ···· · · · ··· ·· ·· · ·· ···
Vonkajšia plocha rúrok 40. ktoré vo vnútri obsahujú vhodné médium/tekutinu na prenos tepla môže byť hladká, alebo môže mať rebrovaný povrch. Je zrejmé, že rebrovanému povrchu sa dáva prednosť, pretože počet rúrok 40 potrebných na dodatočné dodanie, alebo odstránenie tepla môže byť znížený a teda aj veľkosť prstencovitej zóny 18. potrebnej na umiestnenie rúrok 40. môže byť týmto značne zmenšená.
Teplota spracovávanej tekutiny opúšťajúcej ohrievaciu sadu rúrok 40 v zóne 18 nebude rovnomerne rozložená v radiálnom smere. Rozsah tohto nedokonalého rozloženia teploty bude predovšetkým závislý od vzdialenosti jednotlivých rúrok 40 a od počtu rúrok 40 v rade. Znižujúca sa vzdialenosť jednotlivých rúrok 40 bude zmenšovať nedokonalé rozdelenie radiálnej teploty, ale v nákladoch to má za následok ich zvýšenie v dôsledku zvýšenia počtu rúrok. Výhodnou cestou, ako znížiť nedokonalé rozdelenie radiálnej teploty je použitie jednotlivých, alebo viacnásobných miešacích zariadení, suprúdových so sadou rúrok. Výhodne tieto miešacie dosky obsahujú štrbiny, alebo vertikálne rady dier usporiadaných rovnobežne so stredmi rúrok 40. Výsledky prenosu tepla a hmoty zároveň ukazujú, že takéto usporiadanie je schopné znížiť rozsah nedokonalého rozdelenia radiálnej teploty v tomto type reaktora bez významného zväčšenia poklesu tlaku.
Nerovnaké teploty steny rúrky 40 pozdĺž celej dĺžky ohrievacej rúrky 40 majú za následok nedokonalé axiálne rozdelenie teploty (to znamená, že vznikajú rozdiely teplôt spracovávanej tekutiny v spodnej a vrchnej časti reaktora), čo nepriaznivo ovplyvňuje výkon katalyzátora. Z tohto dôvodu je vhodné, aby teplovýmenné zariadenie malo vhodné rozmery a tvar a bolo vhodne umiestnené vzhľadom k prvému katalytickému lôžku 14, tak, aby bolo schopné zaistiť v podstate axiálne jednotnú výmenu tepelnej energie. Pretože teplota a tok spracovávanej tekutiny opúšťajúcej prvé katalytické lôžko 14. sú všeobecne v axiálnom smere rovnomerné, je zrejmé, že jediná cesta, ako dosiahnuť ustálenú tepelnú výmenu v podstate v axiálnom smere, je udržanie rúrok na konštantnej teplote od ich hornej časti k ich spodnej časti. K takému ideálnemu axiálnemu rozdeleniu teploty sa možno priblížiť pomocou radu prostriedkov, ako napríklad ·· ·· · ·· • · · · · · • ·· · · · · ·· • · · · · · ···· · · · • · · ··· · · ***** ·· · ·· · cirkuláciou teplonosného média (jedná sa obvykle o kvapalinu s veľkou tepelnou kapacitou) s veľkou schopnosťou udržať teplotu uvedenej rúrky, tak aby táto teplota klesala neznateľne, alebo veľmi málo.
Pre plynné teplonosné médium (ako je prehriata para), kde cirkulácia nie je praktická, výskyt axiálneho tepelného gradientu v spracovávanej tekutine môže byť minimalizovaný pomocou viacnásobného použitia množstva rúrok. Podobne teplo môže byť dodávané spracovávanej tekutine pomocou cirkulujúcej kvapaliny, ako je vysoko stabilná teplonosná tekutina, alebo roztavené soli. Stupeň cirkulácie kvapaliny by mal byť značne vysoký, aby sa minimalizoval teplotný pokles pozdĺž ohrievaných rúrok. V tomto prípade je teplo odovzdávané do tekutiny na prenos tepla zvonkajšku pomocou spaľovania, alebo elektrického ohrievania. Ďalšie možnosti na dodanie tepelnej energie do ohrievacej zóny 18. budú zrejmé pre pracovníkov z daného odboru techniky.
Pre špecifické operácie spracovania uhľovodíkov, niektoré spôsoby dodania tepelnej energie do ohrievacej zóny 18 budú zrejmé a budú mať určitú synergiu a/alebo účinnosť.
Jeden z radu príkladov, kedy teplo ohrievaciemu médiu je dodávané priamo do rúrky, buď spaľovaním alebo elektrickým odporovým ohrievaním, je použiteľný vo výrobe styrénu dehydrogenáciou etylbenzénu.
Pri bežnom dehydrogenačnom prevedení etylbenzénu na styrén, je para, ktorá je privádzaná súčasne s prívodom uhľovodíkov, použitá jednak ako ohrievacie médium, jednak ako rozpúšťadlo, za účelom zmenšenia parciálneho tlaku reaktantov, ako je nevyhnutné na prekonanie rovnovážnych obmedzení a prevenciu karbonizácie katalyzátora. Obmedzenie v tomto type systému je dané metalurgickými obmedzeniami a veľkosťou tepelného výmenníka. Podobne tieto obmedzenia prichádzajú do úvahy, ak je zahrievanie uskutočnené externe v plášti a rúrke výmenníka, alebo interne v prstencovitom priestore medzi dvoma radiálne umiestnenými prstencovitými katalytickými lôžkami, umiestnenými v rovnakej nádobe.
·· • · ···· • · ··
S nástupom vysoko stabilných účinných dehydrogenačných katalyzátorov, množstvo pary, ktorá je potrebná pre tento spôsob, nie je ďalej striktne regulované obmedzením katalyzátora, ale tiež obmedzeniami teploty teplovýmenného zariadenia, zvlášť tepelného výmenníka. U starších dehydrogenačných katalyzátorov sa požadovalo množstvo od 8 do 12 molov pary na mól privádzaných uhľovodíkov, zatiaľ čo u novších katalyzátorov je potrebné iba od 5 do 7 molov pary na mól privádzaných uhľovodíkov.
Dehydrogenácia etylbenzénu na styrén s použitím pary sa všeobecne uskutočňuje s ohrevom na teplotu v rozmedzí od 1450 °F do 1650 °F.
Pre teploty nižšie než 1500 °F sa z ekonomických aj praktických dôvodov používa materiál 304SS. Pre teploty vyššie než 1500 °F, ktoré sa všeobecne požadujú pre katalyzátory s nízkym pomerom para-uhľovodík ( 5 až 7 molov pary / na mól uhľovodíka), sa musia používať drahé zliatiny s vysokou tepelnou odolnosťou ako je menovite 800H/HT, čo predstavuje vyššie náklady.
Eventuálne maximálna teplota pary môže byť znížená zväčšením plochy prenosu tepla, ale pri zvýšení nákladov na vybavenie a ďalšom poklese tlaku (zvlášť v prípade vonkajšieho plášťového a rúrkového výmenníka).
Tieto obmedzenia môžu byť prekonané pomocou zrušenia väzby úlohy prúdu pary ako na ohrievacie médium, tak aj na proces rozpúšťania. Toto môže byť zaistené priamym dodávaním tepla do procesu spôsobom, ktorý je opísaný vyššie. Príklady priameho ohrievania zahrnujú cirkuláciu ohriateho média, akým je para, dymový plyn, alebo roztavená soľ, elektrický odporový ohrev alebo spaľovanie paliva vo vnútri samotných teplovýmenných rúrok.
Jednou zvlášť účinnou metódou dodávania tepla priamo dovnútra do teplovýmennej rúrky, ktorej vonkajšok je v kontakte so spracovávanou tekutinou je spôsob prostredníctvom bezplameňového spaľovania paliva, ktorým je plyn (ako je vodík, alebo uhľovodík). Jedno takéto bezplameňové spaľovanie je navrhnuté v US patente 5 255 742 a 5 404 952, ktoré sú tu uvedené v odkazoch. Jednou z výhod tohto postupu je relatívne rovnomerné rozloženie teploty v rúrke, ktoré môže byť dosiahnuté správnym rozložením paliva vo vnútri rúrky.
·· ·· • ·· · · · · · · • · · · · · ···· · · · ··· · · · ··
...........
Teda aplikácia spôsobu použitého v US patentoch 5 255 742 a 5 404 952, je zvlášť výhodná pri spôsobe podľa tohto vynálezu, v ktorom je ohrev uskutočňovaný vo vnútri reaktora s radiálnym prietokom s jediným, alebo viacnásobným lôžkom.
Ďalší spôsob spaľovania paliva vo vnútri rúrky zahrnuje použitie poréznych materiálov, ako je slinutý kov, alebo mikroporézna keramika. V tomto prípade je použité dvojité usporiadanie rúrok, kde vnútorná rúrka je konštruovaná z poréznych materiálov a vonkajšia rúrka je použitá ako spaľovacia komora. Jednou alternatívou by bolo privádzanie paliva cez vnútornú poréznu rúrku a vstrekovanie paliva do prúdu vzduchu, pretekajúceho medzikružím vonkajšej rúrky.
Takto ohriaty výsledný prúd 62 pokračuje v podstate radiálne z ohrievacej zóny 18 , prechádza cez stenu 24 a vstupuje do druhého katalytického lôžka 16, kde ďalej prebieha ďalšia reakcia/konverzia nezreagovaného uhľovodíka, keď ako spracovávaný prúd prechádza v podstate radiálne cez katalytické lôžko 16. Výsledný prúd 64 vychádza z katalytického lôžka 16 cez stenu 26 do najvzdialenejšej prstencovitej zbernej oblasti 28. vytvorenej stenou 26 na jednej strane a na strane druhej vnútorným povrchom plášťa alebo časťou skrine 12 reaktora
10. V zbernej oblasti 28 výsledný prúd 64 prúdi všeobecne v axiálnom smere do výstupu 36 z reaktora, kde výsledný prúd 64 opúšťa reaktor 10 reaktorovým výstupom 36 a je vedený suprúdovo na ďalšie spracovanie a delenie jednotlivých častí, na získanie požadovaného produktu. Ako je uvedené vyššie, výsledný prúd 64 môže byť alternatívne odoberaný zo dna reaktora 10 namiesto z hornej časti reaktora a môže byť odoberaný z jadrovej oblasti 30 namiesto z prstencovitej oblasti 28..
Na obr.3 a 4 je uvedené alternatívne uskutočnenie reaktora s radiálnym prietokom podľa vynálezu. U tohto alternatívneho uskutočnenia reaktor 110 obsahuje všeobecne vonkajší valcový plášť, alebo skriňu 112. v ktorej je umiestnené jediné prstencovité katalytické lôžko alebo reakčná zóna 114. obopínajúca jadrovú oblasť 130 reaktora, obsahujúcu všeobecne valcovú oblasť, ohraničenú pomocou vnútornej steny 120 katalytického lôžka 114. Tiež v tomto alternatív-
• · ·· · · • ·· • · · • · · ·· ·· ·· · • · · • · · a • · ···· • · · ·· · nom uskutočnení je teplovýmenné zariadenie 150 umiestnené vo vnútri jadrovej oblasti 130 na ohrievanie (alebo chladenie) vstupného prúdu do reaktora alebo reakčného prúdu 160 reaktora, ktorý je vedený do jadrovej oblasti 130 vstupom 132. V tomto uskutočnení teplovýmenné zariadenie 150. ktoré môže obsahovať niektoré vhodné ohrievacie (alebo chladiace) prostriedky, ako bolo opísané v spojitosti s obr. 1 a 2, slúži na výmenu tepelnej energie vstupného prúdu alebo rekčného prúdu 160 ešte préd tým, než tento prejde v podstate radiálnym prúdením do katalytického lôžka 114.
Ako je uvedené vyššie, v uskutočnení podľa obr.1 a 2, hoci obr.3 ukazuje, že reakčný prúd 160 je vedený zo spodku reaktora 110 do jadrovej oblasti 130. spadá do rozsahu tohto vynálezu tiež riešenie, kedy reakčný prúd 160 je privádzaný z hornej časti reaktora 110 namiesto zospodu, a/alebo je vstupný reakčný prúd 160 privádzaný do najvzdialenejšej prstencovitej zóny 118. namiesto do jadrovej oblasti 130.
Napríklad, ako je uvedené na obr.3, pri výrobe styrénu, vstupný resp. reakčný prúd 160 môže obsahovať zmes etylbenzénu a pary. Vstupný reakčný prúd 160 ie ohrievaný na vhodnú teplotu v jadrovej oblasti 130 reaktora uvedením do styku s teplovýmenným zariadením 150. a potom v podstate radiálne prechádza cez vnútornú stenu 120 do a cez katalytické lôžko 114. pričom výsledkom je aspoň čiastočná konverzia uhľovodíka na požadovaný konečný produkt. Odvádzaný výsledný prúd 162 , ktorý vychádza v podstate radiálne z katalytického lôžka 114 cez vonkajšiu stenu 122. prechádza priamo do prstencovitej zóny 118, ktorá môže byť zbernou oblasťou, alebo ohrievacou (alebo chladiacou) oblasťou, alebo oboma.
Keď reaktor 110 predstavuje reaktor s jediným lôžkom, ako je znázornené na obrázku 3 a 4, zóna 118 bude zbernou, alebo zbernou/ohrievacou (alebo chladiacou) oblasťou, v ktorej je odtekajúci výsledný prúd 162 vedený všeobecne axiálnym smerom do výstupu 136 reaktora, kde odvádzaný výsledný prúd 164 opúšťa reaktor 110 výstupom 136 reaktora a je potom vedený suprúdovo ďalej na ďalšie spracovanie. Je jasné, ako je diskutované vyššie, že alternatívne • ·· ·· · ·· ·· · · ··· « a · • ·· ···· ·· • · · · · · ···· a · · • · · ··· ·· uskutočnenie, kedy výsledný prúd 164 je odvádzaný zo spodku reaktora 110 a/alebo z jadrovej oblasti 130. spadá tiež do rozsahu tohto vynálezu.
V ďalšom variante tohto uskutočnenia, podľa obr. 3 a 4 zberná zóna 118 môže tiež slúžiť ako ohrievacia (alebo chladiaca) oblasť umiestnením druhého teplovýmenného zariadenia 140 v zóne 118 kvôli lepšej príprave vychádzajúceho výsledného prúdu 164 na ďalšie suprúdové spracovanie.
Alternatívne, v ďalšom uskutočnení podľa tohto vynálezu (ktoré nie je znázornené na obrázku) reaktor 110 môže obsahovať niekoľkonásobné lôžko, ktoré je podobné tým, ktoré sú uvedené na obrázku 1 a 2 . Pri tomto uskutočnení je vo vnútri reaktora 110 umiestnené jedno alebo viac prídavných sústredných prstencovitých katalytických lôžok (porovnateľné s lôžkom 16 na obrázku 1 a
2). V tomto uskutočnení prstencovitá oblasť, zóna 118, obklopujúca najvnútornejšie lôžko 114. môže, alebo nemusí zahrnovať druhé teplovýmenné zariadenie 140 na ohrievanie (alebo chladenie) vychádzajúceho výsledného prúdu 162, ktorý v podstate radiálne prechádza cez zónu 118 do a cez druhé (alebo ďalšie) katalytické lôžko.
V tomto uskutočnení je použitá na zber odvádzaného výsledného prúdu, ktorý vystupuje z vonkajšej steny z najvzdialenejšieho katalytického lôžka a tečie v podstate axiálnym smerom k výstupu z reaktora 136. prstencovitá zberná oblasť, obklopujúca najvzdialenejšie katalytické lôžko (porovnateľná s oblasťou 28 na obr. 1 a 2) Prstencovitá zberná oblasť tohto prietokového reaktora s viacnásobným lôžkom v niektorých výhodných uskutočneniach zahrnuje ďalšie teplovýmenné zariadenia, ktoré zaisťujú ohrievanie (alebo chladenie) vystupujúceho výsledného prúdu, na jeho ceste k výstupu 136 z reaktora.
Skúseným pracovníkom z odboru bude zrejmé, že je možné uskutočniť ďalšie zmeny a modifikácie'vyššie opísaného zariadenia, ktoré však spadajú do rozsahu tohto vynálezu. Popis vyššie uvedenej aparatúry má iba ilustratívny, nie však obmedzujúci význam.
/W?- of

Claims (30)

1. Reaktor s radiálnym prietokom, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje v kombinácii
a) skriňu v podstate valcovitého tvaru, vytvárajúcu vnútorný priestor reaktora, zahrnujúci jadrovú oblasť reaktora, umiestnenú okolo stredovej osi reaktora, vstupnú oblasť reaktora, ktorá susedí s prvým koncom jadrovej oblasti reaktora a ďalej výstupnú oblasť reaktora, priliehajúcu k druhému koncu jadrovej oblasti reaktora;
b) prívodný vstup reaktora, na dodávanie prúdu tekutého reaktantu do vstupnej oblasti reaktora
c) oblasť prvého katalytického lôžka prstencovitého tvaru vovnútri reaktora, radiálne obopínajúcu jadrovú oblasť reaktora, kde táto prvá oblasť prstencovitého tvaru je ohraničená vnútornou a vonkajšou stenou prvého katalytického lôžka, ktoré sú v podstate sústredné a sú z porézneho materiálu s vhodnou veľkosťou ôk na zadržanie katalytického materiálu na prvom katalytickom lôžku a pritom na umožnenie prietoku tekutiny cez ne;
d) druhú oblasť prstencovitého tvaru, radiálne obopínajúcu prvú oblasť prstencovitého tvaru, pričom vonkajšia stena prvej prstencovitej oblasti tvorí zároveň vnútornú stenu druhej prstencovitej oblasti;
e) výstup reaktora na odvod výsledného prúdu tekutiny z výstupnej oblasti reaktora;
f) množinu axiálne usporiadaných teplovýmenných rúrok, umiestnených mimo oblasti katalytického lôžka, v jadrovej oblasti reaktora, pozdĺž vnútornej steny prvého katalytického lôžka, v druhej prstencovitej oblasti pozdĺž vonkajšej steny prvého katalytického lôžka, alebo pozdĺž obidvoch týchto stien lôžka;
pričom vnútorný priestor reaktora vytvára cestu pre tok prúdu tekutiny, pozostávajúcu postupne z: prvej axiálnej časti vedenej v podstate axiálne zo vstupnej oblasti do jadrovej oblasti reaktora, bez toho, aby prúd pre18 • ·· ·· · ·· · ···· ··· · · ·· • β· ···· ·· · • · · · · · ···· · · · · ······ ··· ··· ·· ·· · ·· ··· chádzal cez akúkoľvek časť oblasti uvedeného katalytického lôžka; radiálnej časti, v podstate vedenej radiálne z jadrovej oblasti reaktora cez niektoré z teplovýmenných rúrok pozdĺž vnútornej steny prvého katalytického z
lôžka, cez oblasť katalytického lôžka, cez teplovýmenné rúrky pozdĺž vonkajšej steny prvého lôžka a do druhej oblasti prstencovitého tvaru ; a z druhej axiálnej časti, prechádzajúcej v podstate axiálne smerom z uvedenej druhej oblasti prstencovitého tvaru do výstupnej oblasti reaktora.
2. Reaktor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že teplovýmenné rúrky sú umiestnené v jadrovej oblasti reaktora.
3. Reaktor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že teplovýmenné rúrky sú vhodného tvaru, počtu a veľkosti a sú vhodne umiestnené vzhľadom k oblasti prvého katalytického lôžka, na zaistenie v podstate rovnomernej výmeny tepelnej energie prúdu tekutiny v axiálnom smere, pred jeho radiálnym vstupom do oblasti prvého katalytického lôžka, po jeho radiálnom výstupe z oblasti prvého katalytického lôžka, alebo zároveň pred jeho vstupom i výstupom z katalytického lôžka.
4. Reaktor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, teplovýmenné rúrky sú rozmiestnené oddelene a sú usporiadané obvykle v kruhovej konfigurácii, priamo pri vnútornej stene prvého katalytického lôžka, alebo pri jeho vonkajšej stene, alebo pri obidvoch.
5. Reaktor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že teplovýmenné rúrky sú navzájom oddelené a usporiadané obvykle v kruhovej konfigurácii pozdĺž vonkajšej steny prvého katalytického lôžka.
6. Reaktor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že aspoň niektorá z teplovýmenných rúrok je vybavená rebrami • » · » · • · · · · ·· · · · · • · · · · ···· • ·· ··
7. Reaktor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že teplovýmenné rúrky zahrnujú množinu axiálne usporiadaných teplovýmenných rúrok, obsahujúcich pretekajúce médium na prenos tepla.
8. Reaktor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že teplovýmenné rúrky zahrnujú množinu tepelne vodivých, axiálne usporiadaných teplovýmenných rúrok, pričom každá z nich obsahuje prostriedky na vnútorné riadené spaľovanie horľavého materiálu a prostriedky na dávkovanie tohto materiálu a okysličovadla do týchto rúrok.
9. Reaktor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že teplovýmenné rúrky zahrnujú množinu axiálne usporiadaných teplovýmenných rúrok, ktoré sú naplnené médiom na prenos tepla a ktoré obsahujú prostriedky na ohrev alebo chladenie média na prenos tepla.
10. Reaktor podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že prostriedky na ohrev zahrnujú elektrické odporové vykurovacie teleso.
11. Reaktor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že ďalej jednak zahrnuje vo vnútornom priestore reaktora tretiu oblasť prstencovitého tvaru, ktorá radiálne obopína druhú prstencovitú oblasť a je radiálne oddelená od katalytického materiálu prvého lôžka, pričom tretia prstencovitá oblasť je ohraničená vnútornou a vonkajšou stenou, druhého lôžka, ktoré sú v podstate sústredné a sú z porézneho materiálu s vhodnou veľkosťou ôk na zadržanie katalytického materiálu druhého katalytického lôžka, avšak pritom na umožnenie prietoku tekutiny cez ne; a jednak štvrtú prstencovitú oblasť, ktorá radiálne obklopuje tretiu prstencovitú oblasť.
12. Reaktor podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrnuje teplovýmenné rúrky, umiestnené v druhej prstencovitej oblasti.
• ·· ·· · · • ·· • · · ··· ·· ·· ···
13. Reaktor podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrnuje vytesňovací prostriedok pre tekutinu, ktorý je umiestnený vo vnútri jadrovej oblasti reaktora.
14. Reaktor podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že obsahuje prvú sadu teplovýmenných rúrok, umiestnených v jadrovej oblasti reaktora a druhú sadu teplovýmenných rúrok, ktoré sú umiestnené v druhej prstencovitej oblasti.
15. Reaktor podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že obsahuje prvú sadu teplovýmenných rúrok, ktoré sú umiestnené v jadrovej oblasti reaktora, druhú sadu teplovýmenných rúrok, ktoré sú umiestnené v druhej prstencovitej oblasti a tretiu sadu teplovýmenných rúrok, ktoré sú umiestnené vo štvrtej prstencovitej oblasti.
16. Reaktor podľa nároku l, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje množinu radiálne umiestnených prstencovitých katalytických lôžok, pričom každé z týchto katalytických lôžok je ohraničené v podstate sústrednými vonkajšími a vnútornými stenami, ktoré sú z porézneho materiálu s vhodnou veľkosťou ôk na zadržanie katalytického materiálu, avšak umožnenie prietoku tekutiny stenami; a sadu teplovýmenných rúrok, axiálne umiestnenú aspoň v jednej z prstencovitých oblastí, oddeľujúcich susediace katalytické lôžka.
17. Spôsob spracovania prúdu tekutého reaktantu, vyznačujúci sa tým, že prúd reaktantu sa uvedie do kontaktu s katalytickým materiálom, umiestneným v reaktore v podstate valcového tvaru, zahrnujúcom jadrovú oblasť reaktora, ktorá je umiestnená okolo stredovej osi reaktora, ďalej vstupnú oblasť reaktora, ktorá susedí s prvým koncom jadrovej oblasti reaktora a výstupnú oblasť reaktora, priľahlú k druhému koncu jadrovej oblasti reaktora; aspoň prvé katalytické lôžko prstencovitého tvaru, obklopujúce jadrovú oblasť reaktora a ohraničené v podstate sústrednou vonkajšou aj vnútornou stenou z porézneho materiálu, a prvú prstencovitú zbernú oblasť radiálne obklopujúcu prvé katalytické lôžko, pričom reaktor ďalej obsahuje axiálne usporia- ·· · ·· · • · · · · · • · · · I · • ···· · · · · • · · · · · ·· · ·· ·· dané teplovýmenné rúrky, umiestnené v jadrovej oblasti reaktora, pozdĺž vnútornej steny prvého katalytického lôžka, v prvej prstencovitej zbernej oblasti pozdĺž vonkajšej steny prvého katalytického lôžka, alebo pozdĺž obidvoch stien súčasne; pričom tento spôsob zahrnuje po sebe nasledujúce kroky:
a) prietok prúdu tekutého reaktantu v podstate axiálnym smerom zo vstupnej oblasti reaktora do jadrovej oblasti reaktora, pričom prúd reaktantu neprechádza žiadnou časťou prvého katalytického lôžka;
b) prietok prúdu tekutého reaktantu v podstate radiálnym smerom z jadrovej oblasti reaktora cez niektoré z teplovýmenných rúrok pozdĺž vnútornej steny prvého katalytického lôžka do a cez prvé katalytické lôžko, čím sa uvedie prúd tekutého reaktantu do kontaktu s katalyzátorom za vzniku výsledného prúdu z prvého katalytického lôžka;
c) prietok výsledného prúdu z prvého katalytického lôžka v podstate radiálnym smerom cez niektoré z teplovýmenných rúrok pozdĺž vonkajšej steny prvého katalytického lôžka do prvej zbernej oblasti; a
d) prietok výsledného prúdu z prvého katalytického lôžka v podstate axiálnym smerom z prvej zbernej oblasti do výstupnej oblasti reaktora, alebo v podstate radiálnym smerom do druhého susedného katalytického lôžka.
18. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že teplovýmenné rúrky sú umiestnené v priestore oddelene a sú usporiadané vo všeobecne kruhovej konfigurácii priamo pri vnútornej stene prvého lôžka, alebo pri vonkajšej stene prvého lôžka, alebo pri obidvoch stenách súčasne.
• ·· ·· · ·· · • · · · ··· ···· • ·· ···· · · · • · · · · · ···· · · · · • · · ··· · · φ ··· · ·· · ·« ··
19. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že teplovýmenné rúrky sú umiestnené v priestore oddelene a sú usporiadané vo všeobecne kruhovej konfigurácii priamo pri vonkajšej stene prvého lôžka.
20. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že aspoň niektorá z teplovýmenných rúrok obsahuje rebrovanie.
21. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že teplovýmennými rúrkami prúdi médium na prenos tepla.
22. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že teplovýmenné rúrky sú zahrievané pomocou riadeného vnútorného spaľovania horľavého materiálu, ktorý je dodávaný do vnútra rúrok spolu s okysličovadlom:
23. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že teplovýmenné rúrky zahrnujú elektrické odporové ohrievacie prvky.
24. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že v reaktore, kde vnútrajšok reaktora ďalej zahrnuje druhé katalytické lôžko prstencovitého tvaru, ohraničené vnútornou a vonkajšou stenou, ktoré sú sústredné, ktoré radiálne obopína prvú prstencovitú zbernú oblasť, pričom druhá prstencovitá zberná oblasť radiálne obklopuje druhé katalytické lôžko, ďalej spôsob zahrnuje nasledujúce kroky:
v podstate radiálny prietok výsledného prúdu z prvého katalytického lôžka cez prvú zbernú oblasť do a cez druhé katalytické lôžko, čím sa výsledný prúd z prvého katalytického lôžka uvádza do kontaktu s katalyzátorom, umiestneným v druhom katalytickom lôžku, Čím vzniká výsledný prúd z druhého katalytického lôžka; ktorý v podstate radiálne prúdi z druhého katalytického lôžka do druhej zbernej oblasti; a ďalej výsledný prúd z druhého katalytického lôžka prúdi v podstate axiálnym smerom z druhej zbernej oblasti do výstupnej oblasti reaktora.
·· ·· · ·· · ·· · · ··· ···· • ·· ···· ··· • · · · · · ···· · · · · ··· ··· ··· • · · · · ·· · ·· ··
25. Spôsob podľa nároku 24, vyznačujúci sa tým, že prúd tekutého reaktantu je uvádzaný do styku s teplovýmennými rúrkami, umiestnenými v jadrovej oblasti reaktora.
26. Spôsob podľa nároku 25, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrnuje kontakt výsledného prúdu z prvého katalytického lôžka s teplovýmennými rúrkami, ktoré sú umiestnené v prvej zbernej oblasti.
27. Spôsob podľa nároku 26, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrnuje kontakt výsledného prúdu z druhého katalytického lôžka s teplovýmennými rúrkami, ktoré sú umiestnené v druhej zbernej oblasti.
28. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrnuje kroky postupného prietoku prúdu tekutého reaktantu z jadrovej oblasti reaktora v podstate radiálne do a cez množinu ďalších prstencovitých, radiálne rozložených katalytických lôžok s rastúcim priemerom, ktoré sú umiestnené vo vnútri reaktora, kde susedné priľahlé katalytické lôžka sú oddelené prstencovitými zbernými oblasťami, pričom na poslednom katalytickom lôžku je získaný konečný výsledný prúd.
29. Spôsob podľa nároku 28, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrnuje kroky spočívajúce v uvedení radiálne prúdiaceho prúdu do kontaktu s axiálne usporiadanými teplovýmennými rúrkami v množine prstencovitých zberných oblastí medzi katalytickými lôžkami.
30. Spôsob podľa nároku 28, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrnuje kroky spočívajúce v uvedení radiálne prúdiaceho prúdu do kontaktu s teplovýmennými rúrkami v každej z prstencovitých zberných oblastí medzi katalytickými lôžkami.
7^29-01
Obr. 1
2/4 ·· · • · · • · · · ·· • · · • · • · · · ···· · · ·
Obr.2
3/4 • ·· ·· · * • ·· • · · • · · ··· ·« ·· · • · · • · · · • · ···· • · · ·· · ·· · • · ·· • · · • · · · • · · ·· ···
Obr. 3 ··
4/4 ·· · • · Α » · · ί :··:· ·· ·
SK29-2001A 1998-07-09 1999-07-06 Radial flow reactor SK292001A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9215798P 1998-07-09 1998-07-09
PCT/US1999/015139 WO2000002655A1 (en) 1998-07-09 1999-07-06 Radial flow reactor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK292001A3 true SK292001A3 (en) 2001-08-06

Family

ID=22231909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK29-2001A SK292001A3 (en) 1998-07-09 1999-07-06 Radial flow reactor

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6620386B1 (sk)
EP (1) EP1100616A4 (sk)
JP (1) JP4615123B2 (sk)
KR (1) KR100433926B1 (sk)
CN (1) CN1108857C (sk)
AU (1) AU4859099A (sk)
BR (1) BR9911054A (sk)
CA (1) CA2337824C (sk)
CZ (1) CZ300072B6 (sk)
RU (1) RU2234975C2 (sk)
SK (1) SK292001A3 (sk)
WO (1) WO2000002655A1 (sk)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1153653A1 (en) * 2000-05-11 2001-11-14 Methanol Casale S.A. Reactor for exothermic or endothermic heterogeneous reactions
DE10144285A1 (de) * 2001-09-08 2003-03-27 Viessmann Werke Kg Apparat zur Erzeugung von Wasserstoff
DE10209886A1 (de) * 2002-03-04 2003-09-25 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung sowie Verfahren zur Reformierung von Kohlenwasserstoffen aus einem Einsatzgas
EP1442786A1 (en) * 2003-01-29 2004-08-04 Methanol Casale S.A. Pseudo isothermal radial reactor
CN100386138C (zh) * 2003-12-06 2008-05-07 杭州林达化工科技有限公司 内部换热催化反应方法及设备
US7572304B2 (en) * 2004-09-28 2009-08-11 Texaco Inc. Apparatus and method for preferential oxidation of carbon monoxide
CN100393405C (zh) * 2005-12-31 2008-06-11 大庆石油化工设计院 具有自由度连接的下卸料口内胆反应器
US7998418B1 (en) 2006-06-01 2011-08-16 Nanotek, Llc Evaporator and concentrator in reactor and loading system
US7641860B2 (en) 2006-06-01 2010-01-05 Nanotek, Llc Modular and reconfigurable multi-stage microreactor cartridge apparatus
US7582268B1 (en) * 2006-07-12 2009-09-01 Uop Llc Reactor system with interstage product removal
US7854902B2 (en) * 2006-08-23 2010-12-21 Nanotek, Llc Modular and reconfigurable multi-stage high temperature microreactor cartridge apparatus and system for using same
DE102006060509A1 (de) * 2006-12-19 2008-06-26 Basf Se Reaktor zur Durchführung einer kontinuierlichen Oxidehydrierung sowie Verfahren
DE102006060507A1 (de) * 2006-12-19 2008-06-26 Basf Se Reaktor zur Durchführung einer Reaktion zwischen zwei fluiden Edukten an einem Katalysatorbett mit Vorvermischen der fluiden Edukte in einer Einmischvorrichtung
US7797988B2 (en) 2007-03-23 2010-09-21 Advion Biosystems, Inc. Liquid chromatography-mass spectrometry
KR20100061445A (ko) * 2007-07-20 2010-06-07 셀 인터나쵸나아레 레사아치 마아츠샤피 비이부이 무화염 연소 히터
ATE511062T1 (de) * 2007-07-20 2011-06-15 Shell Int Research Heizvorrichtung zur flammenlosen verbrennung
US7842257B2 (en) * 2007-12-14 2010-11-30 Uop Llc Fluid distributor for radial-flow reactor
US20090318741A1 (en) * 2008-04-09 2009-12-24 Newman Richard Douglas Method of improving a dehydrogenation process
US8084660B2 (en) 2008-04-18 2011-12-27 Fina Technology, Inc Use of direct heating device with a reheater in a dehydrogenation unit
DE102008023042A1 (de) * 2008-05-09 2009-11-12 Süd-Chemie AG Verfahren zur semi-adiabatischen, semi-isothermen Durchführung einer endothermen Reaktion unter Einsatz eines katalytischen Reaktors und Ausbildung dieses Reaktors
FR2931702B1 (fr) * 2008-06-02 2011-08-26 Euroslot Systeme de retention externe d'un lit de catalyseur dans un reacteur a flux radial
US20090326294A1 (en) * 2008-06-25 2009-12-31 Stewart Douglas G Reactor Process for Smaller Batch Transfers of Catalyst
DE102008050817A1 (de) * 2008-10-08 2010-04-15 Karl-Heinz Tetzlaff Abgasfreie allotherme Dampfreformierung
RU2474759C1 (ru) * 2008-12-26 2013-02-10 Гхт Глобал Хитинг Технолоджиз Гмбх Каталитический нагреватель с распылительной полостью
US8034308B2 (en) * 2009-06-09 2011-10-11 Honeywell International, Inc. Multi-stage multi-tube shell-and-tube reactor
TW201144233A (en) 2010-03-25 2011-12-16 Siemens Pte Ltd Improved radial flow column
CN103805234B (zh) * 2012-11-07 2015-09-02 中国石油化工股份有限公司 一种径流式渣油加氢处理反应器
JP6284102B2 (ja) * 2013-01-16 2018-02-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 水素生成装置及び燃料電池システム
US9731241B2 (en) 2014-06-12 2017-08-15 Air Products And Chemicals, Inc. Radial flow adsorber ‘U’ configuration
US10479680B2 (en) * 2015-01-14 2019-11-19 Raven Sr, Llc Electrically heated steam reforming reactor
KR101815752B1 (ko) 2016-02-23 2018-01-09 주식회사 효성 촉매층 내부에 열원 컬럼이 장착된 자체 열공급 탈수소 반응기
CN107290239B (zh) * 2016-04-05 2020-06-16 神华集团有限责任公司 一种用于热重设备的反应器组件及热重设备
DE102016207287A1 (de) * 2016-04-28 2017-11-02 Robert Bosch Gmbh Brennstoffzellenvorrichtung
DK201700031A1 (en) * 2016-09-27 2017-11-13 Haldor Topsoe As Short Gasket Reactor
US10578357B2 (en) * 2017-08-25 2020-03-03 Praxair Technology, Inc. Annular divided wall column with ring shaped collectors and distributers for an air separation unit
RU2734626C1 (ru) * 2017-10-05 2020-10-21 Раса Индастриз, Лтд. Устройство источника тепла и способ использования серебросодержащего цеолита
CN108404821B (zh) * 2018-05-22 2024-03-22 中石化宁波工程有限公司 一种节能型高效径向甲醇反应器
CN108421506B (zh) * 2018-05-22 2023-11-28 中石化宁波工程有限公司 一种适用于强放热反应的节能型径向反应器
AR115969A1 (es) 2018-08-31 2021-03-17 Dow Global Technologies Llc Sistemas y procesos para transferir calor mediante sal fundida durante la mejora de hidrocarburos
AR115971A1 (es) 2018-08-31 2021-03-17 Dow Global Technologies Llc Sistemas y procesos para tratar térmicamente una corriente que contiene hidrocarburos
US10478794B1 (en) * 2019-02-26 2019-11-19 Chevron Phillips Chemical Company Lp Bi-modal radial flow reactor
KR20210137451A (ko) 2019-03-27 2021-11-17 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 고정 방출원으로부터의 미립자-함유 배기 가스를 처리하기 위한 촉매화된 필터 시스템
CN110437857B (zh) * 2019-08-26 2024-05-07 华南理工大学 一种催化剂可再生的高温催化热解生活垃圾滤氢装置及方法
CN110975767B (zh) * 2019-10-24 2022-07-12 中石化宁波工程有限公司 一种双冷却系统的双等温变换炉
US20210308646A1 (en) * 2020-04-07 2021-10-07 Uop Llc Processes for changing catalytic activity in a radial flow reforming reactor, and a radial flow reforming reactor with a modified catalytic activity
RU207959U1 (ru) * 2021-05-21 2021-11-26 Антон Сергеевич Пашкин Быстропроточный термохимический реактор высокого давления
JP2023022850A (ja) * 2021-08-04 2023-02-16 東洋エンジニアリング株式会社 反応器及びそれを用いたアンモニア分解混合物の製造方法
CN114029005B (zh) * 2021-11-30 2024-01-30 华东理工大学 一种催化剂径向分布的堆积方法及轴向反应器

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2433670A (en) * 1941-11-01 1947-12-30 Standard Oil Co Catalytic reaction apparatus
US2450804A (en) * 1943-12-09 1948-10-05 Phillips Petroleum Co Catalyst chamber construction
US3927987A (en) 1974-03-14 1975-12-23 Universal Oil Prod Co Dehydrogenation reactor
US3944394A (en) * 1974-10-31 1976-03-16 Phillips Petroleum Company Apparatus suitable for carrying out catalytic process
US4230669A (en) 1978-07-17 1980-10-28 Pullman Incorporated Radial ammonia converter
JPS5839572B2 (ja) 1979-04-03 1983-08-31 東洋エンジニアリング株式会社 反応器およびその使用法
US4423022A (en) * 1979-05-22 1983-12-27 The Lummus Company Processes for carrying out catalytic exothermic and endothermic high-pressure gas reactions
JPS5959242A (ja) 1982-09-28 1984-04-05 Toyo Eng Corp 反応方法およびそのための反応器
JPS59175442A (ja) * 1983-03-23 1984-10-04 Toyo Eng Corp メタンを含むガスの製造法
JPS60150824A (ja) 1984-01-18 1985-08-08 Toyo Eng Corp 改良反応器
US4909808A (en) 1987-10-14 1990-03-20 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Steam reformer with catalytic combustor
US5184386A (en) * 1988-12-09 1993-02-09 Ammonia Casale S.A. Method for retrofitting carbon monoxide conversion reactors
FR2681535B1 (fr) * 1991-09-25 1994-03-25 Institut Francais Petrole Reacteur pour realiser une succession de catalyse heterogene et de reactions thermiques.
US5250270A (en) 1992-07-17 1993-10-05 The M. W. Kellogg Company Catalytic reactor bed
US5461179A (en) 1993-07-07 1995-10-24 Raytheon Engineers & Constructors, Inc. Regeneration and stabilization of dehydrogenation catalysts
IT1271798B (it) 1993-12-29 1997-06-09 Ammonia Casale Sa Metodo per la mordenizzazione in situ di un reattore per la sintesi eterogenea esotermica,in particolare del tipo cosiddetto kellog
CA2168417A1 (en) * 1995-02-01 1996-08-02 James Roy Butler Process for dehydrogenation of ethylbenzene to styrene
US6245303B1 (en) * 1998-01-14 2001-06-12 Arthur D. Little, Inc. Reactor for producing hydrogen from hydrocarbon fuels

Also Published As

Publication number Publication date
EP1100616A1 (en) 2001-05-23
CN1108857C (zh) 2003-05-21
KR20010071534A (ko) 2001-07-28
RU2234975C2 (ru) 2004-08-27
CA2337824A1 (en) 2000-01-20
CZ300072B6 (cs) 2009-01-21
BR9911054A (pt) 2001-02-06
US6620386B1 (en) 2003-09-16
EP1100616A4 (en) 2002-02-06
WO2000002655A1 (en) 2000-01-20
JP2002520138A (ja) 2002-07-09
AU4859099A (en) 2000-02-01
CN1308561A (zh) 2001-08-15
CZ2001117A3 (cs) 2001-09-12
CA2337824C (en) 2006-01-24
JP4615123B2 (ja) 2011-01-19
KR100433926B1 (ko) 2004-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK292001A3 (en) Radial flow reactor
KR101826589B1 (ko) 쉘 앤드 튜브 반응기
US7500999B2 (en) Catalytic reactor
PL124655B1 (en) Method of operation of reaction between gaseous raw materials and reactor therefor
KR20200096929A (ko) 냉각 축 유동 변환기
WO2006069393A2 (en) Dehydrogenation process
EP3429989B1 (en) Combined apparatus for the synthesis of urea
EP1361919B1 (en) Reactor for conducting endothermic reactions
RU2074024C1 (ru) Способ экзотермического гетерогенного синтеза и реактор для его осуществления
IL28758A (en) Reactor for the continuous performance of exothermic catalyzed reactions in the gas phase under high pressure
US20120034138A1 (en) Coiled Convective Heating For Membrane Reactor
CN106378063B (zh) 一种甲烷化反应器和甲烷化工艺
CS199281B2 (en) Waste heat boiler
CN102527301A (zh) 多管氧化反应器
CN202447060U (zh) 多管氧化反应器
MXPA01000249A (en) Radial flow reactor
KR101929012B1 (ko) 모듈형 개질 반응기
RU2716797C2 (ru) Каталитический реактор