SU1519524A3 - Вертикальный реактор дл каталитических экзо- или эндотермических реакций, в частности дл производства метанола, аммиака, синтез-газа и высокомолекул рных алкоголей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вертикальному реактору дл  каталитических экзотермических и эндотермических реакций, позвол ет облегчить монтаж и демонтаж и обеспечить равномерную статическую нагрузку подвесных труб. Реактор содержит вертикальный корпус со слоем катализатора, внутри которого установлены пакеты теплообменных трубок, крышку, днище, горизонтальные распределительные и сборные коллекторы, снабжен расположенными над или под подвесными трубами, горизонтально установленными, верхними и нижними трубами, подключенными к теплообменным трубам соответствующего пакета. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

1

(21)4028169/23-26

(22)24.09.86

(31)Р-353А402.4

(32)27.09.85

(33)DE

(46) 30.10.89. Бюл. № 40

(71)Ман Гутехоффнунгсхютте ГмбХ (DE)

(72)Фромут Фолльхардт и Ханс-Дитер Крэмер (DE)

(53) 66.097 (088.8)

(56) За вка ФРГ № 3334775,

кл. В 01 J 8/06, 1985.

(54) ВЕРТИКЛДЬНЫЙ РЕАКТОР ДОЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ЭКЗО- ИШ ЭНДОТЕРМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ, В ЧАСТНОСТИ ДЛЯ ПРОИЗВОПСТ- ВА МЕТАНОЛА,АММИАКА, СИНТЕЗ-ГАЗА И ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ АЛКОГОЛЕН (57) Изобретение относитс  к вертикальному реактору дл  каталитических экзотермических и эндотермических реакций, позвол ет облегчить монтаж и демонтаж и обеспечить равномерную статическую нагрузку подвесных труб. Реактор содержит вертикальный корпус со слоем катализатора, внутри которого установлены пакеты теплообменных трубок, крьппку, днище, горизонтальные распредительные и сборные коллекторы , снабжен расположенными над или под подвесными трубами, горизонтально установленными, верхними и нижними трубами, подключенными к теп- лообменным трубам соответствующего пакета. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

(Л

Изобретение относитс  к вертикальному реактору дл  каталитических эк- 30- и эндотермических реакций, в частности дл  производства метанола, аммиака , синтез-газа и высокомолекул рных алкоголей.

Цель изобретени  - облегчение монтажа и демонтажа и обеспечение равномерной статической нагрузки подвесных труб.

На фиг. 1 изображен реактор в двух перпендикул рных одна к другой плоскост х , продольный разрез; на фиг, 2- верхний участок реактора, поперечный

разрез; на фиг. 3 - средний участок реактора, поперечный разрез; на фиг.4- нижний участок реактора, поперечный разрез; на фиг. 5 и 6 - нижн   зона реактора с несущим реакторную массу дном (увеличенный масштаб); на фиг. 7- дно реактора.

Реактор имеет цилиндрический кожух 1 дл  работы под давлением, к которому примыкает вверху колпак 2, а внизу - точно так же изогнутое дно 3. Через вводы 4 внутрь реактора проход т отвод щиетрубы 5 дл  разогретой

среды, вход щие там в дне горизонтальные нюгпутые сборные трубы 6 и 7 (№Р трубы 6 и 7 расположены симметрично по отношению к поперечно центральной плоскости Q реактора.

От изогнутых сборных труб 6 и 7 отход т промежуточные трубы 8-11, которые, например, располагаютс  по четыре в общей плоскости и попарно симметрично - по отношению к верти- кат1ьной центральной плоскости труб 6 и 7, а также с равномерным интервалом вход т в подвесные трубы 13, Эти трубы проход т в горизонтальной плоскости и с.одинаковым интервалом па- раллельно одна другой.

Вместо обеих сборных труб 6 и 7 можно предусмотреть в поперечной центральной п-поскости О единственную трубу , от которой вновь отход т проме- жуточные трубы, аналогично промежу- точн1,1м трубам 8 - 11, вход щим в подвесные трубы 13, Однако указанное выполнение предъ вл ет высокие требовани  к такой трубе, на которой ви сит весь пакет теплообменных труб. Поэтому предпочтительным  вл етс  подразделение такой единственной трубы на две (фиг. 2) подвесные трубы 6 и 7. которые расположены cиl мeтpич- но по отношению к центральной плоскости О и проход т через цент половин труб 5, т.е., например, проход т в центре над половинными длинами труб А, А и А (фиг. 2). При этом промежуточные трубы 8 - 11 вход т в эти трубы в нижней и средней област х сборных труб 6 и 7.

В нижнюю область верхних подвесных труб 13 вход т концы 14 и 15 теп лообменных труб 16 и 17. При этом концы 14 и 15 (фиг. 1) имеют выпуклость наружу, за счет чего может достигатьс  предпочтительное соединение труб 16 и 17 с подвесными труба- ми 13. Трубы 16 и 17, обозначаемые в качестве основных подвесных теплообменных труб, с одной стороны расположены с интервалом, а с другой стороны в продольном направлении под- весных труб они с интервалом b соединены с этими трубами. Между верхним участком труб 16 и 17, расположенных р дом одна с другой с интервалом а , проход т сразу под боковой выпуклостью верхние трубы 18, на которых вис т с интервалом b теплооб- менные трубы 14, проход щие параллельно трубам 16 и 17 так, что (фиг.З

0 5 о

Q .

5

5

в горизонтальном поперечном сечении центрального участка реактора образовано замкнутое поде параллельных вертикальных теплообменных труб 16, 17 и 18, имеющих одинаковое рассто ние одна от другой, между которыми находитс  катализаторнл  масса.

Нижние концы 20 и 21 подвесных теплообменных труб 16 и 17 вход т в нижние подвесные трубы 22, имеющие такое же расположение, как и верхние подвесные трубы 13. Концы 20 и 21 подвесных теплообменных труб 16 выполнены при этом такими же, как и верхние концы 14 и 15 указанных труб. Между расположенными р дом одна с другой с интервалом а трубами 20 и 21 предусмотрена нижн   труба 23, в которую вход т нижние концы теплообменных труб 19. Вместо боковых выпуклостей верхних и нижних концов труб 16 и 17 названные концы могут также входить в подвесные трубы 13 и 22 через развилки.

Нижние подвесные трубы 22, проход щие параллельно верхним подвесным трубам 13, имеют на нижней стороне установочные надставки 24, соосные одна другой в поперечном направлении труб 22 и расположенные по нескольку штук по /утине каждой подвесной трубы 22. Между соседними соосными одна другой надставками 24 расположены оси 25, на которых р дом друг с другом закреплены элементы 26, которые группами (в изображенном примере по четыре) образуют участок 27 дна катализатора, причем этот участок в подн том рабочем положении (на фиг. 5 и 6 показано жирной линией ) находитс  в плоскости е. Элементы 26 участков 27, образуклцих дно катализатора,  вл ютс  газопроницаемыми . Соответственно наружные элементы 26 участка 27 прилегают в подн том положении участков к трубам 22. Катализаторна  масса лежит на участках 27, образующих сверху квадрат с длиной кромки, несколько меньшей интервала а .

Соседн   с осью 25 задн   сторона 28 имеет уступ 29, а удаленна  от оси 25 передн   сторона 30 каждого элемента 26 выполнена с выступом 31 в виде носика. Выполнение и расположение выступа 31 и уступа 29 осуществлено таким образом, что в подн том рабочем положении участков 27 послед 1

мне л счет их1)жде11и  один в лруг ой сосодних ныступор и уступов удержи- п нх щуиожеиии. Если этот участок освобождаетс  и поворачиваетс  вниз, то сначала выход т из зацеплени  выступ и уступ участка, соседнего с этим первым участком, так что

этот участок поворачиваетс  вниз между трубами 22 и это совершают все остальные участки, оси которых соосны одна с другой.

Нижние подвесные трубы 22 через промежуточные трубы 32, 33 и ЗА соединены с двум  распределительными трубами 35 и 36, расположенными симметрично по отношению к поперечной центральной плоскости Q и вход щими в половины всех промежуточных труб 32, 33 и 34. Распределительные трубы соединены с подвод щими трубами 37, которые соответственно направл ютс  через ввод 38 дна 3 реактора. Этот реактор имеет выходной штуцер 39 дл  притекающей в направлении стрелки К среды, вход щей через штуцер 40 колпака 2 в направлении стрелки S в реактор .

Пакет теплообменных труб, состо щий из труб 16 - 19, охвачен фартуком 41 .

На фиг. 7 изображен средний участок нижней области реактора, содержащей дно катализатора, как это предпочтительно может выполн тьс  при использовании описанных поворотных участков дна 27. Параллельно отдельным ос м 25 в вертикальной центральной плоскости реактора через все поперечное сечение реактора проходит горизонтальный сквозной вал 42, который может вращатьс  с помощью неизображенных средств и, по меньшей мере , с интервалом между собой отдельных участков дна 27 несет опорные корпуса 43, соединенные неподвижно по вращении с валом 42. Эти опорные корпуса имеют расположенные симметрично к вертикальной центральной оси вала 42 и центральной плоскости реактора две опорные поверхности 44 и 45, на которые опираютс  опорные поверхности 46 и 47 обращенных один к другому элементов 26 средних участков дна 27, причем расположение участков выполнено так, что эти участки могут поворачиватьс  по обеим сторонам плоскости W в противопоножном направлении . Вал 42 с опорными поверхност ми

24

представл ет из себ  тип корс мыслл. При вращении вала 42, например, против часовом стрелки сначала освобождаетс  правый участок 27. При дальнейшем вращении становитс  свободньм также левый участок дна 27. Если участки дна 27 заклинивают, например, вследствие спекани  катализаторной массы, то соответствующие краевые области опорных корпусов 43 наталкиваваютс  на надставки или кулачки 48 и 49 на нижнем конце опорных поверхностей 46 и 47 элементов 26 участков

27. При этом дл  открыти  второго участка 27 необходимо вращение вала 42 на 90°.

Область между сторонами качани  50 и 51, соседних один с другим в центре реактора участков 27 накрыта частью 52 в форме крыши, полки 53 и 54 которой согласованы с передншчи сторонами 50 и 51 элементов 26.

Дл  осуществлени  эндотермической .реакции теплообменные трубы 16 и 17 нагружаютс  обогревающей средой, сборные и распределительные трубы 5 и 6 соответственно и трубы 35 и 36 соедин ютс  соответствующими подвод щими и отвод щими трубопроводами.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   1 . Вертикальный реактор дл  каталитических экзо-или эндотермических реакций, в частности дл  производства метанола, аммиака, синтез-газа и высокомолекул рных алкоголей, содержащий вертикальный корпус со слоем

   катализатора, в котором параллельно продольной оси установлены пакеты теплообменных трубок, несущее слой катализатора газопроницаемое дно, крышку, днище, подвод щие и отвод щие

   трубы соответственно дл  охлаждающей и нагревающей сред, вход щие в горизонтально расположетные распределительные и сборные коллекторы, подвод щие и отвод щие трубопроводы дл 

   реакционного газа, причем верхние и нижние концы теплообменных труб каждого пакета соответственно соединены с расположенными под сборными распределительными коллекторами и над ними параллельными одна другой горизонтальными подвесными трубами, которые посредством промежуточных труб соединены с расположенными сборными или распределительными коллекторами, о т л и ч а ю щ и и с   тем, чт(1, с цплью облегчени  монтажа и демонтажа и (бес- печени  равномерной статической нагрузки подвесных труб, он снабжен р с- положенными под или над подвесными трубами горизонтально установленными верхними и нижними трубами, подключенными к теплообменным трубам соответствующего пакета и соединенными с теплообменными трубами посредством вертикальных подвесных теплопбмен- ных труб.
2. 2. Реактор по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что соединенные под-

   у1еснЕ,1ми трупами (1)Г меннын труГч.1 клждот о паКЕ тл поплрно 1т цключены к гтодвссш.м труПам и н местах подключени  имеют н правиемные в противопо- -гтпжные стороны вытгуклости в плоскости расположенной под пр м1.гм угл(.1м к про- дольноГт оси подвесных труб.
3. 3. Реактор по пп. 1 и 2 о т л и- ч а ю 1Г( и и с   тем, что верхние и нижние трубы расположены выпуклост ми теплообменных труб каждого пакета, соединенных с подвесными трубами .

   Z2

   (Pt/t./

   JJ

   ut.h

   fPui.5

   Фаг-6

   Составитель Н.Кацовска  редактор М.Петрова Техред И.Ходанич

   Заказ 6615/59

   Тираж 486

   ВНИППИ Госуларстнениого комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   г

   t

   ev)

   :з

   вir

   Корректор М.Максимишинец

   Подписное