SU1632365A3 - Способ проведени экзотермического гетерогенного синтеза и реактор дл его осуществлени - Google Patents

Способ проведени экзотермического гетерогенного синтеза и реактор дл его осуществлени Download PDF

Info

Publication number
SU1632365A3
SU1632365A3 SU894614489A SU4614489A SU1632365A3 SU 1632365 A3 SU1632365 A3 SU 1632365A3 SU 894614489 A SU894614489 A SU 894614489A SU 4614489 A SU4614489 A SU 4614489A SU 1632365 A3 SU1632365 A3 SU 1632365A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
reactor
catalytic
last
space
Prior art date
Application number
SU894614489A
Other languages
English (en)
Inventor
Зарди Умберто
Пагани Джорждо
Original Assignee
Аммония Казале С.А. (Фирма)
Зарди Умберто
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=4234256&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=SU1632365(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Аммония Казале С.А. (Фирма), Зарди Умберто filed Critical Аммония Казале С.А. (Фирма)
Application granted granted Critical
Publication of SU1632365A3 publication Critical patent/SU1632365A3/ru

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
    • B01J8/0496—Heating or cooling the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—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
    • B01J8/0415—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 superimposed one above the other
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
    • C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
    • C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
    • C01C1/0447—Apparatus other than synthesis reactors
    • C01C1/0452—Heat exchangers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00212—Plates; Jackets; Cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00265—Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling
    • B01J2208/00274—Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling involving reactant vapours
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/0053—Controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к способам экзотермического гетерогенного синтеза , например, аммиака и реакторам дл  его осуществлени  и позвол ет повысить выход продукта. Способ экзотер-- мического гетерогенного синтеза осуществл ют путем пропускани  газа через р д последовательно установленных слоев катализатора и парогенератор с последующим возвратом его в последний слой катализатора. Реактор содержит корпус, внутри которого по высоте установлен р д слоев катализатора , и размещенный вне реактбра парогенератор с U-образными трубками . 2с. и 3  .п. ф-лы, 2 ил. I

Description

Изобретение относитс  к способу проведени  экзотермического гетерогенного синтеза, в котором реакционный газ проходит через р д каталитических слоев, расположенных один над другим раздельно один относительно другого и размещенных в едином реакторном пространстве, где газ после прохождени  одного каталитического сло  поступает в следующий каталитический слой.
Целью изобретени   вл етс  Новы- шение выхода готового продукта и производительности реактора.
На фиг. 1 представлен продольный разрез реактора; на фиг. 2 - то же, с радиальным ходом газа.
Реактор содержит корпус 1, кассеты 2 со сло ми 3-5 катализатора.
Реактор работает следующим образом.
Исходный газ подаетс  в реактор через его донную часть и проходит снизу вверх через пространство 6 между внутренней частью стенки корпуса 1 и наружной частью стенки кассеты 2, что позвол ет сократить до минимума тем- . пературу корпуса.
Газ, выход  из указанного пространства в верхнем-конце кассеты, содержащей три каталитических сло , подпадает в трубы газового теплообменника 7, расположенного в центральной части первого каталитического сло  3, где он.предваритепьно нагреваетс 
теплом гор чего глча, выход щего из первого каталитического сло  3. Газ проходит через первым каталитический слой 3 центростремительным потоком.
Гор чий газ после прохождени  через теплообменник 7 по внешним поверхност м труб попадает во второй каталитический слой 4 и проходит через него в виде, потока, направленного внутрь.
Гор чий газ, вступивший в реакцию во втором каталитическом слое 4, собираетс  в полости 8 и передаетс 
После выхода из парогенератора 10
через центральный трубопровод 9, газ попадает в реактор через трубо20
25
35
положенный аксиально по отношению к реактору, пр мо в парогенератор 10, представл ющий собой систему из труб и-образнон формы, где часть тепла реакции отбираетс  дл  производства пара. Газ после отдачи тепла возвращаетс  непосредственно в реактор через трубопровод 11, расположенный вне передакичего трубопровода 9. Газ после парогенератора непосредственно питает последний каталитический слой 5, проход  через него в виде потока, направленного радиально вовне.
Гор чий реакторный газ, выход щий из Каталитического сло  5, собирает- ,Q с  в периферийной внешней зоне 12 ка- талического сло  и вновь передаетс  в центральную часть реактора, проход  через пространство 13 двойного дна 14 последнего каталитического сло . После этого газ выходит из донной части реактора через трубопровод 15.
В реакторе, изображенном на фиг. 2, газ проходит через каталитические слои аксиально-радиальным потоком.,,.
Система отбора тепла по изобретению может быть применена в реакторах с каталитическими сло ми, в которых газовые потоки полностью радиальные. Система может быть также использована в реакторах, работающих при более низких давлени х, в которых не предусмотрено пространство 6, показанное на фиг-. 1, а каталитические слои пр мо контактируют с внутренней стенкой корпуса 1 реактора. В этом случае гор чий реакторный газ, выход щий из каталитического сло  5, вновь направл етс  в центральную часть реактора через пространство 13, образованное между донной часгью последнего ката- литического сто, ч корпусом.
R данном рракп ро (фиг. 2) газ, / выход щий из третым о реакторного
провод 20, образующий пространство 19, и питает каталитический слой 5 через пространство 21, образованное закрытой донной частью 22 каталитического сло  5 и донной частью 23, соединенной со стенкой 17.
Стенка 17 в верхней части имеет крышку 24, котора  предотвращает перемешивание газа, выход щего из каталитического сло  4 с газом, питающим каталитический слой 5. Газ из каталитического сло  5 проходит через передающий трубопровод 9 и выходит из реактора.

Claims (6)

1.Способ проведени  экзотермического гетерогенного синтеза путем пропускани  газа через р д раздельных и последовательно расположенных каталитических слоев, размещенных
в одном реакторном объеме, и отвода готового синтезированного газа, отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода готового продукта, газ, выход щий из предпоследнего каталитического сло , вывод т из реакторного пространства, про 45 пускают через установленный снаружи парогенератор и затем ввод т в последний каталитический слой с последующим отводом из реакторного пространства .
2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что газ пропускают
в виде .аксиально-радиального или радиального потока с внешней стороны к внутренней через каталитические слои от первого до предпоследнего, а через последний слой - в виде потока из внутренней части наружу.
3.Реактор дл  проведени  экзотермического гетерогенного синтеза,
50
323654
сло  5, подаетс  в парогенератор через пространство 16, образованное между стенкой кассеты 2 и новой допол- - нительной цилиндрической стенкой 17, вводимой р дом со стенкой 18 дл  распределени  газа, осуществл   питание последнего каталитического сло  5 центростремительным потоком. Ю После прохождени  через пространство 16 газ проходит через пространство 19 и попадает в U-образные трубы парогенератора 10.
После выхода из парогенератора 10
5 газ попадает в реактор через трубо
.
провод 20, образующий пространство 19, и питает каталитический слой 5 через пространство 21, образованное закрытой донной частью 22 каталитического сло  5 и донной частью 23, соединенной со стенкой 17.
Стенка 17 в верхней части имеет крышку 24, котора  предотвращает перемешивание газа, выход щего из каталитического сло  4 с газом, питающим каталитический слой 5. Газ из каталитического сло  5 проходит через передающий трубопровод 9 и выходит из реактора.
Формула изобретени 
1.Способ проведени  экзотермического гетерогенного синтеза путем пропускани  газа через р д раздельных и последовательно расположенных каталитических слоев, размещенных
в одном реакторном объеме, и отвода готового синтезированного газа, отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода готового продукта, газ, выход щий из предпоследнего каталитического сло , вывод т из реакторного пространства, про- пускают через установленный снаружи парогенератор и затем ввод т в последний каталитический слой с последующим отводом из реакторного пространства .
2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что газ пропускают
в виде .аксиально-радиального или радиального потока с внешней стороны к внутренней через каталитические слои от первого до предпоследнего, а через последний слой - в виде потока из внутренней части наружу.
3.Реактор дл  проведени  экзотермического гетерогенного синтеза,
5163
включающий корпус, в котором установлены внутренний газовый теплообменник и корзины дл  каталитических слоев, расположенный снаружи и соеди- ненный с корпусом посредством выходного патрубка парогенератор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности, он снабжен средством дл  накоплени  го- р чего газа, выход щего из предпоследнего каталитического сло , средством дл  возврата газа после отбора тепла в парогенераторе внутрь корпуса дл  реакции в последнем каталити- ческом слое и средством дл  вывода газа, собранного на периферии последнего каталитического сло , из донной части реактора.
4. Реактор по п. 3, отличаю- щ и и с   тем, что средство дл  накоплени  гор чего газа после предпо - следнего каталитического сло  выполнено в виде установленного по оси реактора трубопровода, нижний конец кб- торого пропущен коаксиально через выходной патрубок парогенератора, расположенного перпендикул рно оси реактора , при этом предусмотрен второй трубопровод, коаксиальный и внешний по отношению к первому трубопроводу.
5.Реактор по пп. 3 и 4, отличающийс  тем, что нижн   талитическа  корзина выполнена с двойным дном, пространство которого служит дл  сбора и вывода из центральной части днища реактора газа, собранного с периферии последнего каталитического сло .
6.Реактор по пп. 4 и 5, отличающийс  тем, что он снабжен дополнительной стенкой, образующей со стенкой кассеты канал дл  распределени  газа в последнем каталитическом слое.
ФиеЛ
Ш OUTLET
Фиг. 2
SU894614489A 1988-06-27 1989-06-26 Способ проведени экзотермического гетерогенного синтеза и реактор дл его осуществлени SU1632365A3 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH245788 1988-06-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1632365A3 true SU1632365A3 (ru) 1991-02-28

Family

ID=4234256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894614489A SU1632365A3 (ru) 1988-06-27 1989-06-26 Способ проведени экзотермического гетерогенного синтеза и реактор дл его осуществлени

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5152977A (ru)
EP (1) EP0355303B2 (ru)
JP (1) JPH0248032A (ru)
CN (1) CN1014032B (ru)
CA (1) CA1337735C (ru)
DE (1) DE68901115D1 (ru)
ES (1) ES2030940T5 (ru)
SU (1) SU1632365A3 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH678286A5 (ru) * 1989-03-09 1991-08-30 Ammonia Casale Sa
EP0650760B1 (en) * 1993-10-29 2001-01-03 Ammonia Casale S.A. Method of retrofitting a heterogeneous exothermic synthesis reactor
US5427760A (en) * 1994-02-22 1995-06-27 Brown & Root Petroleum And Chemicals Axial-radial reactors in the braun ammonia synloop with extrnal heat sink
US5948239A (en) * 1997-03-12 1999-09-07 Abb Lummus Global Inc. Process for obtaining distillate fuel products using a multi-bed catalytic reactor
US6955797B1 (en) * 1998-10-30 2005-10-18 Haldor Topsoe A/S Process for the preparation of ammonia
CN103435006B (zh) 2013-08-20 2015-04-08 湖南安淳高新技术有限公司 一种高co高变换率等温变换反应器及其工艺
DE102014219274A1 (de) * 2014-09-24 2016-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Kraftwerk zur Herstellung von Energie und Ammoniak
US9751773B1 (en) 2017-02-07 2017-09-05 Hunan Anchun Advanced Technology Co., Ltd. Ammonia synthesis system and method
CN109850918A (zh) * 2018-12-17 2019-06-07 福州大学化肥催化剂国家工程研究中心 一种合成氨反应器及工艺
CN109821355B (zh) * 2019-03-15 2021-11-05 东北大学 一种径向流动变压吸附床及其使用方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL83843B1 (ru) * 1972-05-10 1976-02-28 Instytut Nawozow Sztucznychpo
IN165082B (ru) * 1985-05-15 1989-08-12 Ammonia Casale Sa
CH670400A5 (ru) * 1986-03-13 1989-06-15 Ammonia Casale Sa
EP0269854B1 (en) * 1986-11-03 1992-12-23 Ammonia Casale S.A. Process for reducing energy consumption in multi-unit reactors for heterogeneoussynthesis and related reactors
US4867959A (en) * 1986-11-20 1989-09-19 Santa Fe Braun, Inc. Process for synthesizing ammonia

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0248032A (ja) 1990-02-16
CA1337735C (en) 1995-12-19
US5152977A (en) 1992-10-06
ES2030940T5 (es) 1996-03-16
CN1039539A (zh) 1990-02-14
EP0355303B1 (en) 1992-04-01
DE68901115D1 (de) 1992-05-07
ES2030940T3 (es) 1992-11-16
EP0355303A1 (en) 1990-02-28
CN1014032B (zh) 1991-09-25
EP0355303B2 (en) 1995-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1632365A3 (ru) Способ проведени экзотермического гетерогенного синтеза и реактор дл его осуществлени
EP0256299B1 (en) Ammonia synthesis converter
US4735780A (en) Ammonia synthesis converter
JPH05261272A (ja) 不均一触媒による気相反応を実施する方法
EP0823863B1 (en) Process and use of a reactor for the heterogeneous exothermic synthesis of formaldehyde
RU2074024C1 (ru) Способ экзотермического гетерогенного синтеза и реактор для его осуществления
RU97118856A (ru) Способ и реактор для гетерогенного экзотермического синтеза формальдегида
EP0376000B1 (en) Reactor for exothermic heterogeneous catalytic synthesis
US5882606A (en) Method of retrofitting a heterogeneous exothermic synthesis reactor
EP0820345A1 (en) Process and reactor for heterogeneous exothermic synthesis of formaldehyde
US4942022A (en) Catalytic reactor
WO2021259929A1 (en) Multi-bed catalytic reactor
US3998932A (en) Process for the catalytic synthesis of ammonia
JPH08206487A (ja) 触媒により促進される吸熱及び／又は発熱気相反応を実施するための反応器
SU1058487A3 (ru) Реактор дл проведени гетерогенного катализа реакций газообразных реагентов под давлением
KR810000264B1 (ko) 고열 수증기의 제조와 함께 암모니아를 합성하기 위한 방류(放流) 반응기
RU2588617C1 (ru) Способ проведения экзотермических и эндотермических каталитических процессов частичного превращения углеводородов и реакторная группа для его осуществления
DE3374928D1 (en) Horizontal ammonia converter
ES8305593A1 (es) Reactor para sintesis heterogenea y procedimiento para su optimizacion.
MXPA97007821A (en) Process and reactor for formaldeh heterogene exotermic synthesis

Legal Events

Date Code Title Description
REG Reference to a code of a succession state

Ref country code: RU

Ref legal event code: MM4A

Effective date: 20080627