SU1671148A3 - Способ гетерогенного синтеза - Google Patents

Способ гетерогенного синтеза Download PDF

Info

Publication number
SU1671148A3
SU1671148A3 SU884356145A SU4356145A SU1671148A3 SU 1671148 A3 SU1671148 A3 SU 1671148A3 SU 884356145 A SU884356145 A SU 884356145A SU 4356145 A SU4356145 A SU 4356145A SU 1671148 A3 SU1671148 A3 SU 1671148A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
layer
cooling
fresh
heat exchanger
Prior art date
Application number
SU884356145A
Other languages
English (en)
Inventor
Зарди Умберто
Пагани Джорджо
Original Assignee
Аммониа Казале С.А.(Фирма)
Умберто Зарди (Фирма)
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 Аммониа Казале С.А.(Фирма), Умберто Зарди (Фирма) filed Critical Аммониа Казале С.А.(Фирма)
Application granted granted Critical
Publication of SU1671148A3 publication Critical patent/SU1671148A3/ru

Links

Classifications

    • 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
    • C01C1/0417—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst characterised by the synthesis reactor, e.g. arrangement of catalyst beds and heat exchangers in the reactor
    • C01C1/0423—Cold wall reactors
    • 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
    • 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
    • B01J8/0469—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 superimposed one above the other
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C07C29/152—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases characterised by the reactor used
    • 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
    • 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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технологии гетерогенного синтеза и позвол ет увеличить производительность и уменьшить потребление энергии. В способе гетерогенного синтеза, осуществл емом в реакторе с трем  сло ми катализатора, через которые пропускают потоки газа с охлаждением газа, покидающего слой катализатора, свежим газом, через один слой катализатора газ пропускают в направлении от внутренней стороны сло  к его наружной стороне, а через два других сло  - в направлении от наружной стороны сло  к его внутренней стороне, при этом охлаждение газа, покидающего второй слой катализатора, осуществл ют косвенным охлаждением посредством теплообменника, в трубное пространство которого подают свежий газ. Количество свежего газа, подаваемого на охлаждение, составл ет 20% от общего количества подаваемого газа, а количество газа, подаваемого в трубное пространство теплообменника, составл ет 20% от общего потока подаваемого газа. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к области химической технологии и может быть использовано дл  производства аммиака, метанола и др продуктов.
Цель изобретени  - увеличение производительности и уменьшение потреблени  энергии.
На чертеже представлен патрон синтезирующего реактора с трем  каталитическими сло ми и осевым - радиальным течением газа.
Больша  часть потока 1 подаваемого газа из донной части оболочки 2 реактора проходит от донной части к верхней части вдоль воздушного пространства между оболочкой 2 и патроном 3 и затем идет к наружной стороне теплообменника 4 дл  предварительного нагрева гор чим газом, уход щим из головной части реактора (поток 5).
Предварительно нагретый таким образом газовый поток 6, температура которого контролируетс  частью подаваемого газового потока 7, перемешиваетс  с потоком 8, предварительно нагретым в теплообменнике 9, и достигает первого каталитического сло , через который он проходит осевым-радиальным потоком с внутренней стороны наружу, собира сь в воздушном пространстве между патроном 3 и наружной стенкой 10 первого каталитического сло , где он перемешиваетс  со свежим потоком 11 охлаж- дающего газа Газ, перемешанный с потоком 12, имеющим меньшую температуру , достигает второго каталитического сло , через который он проходит, вступа  в реакцию и нагрева сь осевым-радиальным потоком , с наружной стороны по направлению к внутренней стороне сло  Затем гор чий газ
О
VJ
-N 00
I
I
со
собираетс  в воздушном пространстве, образованном внутренней стенкой каталитического сло  и наружной оболочкой теплообменника 9, расположенного в центральной части второго каталитического сло , и охлаждаетс , проход  от верхней части к днищу снаружи от труб теплообменника 9, в конечном итоге собира сь у выхода теплообменника 9, чтобы дойти до входа в третий каталитический слой (поток 13).
Поток свежего газа подаетс  к донной части теплообменника 9, через которую он проходит изнутри труб, в конечном итоге соедин  сь с потоком 6 и предварительно нагрева  его. Поток 13 проходит посредством осевого-радиального течени  снаружи к внутренней стороне через третье каталитическое основание 14, собира сь в центральном коллекторе 15, откуда через центральную перемещакпцую трубу 16 он достигает внутренней стороны труб теплообменника 4, где он охлаждаетс , предварительно нагрева  поток перед тем, как наконец покидает конвертер, поток 5.
П р и м е р. В синтезирующем реакторе дл  производства 1000 Мт аммиака давление на входе реактора 140 бар.
Поток
1 7 11
8
ц
тав ков 11,8,мол
%.
66,68
22,22
4,7
4,30
2,1
Состав потока 5, мол. %;
54,68 18,22 5,38 4,92
Н2 N2
СН4
А NH3
16,80
5
0
5
0
5

Claims (2)

1.Способ гетерогенного синтеза в реакторе с трем  сло ми катализатора, предусматривающийпреимущественно радиальное пропускание потоков газа через слои катализатора с охлаждением газа, покидающего слой катализатора, свежим газом , при этом охлаждение газа, покидающего первый слой, осуществл ют потоком свежего газа, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  производительности и уменьшени  потреблени  энергии , через один-слой катализатора газ пропускают в направлении от внутренней стороны сло  к его наружной стороне, а через два других сло  - в направлении от наружной стороны сло  к его внутренней стороне, при этом охлаждение газа, покидающего второй слой катализатора, осуществл ют косвенным охлаждением посредством теплообменника, в трубное пространство которого подают свежий газ.
2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что количество свежего газа, подаваемого на охлаждение, составл ет по меньшей мере 20% общего количества подаваемого газа, при этом количество газа, подаваемого в трубное пространство теплообменника , составл ет по меньшей мере 20% общего потока подаваемого газа.
SU884356145A 1987-07-03 1988-07-01 Способ гетерогенного синтеза SU1671148A3 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH252987 1987-07-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1671148A3 true SU1671148A3 (ru) 1991-08-15

Family

ID=4235852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884356145A SU1671148A3 (ru) 1987-07-03 1988-07-01 Способ гетерогенного синтеза

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4963338A (ru)
EP (1) EP0297474B1 (ru)
CN (1) CN1014031B (ru)
AT (1) ATE74291T1 (ru)
CA (1) CA1306846C (ru)
DE (1) DE3869677D1 (ru)
ES (1) ES2030467T3 (ru)
SU (1) SU1671148A3 (ru)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0297474B1 (en) * 1987-07-03 1992-04-01 Ammonia Casale S.A. Improved process for heterogeneous synthesis and related reactors
ATE68992T1 (de) * 1988-12-09 1991-11-15 Ammonia Casale Sa Reaktor fuer die exotherme heterogene katalytische synthese.
EP0374564B1 (en) * 1988-12-21 1993-04-14 Ammonia Casale S.A. Improvements to reactors for heterogeneous synthesis
US5254316A (en) * 1988-12-21 1993-10-19 Ammonia Casale S.A. Reactors for heterogeneous synthesis
CH678286A5 (ru) * 1989-03-09 1991-08-30 Ammonia Casale Sa
DE4207905A1 (de) * 1992-03-12 1993-09-16 Bayer Ag Festbettreaktoren mit kurzem katalysatorbett in stroemungsrichtung
US5250270A (en) * 1992-07-17 1993-10-05 The M. W. Kellogg Company Catalytic reactor bed
DK169696B1 (da) * 1992-12-07 1995-01-16 Topsoe Haldor As Fremgangsmåde til køling af syntesegas i en katalytisk reaktor
DE4303471A1 (de) * 1993-02-06 1994-08-11 Noell Dbi Energie Entsorgung Reaktor für exotherme katalytische Gasreaktionen
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
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
DK173023B1 (da) * 1997-04-21 1999-11-15 Topsoe Haldor As Fremgangsmåde og reaktor til fremstilling af ammoniak
US6350614B1 (en) * 2000-02-07 2002-02-26 Concept Sciences, Inc System for the ion exchange purification of hydroxylamine
US20020183571A1 (en) * 2000-11-30 2002-12-05 Sud-Chemie Inc. Radial reactor loading of a dehydrogenation catalyst
US7435862B2 (en) 2000-11-30 2008-10-14 Sud-Chemie Inc. Radial reactor loading of a dehydrogenation catalyst
DE102004003070A1 (de) * 2004-01-21 2005-08-18 Uhde Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Eindüsen von Sauerstoff mit radialer Katalysatordurchströmung
US7892511B2 (en) * 2004-07-02 2011-02-22 Kellogg Brown & Root Llc Pseudoisothermal ammonia process
US7435401B2 (en) * 2004-07-02 2008-10-14 Kellogg Brown & Root Llc Pseudoisothermal ammonia process
CN100377774C (zh) * 2004-10-22 2008-04-02 中国石油化工股份有限公司 一种烃油催化转化反应器
EP2354092A1 (en) 2010-01-29 2011-08-10 Ammonia Casale S.A. A method for modernizing the synthesis loop of an ammonia plant
WO2019121155A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-27 Casale Sa Multi-bed catalytic converter
BR112022023463A2 (pt) * 2020-06-25 2023-01-10 Casale Sa Reator cataclítico com vários leitos
US20230211304A1 (en) * 2020-06-25 2023-07-06 Casale Sa Multi-bed ammonia converter

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT289847B (de) * 1969-03-18 1971-05-10 Chemie Linz Ag Verfahren und Vorrichtung zur alleinigen oder zusätzlichen Temperaturregelung von Hochdrucksynthesereaktoren, vorzugsweise für die Ammoniaksynthese, durch Kaltgaseinspeisung
AT299981B (de) * 1970-04-21 1972-07-10 Chemie Linz Ag Vorrichtung zur Erzielung einer gleichmäßigen Gasverteilung in radial durchströmten Katalysatorlagen in Reaktoren für katalytische, exotherme Hochdrucksynthesen, vorzugsweise der Ammoniaksynthese
US3751232A (en) * 1971-01-14 1973-08-07 Universal Oil Prod Co Means for effecting a multiple stage contact of a reactant stream
US3957449A (en) * 1972-02-28 1976-05-18 Imperial Chemical Industries Limited Synthesis plant
TR18747A (tr) * 1975-07-15 1977-08-02 Snam Progetti Yueksek termik duezeyli buhar ueretimiyle amonyagin sentezine mahsus radyal akisli reaktoer
GB1574723A (en) * 1976-03-10 1980-09-10 Haldor Topsoe As Apparatus for the synthesis of ammonia
US4346060A (en) * 1978-07-17 1982-08-24 Pullman Incorporated Radial ammonia converters
SU963951A1 (ru) * 1980-08-01 1982-10-07 Предприятие П/Я Р-6603 Способ синтеза аммиака
US4789527A (en) * 1983-03-07 1988-12-06 Exxon Research & Engineering Co. Catalytic gas synthesis apparatus
US4482523A (en) * 1983-11-14 1984-11-13 The M. W. Kellogg Company Ammonia synthesis converter
CH666198A5 (it) * 1985-09-13 1988-07-15 Ammonia Casale Sa Reattore per sintesi catalitiche dell'ammoniaca, metanolo ed alcoli superiori.
DE8634177U1 (de) * 1986-12-20 1987-05-07 Uhde Gmbh, 44141 Dortmund Vorrichtung als NH↓3↓-Reaktor
EP0297474B1 (en) * 1987-07-03 1992-04-01 Ammonia Casale S.A. Improved process for heterogeneous synthesis and related reactors

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент СССР № 1058487, кл. В 01J 8/04, 1980 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1014031B (zh) 1991-09-25
CA1306846C (en) 1992-09-01
CN1030878A (zh) 1989-02-08
US4963338A (en) 1990-10-16
EP0297474B1 (en) 1992-04-01
ATE74291T1 (de) 1992-04-15
EP0297474A3 (en) 1989-04-05
ES2030467T3 (es) 1992-11-01
EP0297474A2 (en) 1989-01-04
DE3869677D1 (de) 1992-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1671148A3 (ru) Способ гетерогенного синтеза
US3796547A (en) Heat exchange apparatus for catalytic system
US3666423A (en) Heat exchange apparatus
US4769220A (en) Converter for heterogeneous synthesis more particularly for ammonia, methanol and higher alcohols
US3825501A (en) Exothermic reaction process
US4230669A (en) Radial ammonia converter
CS223862B2 (en) Converter for the ammonium synthesis
EA000777B1 (ru) Способ и технологический блок для получения синтез-газа для дальнейшего производства аммиака
CN100586549C (zh) 用于化合物的非均相合成的反应器
EP0873972B1 (en) Process and reactor for the preparation of ammonia
RU2074024C1 (ru) Способ экзотермического гетерогенного синтеза и реактор для его осуществления
US4346060A (en) Radial ammonia converters
CA2118047C (en) Method of retrofitting a heterogeneous exothermic synthesis reactor
US6482382B1 (en) Process and converter for the preparation of ammonia
UA55386C2 (ru) Способ и реактор (варианты) для гетерогенного экзотермического синтеза формальдегида
CA3181316A1 (en) Multi-bed catalytic reactor
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
CA1131889A (en) Radial ammonia converters
DE3374928D1 (en) Horizontal ammonia converter