SU911795A1

SU911795A1 - Catalytic reactor

Info

Publication number: SU911795A1
Application number: SU792782101A
Authority: SU
Inventors: В.М. Грязнов; А.П. Мищенко; В.П. Полякова; Е.М. Савицкий; В.М. Попов; А.А. Павлов; П.В. Голованов; Ю.В. Саксонов; А.А. Куранов
Original assignee: Институт нефтехимического синтеза им.А.В.Топчиева
Priority date: 1979-07-16
Filing date: 1979-07-16
Publication date: 1987-06-15
Also published as: JPS5933827B2; JPS5640083A

Abstract

t, КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РЕАКТОР содержащий вертикальный корпус, ус новленный в верхней части корпуса коллектор, мембранные каталитические трубки, подсоединенные к коллектору, и штуцеры ввода и вывода реагентов, о тличающийс тем, что, с целью интенсификации -процесса .и повьппени производительности за сч1ет увеличени поверхности контактировани реагентов, нижние участки каталитических трубок свернуты в спирали с витками, расположенньми снаружи верхних участков каталитических трубок и ме)вду витками соседних спиралей. 2. Реактор по п. 1, отличающийс тем, что наружный диаметр каталитических трубок относитс к. шагу намотки спиралей как 1:5-1:2.t, CATALYTIC REACTOR containing a vertical case, a collector installed in the upper part of the case, membrane catalytic tubes connected to the collector, and reagent inlet and outlet connections, which, in order to intensify the process, and increase the performance by increasing the surface contacting the reagents, the lower sections of the catalytic tubes are coiled in spirals with coils, located outside the upper sections of the catalytic tubes and between the coils of the adjacent spirals. 2. The reactor according to claim 1, characterized in that the outer diameter of the catalytic tubes is related to the coil pitch of the coils as 1: 5-1: 2.

Description

1 Изобретение относитс к каталитическим реакторам с блоками мембранны катализаторов и может быть использовано дл очистки водорода, .дл подачи и вывода водорода из реакционного пространства. Известны каталитические реакторы с мембранным катализатором выпол ненным в виде V-образных трубок из сплавов паллади , впа нные или вваренные в коллектор, расположенный в крышке реактора Однако,в таких реакторах имеютс застойные зоны,,где происходит разложение реаген -ов с образованием углистых веществ, Известен также каталитический реактор, содержащий корпус, устаиовленный в верхней части корпуса колnieKTop , мё 1бранные каталитические трубки, подсоединенные к коллектору, и штуцеры рвода и вывода реагентов. Однако трубки не обеспечивают одинаковой доступности реагента ко всей своей внешней поверхности. Это снижает степень использовани водорода , диффундирующего через стенки трубки: часть его не вступает в реакцию гидрировани , а вьщел етс в газовую или жидкую фазу. С целью интенсификации процесса и повышени производительности за счет увеличени поверхности контакти ровани реагентов, нижние участки к талитических трубок свернуты в спира ли с витками, расположенными снарз сИ верхних участков каталитических трут бок и между витками соседних спиралей , причём наружный диаметр каталитических трубок относитс к шагу намотки спиралей как 1:5-1:2. На фиг. 1 изображен прододьный разрез части общего вида реактора; на фиг. 2 - общий вид каталитической трубки. Каталитический реактор имеет корпус 1, в котором расположены тонкостенные мембранные металлические трубки 2 из сплава паллади « имек цие форму спирали, конический коллектор 3, вводна 4 и выводна 5 трубы. Тру 52 бки 2 концами герметично закреплены в нижней доске 6 коллектора 3. Входные концы трубок 2 объединены трубой А, а выводнью концы - коническим коллектором 3, имеющим выводную трубу 5. Шаг намотки винтовых спиралей из трубок таков, что промежуток между витками несколько больше наружного диаметра трубок 2 и составл ет величину от 0,2 до 0,5, что обеспечивает возможность плотной упаковки спиралей труб 2 благодар входу витков-одних спиралей в промежутки между витками других.При работе каталитического реактора водород подают в трубу 4 и вьшод т по трубе 5. Поток газообразного или жидкого гидрируемого вещества омываетвитки спиралей и легко достигает поверхности каждой из трубок 2, вступа в реакцию с диффундирующим водородом. Дл процессов дегидрировани , дегидроциклизации и других, проход щих с вьщелением водорода, реагент можно подавать как внутрь трубок 2, так и снаружи, а. вьщед ющийс водород выводить с противоположной стороны реактора / Предлагаема конструкци каталитического реактора обеспечивает дос тижение пучщего контакта реагирующих веществ с поверхностью мембранного катализатора , что повышает выход целевьк продуктов J кроме того можно использовать трубкИдлинрй 4м и более, что поз- ; вол ёт сократить число па ных соедине- . НИИ и упрощает технодогию сборки. Введение витков спирали в промежутки межДУ витками другой спирали обеспечивает Прочное закрепление всего набора в жесткую ко1 струкцию, что позвол ет избежать перелома трубок при возникновении вибраций и колебаний в потоке реагентов. Трубки расположены в блоке достаточно свободно, чтобы обеспечить доступ реагентов к поверхности трубок, что способствует повышению коэффициента использовани водорода до единицы и увеличению выхода продуктов реакции гидрировани . 1 The invention relates to catalytic reactors with blocks of membrane catalysts and can be used to purify hydrogen, to feed and remove hydrogen from the reaction space. Catalytic reactors with a membrane catalyst made in the form of V-shaped tubes made of palladium alloys, sunk or welded into a manifold located in the lid of the reactor, are known. Also known is a catalytic reactor, comprising a housing installed in the upper part of the KolnieKTop housing, a membrane catalytic tube connected to the collector, and fittings for withdrawal and removal of reagents. However, the tubes do not provide the same availability of the reagent to their entire outer surface. This reduces the degree of utilization of hydrogen diffusing through the walls of the tube: a part of it does not react by hydrogenation, but is introduced into the gas or liquid phase. In order to intensify the process and increase productivity by increasing the contact surface of the reagents, the lower parts of the catalytic tubes are coiled with coils located at the top of the upper sections of the catalytic tubes and between the coils of the neighboring coils, the outer diameter of the catalytic tubes related to the winding pitch spirals as 1: 5-1: 2. FIG. 1 shows a food section of a part of the general view of the reactor; in fig. 2 - a general view of the catalytic tube. The catalytic reactor has a housing 1 in which there are thin-walled membrane metal tubes 2 made of palladium alloy, which has the form of a spiral, a conical collector 3, an inlet 4 and an outlet 5 of the pipe. Tru 52 bki 2 ends tightly fixed to the bottom board 6 of the collector 3. The input ends of the tubes 2 are connected by pipe A, and the outlets are conical collector 3, having a lead pipe 5. The step of winding the spiral coils from the tubes is such that the gap between the turns is slightly larger than the outer the diameter of the tubes 2 and amounts to from 0.2 to 0.5, which makes it possible to tightly pack the spirals of the tubes 2 due to the entry of the turns — one spirals into the spaces between the turns of the others. When the catalytic reactor is operating, hydrogen is fed into the pipe 4 and T through pipe 5. A stream of gaseous or liquid substance to be hydrogenated washes the coils of the spirals and easily reaches the surface of each of the pipes 2, reacting with diffusing hydrogen. For the dehydrogenation, dehydrocyclization and other processes that occur with hydrogen, the reagent can be fed both inside the tubes 2 and outside, as well. Removing hydrogen from the opposite side of the reactor / The proposed design of the catalytic reactor ensures that the contact of reactants with the surface of the membrane catalyst is reached, which increases the yield of target products J, in addition, an ID line of 4 m or more can be used; It will reduce the number of solder joints. SRI and simplifies assembly process. The introduction of spiral turns into spaces between the ends of the turns of the other spiral provides a firm fixing of the whole set to a rigid structure, which allows to avoid the breaking of tubes when vibrations and fluctuations in the flow of reagents occur. The tubes are located in the unit freely enough to provide access of the reagents to the surface of the tubes, which contributes to an increase in the utilization rate of hydrogen to unity and an increase in the yield of hydrogenation reaction products.

Claims

1. CATALYTIC REACTOR, comprising a vertical housing, a collector installed in the upper part of the housing, membrane catalytic tubes connected to the collector, and reagent inlet and outlet fittings, characterized in that, in order to intensify the process and increase productivity by increasing the contact surface of the reagents , the lower sections of the catalytic tubes are coiled in spirals with turns located outside the upper sections of the catalytic tubes and between the turns of adjacent spirals.

2. Reactor pop. 1, characterized in that the outer diameter of the catalytic tubes refers to the step of winding spirals as 1: 5-1: 2.

911795.2