UA127973C2 - Багатошаровий каталітичний реактор - Google Patents
Багатошаровий каталітичний реактор Download PDFInfo
- Publication number
- UA127973C2 UA127973C2 UAA202004384A UAA202004384A UA127973C2 UA 127973 C2 UA127973 C2 UA 127973C2 UA A202004384 A UAA202004384 A UA A202004384A UA A202004384 A UAA202004384 A UA A202004384A UA 127973 C2 UA127973 C2 UA 127973C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- layer
- catalyst
- catalytic
- adiabatic
- layers
- Prior art date
Links
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 102
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 130
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 89
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 44
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 8
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 11
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVYYOKWPCQYKEY-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Co] Chemical compound [Fe].[Co] QVYYOKWPCQYKEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012084 conversion product Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
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
- B01J8/0415—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
- B01J8/0492—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
-
- 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
- C01C1/0411—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst characterised by the 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
- C01C1/0417—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
-
- 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
- B01J2208/00115—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
- B01J2208/0015—Plates; Cylinders
- B01J2208/00159—Radially arranged plates
-
- 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
-
- 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
- B01J2208/00654—Controlling the process by measures relating to the particulate material
- B01J2208/00672—Particle size selection
-
- 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
- B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
- B01J2208/00938—Flow distribution elements
-
- 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
- B01J2208/02—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor with stationary particles
- B01J2208/023—Details
- B01J2208/024—Particulate material
-
- 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
- B01J2208/02—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor with stationary particles
- B01J2208/023—Details
- B01J2208/024—Particulate material
- B01J2208/025—Two or more types of catalyst
-
- 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
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00002—Chemical plants
- B01J2219/00018—Construction aspects
- B01J2219/00024—Revamping, retrofitting or modernisation of existing plants
-
- 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)
Abstract
У заявці описаний багатошаровий каталітичний реактор, який включає: групу каталітичних шарів (4, 5, 6), через які послідовно проходить технологічний газ, причому газ проходить спочатку через перший каталітичний шар (4) і далі в останній каталітичний шар (6) зазначеної групи, і принаймні один проміжний теплообмінник (7), розташований між першим каталітичним шаром (4) і другим каталітичним шаром (5) зазначеної групи, причому принаймні останній каталітичний шар (6) зазначеної групи є адіабатичним шаром і виконаний з каталізатора з розміром частинок, що не перевищує 2 мм.
Description
Галузь техніки
Даний винахід відноситься до багатошарових каталітичних перетворювачів (реакторів).
Зокрема винахід відноситься до багатошарових реакторів з проміжним охолодженням і до способу їх модернізації.
Рівень техніки
Багатошаровий каталітичний реактор (англ. - сайакуйс сопмегег) розглянутого тут типу, включає: групу адіабатичних каталітичних шарів з радіальним або з аксіально-радіальним потоком, розташованих послідовно, так що потік, який виходить з одного шару, бере участь у реакції в наступному шарі; теплообмінники між шарами, розташовані між послідовними шарами для охолодження потоку, який виходить із шару, перед його подачею в наступний шар; і опціонально нижній теплообмінник після останнього шару в послідовності шарів.
Такі реактори широко розповсюджені, наприклад, для синтезу аміаку з додаткового синтез- газу, який містить водень і азот. Конверсія цього додаткового газу в аміак має найбільш високі характеристики при використанні каталізаторів на основі заліза (залізні каталізатори).
Альтернативні каталізатори можуть бути вибрані з модифікованих залізних каталізаторів, залізних каталізаторів з промотивними добавками, залізних каталізаторів, промотованих наночастинками, залізо-кобальтових каталізаторів, каталізаторів, підсилених кобальтом, каталізаторів, промотованих рутенієм, і каталізаторів, підсилених рутенієм.
Склад каталізатора не єдиний фактор, який впливає на характеристики процесу; також суттєву роль відіграють розмір і форма частинок каталізатора.
Каталізатори з більш дрібними частинками переважні для здійснення процесу, оскільки для одного й того ж об'єму, доступного для розміщення шару каталізатора, послаблюється проблема, пов'язана з обмеженнями дифузії, забезпечується більш однорідний контакт з реагентами і підвищується ефективність і вихід продукту процесу конверсії. Однак у випадку більш дрібних частинок каталізатора спостерігається тенденція до підвищення падінь тиску в реакторі. Крім того, проблемою є утримання частинок каталізатора малих розмірів. Зазвичай каталізатор утримується газопроникним колектором, який має відповідні отвори. Для більш дрібних частинок каталізатора необхідні отвори малих розмірів, які більш схильні до ризику забивання, в результаті чого додатково підвищується падіння тиску і знижується ефективність
Зо процесу. Крім того, для заданого поперечного перерізу наскрізного потоку газу отвори менших розмірів повинні бути в більшій кількості, і вони повинні бути розташовані ближче один до одного, що призводить до послаблення самого колектора.
У сучасних реакторах використовуються каталізатори з розмірами частинок у діапазоні 1,5-3 мм, які вважаються найкращим компромісом між активністю каталізатора і падіннями тиску в реакторі. Зазначені розміри в даний час вважаються переважними для частинок каталізатора в установках синтезу аміаку.
У документі УМО 2005/047216 розкривається реактор з аксіальним потоком для гідрогенізації олефінів, який включає декілька стадій, на яких каталізатор, що використовується, має різні розміри частинок і/або різну форму принаймні на двох стадіях.
У документі ЕР 1 661 860 розкривається трубчастий реактор з аксіальним потоком для синтезу аміаку і пропонується такий реактор встановлювати в ролі додаткового пристрою в існуючі комплекси. Однак модернізація на основі доповнення, тобто, установки нового апарату, зазвичай вимагає великих витрат.
У документі УР 2007 277160 також розкривається каталітичний реактор.
Розкриття винаходу
Метою даного винаходу є створення багатошарового каталітичного реактора, який здатний покращити ефективність роботи і вихід продукту процесу конверсії, мінімізуючи в той же час падіння тиску реактора. Іншою метою даного винаходу є створення багатошарового каталітичного реактора, в якому легко реалізувати механічне і конструктивне утримання частинок каталізатора без негативного впливу на функції і надійність колекторів каталітичних шарів.
Зазначені цілі досягаються за допомогою багатошарового каталітичного реактора за п. 1 формули винаходу. Переважні ознаки реактора вказані в залежних пунктах.
Запропонований багатошаровий каталітичний реактор включає: групу/ряд каталітичних шарів, через які послідовно проходить технологічний газ, починаючи з першого каталітичного шару і закінчуючи останнім каталітичним шаром зазначеної групи; принаймні один проміжний теплообмінник, розташований між (по потоку) першим каталітичним шаром і другим каталітичним шаром зазначеної групи і виконаний для відбору тепла від технологічного газу, який виходить з першого шару, перед його надходженням у 60 другий шар;
який відрізняється тим, що принаймні останній каталітичний шар зазначеної групи є адіабатичним і виконаний з каталізатора з дрібними частинками, розмір яких не перевищує 2
ММ.
Термін "адіабатичний" означає, що каталітичні шари не містять жодних засобів для безпосереднього охолодження каталізатора (напр. теплообмінника, зануреного в каталізатор), тобто, тепло, що виділяється в результаті реакції, повністю передається вихідному потоку.
Потік технологічного газу проходить через все каталітичні шари в радіальному або в аксіально-радіальному напрямку. Кожен з каталітичних шарів реактора містить щонайменше один розподільник газу і щонайменше один колектор газу, розташовані таким чином, щоб потік технологічного газу проходив через каталітичний шар в радіальному або в аксіально- радіальному напрямку. Розподільник газу і колектор газу можуть бути у формі газопроникних циліндричних стінок.
Відповідно до різних варіантів згадані дрібні частинки каталізатора мають розмір у діапазоні від 0,5 мм до 2 мм, від 1 мм до 2 мм, 0,5 мм до 1,5 мм, від 0,5 мм до 1,3 мм. У переважному варіанті розмір часток знаходиться в діапазоні від 1,0 мм до 1,4 мм, більш переважно 1,3 мм або приблизно 1,3 мм. Вищевказані діапазони розмірів частинок особливо, але не виключно, переважні для каталізатора, який використовується для синтезу аміаку.
Термін "розмір частинок" відноситься до характеристичного розміру частинок каталізатора.
Для сферичних або по суті сферичних частинок цим розміром є діаметр. Для частинок несферичної або неправильної форми, розмір часток може бути представлений середнім діаметром. Переважно в ролі середнього діаметра використовується середній діаметр за
Саутером, який, як вказується в літературі, являє собою діаметр сфери, яка має таке ж відношення об'єм/площа поверхні, що і розглянута частка. Відповідно, середній діаметр за
Саутером може бути розрахований як функція площі поверхні і об'єму частинок. Середня величина може бути визначена за результатами вимірювань декількох частинок.
Зазначений у цій заявці розмір часток каталізатора, який не перевищує 2 мм, відноситься до каталізатора, розмір принаймні 9095 частинок якого, принаймні 9595 і більш переважно принаймні 9995, не перевищує 2 мм. Каталізатор, який задовольняє вищевказану умову, вказується як каталізатор, який складається з дрібних частинок. Каталізатор, який відповідає
Зо цьому визначенню, може бути отриманий шляхом пропускання його частинок через одне або більше відповідних сит. Наприклад, може бути встановлене сито, яке пропускає частинки каталізатора, розміри яких менші заданої величини. У деяких варіантах розмір частинок каталізатора може мати статистичний розподіл, наприклад, нормальний розподіл (Гауссова крива) щодо номінальної величини.
Відповідно до деяких варіантів здійснення винаходу тільки останній каталітичний шар із зазначеної групи, виконаний з каталізатора з дрібними частинками, а інші каталітичні шари виконані з каталізатора з білошими частинками. У деяких варіантах цей другий каталізатор містить частинки, розмір яких перевищує 2 мм і переважно не перевищує З мм.
Згідно з першим варіантом здійснення винаходу зазначена група каталітичних шарів містить перший каталітичний шар і другий каталітичний шар, які проходяться послідовно, причому перший каталітичний шар є ізотермічним або псевдоіїзотермічним шаром, а другий каталітичний шар є адіабатичним шаром і виконаний з каталізатора, який складається з дрібних частинок. В одному з варіантів перший каталітичний шар також виконаний із каталізатора, який складається з дрібних частинок.
Термін "ізотермічний або псевдоізотермічний" відноситься до каталітичного шару, який включає теплообмінник, занурений у каталізатор, для відбору тепла і регулювання температури шару в процесі роботи, причому ця температура підтримується по суті постійною або в заданому інтервалі температур. Такий теплообмінник містить теплообмінні засоби у формі труб або переважно у формі пластин, через які проходить охолоджувальне середовище. На відміну від ізотермічного шару адіабатичний каталітичний шар не містить теплообмінник, занурений у каталізатор.
Згідно з другим варіантом зазначена група каталітичних шарів містить тільки адіабатичні каталітичні шари. Переважно зазначена група складається з трьох адіабатичних каталітичних шарів, які проходяться послідовно від першого до третього каталітичного шару.
Згідно з винаходом третій каталітичний шар вищевказаної послідовності трьох адіабатичних шарів виконаний з каталізатора, який складається з дрібних частинок. Другий каталітичний шар може бути виконаний з каталізатора, який складається з дрібних або з великих частинок, тобто, з частинок, розмір яких перевищує 2 мм, наприклад, до З мм. Перший каталітичний шар цієї послідовності виконаний переважно з каталізатора, який складається з великих частинок, для 60 обмеження падіння тиску.
Заявник виявив, що використання каталізатора, який складається з дрібних частинок, у третьому шарі і, можливо, у другому шарі забезпечує значно вищий сумарний вихід продукту процесу конверсії за рахунок прийнятного падіння тиску. Було знайдено, що використання каталізатора, який складається з дрібних частинок, також і в першому шарі призводить до суттєвого збільшення падіння тиску, з одного боку, і до незначного збільшення виходу продукту процесу конверсії, з іншого боку, як це буде більш очевидно з наведеного нижче Прикладу 1.
У деяких випадках в ролі зазначеного принаймні одного проміжного теплообмінника використовується кожухотрубний апарат. В інших переважних варіантах вказаний принаймні один проміжний теплообмінник містить безліч складених разом пластин, які формують зазори між ними, через які по черзі проходить потік, який виходить із шару, і охолоджувальне середовище.
Каталітичні шари зазначеної групи мають кругову циліндричну форму, більш переважно кільцеву циліндричну форму з центральною аксіальною порожниною, в якій встановлений зазначений принаймні один проміжний теплообмінник. Відповідно, каталітичні шари містять зовнішній колектор і внутрішній колектор, які мають циліндричну форму, проходять коаксіально і проникні для газу. У переважному варіанті колектори виконані з перфорованими стінками.
Один з аспектів винаходу відноситься до утримування каталізатора, який складається з дрібних частинок.
Переважно кожен каталітичний шар реактора даного винаходу має кільцеву циліндричну форму і містить зовнішній газопроникний колектор і внутрішній газопроникний колектор, причому циліндричні колектори розташовані коаксіально один щодо одного для формування кільцевого циліндричного каталітичного шару. Зовнішній колектор і внутрішній колектор кожного каталітичного шару, який містить каталізатор, який складається з дрібних частинок, переважно включає одне з: суцільної перфорованої стінки; стінки з прорізами; фільтра зі спечених металевих волокон; стінки, виконаної з дрібнопористої сітки, в поєднанні принаймні з однієї стінкою, виконаною з крупнопористої сітки, і/або з пластиною з прорізами.
В одному з переважних варіантів колектори, які охоплюють каталітичні шари, виконані з каталізатора, який складається з дрібних частинок, містять стінку, виготовлену з сітки з дрібними осередками, в поєднанні принаймні з однієї стінкою, виготовленою з сітки з більшими
Зо осередками, або з пластини з прорізами. Переважно колектори містять три стінки, виготовлені з сітки, зокрема внутрішня і зовнішня стінки виготовлені з сітки з більшими осередками, а центральна стінка виготовлена з сітки з дрібними осередками.
Осередки дрібнопористої сітки суттєво менші частинок каталізатора, так що вони непроникні для каталізатора. Для каталізатора з частинками, розмір яких знаходиться в діапазоні 1-2 мм, ці осередки переважно менцшії, ніж 1 мм, а для каталізатора з частинками, розмір яких знаходиться в діапазоні 0,5-1 мм, ці осередки переважно менші, ніж 0,5 мм.
Таке поєднання стінок дозволяє утримувати каталітичні шари і в той же час забезпечує колекторам механічну міцність.
В іншому варіанті колектори, які охоплюють каталітичні шари, виконані з каталізатора, який складається з дрібних частинок, містять тільки пластини з отворами, а саме, перфоровані металеві листи, розміри отворів яких менше розмірів часток каталізатора. Для каталізатора, розмір частинок якого знаходиться в діапазоні 1,5-2 мм, ці отвори переважно не більші, ніж 1,4 мм, більш переважно їхні розміри знаходяться в діапазоні від 0,55 мм до 0,7 мм, а для каталізатора, розмір частинок якого знаходиться в діапазоні 0,5-1 мм, розміри цих отворів переважно знаходяться в діапазоні від 0,25 мм до 0,4 мм.
У переважних варіантах багатошаровий реактор за даним винаходом являє собою реактор для синтезу аміаку, або для синтезу метанолу, або для здійснення реакції конверсії водяного газу або реактор для видалення оксидів азоту.
Іншим об'єктом даного винаходу є спосіб модернізації відповідно до формули винаходу. Для конвертера, який містить принаймні три адіабатичні каталітичні шари, цей метод включає заміну каталізатора останнього каталітичного шару, розмір частинок якого перевищує 2 мм, новим каталізатором з розміром частинок, що не перевищує 2 мм.
Спосіб переважно здійснюють на реакторі, який містить принаймні три каталітичні шари.
Схема трьох шарів - це звичайна конфігурація існуючих старих реакторів, і тому існує потреба в способі модернізації, придатному для цього типу реакторів. Відповідно до одного з переважних варіантів здійснення винаходу запропонований спосіб модернізації також включає стадію заміни першого і другого адіабатичних шарів одним ізотермічним шаром, який містить теплообмінник, занурений у каталізатор. Переважно цей спосіб модернізації включає стадію завантаження каталізатора з розміром частинок, що не перевищує 2 мм, також всередину ізотермічного бо каталітичного шару.
Інші переважні ознаки способу модернізації вказані в залежних пунктах формули.
У варіантах, які включають заміну адіабатичних шарів одним ізотермічним каталітичним шаром, цей заново встановлений ізотермічний шар більший, ніж замінні перший і другий адіабатичні шари. Перевагою запропонованого способу є те, що об'єм, раніше використовуваний для проходження технологічного газу з першого шару в другий шар, стає доступним для заповнення каталізатором. Цей додатковий об'єм компенсує об'єм, займаний теплообмінником, зануреним у каталізатор. У результаті об'єм, доступний для завантаження каталізатора в новий ізотермічний шар, залишається по суті незмінним порівняно з об'ємом каталізатора у двох замінних адіабатичних шарах.
Варто відзначити, що у винаході пропонується спосіб модернізації існуючого реактора і підвищення його продуктивності без потреби використання дорогого додаткового обладнання.
Використання ізотермічного каталітичного шару замість адіабатичних шарів забезпечує можливість регулювання температури у вузькому діапазоні температур, ідеально близькою до температури максимальної швидкості реакції, що відповідає максимально можливій конверсії для заданого об'єму каталізатора. Тому для заданого об'єму каталізатора характеристики процесу в ізотермічному шарі набагато вище порівняно з адіабатичним шаром, і заміна першого і другого адіабатичних шарів одним ізотермічним шаром забезпечує оптимальну експлуатацію першого шару (найбільш критична частина процесу), в який подається свіжий і більш реакційно- здатний матеріал.
Переваги винаходу будуть більш зрозумілі з нижченаведеного детального опису.
Короткий опис креслень
На фіг. 1 - спрощена схема багатошарового реактора для синтезу аміаку (попередній рівень); на фіг. 2 - схема реактора, показаного на фіг. 1, після модернізації за одним із варіантів здійснення винаходу; на фіг.3 - схематичний вид перетину каталітичного шару реактора, показаного на фіг. 2, за одним із варіантів здійснення винаходу.
Детальний опис здійснення винаходу
На фіг. 1 наведена схема багатошарового реактора 1, наприклад, реактора для синтезу
Зо аміаку, який включає: резервуар 2 і каталітичний контейнер З з каталізатором, який містить три адіабатичні каталітичні шари 4, 5, 6, розташовані послідовно, два теплообмінники 7, 8 між шарами і опціонально нижній теплообмінник 9. У цьому варіанті теплообмінники 7, 8, 9 являють собою пластинчасті теплообмінники, а в альтернативному варіанті це можуть бути кожухотрубні теплообмінники.
Через кожен шар 4, 5, 6 проходить всередину радіальний або змішаний аксіально- радіальний потік, і ці шари мають кільцеву циліндричну форму з центральною аксіальною порожниною 10. Пластинчасті теплообмінники 7, 8, 9 розташовані в центральних порожнинах 10 для забезпечення охолодження між шарами газоподібних продуктів, які надходять з одного каталітичного шару в інший.
Ці каталітичні шари 4, 5, 6 є адіабатичними, оскільки вони не містять охолоджувальних засобів, і тепло реакції повністю передається газоподібному потоку реагентів і продуктів.
Каталітичні шари 4, 5, 6 містять частинки каталізатора, які мають неправильну форму, і їхній розмір перевищує 2 мм. Частинки каталізатори можуть бути, наприклад, на основі заліза.
Кожен каталітичний шар 4, 5, 6 містить дві газопроникні коаксіальні стінки, які формують, відповідно, внутрішню охоплювальну стінку 11 і зовнішню охоплювальну стінку 12. Зовнішня стінка 12 служить в ролі розподільника газу, який надходить у каталітичний шар. Внутрішня стінка 11 служить в ролі колектора газоподібних продуктів, які виходять з каталітичного шару.
Стінки 11, 12 забезпечені отворами або проходами відповідних розмірів, так що вони проникні для газу і в той же час здатні механічно і конструктивно утримувати каталізатор. Ці дві коаксіальні охоплювальні стінки також вказуються як зовнішній колектор і внутрішній колектор.
Свіжий додатковий газ (СДГ або МОСС, з англ. Маке-Ор Са5) подається в реактор 1 через впускний отвір 13 і надходить у перший шар 4 після проходження через зовнішній колектор 12, потім потік, який виходить з першого шару 4, надходить у перший проміжний теплообмінник 7 після проходження через внутрішній колектор 11 і охолоджується в результаті проходження через пластини теплообмінника 7, після чого охолоджений потік надходить у другий шар 5 через відповідний зовнішній колектор 12. Аналогічно, потік, який виходить з другого шару 5, охолоджується в другому проміжному теплообміннику 8 перед надходженням у третій шар 6, і потік, який виходить з третього шару 6, охолоджується в нижньому теплообміннику 9 перед виходом з реактора 1 через випускний отвір 14. бо Реактор, схема якого показана на фіг. 1, добре відомий у техніці і тому немає потреби в його детальному описі.
На фіг. 2 наведена схема реактора 100, модернізованого відповідно до одного з варіантів здійснення винаходу. Зокрема, реактор 100 одержують у результаті модернізації реактора 1 з використанням таких стадій: заміна першого і другого адіабатичних шарів одним шаром 15 і установка пластинчастого теплообмінника 16, який містить безліч теплообмінних пластин 17 всередині нового одного шару 15, так що він працює в ізотермічному режимі; заміна двох проміжних теплообмінників одним теплообмінником 18; завантаження нового каталітичного шару 15 каталізатором, розмір частинок якого не перевищує 2 мм, наприклад, з гауссовим розподілом розмірів у діапазоні від 1 мм до 2 мм; заміна каталізатора, який міститься в третьому адіабатичному шарі, таким же каталізатором, але з розміром частинок, що не перевищує 2 мм.
Незважаючи на те, що теплообмінні пластини 17 "з'їдають" об'єм, який міг би займати каталізатор, об'єм каталізатора в новому ізотермічному шарі 15 не змінюється порівняно з об'ємом каталізатора в адіабатичних шарах 4, 5, оскільки об'єм реактора, раніше використовуваний для проходження потоку з першого шару 4 в другій шар 5, тепер буде зайнятий каталізатором.
Реактор 1 також змінений шляхом установки нових внутрішніх колекторів 20 і зовнішніх колекторів 21, здатних утримувати завантажені заново більш дрібні частинки каталізатора. Ці нові внутрішні та зовнішні колектори 20, 21 показані на фіг. З для адіабатичного каталітичного шару 6. Нові колектори 20, 21 також встановлені для утримування каталізатора, який міститься в ізотермічному шарі 15.
Теплообмінні пластини 17 розташовані радіально в ізотермічному шарі 15. Через пластини 17 циркулює охолоджувальне середовище, таке як вода. У результаті перший каталітичний шар 15 модернізованого реактора 100 працює в ізотермічному режимі, і температурою першого шару 15 можна керувати з додатковим ступенем свободи шляхом регулювання потоку і/або температури охолоджувального середовища, яке проходить через пластини 17.
На фіг. З наведено схематичний вид перетину адіабатичного каталітичного шару 6 модернізованого реактора 100, схема якого показана на фіг. 2, причому видно зовнішній
Зо колектор 21 (розподільник) і внутрішній колектор 20. Розподільник 21 і колектор 20 містять коаксіальні циліндричні стінки, проникні для газу через наявні в них отвори або проходи. Як показано на фіг. 3, розподільник 21 і колектор 20 містять три стінки, виконані з сітки, зокрема, сітки внутрішньої стінки 22 і зовнішньої стінки 23 мають більші осередки, а сітка центральної стінки 24 має більш дрібні осередки; для цієї мети можуть використовуватися суцільні стінки з виконаними в них отворами або прорізами, так що забезпечується утримання каталітичного шару.
Приклади
Приклад 1
Наведена нижче Таблиця 1 відноситься до багатошарового каталітичного реактора на заводі з виробництва аміаку з продуктивністю 1850 метр. тонн/добу, причому вміст інертних домішок на вході реактора складав 11 95. Цей реактор містить три адіабатичні шари із залізним каталізатором, які працюють послідовно. Об'єм першого шару дорівнює 5 м", об'єм другого шару - 8 м3 і об'єм третього шару - 31 м3.
Таблиця 1 забезпечує порівняння величин падінь тиску і виходу продукту процесу конверсії для нижчезазначених конфігурацій реактора, і аналізується їхній ефект у контурі синтезу: 1.1. Реактор попереднього рівня, в якому всі шари містять каталізатор, який складається з порівняно великих частинок. Кожний шар містить каталізатор з розміром частинок від 1,5 мм до
З мм. 1.2. Реактор за даним винаходом, в якому перший і другий шари містять каталізатор з розмірами частинок від 1,5 мм до З мм, їі третій шар містить каталізатор, який складається з більш дрібних частинок з розмірами від 1 мм до 2 мм, тобто, третій шар не містить частинки, розміри яких перевищують 2 мм. 1.3. Реактор за даним винаходом, в якому перший шар містить каталізатор, який складається з великих частинок з розмірами від 1,5 мм до З мм, а другий і третій шари містять каталізатор, який складається з дрібних частинок з розмірами від 1 мм до 2 мм. 1.4. Реактор, в якому всі шари містять каталізатор, який складається з дрібних частинок з розмірами від 1 мм до 2 мм.
Таблиця 1 111111 1111113 1111114 каталізатора у Дрібні частинки Дрібні частинки Дрібні частинки всіх шарах каталізатора в 3- каталізатора у 2- каталізатора у . ому шарі ому і 3-ому шарах всіх шарах (поперед. рівень)
Результати, наведені в Таблиці 71, показують, що конфігурація 1.2 реактора, в якій каталізатор з дрібними частинками використовується тільки в третьому шарі, забезпечує більш високий сумарний вихід процесу конверсії і більш низькі падіння тиску порівняно з конфігурацією 1.1, в якій всі шари містять каталізатор з великими частинками. Більш низьке падіння тиску має місце завдяки зниженій циркуляції і, відповідно, більш високій ефективності синтезу аміаку.
Конфігурація 1.3 реактора, в якій каталізатор з дрібними частинками використовується в другому і третьому шарах, забезпечує більш високий сумарний вихід процесу конверсії порівняно з конфігурацією 1.1 і конфігурацією 1.2. У цьому випадку падіння тиску підвищуються лише в невеликому ступені, і таке підвищення вважається прийнятним, зважаючи на суттєве збільшення виходу продукту процесу конверсії.
Результати для конфігурації 1.4 показують, що використання каталізатора з дрібними частинками в усіх шарах призводить до більш високого виходу продукту процесу конверсії, однак також супроводжується суттєвим підвищенням падінь тиску, яке не компенсується підвищенням конверсії.
Приклад 2
Наведена нижче Таблиця 2 відноситься до багатошарового каталітичного реактора заводу з виробництва аміаку з продуктивністю 1935 метр. тонн/добу, причому вміст інертних домішок на вході реактора складав 15,5 90, і тиск на вході - 248,5 бар.
Таблиця 2 дозволяє порівняти величини падінь тиску і виходу продукту процесу конверсії для таких конфігурацій реактора: 2.41. Реактор попереднього рівня, який містить три адіабатичні шари з каталізатором, який складається з порівняно великих частинок, розміри яких знаходяться в діапазоні від 1,5 мм до З
ММ. 2.2. Реактор за даним винаходом, який містить три адіабатичні шари, в якому перший і другий шари містять каталізатор з великими частинками, а третій шар містить каталізатор з дрібними частинками, розміри яких знаходяться в діапазоні від 1 мм до 2 мм. 2.3. Реактор за даним винаходом, який містить перший, ізотермічний шар і другий, адіабатичний шар, причому перший, ізотермічний шар містить по суті такий же об'єм каталізатора, що й перші два адіабатичні реактори в конфігурації 2.2, при цьому перший, ізотермічний шар містить каталізатор з великими частинками, розміри яких знаходяться в діапазоні від 1,5 мм до З мм, а другий, адіабатичний шар містить каталізатор з дрібними частинками, розміри яких знаходяться в діапазоні від 1 мм до 2 мм. 2.4. Реактор за даним винаходом, який містить перший, ізотермічний шар і другий, адіабатичний шар, причому обидва шари містять каталізатор з дрібними частинками, розміри яких знаходяться в діапазоні від 1 мм до 2 мм, причому перший, ізотермічний шар містить по суті такий же об'єм каталізатора, що й перші два адіабатичні шари конфігурації 2.2.
Таблиця 2 нюх ни ну І ЛЕ І В С 1-й ізотерм. 1-й ізотерм.
З адіабатичні шари |З адіабатичні шари шарж2-й шаржа2-й адіабат. адіабат. шар шар
Каталізатор з . . . великими Каталізатор З Каталізатор З Каталізатор З . дрібними дрібними дрібними частинками у всіх . шарах (поперед. частинками в 3-ому| частинками в 2- | частинками у всіх : шарі ому шарі шарах рівень)
Для конфігурації 2.2 реактора, в якому каталізатор з дрібними частинками використовується тільки в третьому шарі послідовності трьох адіабатичних шарів, справедливі ті ж міркування, що й для конфігурації 1.2 Прикладу 1.
У конфігурації 2.3 використання каталізатора з великими частинками в першому, ізотермічному шарі і каталізатора з дрібними частинками в другому, адіабатичному шарі забезпечує суттєве збільшення виходу продукту процесу конверсії і зниження падінь тиску.
У конфігурації 2.4 використання каталізатора з дрібними частинками в першому, ізотермічному шарі і в другому, адіабатичному шарі забезпечує додаткове збільшення виходу продукту процесу конверсії і зниження падінь тиску.
Приклад З
Наведена нижче Таблиця З відноситься до багатошарового каталітичного реактора заводу з виробництва аміаку з продуктивністю 1935 метр. тонн/добу, причому вміст інертних домішок на вході реактора складав 15,5 90, і тиск на вході - 248,5 бар.
Цей реактор містить три адіабатичні шари, які працюють послідовно, і в Таблиці З порівнюються величини падінь тиску і виходу продукту процесу конверсії для таких конфігурацій. 3.1. Реактор з кожухотрубними проміжними теплообмінниками. 3.2. Реактор з пластинчастими проміжними теплообмінниками.
Таблиця З вив 22 ненням Ге
З адіабатичні шари . теплообмінники в о частинками (1,5-3 мм) у всіх . частинками(1-2 мм) в 3-ому шарі шарах
Результати, наведені в Таблиці З, показують, що для конфігурації 3.2 з пластинчастими проміжними теплообмінниками падіння тиску суттєво нижчі і вихід продукту процесу конверсії суттєво вищий порівняно з конфігурацією 3.1 з кожухотрубними проміжними теплообмінниками.
Claims (11)
1. Багатошаровий каталітичний реактор, який містить: групу каталітичних шарів (4, 5, 6), через які забезпечують послідовне проходження технологічного газу, від першого каталітичного шару (4) до останнього каталітичного шару (6) зазначеної групи; принаймні один проміжний теплообмінник (7), розташований між першим каталітичним шаром (4) і другим каталітичним шаром (5) зазначеної групи і виконаний для відбору тепла від технологічного газу, який виходить з першого шару, перед його надходженням у другий шар; який відрізняється тим, що принаймні останній каталітичний шар (б) зазначеної групи є адіабатичним і виконаний з дрібних частинок каталізатора, розмір яких не перевищує 2 мм, і кожен з каталітичних шарів (4, 5, 6) містить принаймні один розподільник газу і принаймні один колектор газу, розташовані так, щоб потік технологічного газу проходив через каталітичний шар у радіальному або в аксіально-радіальному напрямку, причому тільки останній каталітичний шар (б) із зазначеної групи виконаний з каталізатора, який складається з дрібних частинок, а інші каталітичні шари виконані з каталізатора, який складається з більш великих частинок.
2. Реактор за п. 1, в якому розмір дрібних частинок каталізатора знаходиться в діапазоні від 0,8 до 1,4 мм, краще від 1,0 до 1,4 мм.
3. Реактор за п. 1, в якому розмір дрібних частинок каталізатора дорівнює 1,3 мм або приблизно 1,3 мм.
4. Реактор за будь-яким із попередніх пунктів, в якому зазначений принаймні один проміжний теплообмінник (7) містить множину пластин, складених у пакет, причому через зазори між сусідніми пластинами по черзі проходять технологічний газ і охолоджувальне середовище.
5. Реактор за будь-яким із попередніх пунктів, в якому каталітичні шари мають кільцеву циліндричну форму і містять зовнішній газопроникний колектор (12) і внутрішній газопроникний колектор (11), причому колектори, які мають циліндричну форму, коаксіальні, і внутрішній колектор (20) і зовнішній колектор (21) кожного каталітичного шару, який містить каталізатор, який складається з дрібних частинок, включають будь-яке з: суцільної перфорованої стінки; Зо стінки з прорізами; фільтра зі спечених металевих волокон; стінки, виконаної з сітки з дрібними осередками, в поєднанні принаймні з однієї стінкою, виконаною з сітки з великими осередками, і/або з пластиною з прорізами.
6. Спосіб модернізації багатошарового каталітичного реактора (1), який містить: принаймні три каталітичні шари (4, 5, 6), через які послідовно проходить потік технологічного газу, в радіальному або радіально-аксіальному напрямку, від першого каталітичного шару (4) до останнього каталітичного шару (6) зазначеної групи; принаймні перший проміжний теплообмінник (7) або перший охолоджувач для охолодження потоку, який виходить з першого каталітичного шару (4), перед його надходженням у другий каталітичний шар (5), коли між першим шаром і другим шаром забезпечується потік газу, і другий проміжний теплообмінник (8) або другий охолоджувач для охолодження потоку, який виходить з другого каталітичного шару (5), перед його надходженням у третій каталітичний шар (6), коли між другим шаром і третім шаром забезпечується потік газу, причому каталітичні шари виконані з каталізатора, розмір частинок якого перевищує 2 мм, який відрізняється тим, що здійснюють заміну каталізатора останнього адіабатичного каталітичного шару (6) каталізатором, розмір часток якого не перевищує 2 мм.
7. Спосіб за п. б, який відрізняється тим, що здійснюють заміну каталізатора принаймні останнього адіабатичного каталітичного шару (6) каталізатором з розміром частинок у діапазоні від 0,8 до 1,4 мм, краще від 1,0 до 1,4 мм, більш краще 1,3 мм або приблизно 1,3 мм.
8. Спосіб за п. 6 або 7, який відрізняється тим, що видаляють перший і другий адіабатичні шари і перший і другий проміжні теплообмінники або охолоджувачі, і встановлюють єдиний ізотермічний шар (15) для заміни першого і другого адіабатичних шарів, причому ізотермічний шар (15) містить теплообмінник (16), який краще містить множину теплообмінних пластин (17), занурених у каталізатор ізотермічного шару (15).
9. Спосіб за п. 6 або 7, в якому перший адіабатичний шар і другий адіабатичний шар мають кільцеву циліндричну форму і містять перший проміжний теплообмінник і другий проміжний теплообмінник, розташовані коаксіально, який відрізняється тим, що перший і другий адіабатичні шари замінюють єдиним ізотермічним шаром (15), який містить теплообмінник (16), а перший і другий проміжні теплообмінники замінюють новим проміжним теплообмінником (18), розташованим коаксіально всередині ізотермічного шару (15).
10. Спосіб за п. 8 або 9, в якому єдиний ізотермічний каталітичний шар (15) більше попередніх першого адіабатичного каталітичного шару і другого адіабатичного каталітичного шару, так щоб об'єм для розміщення каталізатора, по суті, не змінювався.
11. Спосіб за будь-яким із пп. 8-10, який включає стадію завантаження каталізатора з розміром частинок, який не перевищує 2 мм, всередину єдиного ізотермічного каталітичного шару (15). ЄДГ І і у дит У у се | снкннн стнтння с ОА - й ! т т т нш ке ек, 473 А-- 5 12 : Кир ії ще 7 | ш 5 щ | "13 Е А х і Ша У рн ! Ї ! 37 ш 1 то. -
Фіг. 1
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP17209725 | 2017-12-21 | ||
PCT/EP2018/084327 WO2019121155A1 (en) | 2017-12-21 | 2018-12-11 | Multi-bed catalytic converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA127973C2 true UA127973C2 (uk) | 2024-02-28 |
Family
ID=60813628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA202004384A UA127973C2 (uk) | 2017-12-21 | 2018-12-11 | Багатошаровий каталітичний реактор |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11642639B2 (uk) |
EP (1) | EP3727668A1 (uk) |
CN (1) | CN111491723B (uk) |
AU (1) | AU2018386998B2 (uk) |
CA (1) | CA3083062A1 (uk) |
SA (1) | SA520412152B1 (uk) |
UA (1) | UA127973C2 (uk) |
WO (1) | WO2019121155A1 (uk) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020252290A1 (en) | 2019-06-13 | 2020-12-17 | Duke Technologies, Llc | Hydroprocessing reactor to lower pressure drop and extend catalyst life |
US11897418B2 (en) | 2020-02-11 | 2024-02-13 | Ccm Ip Llc | System and method for deterrence of catalytic converter theft |
EP3882554A1 (en) * | 2020-03-19 | 2021-09-22 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO | Internal configuration for redox-based heat storage systems |
USD917374S1 (en) | 2020-03-19 | 2021-04-27 | Richard Blake Tamagni | Catalytic converter cover |
USD917373S1 (en) | 2020-03-19 | 2021-04-27 | Richard Blake Tamagni | Catalytic converter cover |
AU2022219218A1 (en) * | 2021-02-10 | 2023-07-27 | Casale Sa | Catalytic synthesis reactor |
CN113856566A (zh) * | 2021-10-31 | 2021-12-31 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种便于拆卸的多层组合催化床 |
WO2024126824A1 (en) | 2022-12-16 | 2024-06-20 | Casale Sa | Methanol synthesis converter and process |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2460707B1 (fr) * | 1979-07-13 | 1986-09-05 | Ammonia Casale Sa | Reacteur de synthese, notamment pour la synthese catalytique d'ammoniac et de methanol |
US4518574A (en) | 1983-03-07 | 1985-05-21 | Exxon Research & Engineering Co. | Catalytic gas synthesis process |
EP0297474B1 (en) * | 1987-07-03 | 1992-04-01 | Ammonia Casale S.A. | Improved process for heterogeneous synthesis and related reactors |
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 |
EP0931586B1 (en) * | 1997-11-28 | 2005-03-16 | Ammonia Casale S.A. | Method for in-situ modernization of a heterogeneous exothermic synthesis reactor |
WO2000032543A1 (en) | 1998-12-02 | 2000-06-08 | Dijk Christiaan P Van | Method of converting methanol into an olefin mixture of controllable ethylene to propylene ratio |
GB9922940D0 (en) * | 1999-09-29 | 1999-12-01 | Ici Plc | Catalytic reactor |
US7473811B2 (en) | 2003-11-13 | 2009-01-06 | Neste Oil Oyj | Process for the hydrogenation of olefins |
US7371361B2 (en) * | 2004-11-03 | 2008-05-13 | Kellogg Brown & Root Llc | Maximum reaction rate converter system for exothermic reactions |
JP5072252B2 (ja) * | 2006-04-06 | 2012-11-14 | 三菱重工業株式会社 | モノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法および装置 |
BR112013033778A2 (pt) * | 2011-06-28 | 2017-02-07 | Shell Int Research | tubo reator, reação de fischer tropsch, e, processo para realizar uma parada de alta velocidade em um processo de fischer-tropsch |
EP2829317A1 (en) | 2013-07-23 | 2015-01-28 | Borealis AG | Improved catalyst bed configuration for olefin production |
EP3115338A1 (en) * | 2015-07-07 | 2017-01-11 | Casale SA | A method for revamping an ammonia converter |
-
2018
- 2018-12-11 WO PCT/EP2018/084327 patent/WO2019121155A1/en active Application Filing
- 2018-12-11 AU AU2018386998A patent/AU2018386998B2/en active Active
- 2018-12-11 CA CA3083062A patent/CA3083062A1/en active Pending
- 2018-12-11 US US16/772,889 patent/US11642639B2/en active Active
- 2018-12-11 EP EP18822023.0A patent/EP3727668A1/en active Pending
- 2018-12-11 UA UAA202004384A patent/UA127973C2/uk unknown
- 2018-12-11 CN CN201880081070.0A patent/CN111491723B/zh active Active
-
2020
- 2020-06-07 SA SA520412152A patent/SA520412152B1/ar unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111491723A (zh) | 2020-08-04 |
SA520412152B1 (ar) | 2023-11-27 |
WO2019121155A1 (en) | 2019-06-27 |
AU2018386998A1 (en) | 2020-06-04 |
US11642639B2 (en) | 2023-05-09 |
CN111491723B (zh) | 2022-08-16 |
BR112020011805A2 (pt) | 2020-11-17 |
RU2020123104A3 (uk) | 2022-01-21 |
AU2018386998B2 (en) | 2023-03-30 |
US20210162361A1 (en) | 2021-06-03 |
CA3083062A1 (en) | 2019-06-27 |
EP3727668A1 (en) | 2020-10-28 |
RU2020123104A (ru) | 2022-01-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA127973C2 (uk) | Багатошаровий каталітичний реактор | |
KR102688873B1 (ko) | 냉각 축 유동 변환기 | |
NL8004046A (nl) | Axiale-radiale reactor voor heterogene synthese. | |
KR102660387B1 (ko) | 단열 축 유동 변환기 | |
RU2776754C2 (ru) | Многослойный каталитический реактор | |
RU2262381C2 (ru) | Способ модернизации реактора гетерогенного экзотермического синтеза, реактор экзотермического гетерогенного синтеза и способ экзотермического гетерогенного синтеза | |
US10329159B2 (en) | Axial-radial flow converter | |
EP3934799B1 (en) | Method for revamping a catalytic converter | |
EA041776B1 (ru) | Адиабатический конвертер с осевым потоком | |
BR112020011805B1 (pt) | Conversor catalítico de múltiplos leitos e método para reformar um conversor catalítico de múltiplos leitos |