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用于執(zhí)行放熱或吸熱反應的反應器的制作方法

文檔序號:12010967閱讀:451來源:國知局
用于執(zhí)行放熱或吸熱反應的反應器的制作方法與工藝
本實用新型涉及用于用至少部分地填充催化劑的至少兩個反應空間轉(zhuǎn)化氣體或者液體反應介質(zhì)的反應器,該反應器形成為在反應器中設置彼此大致平行布置的至少三個熱傳輸空間,這些熱傳輸空間至少部分地將各個反應空間彼此分離,其中熱傳輸空間每一個均由至少一個熱板形成,并且其中每一個熱板由兩塊板構(gòu)成,所述兩塊板在它們的邊緣處被焊接在一起,并且在所述兩塊板的表面上分配有同樣連接這些板的多個點焊。
背景技術(shù)
:在所謂的固定床反應器中執(zhí)行許多典型的異相催化氣相反應。在該工藝中,催化劑粒子的床(固定床)或者被涂以催化劑的載體每一個均被反應介質(zhì)橫穿。之后,反應流體流經(jīng)熱交換器,以便在反應流體進入下一催化劑床中之前至少部分地耗散所獲得的反應熱。可替選地,也能夠通過引入用于淬火的材料流實現(xiàn)溫度降低。通常,典型的反應器具有彼此橫向的4至6個固定床。將使用將甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯(MTP工藝)的示例更詳細地解釋這些固定床反應器的構(gòu)造。圖1示出通常用于將甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的反應器。經(jīng)由導管13和131將甲醇供應至架空的反應器10。從反應器10起,甲醇首先在重力方向上抵達固定床111處,在該固定床111處,至少部分甲醇被轉(zhuǎn)化為丙烯。隨著反應放熱地進行,反應熱被釋放,反應熱在熱交換器121中耗散??商孢x地,也能夠通過引入用于淬火的材料流實現(xiàn)溫度降低。然而,通過添加作為淬火流的對應調(diào)節(jié)材料流(例如,甲醇),也能夠在進入隨后固定床112之前實現(xiàn)期望溫度。之后,氧化物(優(yōu)選為甲醇)、丙烯和其它反應產(chǎn)物的混合物進入固定床112中。經(jīng)由導管132,這里的新鮮氧化物通常被再一次供應到實際固定床的上方,由此能夠附加地控制每一個固定床中的轉(zhuǎn)化并且因而也控制所獲得的熱量。之后,在熱交換器122上引導離析產(chǎn)物混合物。在固定床113、114、115和116以及對應的熱交換器123、124、125和126以及饋送導管133、134、135和136中重復該過程。最后,經(jīng)由導管14抽取產(chǎn)物混合物。在典型的MTP工廠中,每一個均設置三個這些反應器,每兩個反應器都并行操作,并且第三個待機,或者正在對催化劑再生。在DE10027159或還在US2009/0124841中發(fā)現(xiàn)這種工廠和工藝的典型設計。在完成催化劑再生后,反應器通過再生的催化劑再次操作,而包含最長服務壽命的催化劑的反應器現(xiàn)在被供應到再生。因而,在典型生產(chǎn)線中,始終2個反應器在執(zhí)行反應的操作模式中,但是這2個反應器被填充有具有不同的老化狀態(tài)的催化劑?,F(xiàn)在的反應構(gòu)思需要約2000m3(對于約450kta丙烯的工廠生產(chǎn)能力)的較大反應器容積,這是由以下事實引起的:除了絕熱催化劑床之外,也必須以熱交換器或者淬火段的形式提供已提及的冷卻區(qū)。而且,必須設置對應空間用于填充和排出催化劑。通常,六個固定床被布置在彼此之上,這些固定床每一個均具有20至60cm的高度。在每一個反應器中,約150Mt的催化劑被分配在這六個催化劑床上,催化劑的總量隨著床增大。這意味著在第一催化劑床中將發(fā)現(xiàn)較少催化劑,因而在這里反應故意不能完全進行,而是受催化劑量限制。這應防止由于放熱反應而太多局部產(chǎn)生熱導致的反應的失控。通過最后的第六固定床包含最大量的催化劑的事實,能夠確保甲醇被完全或者近似完全地轉(zhuǎn)化。通常,在每一個固定床中都存在被分別填充催化劑的近似100個隔間。與本實用新型的構(gòu)思(僅一個床)相比,這種工藝相對昂貴。當固定床被催化劑橫穿時,應小心使得催化劑在所有隔間上都均勻接近,以便避免局部催化劑損傷。另外,也必須避免催化劑與液體接觸,因為這能夠?qū)е麓呋瘎┑挠谰眯該p傷。為了調(diào)節(jié)每一個固定床中的溫度,已經(jīng)被部分轉(zhuǎn)化的反應介質(zhì)也與新鮮反應介質(zhì)混合。此外,在反應器中必須小心使得經(jīng)由固定床發(fā)生盡可能低的壓力損失,以便確保對目標產(chǎn)物(短鏈烯烴,特別是丙烯)的選擇性。如上所解釋,現(xiàn)在用于通常多于450,000t/年的通常丙烯產(chǎn)量的反應器構(gòu)思需要較大的反應器容積和對應的反應器直徑,以便最小化壓力損失。因此,不能容易將反應器設計得仍然較大,并且建造和運輸也受限。總之,在所述工廠建造(特別是關(guān)于非常大的反應器容積和直徑、反應介質(zhì)的挑戰(zhàn)性分配以及相對昂貴的催化劑處理)中非常存在改進的潛力。技術(shù)實現(xiàn)要素:因此,本實用新型的目的是提供一種具有較小尺寸的反應器,在該反應器中能夠執(zhí)行放熱反應特別是MTP反應,其中具有低壓力損失的均勻溫度分布是本設計的目標。除了處理之外,特別應促進用新催化劑填充。通過一種反應器解決該目的。根據(jù)本實用新型的第一方面的這種用于執(zhí)行放熱或吸熱反應的反應器包括至少兩個反應空間。在反應器中布置有彼此大致平行布置的至少三個熱傳輸空間(在本實用新型的意義上,大致的意思是熱傳輸空間的路線彼此最大偏離+/-20°,優(yōu)選10°,特別優(yōu)選5°,非常特別地優(yōu)選2°)。這些熱傳輸空間至少部分地將各個反應空間彼此分離。熱傳輸空間每一個均由至少一個熱板形成,其中每一個熱板由兩塊板構(gòu)成,所述兩塊板在邊緣處以及表面上方的多個另外的位置處彼此連接,其特征在于:所述反應器在至少一個軸線上的水平延伸大于所述反應器的豎直延伸,并且所述反應器被用于氣體和/或液體反應介質(zhì)的入口以及出口豎直地橫穿。在本實用新型的意義上,熱板由兩塊板構(gòu)成,所述兩塊板在它們的邊緣處連接優(yōu)選焊接在一起,并且在所述兩塊板的表面上分配有同樣將兩塊板彼此連接的多個附加連接件(優(yōu)選為點焊)。這些板能夠由機器人或者機器以自動的方式且因而以非常低的價格生產(chǎn)。在焊接后,這些板通過液壓成型(一般通過在高壓下的液體中加壓)而膨脹,由此在板之間獲得墊狀通道。經(jīng)由熱傳輸空間,熱能能夠被供應至反應以及從反應移除,其中在下文中主要將討論放熱反應,在放熱反應中,相應地需要移除熱能?,F(xiàn)在本實用新型的主題是:在操作中,反應器在至少一個軸線上的水平延伸大于反應器的豎直延伸。這意味著反應介質(zhì)的通量垂直于反應器的水平軸線延伸。熱板能夠被定向為在反應器內(nèi)在水平軸線上彼此平行或者垂直于水平軸線。與先前的反應器相比,根據(jù)本實用新型的反應器中的布置被改變。設置用于反應介質(zhì)的入口和出口,以便反應器被反應介質(zhì)豎直地橫穿。優(yōu)選地實現(xiàn)通流,以便流動方向與重力方向成一直線。這具有在通流期間在催化劑的固定床中不能發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化的優(yōu)點。形成為高度比寬度小的反應器的創(chuàng)造性設計提供多個優(yōu)點。一方面,原則上能夠省略具有介入的熱交換器的各種固定床,而是在個別固定床內(nèi)設置熱板。另一方面,現(xiàn)在獲得具有明顯較低壓力損失的尺寸,因為反應介質(zhì)的流已經(jīng)必須在各個反應空間的上方分開,以便穿過各個反應空間。然后,在每種情況下,反應介質(zhì)都僅流經(jīng)具有反應器的豎直高度的一個固定催化劑床,而非像先前慣常實施例一樣流經(jīng)多個固定床。在本實用新型的意義中,術(shù)語反應器容器的意思是反應器的內(nèi)部的容器,該容器至少包括熱板以及它們的間隙,并且在該術(shù)語中該容器至少部分地(優(yōu)選完全地)填充有催化劑。反應介質(zhì)的顯著減小的路徑長度也導致明顯較低壓力損失。由于反應介質(zhì)的減小的路徑長度,通常沿著被反應介質(zhì)覆蓋的路徑長度的條件比反應器沿著明顯較長的豎直路徑被橫穿的反應器設計均勻地多。這導致如下事實:在根據(jù)本實用新型的反應器中,反應控制能夠明顯更接近理想等溫反應條件地進行,因而能夠形成較少副產(chǎn)物和較多期望產(chǎn)物例如丙烯。此外,明顯地簡化了催化劑的更換,因為這里必須更換較少床優(yōu)選一個床,而非慣常例如在MTP工藝中的6個固定床。此外,反應器具有明顯較小的直徑,由此極大地簡化了運輸和建造。最后,這種反應器具有下列優(yōu)點,即它允許用于較大和較小生產(chǎn)量的非常簡單的設計,如從臨界量為至少形成10個熱傳輸空間的10個熱板,必須假定在每一個反應空間中的反應條件都相同,因而能夠通過基于期望產(chǎn)物的量的簡單乘法直接計算反應空間的數(shù)目。同時,也可行的是長到最終制作轉(zhuǎn)化較小量的反應器,使得該反應器比已經(jīng)要求特定最小尺寸的先前反應器相比特別是對小工廠而言還更方便。特別是對于從可再生原材料產(chǎn)生甲醇的途徑(必然將導致甲醇的進一步處理的分散化),這種構(gòu)思非常有前途。原則上,能夠通過這種構(gòu)思實現(xiàn)小于100kt丙烯/年的產(chǎn)量。而且,通過僅一個固定床,所謂的汽蒸(即以蒸汽預處理催化劑)被極大地簡化,因為仍必須處理僅一個固定床,因而較好控制在汽蒸操作期間的溫度分布是可能的。反應器尺寸優(yōu)選地被設計使得:人能夠沒有任何問題地在其中工作,并且所有零件容易夠到。這特別簡化了維護工作。然而,特別用于小生產(chǎn)產(chǎn)量的較小反應器尺寸也是可行的。根據(jù)本實用新型的第二方面的反應器基于第一方面的反應器,其特征在于所述反應空間豎直地延伸超過所述熱傳輸空間的所述延伸。當反應空間沿熱傳輸空間的延伸豎直地延伸時是優(yōu)選的。在實踐中,這意味著:在反應器的下部(即操作離地的表面最近的區(qū)域)中排他地發(fā)現(xiàn)固定催化劑床而無熱板,從而反應在這里絕熱地進行。因為這是反應介質(zhì)已經(jīng)大部分被轉(zhuǎn)化的區(qū)域(因為反應介質(zhì)已經(jīng)沿最長路徑長度豎直地流經(jīng)固定催化劑床),所以在這一點處由于絕熱反應條件能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)化的完成。根據(jù)本實用新型的第三方面的反應器基于第一或第二方面的反應器,其特征在于所述板所連接的所述另外的位置位于直線上,其中各個位置彼此在一條直線上的距離每一個始終是相同距離d3,并且其中所述直線彼此始終具有相同距離d5。也發(fā)現(xiàn)當熱板的附加連接件優(yōu)選點焊位于直線上時有利,其中直線由如下事實限定:相應的相鄰焊點位于直線上。優(yōu)選地,位于直線上的各個點彼此的距離始終是相同距離d3,并且直線彼此始終具有相同距離d5,即平行地延伸。當各直線上的點被布置成彼此偏移以便直線僅在一個維度內(nèi)被發(fā)現(xiàn)時是特別優(yōu)選的。這產(chǎn)生同樣地確保用于最優(yōu)熱交換并且因而在整個熱板上的均勻溫度的足夠通道的系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型的第四方面的反應器基于第一或第二方面的反應器,其特征在于:在所述位置之間,所述熱板具有墊狀通道,其中所述兩塊板彼此的最大距離是距離d2,并且兩個相鄰熱板之間的距離d1大于d2,并且所述距離d1小于所述距離d2的100倍。在特別優(yōu)選實施例中,熱板包括在附加連接件優(yōu)選為點焊之間的已提及的墊狀通道,在這些通道中,所述兩塊板彼此的最大距離是距離d2。同時,兩個相鄰熱板之間的距離被稱為d1。根據(jù)本實用新型,兩個相鄰的熱表面之間并且因此該反應空間的距離d1始終大于d2(即熱板的在兩個附加連接件優(yōu)選為點焊之間的最大擴展)。同時,距離d1始終小于距離d2的一百倍。因此,本實用新型的一個方面是:特別是當這兩個幾何參數(shù)被對應地適應性修改時,能夠確保已提及的有利的等溫反應控制。根據(jù)本實用新型的第五方面的反應器基于第四方面的反應器,其特征在于所述距離d1處于1.5*d2與10*d2之間,且/或所述距離d3大于所述距離d2。當該距離并且因而反應空間的寬度d1處于d2的1.5倍與d2的10倍之間時是特別優(yōu)選的。非常特別是對于從甲醇生產(chǎn)丙烯,這導致最優(yōu)反應控制,其中能夠排除固定催化劑床中的熱點正如太冷以致根本不發(fā)生反應或者甚至發(fā)生甲醇的冷凝的點。根據(jù)本實用新型的第六方面的反應器基于第一或第二方面的反應器,其特征在于所述反應器還包括被連接到所述至少兩個反應空間的催化劑移除裝置。這種催化劑移除裝置例如能夠被設計使得能夠由折疊機構(gòu)開啟催化劑的支撐表面,以便催化劑落下。另一特別節(jié)省空間的設計規(guī)定:將催化劑的支撐表面劃分成至少兩部分,并在軌道上支撐催化劑,以便支撐表面的每一部分都能夠被推到相應的另一部分的下方,因而催化劑通過重力落下。此外,本申請的特別性在于熱板被設計使得它們適合引導熔鹽。除了關(guān)于溫度分布的優(yōu)化引導之外,熱板中的通道還被構(gòu)造使得:在停機或者退役的情況下,確保借助于重力幾乎完全排空熱板中的空腔。因而在設備的冷卻后熱板中不留有固化的鹽,并且減小熱板受損的風險。因此也對應地促進再服役。利用熔鹽具有如下優(yōu)點:與慣常使用高壓蒸汽作為熱傳輸介質(zhì)相比,熱板的壁厚能夠明顯較小,因為壓力負荷對應地較低。熱傳遞由此再次被強有力地改善。在熱板內(nèi)諸如在熔鹽的使用中處于低壓力,將優(yōu)選選擇在0.5與1.5mm/板之間的壁厚(熱板由2塊板構(gòu)成)——出于建造的原因,一些制造商優(yōu)選不低于1mm。在具有高壓力的系統(tǒng)中,將寧可使用在1.5與3mm之間的壁厚——幾乎不大于3mm是可行的,因為板不再能夠?qū)刈冃?,但是這里通過3mm設計,已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)明顯高于100bar的壓力。此外,也能利用高壓蒸汽作為熱傳輸介質(zhì),當使用熱板時常常如此。這種高壓蒸汽具有上至100bar的壓力,因此具有對應的熱容量。較大的工廠綜合體通常構(gòu)造有具有不同壓力(高、中和低壓蒸汽)的蒸汽系統(tǒng),這些蒸汽系統(tǒng)適合在各個工廠構(gòu)件之間傳導能量,并且其中部分地從所產(chǎn)生的蒸汽得到電力。因此,特別是在工廠綜合體中,將根據(jù)本實用新型的反應器類型引入這種高壓蒸汽系統(tǒng)中是可推薦的。根據(jù)本實用新型的第七方面的反應器基于第一或第二方面的反應器,其特征在于所述反應空間被填充有催化劑床,其中對于每m3的催化劑床,所述反應器包括至少一個熱板,且/或每m3的催化劑床具有至少10m2的冷卻表面。填充有催化劑床的反應空間和相關(guān)聯(lián)的熱傳輸空間被定尺寸,以便對于每立方米的催化劑,反應器包括至少一個熱板,且/或每立方米的催化劑床具有至少10m2的冷卻表面,其中冷卻表面直接構(gòu)成熱板的兩塊板中的一塊板的表面。這導致關(guān)于所使用的熱板的總量的驚人簡化相關(guān)性。根據(jù)本實用新型的第八方面的反應器基于第一或第二方面的反應器,其特征在于:在所述至少三個熱傳輸空間中的至少一個熱傳輸空間中,設置從一個反應空間至另一反應空間的附加通路開口。在各個熱板中,例如通過熱板內(nèi)的孔,從一個反應空間至另一反應空間設置通路開口,其中所述兩塊板通過在這些孔處的圓形焊接彼此緊密連接。通過這些附加開口,反應介質(zhì)能夠經(jīng)由反應空間混合,由此能夠因此進一步增加產(chǎn)物的均一性。根據(jù)本實用新型的第九方面的反應器基于第一或第二方面的反應器,其特征在于反應器包括氣體分配裝置,所述氣體分配裝置被連接到所有反應空間。該氣體分配裝置將反應介質(zhì)均勻地分配在所有反應空間上。這種分配器的氣體分配裝置也能夠是分配室,多個開口(所述多個開口例如也能夠被設計為狹槽,這些狹槽例如沿著或者橫向于水平反應器軸線延伸)或者噴嘴使反應介質(zhì)從該分配室流入反應器的反應空間中,由此能夠?qū)崿F(xiàn)在所有反應空間上的非常均勻的分配。同樣也可行的是:不通過分配室,經(jīng)由在反應空間的上方的噴嘴直接引入反應介質(zhì),從這些噴嘴將反應介質(zhì)分配在各個反應空間中。原則上,可行的是:用較大或較小的噴嘴量以及對應的連接閥和管操作,或者然而將各個噴嘴和相關(guān)聯(lián)的裝備設計地較大。大噴嘴數(shù)目具有如下優(yōu)點:在分配的意義上,能夠以最優(yōu)方式盡可能均勻地實現(xiàn)反應介質(zhì)的分配,并且關(guān)于不同反應空間中的不同接近流率,較高的靈活性也是可能的。也能夠通過對應的格柵或者另一裝置將催化劑部分地放置在反應空間內(nèi)。這具有能夠?qū)⑤d體結(jié)構(gòu)并入的優(yōu)點,載體結(jié)構(gòu)也能夠與催化劑一起再次被從反應空間移除。也有利的是:在催化劑的上方施加網(wǎng)和/或惰性材料,以便將催化劑放置在與反應介質(zhì)的入流面對的那個區(qū)域中,特別是在還未提供熱傳輸介質(zhì)或者這種入流剛開始但是熱耗散降低的點處。因此能夠附加地保護催化劑。此外,也可行的是:也與催化劑床一起引入惰性材料,以便減小床中的催化劑密度,因而也降低局部反應率。也可設想非均一催化劑床,通過該非均一催化劑床,能夠附加地影響局部反應率。本申請還涉及一種在反應器中轉(zhuǎn)化氣體或液體反應介質(zhì)的工藝。這種反應器包括至少部分地填充有催化劑的被反應介質(zhì)橫穿的至少兩個反應空間。反應空間由彼此大致平行布置的至少三個熱傳輸空間形成,其中熱傳輸介質(zhì)流經(jīng)熱傳輸空間。每一個熱傳輸空間由至少一個熱板構(gòu)成,其中每一個熱板繼而由兩塊板構(gòu)成,所述兩塊板在它們的邊緣處被焊接在一起,并且在所述兩塊板的表面上分配同樣連接這些板的多個點焊。反應介質(zhì)豎直地(優(yōu)選地在重力方向上)流經(jīng)反應器,并且反應器的在至少一個軸線上的水平延伸大于反應器的豎直延伸。這提供了顯然簡化了催化劑的加載和卸載的優(yōu)點。此外,由于整體的較窄直徑,反應器本身也容易處理得多。也可設想以相對于當前工廠產(chǎn)量大小減小的100-250kt/年或也更小的產(chǎn)量的反應器將甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的示例。因而決定性的是:非常均一的流接近催化劑床,實現(xiàn)等溫反應控制,并且同時壓力損失比在傳統(tǒng)的反應控制的情況中低。優(yōu)選地,熱傳輸介質(zhì)被以并流引導至反應介質(zhì)。這具有如下優(yōu)點:反應介質(zhì)和熱傳輸介質(zhì)之間的最大溫差發(fā)生在反應介質(zhì)進入反應空間的區(qū)域中,在該區(qū)域,在放熱反應的情況下,局部地存在最高轉(zhuǎn)化度并且因而也存在熱的最大發(fā)展。然而,也可行的是以逆流或者甚至以交叉流(取決于能夠相對于反應介質(zhì)的流動方向豎直地和水平地定向的熱板的布置)供應熱傳輸介質(zhì),因為以這種方式通常能夠產(chǎn)生較均一的溫度分布。此外,能夠使用呈液體或氣體形式的任何形式的熱傳輸介質(zhì)。由于液體熱傳輸介質(zhì)的通常較高的熱容量,所以通常優(yōu)選液體熱傳輸介質(zhì),非常優(yōu)選在熱板內(nèi)蒸發(fā)的介質(zhì),在熱板處,由于附加需要的蒸發(fā)焓,甚至更等溫的反應控制是可能的。優(yōu)選地,反應空間的各個區(qū)域絕熱地操作,其中能夠進一步增加轉(zhuǎn)化。最后,在一個實施例中:在根據(jù)本實用新型的反應器中執(zhí)行的工藝是至少部分將甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯,該工藝代表固定床中的典型反應,用先前的反應器布置,這種反應需要具有相關(guān)缺點的非常大的反應器。能夠從對附圖和示例的下列說明獲得本實用新型的進一步特征、優(yōu)點和可能的應用。所述和/或所示的所有特征都與它們在權(quán)利要求中的包含物或者它們的逆參考獨立地本身或者以任何組合形成本實用新型的主題。附圖說明在附圖中:圖1示出傳統(tǒng)的多級固定床反應器的構(gòu)造,圖2示出根據(jù)本實用新型的反應器的構(gòu)造,并且圖3a和圖3b示出所使用的熱板的構(gòu)造。附圖標記列表:10根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的反應器111-116固定床121-126熱交換器13、131-136甲醇饋送導管14產(chǎn)物排出導管20根據(jù)本實用新型的反應器21絕熱區(qū)22饋送導管23分配室241-247熱傳輸空間24D通路開口251-256反應空間26排出導管27保持裝置28移除裝置30熱板30a、30b板311-319焊點321、322熱傳輸通道具體實施方式已經(jīng)關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)討論了圖1。圖2現(xiàn)在示出根據(jù)本實用新型的反應器20。經(jīng)由饋送導管22,離析物諸如甲醇被引入分配室23中。多個開口(例如通往反應器20中的狹槽)從這個分配室23分支。分配室23能夠被直接放置在反應器20上,或者甚至是反應器20的一部分,并且例如由隆起形成。然而,也將選擇在開口和實際反應區(qū)之間的距離,以便均勻流接近反應區(qū)。同時,也可行的是經(jīng)由噴嘴以未示出的方式將反應介質(zhì)引入反應器20中。噴嘴于是被布置使得確保均勻通流。反應空間251至256由熱傳輸空間241至247限定,熱傳輸空間241至247由至少一個熱板形成。如所示,反應空間251至256被至少部分地填充有催化劑,反應介質(zhì)諸如例如甲醇能夠在催化劑上被轉(zhuǎn)化。經(jīng)由導管26抽取所獲得的產(chǎn)物流。兩個相鄰熱傳輸空間24n至24n+1之間的距離每一個均限定具有寬度d1的反應空間25m。作布置使得:反應介質(zhì)首先豎直地從頂至底流經(jīng)反應空間251至256,并且在下絕熱區(qū)21中,反應空間不被各個熱傳輸空間241至247彼此分離。在這個區(qū)域21中,反應絕熱地進行,因為沒有熱耗散或熱供應。在熱傳輸空間241至247的區(qū)域中,能夠采取近似等溫的反應控制。熱交換器板241至247每一個也都具有至少一個未示出的入口和出口。也可行的是:以未示出的方式已經(jīng)在熱傳輸空間的上方提供催化劑,并且因而擴展反應空間。催化劑擱置在至少一個保持裝置27諸如例如適當?shù)母駯派?。這種保持裝置27能夠經(jīng)由移除裝置28被移位或釋放,以便催化劑落下并且能夠容易在反應器20的底部處被移除。圖3a示出熱板30上的在形成熱板的一側(cè)的板的表面上的x-y視圖。點311至319代表通過附加點焊的所謂焊點,通過這些焊點使該板與相反側(cè)上的未示出的板連接。點311至313、314至316和317至319每一個均位于直線上,其中每一個第二直線的點都再次交替地以相應的其它尺寸位于直線上。這些直線彼此平行地延伸并且具有距離d5。因為熱板不僅在兩個重疊板的邊緣處被焊接在一起,而且附加焊點311至319也位于熱板上,所以在穿過熱板的x-z視圖中獲得如圖3b中所示的截面表示圖。在各個點焊311至319之間形成通道321和322,通常通過壓力成型(特別優(yōu)選地通過內(nèi)部高壓成型)產(chǎn)生通道321和322。這樣的通道321或322的直徑d2描述了最大通道形式的兩塊板30a和30b之間的距離,而直徑d4指示焊點311至319的厚度。兩個焊點311至319之間的距離(也確切地對應于在一直線上的兩個焊點311至319的距離)對應于d3。優(yōu)選地,應用下列關(guān)系:d3>d2>d4。例證性實施例示例1示例1示出反應器設計中與如圖1中所示的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的反應器相比根據(jù)本實用新型的被設計成在水平面上為環(huán)形的反應器的差異。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的反應器的數(shù)據(jù)每一個均以100%表示,而根據(jù)本實用新型的反應器被與其相關(guān)地表示。表1:根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的反應器和根據(jù)本實用新型的反應器的幾何尺寸的比較。水平面中的橫截面區(qū)域能夠被填充為圓形,但是當然也能夠為任何其它形狀。決定性的是:反應器的形狀提供反應介質(zhì)的良好分配以及催化劑的容易處理。應明白,根據(jù)本實用新型的反應器的尺寸被顯著減小,因為由于局部熱耗散,最終能夠省略非常大的熱交換器。催化劑與反應器容積的比例增大幾乎三倍。因此,根據(jù)本實用新型的反應器中的空間-時間產(chǎn)率顯著提高。示例2參考通過執(zhí)行的模擬,示例2示出通過更接近等溫操作的改進反應控制能夠使根據(jù)本實用新型的反應器中的丙烯選擇性增加至少2%。這與在反應介質(zhì)的整個流動路徑上存在小很多的溫差的事實相關(guān)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的反應器的數(shù)據(jù)每一個均以100%表示,而根據(jù)本實用新型的反應器被與其相關(guān)地表示。表2:根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的反應器和根據(jù)本實用新型的反應器的幾何尺寸的比較。參數(shù)現(xiàn)有技術(shù)根據(jù)本實用新型的反應器催化劑重量(t)150150總催化劑床高度(m)100%100%總溫度升高(K)100%約15%熱耗散(MW)100%100%反應器上的壓力損失100%約70%出口處的反應混合物的壓力(bar)100%100%出口處的反應混合物的溫度(℃)480℃480℃丙烯選擇性(molC-%)65>67表3示出取決于與理想反應溫度的溫度偏差的丙烯產(chǎn)率。與最佳反應溫度的平均溫度偏差(K)151052.50丙烯選擇性(molC-%)65676868.569普通反應器系統(tǒng)顯示約15K的偏差,因而丙烯產(chǎn)率為65molC-%。對于與最佳反應溫度的平均溫度偏差,本新穎反應器系統(tǒng)將在10至0K范圍內(nèi),優(yōu)選在2.5至0K范圍內(nèi)。因此顯著提高了丙烯的產(chǎn)率。當前第1頁1 2 3 
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