[發(fā)明專利]用于催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)的反應(yīng)器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580043458.4
• 申請(qǐng)日: 2005-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN101080266A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: N·埃里克斯特魯普;S·G·湯森;M·博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 赫多特普索化工設(shè)備公司
• 主分類號(hào): B01J8/02
• 分類號(hào): B01J8/02;B01J8/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫大鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種催化反應(yīng)器，其被構(gòu)造成減小反應(yīng)器內(nèi)部的變形和破裂。特別地，本發(fā)明涉及一種帶有改進(jìn)了的催化劑殼體的催化反應(yīng)器。

背景技術(shù)

多相化學(xué)反應(yīng)中常常需要固體催化劑粒子進(jìn)行催化。這些催化劑粒子通常位于催化劑床上，并且在反應(yīng)流體通過催化劑床的過程中，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由此將反應(yīng)流體轉(zhuǎn)化為想要的產(chǎn)物或化學(xué)成分不同于反應(yīng)流體的產(chǎn)物的混合物。

反應(yīng)器內(nèi)部的零件通常稱為反應(yīng)器內(nèi)部部件。催化劑床通過反應(yīng)器內(nèi)部部件被保持在反應(yīng)器中的位置上，該內(nèi)部部件允許流體來回通過催化劑粒子。這通常通過將與催化劑粒子接觸的反應(yīng)器內(nèi)部部件穿孔而實(shí)現(xiàn)。穿孔的特性決定了流體在催化劑床內(nèi)部的流動(dòng)模式。

用于將催化劑床保持在適當(dāng)位置的反應(yīng)器內(nèi)部部件通常是催化劑支承板，其中催化劑支承板沿其邊受到支承，并且/或者在與催化劑側(cè)相反的自由側(cè)受到支承。在某些情況下，在該自由側(cè)支承催化劑支承板是不可行的，例如，在催化劑粒子和催化劑支承板由于內(nèi)部部件的熱膨脹而經(jīng)受大的移動(dòng)的情況下。

催化劑床通常具有自由上表面和由水平的穿孔的催化劑支承板支承的下表面。催化劑床通過催化劑殼體的豎直的未穿孔的壁和穿孔的催化劑支承板保持在位置上。氣體從自由上表面?zhèn)冗M(jìn)入催化劑床，并通過位于催化劑床下面的穿孔的催化劑支承板離開催化劑床。催化劑支承板沿其邊固定到豎直的催化劑殼體壁上，并且通常不在其自由側(cè)從下方得到支承。當(dāng)反應(yīng)器被加熱時(shí)，催化劑床和豎直的催化劑殼體壁或其他反應(yīng)器內(nèi)部部件的熱膨脹會(huì)導(dǎo)致催化劑床和反應(yīng)器內(nèi)部部件沿軸向向下變形。

在反應(yīng)流體通過催化劑床和催化劑支承板的過程中，反應(yīng)流體經(jīng)歷壓降，這與催化劑粒子施加在催化劑支承板上的重力結(jié)合，將會(huì)導(dǎo)致催化劑支承板的變形。當(dāng)催化劑支承板僅沿其邊受到支承時(shí)，將使得催化劑支承板的表面面積存在一上限。若超出該上限，則需要對(duì)催化劑支承板進(jìn)行不切實(shí)際或不經(jīng)濟(jì)的加強(qiáng)，例如使用非常厚的催化劑支承板。

一種可選的支承催化劑支承板的方法，是使用各種位于催化劑床中并固定在催化劑支承板上的支承構(gòu)件。與將支承板固定在催化劑殼體壁上相比，這種方法允許使用較大的催化劑支承板。可使用固定在催化劑支承板上的支柱等支承構(gòu)件。支柱為這樣的支承元件，其在一端固定在第一構(gòu)件上，在其另一端固定在第二構(gòu)件上，為構(gòu)件中的一個(gè)或兩個(gè)提供支承。

然而，支柱或類似的支承構(gòu)件會(huì)由于反應(yīng)器內(nèi)部溫度分布不均而具有不同的熱膨脹。這將沿軸向方向在催化劑支承板內(nèi)和支柱內(nèi)引起高的應(yīng)力影響，導(dǎo)致催化劑支承板和支柱的變形或破裂。這些特定的反應(yīng)器內(nèi)部部件所承受的徑向力，與軸向方向的力相比可以忽略不計(jì)。

日本專利申請(qǐng)No.49010172的英文摘要公開了一種催化反應(yīng)裝置，其對(duì)于在高溫催化反應(yīng)中避免催化劑支承板破裂是有用的。催化劑支承板具有孔，并被劃分成為一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，還具有用于支承催化劑支承板的支承器。它們都用豎直螺栓固定。可通過松動(dòng)位于支承板與其支承器之間的螺栓，使得它們彼此可相對(duì)滑動(dòng)，來吸收催化劑支承板的熱膨脹。

該申請(qǐng)描述了一種催化反應(yīng)裝置，其中催化劑支承板中的應(yīng)力僅在徑向上被減小了。其中并沒有介紹如何減小軸向的應(yīng)力。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供一種催化反應(yīng)器，其中反應(yīng)器內(nèi)部部件上的熱應(yīng)力在軸向上被減小。這將相應(yīng)減小反應(yīng)器內(nèi)部部件的變形和破裂。

本發(fā)明包括催化反應(yīng)器，其具有反應(yīng)器內(nèi)部部件，該反應(yīng)器內(nèi)部部件包括由長(zhǎng)型支承元件支承的分割式催化劑支承板，其中反應(yīng)器內(nèi)部部件在高溫下承受的應(yīng)力在軸向上被減小。

本發(fā)明包括一種催化反應(yīng)器，其具有技術(shù)方案1所描述的特征。

附圖說明

圖1，2，3為示意圖，表示本發(fā)明的三個(gè)不同實(shí)施例中的分割式催化劑支承板的橫截面。

圖4為帶有支柱的催化劑殼體的縱向剖面圖，其中支柱在下端固定到分割式催化劑支承板上。

圖5為帶有管的催化劑殼體的縱向剖面圖，其中管在下端固定到分割式催化劑支承板上。

圖6為帶有雙層管的催化劑殼體的縱向剖面圖，其中雙層管在下端固定到分割式催化劑支承板上。

圖7為分割式支承板的橫截面圖，其中斷片裝接到催化劑殼體壁上，或者裝接到長(zhǎng)型支承元件上。

具體實(shí)施方式