[其他]改善非均勻合成反應(yīng)器中反應(yīng)氣體與驟冷氣體混合的系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87104678
• 申請日: 1987-06-01
• 公開（公告）號: CN1005964B
• 公開（公告）日: 1989-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尤姆伯托·薩爾迪
• 申請（專利權(quán)）人: 阿莫尼·卡薩爾公司;尤姆伯托·薩爾迪
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 蔡民軍

通過改善反應(yīng)氣體和驟冷氣體一起的混合，改進(jìn)了熱交換的總狀況。在用于非均相合成（氨水，甲醇等）的反應(yīng)器中，采用此種方法以增加產(chǎn)量并減少能耗。該反應(yīng)器由以下幾部分組成：一個外殼體；帶有一個置于另一個之上的催化筐的一個內(nèi)簡，至少上述筐之一讓反應(yīng)氣體軸向流過；和在一個筐的底部緊跟著的筐的頂部之間的供給驟冷氣體的裝置。現(xiàn)在所說的氣體混合，是在靠近內(nèi)筒壁的周圍區(qū)域中進(jìn)行的。

本發(fā)明涉及一種在非均相合成反應(yīng)器中，尤其是氨水與甲醇的合成反應(yīng)器中，改善反應(yīng)氣體與驟冷氣體的混合、而增加產(chǎn)量并降低能耗的系統(tǒng)。該系統(tǒng)由以下幾部分組成：一個外圍殼體或抗壓體;一內(nèi)筒，其外部與所說的殼體內(nèi)壁間構(gòu)成新鮮反應(yīng)氣體流的導(dǎo)管;一組一個置于另一個之上的催化筐以及為了供給未反應(yīng)的驟冷氣體，以使催化床底部和位于其下的催化床上部的松散表面之間的區(qū)域中的反應(yīng)氣體冷卻的裝置，上述的反應(yīng)氣體至少軸向地流過所說的催化床之一。

上述類型的軸流式反應(yīng)器，在以前被廣為傳播，并常被稱之謂“凱洛格”型反應(yīng)器。在能源價格很低的時期，這些軸流型反應(yīng)器絕大多數(shù)經(jīng)常投入運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著今天能源費(fèi)用的升高，改善合成反應(yīng)器的效率，也就是在同等的條件下盡可能地增加反應(yīng)氣體流通過催化床的轉(zhuǎn)換率是非常重要的，特別是在生產(chǎn)基礎(chǔ)化合物NH₃的工藝中更是如此。以上所述不但適用于能使用最先進(jìn)技術(shù)的新建工廠，而且也適用于已經(jīng)在使用著的舊工廠。正如以上所說的、生產(chǎn)成本強(qiáng)烈地受反應(yīng)器性能的影響，隨著能源價格的上漲，反應(yīng)器的性能必須提高。

一切適于改善反應(yīng)器，提高反應(yīng)器的效率從而降低能源消耗的行為和措施，都是非常有意義的。

在以前的專利和專利申請中，申請人已提出，最有意義的是反應(yīng)器的產(chǎn)量，運(yùn)行費(fèi)用和將它們投產(chǎn)的費(fèi)用。例如，特別是在申請?zhí)枮?3238/85和02100/85的瑞士專利申請中，就建議對軸流驟冷型“凱洛格”反應(yīng)器作一種有意義的改進(jìn)，將之改造成徑向反應(yīng)器。眾所周知，在徑向反應(yīng)器中可使用更小顆粒的催化劑，而比目前在軸流式反應(yīng)器中使用的較大顆粒催化劑更為有效，從而改善了反應(yīng)器的性能。

在這方面，對它們的系統(tǒng)研究作了進(jìn)一步努力，申請人對至少帶有一個反應(yīng)氣體軸向流過其中的催化床的反應(yīng)器的器件和結(jié)構(gòu)的設(shè)計與進(jìn)一步完善方面，取得了成功。已經(jīng)證明，在增加反應(yīng)氣體和驟冷氣體的混合效率方面，這些改進(jìn)是非常有益的，因此而使反應(yīng)器具有最佳的反應(yīng)發(fā)生的一般熱狀況。這與增加產(chǎn)量并降低能耗的目的相符。

本發(fā)明的目的是想提供一種改善反應(yīng)氣體和驟冷氣體的混合，并以此種方式提高產(chǎn)量和減少反應(yīng)器能耗的反應(yīng)器，該反應(yīng)器用于非均勻合成，特別是氨水和甲醇的合成，該反應(yīng)器由一個外圍殼體或承壓主體，一個內(nèi)筒，一組一個位于另一個之上的催化筐、以及供給未反應(yīng)的驟冷氣體的裝置組成，驟冷氣體是為了把進(jìn)入上催化床底部和直接位于該床下方的催化床的松散上表面間的區(qū)域中的反應(yīng)氣體冷卻下來，上述反應(yīng)氣體至少軸向地流過一個所說的催化床這里特征在于，所說的熱反應(yīng)氣體和冷的驟冷氣體的混合，是發(fā)生在靠近內(nèi)筒壁的周圍區(qū)域。

按照本發(fā)明的反應(yīng)器，其特征還在于，裝有驟冷氣體的輸出口的環(huán)形收集器，置于內(nèi)筒壁周圍并靠近催化床柵格下部之下的雙層底處，用于將從上述催化床排出的熱反應(yīng)氣體輸送到周邊驟冷氣體的輸出口區(qū)。供給驟冷氣體并被放在周邊區(qū)的環(huán)形收集器的直徑，稍微小于釋熱器中的收集器的直徑、而迫使由催化床底部排出來的熱反應(yīng)氣體流向驟冷氣體輸出口的周邊區(qū)。反應(yīng)器裝有一個帶可抽出底部的柵格和一個驟冷氣體供給收集器，該收集器在所述可抽出柵格的拱背線中有一個周緣輸出口。反應(yīng)器至少有一個催化床讓反應(yīng)氣體在其上軸向通過，并且在可抽出柵格的拱背線中最好有一個周緣氣體驟冷加合器;以及至少有一個催化床讓反應(yīng)氣體在其上呈徑向的通過，并能向其供給驟冷氣體。

本發(fā)明的各種形態(tài)和優(yōu)點(diǎn)，可從以下選定的說明中得到更好的公開。但并不限于附圖中描述的實(shí)施例。附圖中：

圖1表示一個已知的軸流式反應(yīng)器，例如一個“凱洛格”型反應(yīng)器的、簡要的局部縱斷面圖。

圖2表示按照本發(fā)明在一個催化床底部之下，放大了的反應(yīng)器底部剖面圖。

圖3表示一個反應(yīng)器的縱剖面圖。該反應(yīng)器包括至少一個按照本發(fā)明改進(jìn)了的催化床，還包括有至少另一個按照上述專利申請完善了的催化床。