[其他]多相合成反應器的改進

無效

• 申請號: 88103614
• 申請日: 1988-05-14
• 公開（公告）號: CN88103614A
• 公開（公告）日: 1988-12-14
• 發明（設計）人: 安伯托·扎迪;喬爾喬·帕加尼
• 申請（專利權）人: 阿莫尼·卡薩爾公司
• 主分類號: B01J8/04
• 分類號: B01J8/04;C01C1/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 全菁

本發明是對多相合成反應器的改進發明，本發明尤其涉及到一種可提高多相合成、特別是氨合成反應器產率的系統。該系統包括與汽化器部分連接的催化層、被熱交換器基本上貫通的催化層、以及至少一個中間催化層。

上述類型的反應器本身是公知的，如意大利28961-66號專利。

為了便于直觀描述，使本發明內容盡可能通俗易懂，圖1（表示反應器軸向的局部截面圖）表示根據本專利設計的一種反應器。

經10通進的合成氣GS由上向下穿過反應器殼體M的內壁22與支撐圓筒Cu的外壁23之間的氣體通道21，從底部FO（按箭頭F1的方向）向上經熱交換器SC的各個交換管Ti內流出，再沿軸向（箭頭F2）穿過中間催化層CC，然后經蒸發器CA的一側冷卻并從該處頂部流出。流出的氣體通過（箭頭F3）催化層CS頂部，繼續沿軸向從底部按箭頭F4方向流出，再沿F′4方向向上流入管道BP。通過該管道的氣流F5直接流入靠下部的催化層C1，然后作為氣流F′5繼續向上從熱交換SC內部向上流出，流出的氣流再向下沿F7方向流經中心管25′，最后作為反應后氣體F′7流出反應器。

箭頭8示出向汽化器通水的入口，F9示出在汽化器中通過回收反應熱產生的蒸汽的出口。由于所述反應器為公知反應器，所以這里不予詳述。對反應器的描述說明可以從上述意大利28961-66號專利中查到，本文包括了其中的內容。

雖然上述類型的反應器與在其之前的現有技術相比已有明顯改進，但仍存在一些缺點。這些缺點最終妨礙了該設備達到預期的效果。

談及缺點時，特別應提到與合成氣軸向流經催化床層有關的問題、隨之造成的壓力降問題以及為了減少壓力降而需要用大顆粒催化劑的問題。

本發明的目的是提供一種系統，該系統可消除上述缺陷，并可提供一種經過改進的上述類型的反應器，使氣流沿軸向流經催化床層的流動盡量減少，而增加沿徑向流經催化床層的流動。

上述的以及其它目的是通過具有下述特征的系統來實現的。該系統的特征是每一催化床層中采用兩個由環形壁構成的氣體通道，在相應整個床層長度的環形壁上，至少有一部分穿有孔眼，其中一個氣體通道是由支撐圓筒的內壁和與其鄰近的多孔壁構成。

在本發明的一個優選的實施例中，在上、下兩端的催化床層中，上端催化床層與汽化器連接，下端的催化床層與熱交換器連接。與支撐圓筒內壁一起構成氣體通道的外側環形壁從上到下都穿有孔眼。與汽化器外側壁構成氣體通道的內側壁以及相應的熱交換器的外側壁上穿孔部分的側壁長度要小于上述全穿孔部分且面對支撐圓筒的外側壁長度。

根據本發明的一個方面，少部分未穿孔的內側壁由汽化器和熱交換器的部分實體側壁構成。根據權利要求1所說的系統，其特征是中間催化床層不與汽化器或熱交換器連接，與支撐圓筒構成氣體通道的環形壁為外側壁，其上穿孔部分的側壁長度要小于其穿孔部分的環形內側壁長度，有較長穿孔區域的上述環形側壁內的圓形空間里不裝催化劑，構成第二個氣體通道。

本發明顯然包括與所述系統一起得到的反應器。

圖2示出本發明的一種優選的但非限制性實施方案。該圖與圖1類似，是從完全軸向的轉變成為基本上徑向的反應器的縱向部分截面圖。

根據本發明的第一個方面，每一催化床中有兩條氣體通道，其中的一條即靠外的通道Ie、I′e、Ie″都包括支撐圓筒Cu的內側壁23′。實際上，三個床裝有的環形外側壁Pe、Pe′、Pe″與23′構成上述外側的氣體通道Ie、Ie′、Ie″。

三個床中還裝有內側壁Pi、Pi′、Pi″，由其構成內側的氣體通道Ii、Ii′、Ii″。

根據本發明的一個方面，在與汽化器相連的（上端床層CS）和與熱交換器相連的（下端床層CI）兩端床層中，外側壁Pe與Pe″全部穿孔，所以Pe＝Ptf，Pe″＝Pe″f（其中Ptf表示全穿孔側壁）。相應的內側壁Pi和Pi″上分別有少部分未穿孔區域H、H″。最好未穿孔部分H是由汽化器的外側壁PeCA構成。下端床層CI的未穿孔側壁H″也可以是熱交換器的外側壁PeCS。

但是，H″部分最好是內側壁Pi″的未穿孔的延續部分。Pi″可表示為部分穿孔側壁P″Pf（Pf表示部分穿孔）。

根據本發明的另一方面，在中間床層上裝有沿H′段的未穿孔的外側環形壁P′，上述H′段由支撐圓筒的實體側壁23′構成。內側環形側壁Pi′從上到下都穿孔，所以Pi′＝Pt′f。Pi′內的環圓形側壁即內側氣體通道Ii′是空的，未裝填催化劑。