Газофазний каталітичний реактор

Изобретение относится к устройствам для проведения гешюнапряженных процессов в присутствии зернистого катализатора, например для синтеза метанола, ам миака, окисления углеводородов, и позво ляет увеличить удельную производитель ность кат ализатора, снизить энерго и ме таллоемкость цикла синтеза путем интенсификации переноса тепла реакции Реактор содержит корпус, в трубных досках которого закреплены трубы, заполненные катализато ром, а в межтрубном пространстве цирку лирует жидкий теплоноситель Под нижней трубной доской встроена газораспределительная решетка, образующая с корпусом и контактными трубами единую тепломассообменную камеру, заполненную, исключая объем, занятый зернами катализаіора, твердыми мелкодисперсными частицами Потоком газа частицы приводятся в состояние псевдоожижения и по мере протекания химической реакции внутри труб аккумули руют выделившееся тепло, которое далее используется для нагрева исходной смеси регулирующих газов Для улучшения подвижности мелкодисперсных частиц, и как следствие, более интенсивного перераспре деления тепла, ча^ть труб заполняется исключительно твердыми мелкодисперсными частицами 2 з п ф лы, 1 ил Изобретение относится к области гетерогенного катализа в химической техно логии, в частности, к конструкции і азо фазных каталитических реакторов, и может быть использовано для теплонапряженных проце^ов, например, синтеза метанола, аммиака, окисления углеводородов Целью изобретения явтяется увеличение удельной производительности катализатора, снижение энерго- и металлоемкости цикла синтеза и упрощение процессов загрузки и выгрузки катализатора путем интенсификации переноса тепла реакции На чертеже схематично изображена конструкция предлагаемого реактора Реактор содержит цилиндрический кор пус I с технологическими штуцерами вхо да 2 и выхода 3 І аза, входа 4 и выхода 5 жидкого теплоносителя, загрузки 6 и выгруз ки 7 катализатора В нижней 8 и верхней 9 трубные дисках реактора закреплены кон тактные трубы 10, заполненные катализа тором II Межтрубное пространство 12 заполнено жидким теплоносителем Под нижней трубной доской 8 в реактор встроена газораспределительная решетка 13, образующая с корпусом реактора и контактными трубами единую тепломассообменную камеру 14, заполненную, исключая объем, заня тый зернами катализатора, твердыми мел 6-92 г 1713169 кодьсперсмыми частицами Под шт>цером предусматривает размещение слоя крупновыхода газа расположена фильтрующая зернистой инертной насадки на верхней поверхность 15 На верхней трубной доске трубной доске помещен слой кр\пнозеонистои инертной Созданная совокупностью признаков нас&аки 16 предлагаемого изобретения возможность Реактор работает Следующим образом 5 перераспределения тепла реакции в зоне Исходная смесь реагирующих газов по катализа, между зоной катализа и зоной ступает в реактор через входной штуцер 2 нагрева исходной газовой смеси в теплоДвижась s peas-торе, поток га ювой смеси массообменной камере, а также между отвовзвешивает находящиеся в теплом асе ообдимым из реактора теплом с циркулир>юме\ ной чачере мечлодисчерсные частицы 10 щим в межтрубном пространстве жидким в режиме свободного псевдоожижения в теплоносителем и потоком прореагировавоб-btve камеры, обра-юванном гнзораспрешей газовой смеси позволяют характеризодечительной решеткой и нижней трубной вать трубчатый реактор принципиально нодоской, и в режиме заторможенного гкевдо выми качествами практически полностью ожи/кеиного слоя в объеме порового прост исключены \словия для высокой параметранствз зоны катализа По мере протекания рической чувствительности и возникновения химической реакции взвешенные мелкодис«горячих точек», сняты, в разумных предеперсные »астии,ы аккумулируют выделивлах, ограничения по увеличению диаметра шееся тсп.іО неакциі: перераспределяют его контактной трубки, нет ограничений по уп путе1/, перемешивания Б -iOHt катализа и равленню уровнем температуры газовой пореы сят ц^гтъ iTPid в ібьем свободного 20 смеси на входе в зону катализа, миграция (Кеыо^жижетюю СЛО/Ї нагревая исходную мелкодисперсных частиц в пределах теплоevet'j f>paf ир\ющнх rd->oe На выходе из массообменной камеры позволяет множеству з v u КІТГЛЛПЗСІ прореагировавшая газовая контактных труб работать в режиме сооб(меіь с т д р л я е ч я от тйердь х мелкодисперс щающихся сосудов в однородной гидроди1Ы- "н тиц, гч>оходчт через фильтрующую намической и тепловой обстановке, интенwo^t рх 1'Хтъ 15 и ИО/.ИДИРТ реактор через 25 сивный перенос тепла в реакторе позволяет чы\1д(,ой штуцер Чере-j штуцеры 4 и 5 в поливать в реактор смесь газов, близкую мемтр;, f)Ht-M npot грак'іве непрерывно цир по составу к стехиометрической, работать K\^MD\eT /НИДІЛіИ ІсРЛОНОСі-ІГеЛЬ без рецикла, с высокой удельной произвоПоп осуществлении химических продительностью катализатора, применение uet^-p с различным тепловым эффектом 30 контактных труб относительно большого реакции подагж"ость мелкодисперсных час диаметра упрощает конструкцию реактора, і иц ь ЗОІЇС каталка. MJ/кет оказаться недо существенно снижает его металлоемкость, статочной для перераспределения тепла и не требует разработки специальных мер по формирования заданного профиля темпера загрузке и выгрузке катализатора, сократуры по высоте к^ні актной трубки а -также щает простои агрегатов т.ля передай!! необхоаи -лого коіичества теп 35 1И В 3 0 Н \ СВОбоДН'Я О ПСЄгіДОО/KИЖЄИНОГО формула изобретения слоя где происходит нагрев исходной і азовой смеси В этон ^вязи конструкция реак\ Газофазный каталитический реактор, тора пр°дусмагривлеі возможность до пол содержащий цилиндрический корпус с технонптс >ьпои орт-dHH їамнонной тірку^яции мел- ^Q логическими штуцерами, внутри которого ко;; чепеосны? час г mi, ns зоьы катализа в в грубных досках закреплены контактные МЧіу і Р0б')/1К0Г0 П ^ Є В І О О Ж И М І 1МЮГ0 СЛОЯ грубы заполненные катализатором, отлиja і мет того что в' !, ь п б ь е м части контактчающийся тем, что, с целью увеличения чЬ'\ i p v 6 и ^ н а ч а ' ь н о ЗРЕІОЛНЄН т а ї ь к о мел удельной производительности катализатора, pi нь VH idcn-