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DE1667345C3 - Device for regulating the gas temperature in exothermic catalytic reactions in multiple catalyst beds - Google Patents

Device for regulating the gas temperature in exothermic catalytic reactions in multiple catalyst beds

Info

Publication number
DE1667345C3
DE1667345C3 DE19681667345 DE1667345A DE1667345C3 DE 1667345 C3 DE1667345 C3 DE 1667345C3 DE 19681667345 DE19681667345 DE 19681667345 DE 1667345 A DE1667345 A DE 1667345A DE 1667345 C3 DE1667345 C3 DE 1667345C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
gases
catalyst
mixing
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19681667345
Other languages
German (de)
Inventor
Theodore Oscar; Anderson Clyde G.; Cincinnati Ohio Wentworth (V.StA.)
Original Assignee
Vulcan-Cincinnati Inc, Cincinnati, Ohio (V.StA.)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vulcan-Cincinnati Inc, Cincinnati, Ohio (V.StA.) filed Critical Vulcan-Cincinnati Inc, Cincinnati, Ohio (V.StA.)
Application granted granted Critical
Publication of DE1667345C3 publication Critical patent/DE1667345C3/en
Expired legal-status Critical Current

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Description

nicht entfernt, dann wird der Wirkungsgrad dernot removed then the efficiency of the

gesamten Vorrichtung reduziert, es ergeben sich unzutreffene Temperaturangaben, wobei die WirkungReduced entire device, there are incorrect temperature information, with the effect

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung 50 cf^r Temperaturunterschiede im nächsten Katalysator-The invention relates to a device for regulating 50 cf ^ r temperature differences in the next catalyst

der Gastemperatur bei exothermen katalytischen bett noch verstärkt werden kann.the gas temperature in the case of an exothermic catalytic bed can be increased.

Reaktionen in Mehrfach-Katalysatorbetten durch Zu- Ein weiterer Nachteil dieser bekannten AnordnungReactions in multiple catalyst beds by adding Another disadvantage of this known arrangement

mischen von kaltem Frischgas zum heißen Reaktions- besteht darin, daß es nicht gelingt, in Querrichtung zuMixing cold fresh gas to the hot reaction consists in the fact that it does not succeed in the transverse direction

gas, bestehend aus mindestens einer Prallplatte mit in den Katalysatorbetten ein gleichmäßiges Strömungs-gas, consisting of at least one baffle plate with a uniform flow in the catalyst beds

der Außenfläche ausgesparten Gasdurchtrittsöffnun- 55 profil aufrechtzuerhalten, denn die nachgeschaltete, mitthe outer surface recessed gas passage opening 55 to maintain profile, because the downstream, with

gen, am Außenmantel der Vorrichtung angeordneten Löchern versehene Verteilerplatte ist nicht in der Lage,The distribution plate provided with holes on the outer casing of the device is not able to

Frischgaseinleitungsöffnungen und je einer mit Löchern die hohe Geschwindigkeit der durch die ausgespartenFresh gas inlet openings and one with holes each the high speed of the recessed

versehenen Verteilerplatte als Abgrenzung gegen die Gasdurchtrittröffnungen strömenden Reaktionsgase soprovided distributor plate as a demarcation against the gas passage openings flowing reaction gases so

zwei angrenzenden Katalysatorbetten. zu dämpfen und zu reduzieren, daß Beschädigungen destwo adjacent catalyst beds. to dampen and reduce damage to the

Eine solche Vorrichtung ist bekannt aus der US-PS 60 nachfolgenden Katalysatorbetts durch eine mechani-Such a device is known from US-PS 60 subsequent catalyst bed by a mechanical

54 967. Bei dieser bekannten Vorrichtung, die zum sehe Einwirkung des Hochgeschwindigkeits-Gasstroms54 967. In this known device, which is used to see the action of the high-speed gas flow

Kühlen, Mischen und Verteilen des Reaktionsgas- vermieden werdon kann. Es ergibt sich gerade in diesemCooling, mixing and distribution of the reaction gas can be avoided. It just arises in this

Frischgasgemischs jeweils zwischen zwei Katalysator- Bereich eine Kanalbildung und ein ungleichmäßigerFresh gas mixture between two catalyst areas a channel formation and a non-uniform one

betten bestimmt ist, befindet sich unterhalb einer Fluß der strömenden Gase, was im übrigen auchbeds is intended, is located below a flow of flowing gases, which, moreover, also

Trägerplatte für ein erstes Katalysatorbett eine 65 hauptsächlich für die unzureichende Vermischung vonSupport plate for a first catalyst bed a 65 mainly for the insufficient mixing of

senkrecht zur Stromrichtung angebrachte Prallplatte, Frischgas mit Reaktionsgas verantwortlich ist.baffle plate attached perpendicular to the direction of flow, fresh gas with reaction gas is responsible.

die an ihrem Außenumfang in Form von Einschnitten Wesentlich ist jedoch bei einer solchen Vorrichtung,which on its outer circumference in the form of incisions is essential in such a device,

ausgebildete Gasdurchtrittsöffnungen aufweist. Ober- bei der ein Reaktionsgas in einer Reihe aufeinanderfoi-has formed gas passage openings. Above - in which a reaction gas in a row one on top of the other

Ander Kätalysatorbetten behandelt wird, daß die Temperatur in den Reaktionszonen innerhalb enger Bereiche geregelt wird, um die Ausbeute aus dem Rohmaterial maximal zu gestalten und die Herstellung „„erwünschter Nebenprodukte möglichst gering zu halte- Die Reaktion ist jedoch in beträchtlichem Umfang exotherm, wenn man, um ein Beispiel zu geben, Methanol aus Kohlenmonoxyd und Wasserstoff erzeugt so daß sich ein großer Temperaturanstieg der Reaktionsgase ergibtOther catalyst beds dealt with that the Temperature in the reaction zones is controlled within narrow ranges in order to obtain the yield from the To design raw material as much as possible and to minimize the production of "" desired by-products hold- The reaction is considerable, however Extent is exothermic if, to give an example, one Methanol is produced from carbon monoxide and hydrogen so that there is a large increase in temperature Reaction gases results

Ein solcher Temperaturanstieg läßt sich bei der bekannten Vorrichtung durch die schon erwähnte Einführung von Frischgasen, beispielsweise durch das 'Hinzufügen von kühlen, zusätzlichen Reaktionsgasen vermelden, so daß die Gastemperatur einer Regelung unterworfen werden kann. Die Einleitung dieser frischen kühlen Gase erfolgt durch die schon erwähnte Verteilerleitung, die jeweils, zusai.imen mit den Prallplatten und Verteiierplatten in Zwischenräumen zwischen den Katalysatorbetten angeordnet ist.Such a temperature rise can be achieved in the known device by the already mentioned Introduction of fresh gases, for example through the 'Adding cool, additional reaction gases report, so that the gas temperature is a regulation can be subjected. The introduction of these fresh cool gases takes place through the already mentioned Distribution line, each together with the baffle plates and distribution plates in the gaps is arranged between the catalyst beds.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Regelung der Gastemperatur bei exothermen katalytischen Reaktionen in Mehrfach-Katalysatorbetten durch Zumischen von kaltem Frischgas zum heißen Reaktionsgas zu schaffen und die Temperatur der Reaktionsgase präzise und feinfühlig zu regeln und beispielsweise die exotherm verlaufende Bildung von Methanol aus Synthesegas innerhalb eines optimalen Temperaturbereichs durchzuführen.The invention is now based on the object of providing a device for regulating the gas temperature exothermic catalytic reactions in multiple catalyst beds by adding cold fresh gas to create the hot reaction gas and the temperature of the reaction gases precisely and sensitively regulate and, for example, the exothermic formation of methanol from synthesis gas within a perform optimal temperature range.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der eingangs genannten Vorrichtung und ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine zweite, senkrecht zur Stromrichtung angeordnete Prallplatte, wobei die zweite Prallplatte gegen den Zylinderinnenmantel hin und die erste Prallplatte gegen den Zylinderaußenmantel hin einen radialen Öffnungsspalt aufweisen, einem mit einer Vielzahl von Löchern versehenen Zwischenring, der die beiden Prallplatten zur Bildung einer Msichkammer verbindet, ferner durch dem Zwischenring gegenüberliegende Frischgaseinleitungsöffnungen, eine Mischanordnung in der Mischkammer und eine zweite, senkrecht zur Strömungsrichtung angeordnete, ebenfalls mit Löchern versehene Verteilerplatte.To solve this problem, the invention is based on the device mentioned at the beginning and is characterized according to the invention by a second baffle plate arranged perpendicular to the direction of flow, wherein the second baffle plate against the cylinder inner shell and the first baffle plate against the The cylinder outer jacket has a radial opening gap, one with a plurality of holes provided intermediate ring, which connects the two baffle plates to form a Msichkammer, also by fresh gas inlet openings opposite the intermediate ring, a mixing arrangement in the mixing chamber and a second, arranged perpendicular to the direction of flow, also provided with holes Distribution plate.

Bei der Erfindung ist vorteilhaft, daß das Zumischen des kalten Frischgases zu den heißen Reaktionsgasen zwar ebenfalls aus einer Verteilerringleitung erfolgt, die um den Umfang einer Prallplatte läuft, jedoch in einen offenen Ringspalt, der gebildet ist von einem Zwischenring und der nach innen gerichteten Waldung der Ringleitung. Aus diesem Ringraum strömen dann die schon in diesem Bereich miteinander in Berührung gekommenen Gase durch Öffnungen im Zwischenring in eine eng umgrenzte Mischkammer, durch welche der Gasfluß in im wesentlichen radialer Richtung nach innen strömt. In dieser Mischkammer ist auch eine Mischanordnung vorgesehen, die eine weitere innige Vermischung der Gase bewirkt. Aufgrund einer solchen Ausbildung können sich keine separaten Teilströme ergeben und es ergibt sich ein völliger Temperaturausgleich auf einem gewünschten Temperaturwert, der sich durch Erhöhung oder Verminderung der zugeführten Frischluft je nach Wunsch einstellen läßt.In the invention it is advantageous that the admixing of the cold fresh gas with the hot reaction gases although it also takes place from a distribution ring line that runs around the circumference of a baffle plate, but in one open annular gap, which is formed by an intermediate ring and the inwardly directed grove of the Ring line. Those already in contact with one another in this area then flow out of this annular space gases that have come through openings in the intermediate ring into a narrowly defined mixing chamber through which the Gas flow flows inwardly in a substantially radial direction. In this mixing chamber there is also a mixing arrangement provided, which causes a further intimate mixing of the gases. Because of such Training, no separate partial flows can arise and there is a complete temperature equalization at a desired temperature value, which is determined by increasing or decreasing the supplied Fresh air can be adjusted as desired.

Besonders vorteilhaft ist weiter, daß die innig miteinander gemischten Gase völlig gleichmäßig auf das nachfolgende Katalysatorbett verteilt werden können. Hierzu sino insgesamt zwei Verteilerplatten vorgesehen, die der Mischkammer nachgeordnet sind und wobei die erste eine verhältnismäßig hohe Gasgeschwindigkeit und damit eine gute Verteilung der die Mischkammer verlassenen Gase ermöglicht, während die zweite Verteilerplatte so ausgebildet ist, daß die innig miteinander vermischten Gase mit einer verhältnismäßig niedrigen Gasgeschwindigkeit und bei einem Druck in das nachfolgnede Katalysatorbett eintreten, wodurch eine Beschädigung oder Abnützung der Katalysätorteile vermieden wird.It is also particularly advantageous that the intimately mixed gases are completely uniform on the subsequent catalyst bed can be distributed. A total of two distributor plates are provided for this purpose, which are arranged downstream of the mixing chamber and wherein the first has a relatively high gas velocity and thus allows a good distribution of the gases leaving the mixing chamber during the second Distribution plate is designed so that the intimately intermingled gases at a relatively low gas velocity and pressure enter the subsequent catalyst bed, causing damage or wear to the catalyst parts is avoided.

Die Erfindung ermöglicht eine außerordentlich enge Temperaturregelung bei katalytischen Reaktionen in der Gasphase, wenn mehrere Katalysatorbetten hintereinander angeordnet sind.The invention enables extremely tight temperature control in catalytic reactions in the gas phase if several catalyst beds are arranged one behind the other.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegtFurther refinements of the invention are the subject matter of the subclaims and are laid down in them

Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigen:The following is a structure and operation of a preferred embodiment of the invention explained in more detail with reference to the figures. Show:

F i g. 1 eine geschnittene Teilansicht mit der Vorrichtung zur Regelung der Gastemperatur bei einer Mehrfach-Katalysatorbettanordnung,F i g. 1 is a partial sectional view with the device for regulating the gas temperature in a Multiple catalyst bed arrangement,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Darstellung der F i g. 1 im Ausschnitt undF i g. 2 is a plan view of the illustration of FIG. 1 in the cutout and

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung einer die erfindungsgemäße Vorrichtung aufweisenden Mehrfach-Katalysatorbettanordnung. F i g. 3 shows a perspective illustration of a multiple catalyst bed arrangement having the device according to the invention.

In der Zeichnung ist die Mehrfach-Katalysatorbettanordnung, bestehend aus einer Vielzahl einzelner Zonen, als Ganzes mit 10 bezeichnet; ein äußerer, zylindrischer Mantel 12 umgibt Katalysatorbetten 14 und 16. Die einzelnen Katalysatorbetten enthalten einen üblichen Zinkoxyd-Chromoxyd-Methanol-Synthese-Katalysator mit einer Partikelgröße von ungefähr 6,25 mm. Der Katalysator ist auf einer Trägerplatte 18 angeordnet, die Perforationen 20 aufweist, um einen Durchgang für die vom Katalysatorbett 1 zum Interzonenraum fließenden Gase bei minimalem Druckabfall zu schaffen. Ein axial angeordnetes Zuflußrohr 21 dient als Hauptgaszuführung, die am obersten Katalysatorbett gezeigt ist. Unterhalb der Trägerplatte 18 ist eine kreisförmige Prallplatte 22, deren Durchmesser kleiner als der des Mantels 12 ist, senkrecht zur Stromrichtung der die das Katalysatorbett verlassenden Gase angeordnet. Die konzentrisch im Zwischenraum zwischen den Katalysatorbetten angeordnete Prallplatte bildet zusammen mit dem Mantel 12 einen ringförmigen radialen Durchgang oder Öffnungsspalt 23, durch den die Gase hindurchfließen müssen. Eine ringförmige zweite Prallplatte 24 vom gleichen Durchmesser wie der Mantel ist unterhalb der Prallplatte 22 angeordnet und mit dem Mantel 12 fest verbunden. Der innere Durchmesser der Prallplatte ist etwas größer als der des axialen Zuflußrohres 21, so daß sich dort ein zweiter ringförmiger Öffnungsspalt ergibt, durch den Gase hindurchfließen, die, wie weiter unten noch beschrieben wird, gemischt werden. Ein senkrecht angeordneter zylindrischer Zwischenring verbindet den äußeren Umfang der Prallplatte 22 mit der Prallplatte 24, so daß hierdurch eine Mischkammer 28 entsteht. Der Zwischenring 26 ist gegenüberliegend einer am Umfang angeordneten Zusatzgasen dient, die über ein Ziiführrohr 3! zugeiiefert und dem zwischen den Kalalysatorbetten 14 und 16 fließenden Gasstrom zugemischt, werden. Der Zwischenring 26 hat eine Vielzahl von öffnungen 32, so daß die Gase horizontal zur Mischkammer 28 fließen. Diese öffnungen sind gegenüber von Löchern 34 in der Verteilerleitung angeordnet, durch die die Zusaugase dem Hauptgas-In the drawing is the multiple catalyst bed arrangement, consisting of a plurality of individual zones, designated as a whole with 10; an outer, cylindrical one Jacket 12 surrounds catalyst beds 14 and 16. The individual catalyst beds contain a conventional one Zinc oxide-chromium oxide-methanol synthesis catalyst with a particle size of approximately 6.25 mm. the Catalyst is arranged on a carrier plate 18 which has perforations 20 to provide a passage for the to create gases flowing from the catalyst bed 1 to the interzone space with a minimal pressure drop. One axial arranged inlet pipe 21 serves as the main gas supply, which is shown on the uppermost catalyst bed. Below the carrier plate 18 is a circular baffle plate 22, the diameter of which is smaller than that of the Shell 12 is arranged perpendicular to the flow direction of the gases leaving the catalyst bed. the Baffle plate arranged concentrically in the space between the catalyst beds forms together with the jacket 12 has an annular radial passage or opening gap 23 through which the gases flow have to. An annular second baffle 24 of the same diameter as the shell is below the Arranged baffle plate 22 and firmly connected to jacket 12. The inner diameter of the baffle plate is slightly larger than that of the axial inflow pipe 21, so that there is a second annular opening gap flows through the gases which, as will be described below, are mixed. A perpendicularly arranged cylindrical intermediate ring connects the outer circumference of the baffle plate 22 with the baffle plate 24, so that a mixing chamber 28 is thereby created. The intermediate ring 26 is opposite an additional gases arranged on the circumference is used, which via a Ziiführrohr 3! delivered and between the gas stream flowing through the analyzer beds 14 and 16 are admixed. The intermediate ring 26 has a A plurality of openings 32 so that the gases flow horizontally to the mixing chamber 28. These openings are arranged opposite holes 34 in the manifold, through which the suction gases to the main gas

5 ^ 65 ^ 6

strom zufließen, der dann in die Mischkammer 28 Mischung und Verteilung mit der erfindungsgemäßerflow, which is then mixed into the mixing chamber 28 and distributed with the inventive

eintritt. Ein Vorteil dieser Bauart besteht darin, daß der Vorrichtung.
Gashauptstrom die Zusatzgase in den Hauptstrom
entry. An advantage of this design is that the device.
Main gas flow the additional gases into the main flow

einsaugt, so daß eine gute Anfangsmischung entsteht. Beispiel
Die Mischkammer 28 enthält an ihrem inneren Umfang 5 Ein Gefäß hat einen Durchmesser von ungefähr eine Vielzahl von senkrecht angeordneten Mischflügeln 2,10 m und eine Gesamtlänge von ungefähr 16,75 m und 36, die unter einem Winkel zur Radialrichtung wird dazu verwendet, um ein Methanol-Synthese-Verangeordnet sind, um so einen turbulenten Umfangsgas- fahren durchzuführen. Das Gefäß enthält fünf Betten strom in der Mischkammer zu erzeugen. Durch diese üblicher Zinkoxyd-Chromoxyd-Katalysatoren, und die Flußanordnung, durch die nicht nur die Zusatzgase mit 10 einzelnen vier Zwischenräume weisen die oben den Hauptstromgasen gründlich gemischt werden, beschriebene Misch-und Verteilungsvorrichtung auf.
sondern auch der ganze Strom in sich selbst gemischt Zugegeben werden dem System stündlich ungefähr wird, werden vorhandene Temperatur- und/oder 408,23 kg Synthesegas pro 45,36 kg Methanolerzeu-Zusammensetzungs- und Verteilungsunterschiede aus- gung. Ungefähr 75% (306,18 kg pro Stunde und pro geglichen. Es kann dabei irgendeine bekannte Mischan- 15 45,36 kg Methanol) des gesamten Stromes (408.23 kg] Ordnung in dieser Mischkammer verwendet werden, tritt in das erste Katalysatorbett mit einer Temperatur doch werden vorzugsweise die vorerwähnten Mischflü- von 360° C und einem Druck von 351,54 kg/cm2 ein. Das gel angebracht, da hierdurch eine gute Mischung ohne Synthesegas hat eine Zusammensetzung (in Volumenfühlbaren Druckabfall erzielt wird. Die gemischten Gase prozent) von ungefähr 67% H2,10% CO, 10% CH4,3% fließen schließlich nach unten durch den Öffnungsspalt 20 CO2 und 10% N2. Die Durchschnittstemperatur der 25 auf eine Verteilerplatte 38. Diese Verteilerplatte ist teilweise reagierten Gase ist beim Verlassen des erster sowohl am Mantel 12 als auch am Zuflußrohr 21 Katalysatorbettes ungefähr 382° C, wobei örtliche befestigt und hat eine Vielzahl von Löchern 40, die in Abweichungen von dieser Temperatur quer über die Größen und Zahl eine gleichmäßige Verteilung dieser Trägerplatte innerhalb von ±2,8° C liegen.
Mischgase quer über die Platte ergeben. Die nunmehr 25 Die übrigen 102,05 kg Synthesegas pro Stunde (pro gemischten und verteilten Gase fließen nach unten mit 45,36 kg des erzeugten Methanols) werden in vier hoher Geschwindigkeit auf eine zweite, kreisförmige, Ströme von Zusatzgas aufgeteilt die in die Mischkammit Löchern 44 versehene Verteilerplatte 42, die dicht mern mit ungefähr 54° eintreten, um so eine Kühlung oberhalb des Katalysatorbetts 16 angeordnet ist. Die der teilweise reagierten Gase zu erhalten, die die Löcher 44 dieser Verteilerplatte 42 sind von einer 30 Katalysatorbetten verlassen. Die Gase werden in der solchen Größe und Anzahl, daß die Gase dem Mischkammer gemischt und dann verteilt Die die Katalysatorbett 16 mit geringerer Geschwindigkeit Mischkammern verlassenden Gase haben eine Tempezuströmen, so daß eine mechanische Beschädigung der ratur von ungefähr 360°C, wobei im wesentlichen keine katalytisch wirkenden Teilchen vermieden wird. Die Temperaturunterschiede quer zur Strombahn vornan-Temperaturen in dem Raum unterhalb der Trägerplatte 35 den sind. Der gesamte Druckabfall von der erster 20 und in dem Raum unterhalb der Verteilerplatte 38 Trägerplatte bis hinter die zweite Verteilerplatte werden durch Thermoelemente 46 bzw. 48 gemessen. beträgt ungefähr 0,21 kg/cm2, wobei der größte Das folgende Beispiel zeigt die besonders günstige Teilabfall an der ersten Verteilerplatte auftritt
soaks in so that a good initial mixture is created. example
The mixing chamber 28 contains on its inner circumference 5 A vessel has a diameter of approximately a plurality of vertically arranged mixing blades 2.10 m and a total length of approximately 16.75 m and 36, which at an angle to the radial direction is used to a Methanol synthesis are ordered in order to carry out a turbulent peripheral gas drive. The vessel contains five beds to generate electricity in the mixing chamber. By means of these conventional zinc oxide-chromium oxide catalysts, and the flow arrangement, through which not only the additional gases with four individual spaces are thoroughly mixed with the main flow gases above, the mixing and distribution device described.
but also the entire flow is mixed in itself. If the system is added approximately every hour, there are differences in temperature and / or 408.23 kg of synthesis gas per 45.36 kg of methanol production, composition and distribution differences. About 75% (306.18 kg per hour and per equivalent. Any known mixing 15 45.36 kg methanol) of the total stream (408.23 kg) of the total stream (408.23 kg) can be used in this mixing chamber enters the first temperature catalyst bed however, the above-mentioned mixed fluids of 360 ° C. and a pressure of 351.54 kg / cm 2 are preferably used. The gel is applied, since this results in a good mixture without synthesis gas having a composition (in a pressure drop that can be sensed by volume. The mixed gases percent) of about 67% H 2 , 10% CO, 10% CH 4 , 3% finally flow down through the opening gap 20 CO2 and 10% N2. The average temperature of the 25 on a distributor plate 38. This distributor plate is partially reacted gases is on leaving of the first catalyst bed both on the jacket 12 and on the feed pipe 21 approximately 382 ° C., with local fixed and has a multiplicity of holes 40 which, in deviations from this temperature, across the sizes u nd number an even distribution of this carrier plate should be within ± 2.8 ° C.
Mixed gases result across the plate. The now 25 The remaining 102.05 kg synthesis gas per hour (per mixed and distributed gases flow downwards with 45.36 kg of the generated methanol) are divided into four high speeds on a second, circular, streams of additional gas which are in the mixing comb with holes 44 provided distributor plate 42, which enter densely at approximately 54 °, so that a cooling is arranged above the catalyst bed 16. To get those of the partially reacted gases which are the holes 44 of this distributor plate 42 from a 30 catalyst beds. The gases are mixed and then distributed in such a size and number that the gases are mixed in the mixing chamber catalytically active particles is avoided. The temperature differences across the current path in front temperatures in the space below the carrier plate 35 are the. The total pressure drop from the first 20 carrier plate and in the space below the distributor plate 38 to behind the second distributor plate are measured by thermocouples 46 and 48, respectively. is approximately 0.21 kg / cm 2 , with the largest The following example shows the particularly favorable partial waste occurs at the first distributor plate

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

halb dieser ausgesparten Einkerbungen für den Gasdurchtritt i^<fer/Prallplatte befindet sich eine half of these recessed grooves for the passage of gas i ^ <fer / flapper is e i ne Patentansprüche: umlaufende Verteilerleitung; durch welche in den freienClaims: circumferential distribution line; through which in the free Püiim oberhalb der Prallplatte Frischgas eingeleitet 1. Vorrichtung zur Regelung der Gastemperatur Kaum od ^ ^^ ^^ ^.^ diese um,aufende Püiim above the baffle plate fresh gas introduced 1. Device for regulating the gas temperature Hardly od ^ ^^ ^^ ^. ^ This around , aufende bei exothermen katalytischen Reaktionen in Mehr- 5 wer°£; Austrittsöffnungen für das Frischgas auf, diein exothermic catalytic reactions in multi 5 who ° £; Austrittsö ff n Ungen for fresh gas, which fach-Katalysatorbetten durch Zumischen von kal_ h g*™£db!ir neben den Gasdurchtrittsöffnungen infold catalyst beds by admixing kal_ h g * ™ £ db! ir next to the gas passage openings in tem Frischgas zum heißen Reaktionsgas, bestehend * ρ ^ latte befinden.tem fresh gas to the hot reaction gas, consisting of * ρ ^ latte be fi n den. aus mindestens einer Prallplatte mit in der de^ .^ wise )aot sjch zwar durch die Zufuhr von Außenfläche ausgesparten Gasdurchtrittsöffnungen, aui <u« ^ Reaktionsgas eine Mischwir. am Außenmantel der Vorrichtung angeordneten io Kalt- oder ^ j amt ausüben> die jedoch nicht Frischgaseinleitungsöffnungen, und je einer mit Kung; auiu dem $ vorherH d
Löchern^ersehenen Verteilerplaue ai^bgren^ ^gggl^eugte Temperaturunterschiede aus. gegen die zwei angrenzenden Katalysatorbetten. ™^^Iichen werden können. Solche Tempegekennzeichnet durch, eine zweite senk> ^~^αε ergeben sich aus mehreren Gründen recht zur Stromnchtung angeordnete Prallplatte 15 rf™**™orheii*n enthaltenden Reaktionsgefäßen, (24), wobei die zweite. Prallplatte (24) gfge^en be. ^f^ ßen oder auch einen kleinen Zyl.nderinnenmantel hm und die erste Prallplatte °° ^"""/aufweisen. So kann beispielsweise der (22) gegen den Zylinderaußenmantel hin einen g^SKS. S^TeU des Bettes aktiir ab h, einem radialen Öffnungsspalt (23,25) aufweisen, einem mit Kataiysaior η ci
einer Vielzahl von Löchern (32) versehenen 20 anderen Teil se..oderdurch ^
Zwischenring (26), der die beiden Prallplatten (22, gungen in den Reakt»"^ß"jf
24) zur Bildung einer Mischkammer (28) verbindet, können s.c.h auch UngIe ;h™ß.gke tj j durch lern Zwischenring (26) gegenüber^ j—·,£ ^!^"da^rEe tieict ano^^ÄlsiKmeriU= «ES? "der nj^erer ^™» eine zweite, senkrecht zur Strömungsrichtung vorhanden s.nd Schl.eßl.ch kann auch d.e Packungsangeordnete ebenfalls mit Löchern (44) versehene dichte des Katalysators im Bett lokak J«ße oder kalte VerteilerDlatte(42) Stellen erzeugen. D.e Zugabe von frischen kühlen 2 vStung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Gasen über die Ringverte.lerle.tung be, der bekannten zeichnet, daß die zweite Verteilerplatte (42) 30 Vorrichtung reduzier ™\**$^*^™ά unmittelbar oberhalb des nachfolgenden Katalysa- Temperaturunterschiede am Hauptbehandlungsstrorn, torbettes (16) angeordnet äst und die erste kann diese jedoch nicht entfernen we.I keine Mogl.ch-Verteilerplatte (38) sich zwischen der Mischkammer keiten bestehen eine .ntens.ve Vermischung beider (28) und der zweiten Verteilerplatte (42) befindet Gasarten vornehmen zu können. Das led.gl.che und daß die Löcher (40, 44) in beiden Verteueret- 35 gemeinsame Durchströmen der umfangsmaß.gen Einten so ausgebildet und verteilt sind, daß die von der kerbungen an der Pra !platte reicht fur eine Verm,-ersten Verteilerplatte (38) mit verhältnismäßig schung n.cht aus, we. der darunterliegende Raum hoher Geschwindigkeit zur zweiten Verteilerplatte unmittelbar über eine rclatnv grobe Locher aufweisende (42) strömenden Gase nach dieser mit relativ zweite Prallplatte mit dem nächstfolgenden Katalysaniedriger Geschwindigkeit dem nachfolgenden Ka- 40 torbett verbunden ist und daher eine Beeinflussung der talysatorbett (16) zuströmen. Gasströme und damit eine Verteilung und Verm.schung 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch der Gase nicht mehr möglich ist. Auch gelingt es nicht, gekennzeichnet, daß die Mischanordnung (36) aus eine innige Vermischung der Reaktionsgas selbst in einer Vielzahl von unter einem Winkel zur Querrichtung zu erzielen.
from at least one baffle plate with, in the de ^. ^ wise) aot s j c h, through the supply of external surface recessed gas passage openings, aui <u «^ reaction gas a mixed wire . on the outer shell of the device io cold or ^ j office exercise> but not fresh gas inlet openings, and each one with Kung; auiu the $ beforeH d
Holes ^ ersehenen Verteilerplaue ai ^ bgren ^ ^ ^ gggl eugte from temperature differences. against the two adjacent catalyst beds. ™ ^^ I en can be. Such a temperature is characterized by, a second lower> ^ ~ ^ αε result for several reasons right to the flow directional baffle plate 15 r f ™ ** ™ orheii * n containing reaction vessels, (24), the second. Baffle plate (24) if necessary. ^ feet or also have a small cylinder inner jacket hm and the first baffle plate. have a radial opening gap (23,25), one with Kataiysaior η ci
a plurality of holes (32) provided 20 other parts se..oder by ^
Intermediate ring (26), which the two baffle plates (22, gung into the reaction "^ ß " jf
24) connects to form a mixing chamber (28) can sch also UngIe ; h ™ ß .gke tj j through lern intermediate ring (26) opposite ^ j— ·, £ ^! ^ "da ^ rEe tieict ano ^^ ÄlsiKmeriU =« ES? "der nj ^ erer ^ ™» a second, perpendicular to the direction of flow available, see Schl.eßl.ch can also produce the packing arrangement also provided with holes (44) density of the catalyst in the bed locally or cold distributor plate (42) locations. De addition of fresh cool 2 vStung according to claim 1, characterized marked gases over the Ringverte.lerle.tung be, the well-known characterized in that the second distributor plate (42) Reducing device 30 ™ \ ** ^ * ^ $ ά ™ immediately temperature differences on the main treatment flow, torbett (16) arranged above the downstream catalyst and the first cannot remove it, however, if there is no Mogl.ch distributor plate (38) between the mixing chamber there is an intensive mixing of the two (28 ) and the second distributor plate (42) is to be able to make gas types. The same and that the holes (40, 44) in both expensive 35 common flows through the circumferential units are designed and distributed so that the notches on the pre-plate are enough for a first Distributor plate (38) with relatively schung not off, wh. The high-speed space below is connected to the second distribution plate directly via a rclatnv coarse perforation (42) flowing gases after this with a relatively second baffle plate with the next lower speed catalyst and the subsequent catalytic converter bed and therefore an influence of the catalyst bed (16) flow. Gas flows and thus distribution and mixing 3. Device according to Claim 1 or 2, as a result of which the gases are no longer possible. Also it does not succeed, characterized in that the mixing arrangement (36) can achieve an intimate mixing of the reaction gas itself in a multiplicity of at an angle to the transverse direction.
Radialrichtung angeordneten Mischflügeln besteht. 45 Werden jedoch die Temperatu. unterschiede vor demRadially arranged mixing blades consists. 45 However, the temperatu. differences before Einführen der Gase in die nächste KatalysatorbettzoneIntroducing the gases into the next catalyst bed zone
DE19681667345 1967-02-02 1968-01-27 Device for regulating the gas temperature in exothermic catalytic reactions in multiple catalyst beds Expired DE1667345C3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US61356567 1967-02-02
DEV0035324 1968-01-27

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Publication Number Publication Date
DE1667345C3 true DE1667345C3 (en) 1977-05-05

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