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ITMI20071675A1 - Reattore tubolare modificato e procedimento per effettuare reazioni catalitiche coinvolgenti scambi termici in cui viene utilizzato - Google Patents

Reattore tubolare modificato e procedimento per effettuare reazioni catalitiche coinvolgenti scambi termici in cui viene utilizzato Download PDF

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ITMI20071675A1
ITMI20071675A1 IT001675A ITMI20071675A ITMI20071675A1 IT MI20071675 A1 ITMI20071675 A1 IT MI20071675A1 IT 001675 A IT001675 A IT 001675A IT MI20071675 A ITMI20071675 A IT MI20071675A IT MI20071675 A1 ITMI20071675 A1 IT MI20071675A1
Authority
IT
Italy
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reactor
per
process according
reactions
catalyst
Prior art date
Application number
IT001675A
Other languages
English (en)
Inventor
Maura Brianti
Massimo Conte
Girolamo Marco Di
Original Assignee
Snam Progetti
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Filing date
Publication date
Application filed by Snam Progetti filed Critical Snam Progetti
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Priority to ES08801586T priority patent/ES2813933T3/es
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Priority to HUE08801586A priority patent/HUE050672T2/hu
Priority to EP19180190.1A priority patent/EP3566768A1/en
Priority to US12/673,317 priority patent/US9233352B2/en
Priority to BRPI0815226A priority patent/BRPI0815226B1/pt
Priority to TW097130615A priority patent/TWI486213B/zh
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Description

Domanda di brevetto per invenzione industriale
Descrizione
La presente invenzione riguarda un reattore tubolare modificato e il procedimento per il suo impiego in reazioni catalitiche coinvolgenti scambi termici condotte in fase liquida e/o vapore.
Generalmente i reattori tubolari sono costituiti da scambiatori verticali a fascio tubiero, in cui il catalizzatore è tenuto nei tubi mediante supporti metallici mentre nel lato mantello scorre il fluido utilizzato per cedere o asportare calore.
Questo tipo di reattore viene impiegato con successo sia nelle reazioni endotermiche che in quelle esotermiche.
Un tipico esempio di reazione endotermica è quella di cracking del MTBE (metil tert butil etere), utilizzata per la produzione di isobutene ad elevata purezza, in cui il calore di reazione è fornito facendo circolare olio caldo o vapore nel lato mantello.
Il reattore tubolare è però principalmente impiegato nelle reazioni esotermiche ed esempi tipici di applicazione sono l’eterificazione e/o la dimerizzazione selettiva delle olefine ramificate (isoolefine) contenute in tagli idrocarburi ci C4e C5.
Attraverso queste reazioni è infatti possibile convertire isobutene e isoamileni (2-metil-l-butene e 2-metil-2-butene), che sono le olefine più reattive presenti nelle correnti C4- C5, in composti altoottanici come gli eteri tipo MTBE, ETBE (etil tert butil etere), TAME (metil tert amil etere), TAEE (etil tert amil etere) e/o correnti idrocarburi che come l’isoottene (taglio contenente almeno un 80 % di idrocarburi C8).
Le elevate caratteristiche ottaniche (alti sia il Research Octane Number (RON) che il Motor Octane Number (MON)), la scarsa volatilità, l’assenza dei prodotti più nocivi per l’ambiente (zolfo, aromatici, benzene, etc.) pongono infatti tutti questi composti (idrocarburi e/o ossigenati) in quella fascia di composizioni estremamente interessanti per ottenere benzine più compatibili con le odierne esigenze ambientali.
Per rispondere alla sempre crescente domanda nelle benzine del futuro di composti aventi queste caratteristiche, c’è quindi la necessità di migliorarne i processi di produzione anche mediante l’impiego di reattori più semplici e funzionali.
Tutti questi composti vengono sintetizzati in impianti sostanzialmente simili dal momento che reattori (tubolari e adiabatici) e catalizzatori (resine acide a scambio ionico) sono praticamente gli stessi sia per le reazioni di eterificazione che di dimerizzazione delle olefine ramificate.
Mentre nel caso dell’ eterificazione è sufficiente far reagire Tiso-olefina con un alcool lineare (preferibilmente metanolo e/o etanolo), nel caso della dimerizzazione, per riuscire ad ottenere un prodotto di elevata qualità (contenuto di dimeri superiore a 80 % peso), è necessario utilizzare modiche quantità di composti ossigenati (eteri e/o alcool) capaci di moderare l’attività dal catalizzatore e quindi controllare la velocità di reazione con il raggiungimento della selettività a dimeri richiesta.
Come composti ossigenati è possibile utilizzare nel caso di correnti C4: • alcool primario in quantità sottostechiometrica rispetto all’isobutene alimentato in carica (IT-MI95/A001140 del 01/06/1995);
• alcool primario e/o etere alchilico in quantità sottostechiometrica rispetto all’isobutene alimentato in carica (IT-MI97/A001129 del 15/05/1997);
• alcool terziario e/o etere alchilico e/o alcool primario in quantità sottostechiometrica rispetto all’isobutene alimentato in carica (IT-MI99/A001765 del 05/08/1999);
• alcool terziari (come l’alcool terbutilico - TBA) in quantità sottostechiometrica rispetto all’isobutene alimentato in carica (IT-MI94/A001089 del 27/05/1994).
Nelle reazioni di eterificazione e/o dimerizzazione vengono utilizzate correnti idrocarburiche contenenti principalmente isobutano, isobutene, n-butano, nbuteni, isoamileni ed idrocarburi C5saturi ed olefini ci.
Sebbene una notevole varietà di fonti è disponibile per fornire queste correnti, le più comuni riguardano quelle derivanti da processi di Deidrogenazione di iso-paraffine, da unità FCC, da unità Steam Cracking o da processi di produzione di isobutene puro come la Disidratazione del TBA o il Cracking di MTBE o ETBE; queste correnti differiscono tra loro per il contenuto di olefine ramificate e lineari. Nella zona di reazione viene principalmente convertita l’olefina ramificata, tuttavia pure parte delle olefine C4- C5presenti può essere convertita a prodotto utile.
Fondamentale per l’ottenimento delle elevate selettività richieste, è l’utilizzo dei reattori tubolari che, impiegando la minima quantità di catalizzatore a parità di prestazioni, riescono a smaltire il calore di reazione, limitare nel caso dell’ eterificazione le reazioni di formazione dei sottoprodotti ed evitare, nel caso della dimerizzazione, l’innesco delle reazioni di oligomerizzazione e polimerizzazione delle olefine che sono favorite da alte temperature.
In questi reattori, come mostrato in figura 1, il catalizzatore è collocato nei tubi mentre nel lato mantello scorre l’acqua temperata che serve ad asportare il calore di reazione e quindi ad ottenere un profilo di temperatura ottimale per una reazione esotermica; in questo caso infatti la temperatura, come evidenziato in figura 2, è elevata nella prima parte del letto catalitico per assicurare il sostegno cinetico alla reazione e la più bassa possibile invece in uscita dal reattore in modo da massimizzare la conversione termodinamica e minimizzare la produzione di sottoprodotti.
Questo particolare profilo termico consente al reattore tubolare anche una maggiore resistenza ai veleni poiché solo la parte iniziale del letto catalitico è effettivamente coinvolta nella sintesi, mentre la rimanente parte (utilizzata per raggiungere la conversione di equilibrio) funziona praticamente come riserva di catalizzatore.
Nonostante quindi il fatto che solo una parte del catalizzatore venga realmente utilizzata, questo reattore impiega, a parità di prestazioni, una quantità di catalizzatore decisamente inferiore a quella di un reattore adiabatico.
Nel caso di disattivazione del catalizzatore è inoltre possibile utilizzare l’acqua temperata per fornire il sostegno termico alla reazione.
L’acqua può scorrere sia in equi che in controcorrente rispetto al fluido di processo, in funzione della quantità di calore che deve essere rimossa, ed è ricircolata mediante una pompa dopo essere stata raffreddata alla temperatura desiderata in uno scambiatore esterno.
Questo reattore ha una grande flessibilità operativa in quanto è possibile controllare la temperatura interna e quindi la velocità di reazione modificando sia la temperatura di ingresso dei reagenti che la temperatura e la portata dell’acqua temperata.
Il fluido di processo scorre dal basso verso l’alto per limitare i fenomeni di impaccamento del catalizzatore e rendere trascurabili le perdite di carico ma occasionalmente può essere anche alimentato dall’alto verso il basso.
Il comportamento di questo reattore è identico sia nel caso di cariche molto concentrate che in quello di cariche molto diluite per cui il reattore tubolare può trattare in modo indifferente ogni tipo di carica; per questo motivo viene normalmente utilizzato come reattore principale (dove si realizza la maggior parte della conversione) negli impianti di eterificazione e/o dimerizzazione sia nel primo che in un eventuale secondo stadio.
Una grande varietà di catalizzatori solidi acidi può essere impiegata in questo tipo di reattori, ma i preferiti sono le resine polimeriche stirenedivinilbenzene aventi gruppi solfonici come centri catalitici coma ad esempio le Amberlyst 15 e 35 nel caso di eterificazione e dimerizzazione e ossidi di silicio e/o alluminio nel caso di reazione di cracking degli eteri alchilici. Un vasto campo di condizioni operative può essere impiegato; si possono condurre le reazioni desiderate in fase vapore (condizione preferita per le reazioni di cracking), in fase liquido-vapore o in fase liquida (condizione preferita per le reazioni di eterificazione e dimerizzazione).
La pressione sarà preferibilmente superatmosferica e generalmente al di sotto di 5 MPa, più preferibilmente tra 0,2 - 3,0 MPa. La temperatura varia in funzione del tipo di reazione ed è generalmente al di sotto dei 300°C per il cracking e preferibilmente compresa tra 30 e 120°C per le reazioni di eterificazione e dimerizzazione.
Normalmente questi reattori possono essere realizzati sia in acciaio al carbonio che in acciaio inossidabile ma è anche possibile utilizzare una combinazione dei due materiali; ad esempio è possibile realizzare un reattore utilizzando Γ acciaio inossidabile solo per i tubi.
Chiaramente questo tipo di reattore è più costoso rispetto ad un semplice reattore adiabatico, ma presenta talmente tanti vantaggi operativi da essere lo stesso ugualmente competitivo.
Il principale limite di questi tipo di reattore è invece costituito dal fatto che la procedura di carico e scarico del catalizzatore è estremamente lunga ed onerosa; il catalizzatore è infatti mantenuto all’ interno dei tubi, il cui numero può anche arrivare a diverse migliaia, mediante l’impiego di particolari sostegni metallici, mesh-winding e molle, posti ad entrambe le estremità di ogni tubo (come mostrato in figura 1) che devono essere istallati e rimossi per il suo carico o la sua rimozione.
Si è ora trovato un rettore tubolare opportunamente modificato, senza i dispositivi metallici di sostegno del catalizzatore nei tubi, molto più semplice da gestire, per quel che riguarda le operazioni di carico e scarico del catalizzatore, più flessibile ed efficiente.
Il reattore tubolare, oggetto della presente invenzione, per reazioni catalitiche coinvolgenti scambi termici, è costituito essenzialmente da uno scambiatore verticale a fascio tubiero i cui tubi contengono catalizzatore, avente bocchelli per l’ingresso e l’uscita per ogni lato di passaggio dei reagenti, del catalizzatore e del liquido di scambio termico, caratterizzato dal fatto di avere uno o più sostegni metallici posti all’ esterno della piastra tubiera inferiore nella parte inferiore del reattore per sostenere il catalizzatore in modo che il catalizzatore stesso sia contenuto oltre che nei tubi del fascio tubiera anche in detta parte inferiore esterna alla piastra tubiera inferiore e anche nella parte superiore esterna alla piastra tubiera superiore.
In particolare nella parte superiore il livello di catalizzatore deve essere preferibilmente superiore ai 10 mm e più preferibilmente superiore ai 50 mm rispetto alla piastra tubiera superiore.
Il sostegno metallico può essere posto preferibilmente in prossimità o sul bocchello di ingresso/uscita inferiore del reattore.
In comunicazione con il bocchello di ingresso/uscita inferiore del reattore può essere presente anche un distributore di alimentazione, il quale può comprendere preferibilmente una serie di fori verticali e/o laterali.
Il distributore dovrebbe essere posto ad una distanza dalla piastra tubiera preferibilmente superiore a 10 mm, più preferibilmente superiore a 50 mm. Posizionato sopra il distributore può essere presente un deflettore di flusso, eventualmente parzialmente forato.
Il reattore potrebbe avere più bocchelli di alimentazione, preferibilmente 2 o 4, equidistanti dall’asse verticale del reattore, ognuno in comunicazione con un distributore di alimentazione, sopra il quale può essere eventualmente posizionato un deflettore di flusso, preferibilmente forato.
Tale deflettore di flusso posizionato sopra ogni distributore può essere inclinato: preferibilmente è una piastra forata con un angolo di inclinazione compreso tra 5 e 80°, più preferibilmente tra 10 e 70 °.
Un ulteriore bocchello centrale di alimentazione del reagente può essere presente nel fondo del reattore.
Il reattore in accordo all’invenzione può essere realizzato in acciaio al carbonio o inossidabile oppure utilizzando una combinazione dei due materiali.
Secondo oggetto della presente invenzione è il procedimento per effettuare reazioni catalitiche, sia esotermiche sia endotermiche, condotte in fase liquida o fase vapore, coinvolgenti scambi termici che è caratterizzato dal fatto di utilizzare il reattore in accordo all’invenzione.
Il procedimento per effettuare reazioni catalitiche, preferibilmente esotermiche, in fase liquida può essere caratterizzato dai seguenti ulteriori aspetti essenziali:
• il fluido di processo scorre preferenzialmente dal basso verso l’alto; • il fluido di termostatazione scorre nel lato mantello in equi o contro corrente rispetto ai reagenti a seconda della quantità di calore che deve essere scambiata;
• il fluido di termostatazione che esce dal reattore viene riportato alla temperatura desiderata in un’opportuna apparecchiatura esterna prima di essere reintrodotto nel reattore stesso.
Il catalizzatore può preferibilmente essere costituito da resine polimeriche stirene-divinilbenzene aventi gruppi solfonici come centri funzionali.
Le velocità lineari all’interno del reattore sono preferibilmente inferiori a 4.5 cm/sec.
Il liquido di termostatazione è preferibilmente acqua.
E’ preferibile che l’altezza minima di catalizzatore al di sopra della piastra tubiera superiore sia di almeno di 10 mm, più preferibile che sia di almeno di 50 mm.
Le reazioni catalitiche coinvolgenti scambi termici sono preferibilmente reazioni di eterificazione tra olefine ramificate ed alcool lineare oppure reazioni di dimerizzazione delle olefine ramificate.
Il procedimento per la reazione di eterificazione tra olefine ramificate ed alcool lineare viene effettuato preferibilmente a temperature comprese tra 30 e 120°C e a pressioni comprese tra 0,2 e 3,0 MPa.
L’alcool lineare è scelto preferibilmente tra metanolo e/o etanolo.
L’ olefina ramificata ha un numero di atomi di carbonio preferibilmente da 4 a 7.
Il procedimento per la reazione di dimerizzazione delle olefine ramificate viene effettuato preferibilmente a temperature comprese tra 30 e 120°C e a pressioni comprese tra 0,2 e 3,0 MPa.
L’ olefina ramificata ha un numero di atomi di carbonio preferibilmente da 4 a 7.
La reazione di dimerizzazione è condotta preferibilmente in presenza di alcool lineari e/o etere alchilico e/o alcool ramificati
L’etere alchilico è scelto preferibilmente fra MTBE, ETBE, MSBE (metri sec-butil etere), ESBE (etri sec-butil etere), TAME, TAEE o miscele degli stessi.
L’alcool ramificato ha un numero di atomi di carbonio preferibilmente da 4 a 7.
L’alcool lineare è scelto preferibilmente tra metanolo e/o etanolo.
Eventualmente anche altre eventuali olefine presenti nella carica possono reagire per formare prodotti altoottanici sia per le reazioni di eterificazione sia per le reazioni di dimerizzazione.
Le reazioni di eterificazione e dimerizzazione delle olefine ramificate possono anche essere condotte in contemporanea.
Il procedimento per effettuare reazioni catalitiche, preferibilmente endotermiche, in fase vapore può essere caratterizzato dai seguenti ulteriori aspetti essenziali:
• il fluido di processo scorre preferenzialmente dall’alto verso il basso; • il fluido di termostatazione scorre nel lato mantello in equi o contro corrente rispetto ai reagenti a seconda della quantità di calore che deve essere scambiata;
• il fluido di termostatazione che esce dal reattore viene riportato alla temperatura e/o fase desiderate in un’opportuna apparecchiatura esterna (forno o caldaia) prima di essere reintrodotto nel reattore stesso.
Il fluido di termostatazione è preferibilmente vapore o olio caldo.
Le reazioni catalitiche endotermiche coinvolgenti scambi termici sono preferibilmente reazioni di cracking di eteri, scelti preferibilmente fra MTBE, ETBE, MSBE, ESBE, TAME, TAEE o miscele degli stessi, opppure di alcoli ramificati, preferibilmente con un numero di atomi di carbonio da 3 a 7 , più preferibilmente il TBA.
Il catalizzatore può preferibilmente essere sostanzialmente costituito per tali reazioni di cracking da ossidi di silicio e/o alluminio.
E’ preferibile che l’altezza minima di catalizzatore al di sopra della piastra tubiera superiore sia di almeno di 10 mm, più preferibile che sia di almeno di 50 mm.
Il procedimento per la reazione di cracking viene effettuato preferibilmente a temperature inferiori a 300°C e a pressioni comprese tra 0,2 e 3,0 MPa.
Ulteriore oggetto della presente invenzione è l’uso del reattore in accordo all’invenzione stessa per reazioni catalitiche coinvolgenti scambi termici. In particolare le reazioni catalitiche coinvolgenti scambi termici preferite che richiedono l’uso del reattore in accordo all’invenzione sono le reazioni di eterificazione tra olefine ramificate ed alcool lineare, le reazioni di dimerizzazione delle olefine ramificate e le reazioni di cracking degli eteri alchilici.
Per illustrare più chiaramente la presente invenzione vengono fomite delle realizzazioni preferite con l’ausilio delle figure 3, 5, 6, 7, 8 e 9 allegate che tuttavia non devono essere considerate una limitazione della portata della invenzione stessa.
In fig. 3 viene mostrato lo schema del reattore tubolare modificato che evidenzia come il catalizzatore può essere facilmente e rapidamente caricato dall’alto e scaricato dal fondo del reattore in maniera analoga a quanto effettuato per un reattore adiabatico. Alternativamente, per avere un miglior controllo della temperatura di reazione, può anche esser utilizzato un materiale inerte per riempire il fondo del reattore in modo da essere sicuri che la reazione si inneschi solo nella zona in cui è presente il fluido di termostatazione.
In linea di principio in questa configurazione reattoristica il fluido di processo può essere alimentato anche dall’alto verso il basso anche se questa soluzione è sfavorita poiché presenta una maggiore probabilità di impaccamento del catalizzatore.
Chiaramente con questa configurazione senza sostegni all’ interno della piastra tubiera è indispensabile che il fluido di processo sia ben distribuito nel fascio tubiero ed abbia una velocità massima tale da mantenere il letto catalitico leggermente espanso evitando però di avere fluidizzazione e fenomeni di trascinamento della resina con conseguente svuotamento dei tubi e creazione di cammini preferenziali.
La velocità che il fluido deve avere nei tubi per evitare trascinamenti dipende dalla particolare geometria del reattore ed è preferibilmente inferiore a 4.5 cm/sec e più preferibilmente inferiore a 2.5 cm/sec.
Diventa quindi molto importante per questa invenzione disporre di un efficiente sistema di distribuzione del fluido di processo che al tempo stesso non ostacoli le operazioni di scarico del catalizzatore disattivato.
Nel caso dei reattori tubolari tradizionali con i sostegni per il catalizzatore, la distribuzione del liquido viene effettuata attraverso un condotto centrale, come mostrato in figura 4, in cui è riportato il disegno semplificato del fondello del reattore.
Questo sistema non può, però, essere impiegato in un reattore tubolare modificato in accordo alla presente invenzione, con il catalizzatore nel fondo del reattore e sopra le piastre tubiero e dispositivo (mesh winding) nel bocchello di alimentazione per trattenere il catalizzatore nel reattore, dal momento che la velocità del fluido nella parte centrale del reattore sarebbe superiore a quella minima di fluidizzazione; devono quindi essere individuate nuove soluzioni per migliorare la distribuzione del liquido.
Nelle figure 5 e 6 vengono mostrate due possibili modifiche dei distributori tradizionali che consentono di ridurre la velocità del fluido nella zona centrale del reattore.
Nella figura 5 il distributore centrale, sostanzialmente un tubo, è stato modificato realizzando una serie di fori circolari in maniera tale da consentire l’uscita del liquido anche lateralmente mentre, nella figura 6 viene introdotta nel distributore, oltre ai fori laterali, anche una piastra, come deflettore, posizionata a distanza opportuna dal foro centrale, in maniera tale da ridurre ulteriormente il flusso centrale a favore di quello laterale. Tale piastra può essere completamente chiusa o alternativamente dotata di un opportuno numero di fori.
Nel caso di nuovi reattori si possono invece utilizzare soluzioni completamente differenti per la distribuzione del fluido di processo.
Nella figura 7 è riportato quindi un ulteriore possibile configurazione del reattore che differisce dalle precedenti per il fatto di non avere un bocchello centrale per l’ingresso dei reagenti; in questo caso il fluido di processo entra nel fondo del reattore da almeno 2 condotti posti al di sotto di una piastra orizzontale dotata di almeno 2 fori, chiaramente sfalsati rispetto a quelli di ingresso dei reagenti, oltre che di un ulteriore foro centrale utilizzato però esclusivamente per lo scarico del catalizzatore disattivato.
Alternativamente nella configurazione riportata in figura 8 è possibile utilizzare per alimentare il fluido di reazione almeno 2 condotti posti al di sotto di una piastra inclinata forata dal cui centro si può recuperare il catalizzatore disattivato. L’angolazione di questa piastra è preferenzialmente compresa tra 5 e 80 gradi e più preferenzialmente compresa tra 10 e 70 gradi. Un’ulteriore modifica di questo sistema di distribuzione, riportata in figura 9, prevede, oltre ad almeno 2 condotti posti al di sotto di una piastra inclinata forata, anche la presenza di un piccolo bocchello centrale per l’immissione di una parte del fluido di processo.

Claims (31)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Reattore tubolare, per reazioni catalitiche coinvolgenti scambi termici, costituito essenzialmente da uno scambiatore verticale a fascio tubiero i cui tubi contengono catalizzatore, avente bocchelli per Γ ingresso e l’uscita per ogni lato di passaggio dei reagenti, del catalizzatore e del liquido di scambio termico, caratterizzato dal fatto di avere uno o più sostegni metallici posti all’esterno della piastra tubiera inferiore nella parte inferiore del reattore per sostenere il catalizzatore in modo che il catalizzatore stesso sia contenuto oltre che nei tubi del fascio tubiero anche in detta parte inferiore esterna alla piastra tubiera inferiore e anche nella parte superiore esterna alla piastra tubiera superiore.
  2. 2) Reattore come da rivendicazione 1 dove il sostegno metallico viene posto in prossimità o sul bocchello di ingresso/uscita inferiore del reattore.
  3. 3) Reattore come da rivendicazione 1 dove è presente anche un distributore di alimentazione in comunicazione con il bocchello di ingresso/uscita inferiore del reattore.
  4. 4) Reattore come da rivendicazione 3 dove il distributore comprende una serie di fori verticali e/o laterali.
  5. 5) Reattore come da rivendicazione 3 o 4 dove è presente un deflettore di flusso posizionato sopra il distributore.
  6. 6) Reattore come da rivendicazione 5 dove il deflettore di flusso è parzialmente forato.
  7. 7) Reattore come da rivendicazione 1 e 3 dove i bocchelli di alimentazione, ognuno in comunicazione con un distributore di alimentazione, sono almeno due equidistanti dall’asse verticale del reattore.
  8. 8) Reattore come da rivendicazione 7 e 5 dove un deflettore di flusso eventualmente forato viene posizionato sopra ogni distributore in comunicazione per ognuno dei due bocchelli.
  9. 9) Reattore come da rivendicazione 8 dove il deflettore di flusso forato posizionato sopra ogni distributore è inclinato.
  10. 10) Reattore come da rivendicazione 9 dove il deflettore è una piastra forata con un angolo di inclinazione compreso tra 5 e 80 gradi.
  11. 11) Reattore come da rivendicazione 10 in cui l’angolo di inclinazione della piastra forata è compreso tra 10 e 70 gradi.
  12. 12) Reattore come da rivendicazione 9 dove un ulteriore bocchello centrale di alimentazione del reagente è presente nel fondo del reattore.
  13. 13) Reattore come da rivendicazione 1 in cui il reattore è realizzato in acciaio al carbonio o inossidabile oppure utilizzando una combinazione dei due materiali.
  14. 14) Procedimento per effettuare reazioni catalitiche coinvolgenti scambi termici caratterizzato dal fatto di utilizzare il reattore in accordo ad almeno una delle rivendicazioni da 1 a 13.
  15. 15) Procedimento come da rivendicazione 14 per reazioni catalitiche in fase liquida caratterizzato dai seguenti ulteriori aspetti essenziali: • il fluido di processo scorre dal basso verso l’alto; • il fluido di termostatazione scorre nel lato mantello in equi o contro corrente rispetto ai reagenti a seconda della quantità di calore che deve essere scambiata; • il fluido di termostatazione che esce dal reattore viene riportato alla temperatura desiderata in un’apparecchiatura esterna prima di essere reintrodotto nel reattore stesso.
  16. 16) Procedimento come da rivendicazione 15 in cui le reazioni catalitiche sono esotermiche.
  17. 17) Procedimento come da rivendicazione 15 in cui il catalizzatore è costituito da resine polimeriche stirene-divinilbenzene aventi gruppi solfonici come centri funzionali.
  18. 18) Procedimento come da rivendicazione 15 dove le velocità lineari all’interno del reattore sono inferiori a 4.5 cm/sec.
  19. 19) Procedimento come da rivendicazione 15 dove il fluido di termostatazione è acqua.
  20. 20) Procedimento come da rivendicazione 14 per reazioni catalitiche in fase vapore caratterizzato dai seguenti ulteriori aspetti essenziali: • il fluido di processo scorre dall’alto verso il basso; • il fluido di termostatazione scorre nel lato mantello in equi o contro corrente rispetto ai reagenti a seconda della quantità di calore che deve essere scambiata; • il fluido di termostatazione che esce dal reattore viene riportato alla temperatura e/o fase desiderate in un’opportuna apparecchiatura esterna prima di essere reintrodotto nel reattore stesso.
  21. 21) Procedimento come da rivendicazione 20 in cui le reazioni catalitiche sono endotermiche.
  22. 22) Procedimento come da rivendicazione 20 in cui il catalizzatore è costituito sostanzialmente da ossidi di silicio e/o alluminio.
  23. 23) Procedimento come da rivendicazione 20 dove il fluido di termostatazione è vapore o olio caldo.
  24. 24) Procedimento come da rivendicazione 14 o 15 dove le reazioni catalitiche coinvolgenti scambi termici sono reazioni di eterificazione tra olefine ramificate ed alcool lineare.
  25. 25) Procedimento come da rivendicazione 24 dove la reazione di eterificazione tra olefine ramificate ed alcool lineare viene effettuata a temperature comprese tra 30 e 120°C e a pressioni comprese tra 0,2 e 3,0 MPa.
  26. 26) Procedimento come da rivendicazione 24 dove l’alcool lineare è scelto tra metanolo e/o etanolo.
  27. 27) Procedimento come da rivendicazione 24 dove l’olefina ramificata ha un numero di atomi di carbonio da 4 a 7.
  28. 28) Procedimento come da rivendicazione 14 o 15 dove le reazioni catalitiche coinvolgenti scambi termici sono reazioni di dimerizzazione delle olefine ramificate.
  29. 29) Procedimento come da rivendicazione 28 dove la reazione di dimerizzazione delle olefine ramificate viene effettuata a temperature comprese tra 30 e 120°C e a pressioni comprese tra 0,2 e 3,0 MPa.
  30. 30) Procedimento come da rivendicazione 28 dove l’olefina ramificata ha un numero di atomi di carbonio da 4 a 7.
  31. 31) Procedimento come da rivendicazione 28 dove la reazione di dimerizzazione è condotta in presenza di alcool lineari e/o etere alchilico e/o alcool ramificati 32) Procedimento come da rivendicazione 28 in cui l’etere alchilico è scelto fra MTBE, ETBE, MSBE, ESBE, TAME, TAEE o miscele degli stessi. 33) Procedimento come da rivendicazione 28 in cui l’alcool ramificato ha un numero di atomi di carbonio da 4 a 7. 34) Procedimento come da rivendicazione 28 dove l’alcool lineare è scelto tra metanolo e/o etanolo. 35) Procedimento come da rivendicazioni 24 o 28 dove anche altre eventuali olefine presenti nella carica reagiscono per formare prodotti altoottanici. 36) Procedimento come da rivendicazioni 24 o 28 in cui le reazioni di eterificazione e dimerizzazione delle olefine ramificate vengono condotte in contemporanea. 37) Procedimento come da rivendicazione 14 o 20 dove le reazioni catalitiche coinvolgenti scambi termici sono reazioni di cracking degli eteri alchilici. 38) Procedimento come da rivendicazione 37 in cui l’etere alchilico è scelto fra MTBE, ETBE, MSBE, ESBE, TAME, TAEE o miscele degli stessi. 39) Procedimento come da rivendicazione 14 o 20 dove le reazioni catalitiche coinvolgenti scambi termici sono reazioni di cracking degli alcoli ramificati. 40) Procedimento come da rivendicazione 39 dove l’alcool ramificato ha un numero di atomi di carbonio da 3 a 7. 41) Procedimento come da rivendicazione 37 o 39 dove la reazione di cracking viene effettuata a temperature inferiori a 300°C e a pressioni comprese tra 0,2 e 3,0 MPa. 42) Procedimento come da rivendicazione 14 o 15 o 20 in cui l’altezza minima di catalizzatore al di sopra della piastra tubiera superiore è almeno di 10 mm. 43) Procedimento come da rivendicazione 42 in cui l’altezza minima di catalizzatore al di sopra della piastra tubiera superiore è almeno di 50 mm. 44) Procedimento come da rivendicazione 14 o 15 o 20 in cui la distanza minima dei distributori dalla piastra tubiera inferiore è superiore a 10 mm. 45) Uso del reattore come da almeno una delle rivendicazioni da 1 a 13 per reazioni catalitiche coinvolgenti scambi termici. 46) Uso come da rivendicazione 45 dove le reazioni coinvolgenti scambi termici sono reazioni di eterificazione tra olefine ramificate ed alcool lineare. 47) Uso come da rivendicazione 45 dove le reazioni coinvolgenti scambi termici sono reazioni di dimerizzazione delle olefine ramificate. 48) Uso come da rivendicazione 45 dove le reazioni coinvolgenti scambi termici sono reazioni di cracking degli eteri alchilici. 49) Uso come da rivendicazione 45 dove le reazioni coinvolgenti scambi termici sono reazioni di cracking degli alcoli ramificati
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