RU2070827C1

RU2070827C1 - Method of modification of axial reactor

Info

Publication number: RU2070827C1
Authority: RU
Inventors: Зарди Умберто
Original assignee: Аммониа Казале С.А.; Зарди Умберто
Priority date: 1985-05-15
Filing date: 1986-05-14
Publication date: 1996-12-27

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: to convert an axial reactor to the axial-radial or radial reactor one perforated wall of diameter less than the diameter of the inner cylinder is set inside at least one catalytic layer at the inner cylinder and the other perforated wall of diameter less than the diameter of the outer wall and greater than diameter of the axial supplying gas pipe is set about the axial supplying gas pipe. The bottom end of at least one catalyzer layer is provided with a round sealed base. A smaller portion of one of the inner and outer walls has no perforation. EFFECT: simplified method. 10 cl, 6 dwg

Description

Способ модификации реактора аксиального типа для гетерогенного синтеза в реактор аксиально-радиального или радиального типа; реактор аксиального типа содержит внешнюю цилиндрическую оболочку, аксиально расположенную передающую газовую трубу и внутренний цилиндр, содержащий гранулированный катализатор, размещенный в одном или нескольких слоях, образованных участками наружной стенки цилиндра, участком внутренней цилиндрической стенки аксиально расположенной передающей газовой трубы и основанием, верхняя поверхность слоев открыта для прохождения свежего синтез-газа, указанный способ предусматривает извлечение и замену каталитических слоев для преобразования на месте реактора в реактор аксиально-радиального или радиального типа. A method for modifying an axial type reactor for heterogeneous synthesis into an axial radial or radial type reactor; the axial type reactor contains an outer cylindrical shell, an axially arranged transmitting gas pipe and an inner cylinder containing a granular catalyst placed in one or more layers formed by sections of the outer wall of the cylinder, a portion of the inner cylindrical wall of the axially arranged transmitting gas pipe and the base, the upper surface of the layers is open for the passage of fresh synthesis gas, this method involves the extraction and replacement of catalytic layers for conversion anija on the reactor site to the reactor axial-radial or radial type.

Известно, что реакторы синтеза катализатора под давлением, в частности, для каталитического синтеза аммиака, метанола, высших спиртов и т.д. состоят из наружного корпуса, обычно изготовленного из одного куска, и внутреннего цилиндра, содержащего гранулы катализатора, имеющие различную форму и характеристики, расположенные в один или более каталитических слоев. It is known that reactors for the synthesis of catalyst under pressure, in particular for the catalytic synthesis of ammonia, methanol, higher alcohols, etc. consist of an outer casing, usually made of one piece, and an inner cylinder containing catalyst granules having different shapes and characteristics located in one or more catalytic layers.

Для достижения оптимальных температур в различных каталитических слоях при экзотермических реакциях синтез-газа, проходящего через различные каталитические слои, обычно охлаждаются между слоями путем впрыскивания свежего газа (охлаждающий реактор) или за счет непосредственного теплообмена с подаваемым холодным газом. To achieve optimal temperatures in different catalytic layers during exothermic reactions, the synthesis gas passing through the various catalytic layers is usually cooled between the layers by injection of fresh gas (cooling reactor) or by direct heat exchange with cold gas supplied.

Недавно были предложены реакторы с радиальным потоком газа в каталитических слоях (Луммус, Топсое, Келлогг, патенты США N (3918918 и 4181701, Европейская патентная заявка N 0077 43-А1) или радиальные (Ammonia Casale) патенты США N 4372920 и 4405562, которые явились значительным прогрессом по сравнению с реакторами аксиального потока, когда речь идет о больших количествах катализатора, позволяющих уменьшить давление на каталитических слоях и, следовательно, расход энергии. Recently, radial gas flow reactors in catalytic beds (Lummus, Topsoe, Kellogg, U.S. Patent Nos. 3,918,918 and 4,181,701, European Patent Application No. 0077 43-A1) or Radial (Ammonia Casale) U.S. Patent Nos. 4,372,920 and 4,405,562 have been proposed. significant progress compared to axial flow reactors when it comes to large amounts of catalyst, allowing to reduce the pressure on the catalytic layers and, consequently, the energy consumption.

Аксиальный газовый поток требует применения широких реакторов (отношение низкой высоты к диаметру установки) с дорогостоящим оборудованием и высоким расходом энергии. Axial gas flow requires the use of wide reactors (ratio of low height to installation diameter) with expensive equipment and high energy consumption.

В патентах США N 4372920 и 4405562 предлагается конструкция цилиндров синтез-реакторов, которая значительно упрощена для получения внутренней конструкции реактора, имеющей легкий доступ для обслуживания, а также для загрузки и выгрузки катализатора, и одновременно с этим гарантированы низкие перепады давлений. U.S. Patent Nos. 4,372,920 and 4,405,562 disclose a synthesis reactor cylinder design that is greatly simplified to provide an internal reactor design with easy access for maintenance as well as catalyst loading and unloading, and at the same time low pressure drops are guaranteed.

В соответствии с упомянутыми патентами каждый слой катализатора образован из наружной перфорированной цилиндрической стенки, внутренней перфорированной стенки и только одного герметизированного основания (верхняя часть корзины в действительности полностью открыта), неперфорированной верхней части по меньшей мере одной из цилиндрических стенок вместе с верхней открытой поперечной секцией, расположенной между верхними концами двух цилиндрических стенок; упомянутые концы, находящиеся в плоскости примерно перпендикулярной продольной оси перфорированных стенок, образующих зону, в которой незначительная часть газа проходит через каталитический слой, преимущественно аксиальным потоком, тогда как оставшаяся часть газа проходит в радиальном потоке через основную часть каталитического слоя, расположенного в перфорированной зоне цилиндрических стенок слоя. According to the mentioned patents, each catalyst layer is formed of an external perforated cylindrical wall, an internal perforated wall and only one sealed base (the upper part of the basket is actually completely open), the non-perforated upper part of at least one of the cylindrical walls together with the upper open transverse section, located between the upper ends of two cylindrical walls; said ends located in a plane approximately perpendicular to the longitudinal axis of the perforated walls forming a zone in which a minor part of the gas passes through the catalytic layer, mainly by axial flow, while the remaining part of the gas passes in a radial stream through the main part of the catalytic layer located in the perforated zone of the cylindrical walls of the layer.

Следовательно, часть газа, которая проходит через слой предпочтительно в виде аксиального потока регулируется исключительно высотой неперфорированной верхней части, по меньшей мере, одной из упомянутых стенок, причем неперфорированный участок является только незначительной частью общей высоты этой стенки (или стенок). Therefore, the part of the gas that passes through the layer, preferably in the form of an axial flow, is controlled exclusively by the height of the non-perforated upper part of at least one of the walls, the non-perforated section being only a small part of the total height of this wall (or walls).

Реакторы, размеры которых соответствуют соотношению высоты к диаметру больше 10 (т.е. отношение диаметра к высоте менее чем 0,1) изготавливаются предпочтительно в соответствии с вышеупомянутым уровнем техники. Reactors whose dimensions correspond to a ratio of height to diameter greater than 10 (i.e., the ratio of diameter to height less than 0.1) are preferably made in accordance with the aforementioned prior art.

При существующей сегодня в мире экономической ситуации большое внимание уделяется рынку модернизации существующих заводов, большая часть которых использует для синтез-процессов (например, синтеза аммиака) реакторы с осевым потоком в каталитических слоях (аксиальные реакторы), отличающиеся низким отношением высоты к диаметру установки. Given the current economic situation in the world, much attention is paid to the market for the modernization of existing plants, most of which use axial flow reactors in the catalytic beds (axial reactors) for synthesis processes (for example, ammonia synthesis), which have a low ratio of height to diameter of the installation.

Вследствие вышеупомянутого требования для поддержания низкого перепада давления в реакторе (такие обычные реакторы аксиального потока имеют высокий расход энергии и другие недостатки, которые особенно проявляются, когда реакторы, так называемого типа "косоугольник" имеют только один каталитический слой, довольно большую высоту и тем самым имеют большой перепад давления и повышенный расход энергии, а также сильное коробление в нижних слоях катализатора, которые в результате повреждаются и теряют часть своей активности. Due to the aforementioned requirement for maintaining a low pressure drop in the reactor (such conventional axial flow reactors have a high energy consumption and other disadvantages, which are especially evident when reactors of the so-called "rhombus" type have only one catalytic bed, a rather large height and thereby have a large pressure drop and increased energy consumption, as well as severe warpage in the lower catalyst layers, which as a result are damaged and lose part of their activity.

Основная задача изобретения уменьшение расхода энергии реакторов для гетерогенного синтеза под давлением, в частности, обычных аксиальных реакторов, эта система пригодна, в частности, для модернизации (ремонта) реакторов с аксиальным потоком газа, особенно таких, которые имеют низкое соотношение высоты к диаметру, т.е. реакторов типа Келлогг, ICI. Упомянутые обычные реакторы используются в ряде высокопроизводительных заводов (800 - 1500 т в д). Основной характеристикой таких заводов помимо их большой производительности, является использование центробежных газовых компрессоров, приводящихся в действие паром, которые вырабатывается на заводе в соответствии с интегрированным циклом, и использование вышеупомянутых низко эффективно аксиальных реакторов. The main objective of the invention is to reduce the energy consumption of reactors for heterogeneous synthesis under pressure, in particular conventional axial reactors, this system is suitable, in particular, for the modernization (repair) of reactors with axial gas flow, especially those that have a low ratio of height to diameter, t .e. Kellogg type reactors, ICI. The aforementioned conventional reactors are used in a number of high-performance plants (800 - 1,500 tons per day). The main characteristic of such plants, in addition to their high productivity, is the use of centrifugal gas compressors driven by steam, which are produced at the plant in accordance with the integrated cycle, and the use of the aforementioned low-efficiency axial reactors.

Вышеупомянутые заводы отличались большим расходом энергии, который не создавал особых проблем в те годы, когда энергия была относительно дешевой, аксиальные реакторы были одной из причин большого расхода. The aforementioned plants were distinguished by high energy consumption, which did not create any particular problems in those years when energy was relatively cheap, axial reactors were one of the reasons for the high consumption.

Было установлено, что аксиальные реакторы с обычным расходом энергии, особенно те, которые имеют низкое отношение высоты к диаметру, могут быть довольно легко и удобно модифицированы путем реконструкции содержащего катализатор цилиндра таким образом, что аксиальный поток газа заменяют радиальным, предпочтительно аксиально-радиальным или радиальным газовым потоком, по меньшей мере, в части каталитических слоев, при этом газовый поток направляют внутрь или наружу. It has been found that axial reactors with a conventional energy consumption, especially those with a low height to diameter ratio, can be quite easily and conveniently modified by reconstructing the catalyst-containing cylinder so that the axial gas flow is replaced by a radial, preferably axially radial or radial the gas stream, at least in part of the catalytic layers, while the gas stream is directed inward or outward.

Изобретение касается способа, отличающегося тем, что для установки новой формы модифицированных каталитических слоев оно имеет следующие признаки:
а) внутри и рядом с внутренним цилиндром установлена наружная стенка, которая в основном перфорирована по всей ее высоте и имеет диаметр несколько меньший, чем диаметр упомянутого внутреннего цилиндра;
б) внутренняя стенка, снабженная перфорациями в основном по всей ее высоте и имеющая диаметр несколько меньший, чем диаметр наружной стенки и несколько больший, чем диаметр аксиально расположенной передающей газовой трубы, установлена вокруг аксиально расположенной передающей газовой трубы;
в) герметичное круглое основание установлено в нижнем конце, по меньшей мере, одного каталитического слоя, по меньшей мере, небольшой верхний участок, по меньшей мере, одной из внутренней и наружной труб выполнен цельным и неперфорированным.The invention relates to a method, characterized in that for the installation of a new form of modified catalytic layers, it has the following features:
a) an outer wall is installed inside and next to the inner cylinder, which is mainly perforated over its entire height and has a diameter slightly smaller than the diameter of the said inner cylinder;
b) the inner wall, equipped with perforations mainly along its entire height and having a diameter slightly smaller than the diameter of the outer wall and somewhat larger than the diameter of the axially located transmitting gas pipe, is installed around the axially located transmitting gas pipe;
c) a sealed round base is installed at the lower end of at least one catalytic layer, at least a small upper section of at least one of the inner and outer tubes is made integral and non-perforated.

Незначительная часть, по меньшей мере, одной из упомянутых двух стенок лишена перфораций, в результате чего синтез-газ проходит в основном радиально (аксиально-радиальный поток, внутрь или наружу) через модифицированные каталитические слои. An insignificant part of at least one of the two walls mentioned is devoid of perforations, as a result of which the synthesis gas passes mainly radially (axial-radial flow, in or out) through the modified catalytic layers.

Предпочтительно синтез-газ, который проходит в аксиальном направлении через верхнюю открытую часть слоев, модифицированных в соответствии с указанным воплощением, разделяют на главный радиальный поток, проходящий через перфорированную высоту, по меньшей мере, одной стенки и второстепенный аксиальный поток, проходящий через неперфорированную высоту. Preferably, the synthesis gas that extends axially through the upper open portion of the layers modified in accordance with this embodiment is separated into a main radial stream passing through the perforated height of at least one wall and a minor axial stream passing through the non-perforated height.

Одним из отличий по сравнению с приведенными выше патентами Ammonia Casale является то, что часть газа, которая пересекает предпочтительно в аксиальном потоке модифицированные каталитические слои в соответствии с указанным воплощением, является значительно больше (даже если главные высоты рассматриваются для неперфорированной верхней части перфорированных цилиндрических стенок слоя), в то время, как часть газа, пересекающая оставшуюся часть каталитического слоя, расположенного в перфорированных зонах цилиндрических стенок, в радиальном потоке уменьшается. One of the differences compared to the above Ammonia Casale patents is that the portion of the gas that preferably crosses the modified catalyst beds in an axial flow according to this embodiment is significantly larger (even if the main heights are considered for the non-perforated top of the perforated cylindrical walls of the layer ), while the part of the gas crossing the remaining part of the catalytic layer located in the perforated zones of the cylindrical walls in the radial current decreases.

В первом варианте воплощения изобретения верхнюю незначительную неперфорированную часть размещают на внутренней стенке и синтез-газ, после прохождения каталитического слоя, собирается в кольцевой зоне, расположенной между передающей трубой 11 с диаметром Де и частью внутренней стенки 17, имеющей высоту H'i и диаметр Д'е. In the first embodiment, the upper minor non-perforated part is placed on the inner wall and the synthesis gas, after passing through the catalytic layer, is collected in the annular zone located between the transfer pipe 11 with a diameter De and a part of the inner wall 17 having a height H'i and a diameter D 'e.

Во втором варианте верхнюю незначительную неперфорированную часть размещают на наружной стенке 18, главная перфорированная часть которой образует канал с внутренней поверхностью цилиндра для отработанных газов. In the second embodiment, the upper minor non-perforated part is placed on the outer wall 18, the main perforated part of which forms a channel with the inner surface of the cylinder for exhaust gases.

Соотношение вышеупомянутых газовых потоков (аксиального потока и радиального потока) будет различным в различных каталитических слоях цилиндра, если слои имеют различную высоту (различное соотношение высоты к диаметру корзины) как и в случае, в котором изобретение используют для модификации реакторов, так называемого типа Келлогг, у которого высота каталитических слоев внутреннего цилиндра увеличивается в различных слоях. The ratio of the aforementioned gas flows (axial flow and radial flow) will be different in different catalytic layers of the cylinder, if the layers have different heights (different ratios of height to diameter of the basket) as in the case in which the invention is used to modify reactors of the so-called Kellogg type, in which the height of the catalytic layers of the inner cylinder increases in different layers.

В соответствии с предпочтительным вариантом изобретения в некоторых модифицированных слоях часть газа, пересекающая в аксиальном направлении верхнюю часть слоев, может быть уменьшена до нуля за счет использования верхней регулирующей поток диафрагмы для уменьшения открытой секции, расположенной между верхними концами двух вставленных цилиндрических стенок слоев, причем диафрагма снабжена соответствующими отверстиями или выполнена полностью закрытой и непосредственно контактирует с верхней поверхностью каталитического слоя с диафрагмой с отверстиями, сечение которых может увеличиваться радиально изнутри наружу слоя (или наоборот для слоев с наружным газовым потоком). According to a preferred embodiment of the invention, in some modified layers, the part of the gas that crosses in the axial direction the upper part of the layers can be reduced to zero by using the upper flow control diaphragm to reduce the open section located between the upper ends of the two inserted cylindrical walls of the layers, and the diaphragm equipped with appropriate holes or made completely closed and directly in contact with the upper surface of the catalytic layer with a fragment with holes, the cross section of which can increase radially from the inside to the outside of the layer (or vice versa for layers with an external gas flow).

В соответствии с другим вариантом изобретения частичное уменьшение аксиального газового потока может быть достигнуто за счет обеспечения размерного градиента катализатора, например, верхняя зона каталитического слоя состоит из слоя катализатора значительно меньшего размера, чем слой катализатора нижней зоны, через которую проходит радиальный поток газа, при этом толщина упомянутого слоя катализатора уменьшается изнутри наружу слоя в радиальном направлении (или наоборот для слоев с наружным потоком газа). In accordance with another embodiment of the invention, a partial reduction of the axial gas flow can be achieved by providing a dimensional gradient of the catalyst, for example, the upper zone of the catalytic layer consists of a catalyst layer significantly smaller than the catalyst layer of the lower zone through which the radial gas flow passes, the thickness of said catalyst layer decreases from inside to outside of the layer in the radial direction (or vice versa for layers with an external gas flow).

В соответствии с другим вариантом изобретения упомянутая диафрагма может иметь сплошные стенки, полностью закрытые (неперфорированные), всегда располагающиеся на верхней поверхности слоя. In accordance with another embodiment of the invention, said diaphragm may have solid walls, completely closed (non-perforated), always located on the upper surface of the layer.

На фиг.1 представлено схематичное и продольное сечение реактора Келлогг с аксиальным потоком в соответствии с предшествующим уровнем техники (а); схематичное и продольное сечение реактора ICI с аксиальным потоком в соответствии с предшествующим уровнем техники (б); на фиг.2 схематичное и продольное сечение реактора Келлогг по фиг.1а, модифицированного в соответствии с изобретением в реактор с по существу радиально направленным внутрь потоком газа (а); схематичное и продольное сечение реактора ICI по фиг.1б, модифицированного в соответствии с изобретением в реактор с по существу радиально направленным внутрь потоком газа (б); на фиг.3 - схематичное и продольное сечение реактора Келлогг по фиг.1а, модифицированного в соответствии с изобретением в реактор с по существу радиально направленным наружу потоком газа (а); схематичное и продольное сечение реактора ICI по фиг.1б, модифицированного в соответствии с изобретением в реактор с по существу радиально направленным наружу потоком газа (б); на фиг.4 схематичное и продольное сечение реактора Келлогг по фиг.2а, снабженного регуляторами потока (диафрагмами) сверху первых двух слоев; на фиг.5 - схематичное и продольное сечение реактора, имеющего более высокие соотношения высоты к диаметру (например, приблизительно 10), например, для типа TVA (Tennessee Valley Authority) и аналогичных, модифицированных в соответствии с изобретением в реактор с по существу радиально направленным внутрь потоком газа; на фиг.6 схематичное и продольное сечение реактора Келлогг с двумя нижними слоями, модифицированными в соответствии с изобретением в слои, имеющие по существу радиально направленный внутрь поток газа, и снабженными сверху закрытыми диафрагмами. Figure 1 presents a schematic and longitudinal section of a Kellogg axial flow reactor in accordance with the prior art (a); a schematic and longitudinal section of an axial flow ICI reactor in accordance with the prior art (b); figure 2 is a schematic and longitudinal section of the Kellogg reactor of figure 1A, modified in accordance with the invention into a reactor with a substantially radially inwardly directed gas stream (a); a schematic and longitudinal section of the ICI reactor of FIG. 1 b, modified in accordance with the invention into a reactor with a substantially stream of gas radially directed inward (b); figure 3 is a schematic and longitudinal section of the Kellogg reactor of figure 1A, modified in accordance with the invention into a reactor with a substantially radially outward flow of gas (a); a schematic and longitudinal section of the ICI reactor of FIG. 1 b, modified in accordance with the invention into a reactor with a substantially radially outward flow of gas (b); in Fig.4 is a schematic and longitudinal section of the Kellogg reactor of Fig.2A, equipped with flow control (diaphragms) on top of the first two layers; figure 5 is a schematic and longitudinal section of a reactor having a higher ratio of height to diameter (for example, approximately 10), for example, for type TVA (Tennessee Valley Authority) and similar, modified in accordance with the invention in a reactor with a substantially radially directed into the gas stream; 6 is a schematic and longitudinal section of a Kellogg reactor with two lower layers modified in accordance with the invention into layers having a substantially radially inward gas flow and provided with closed diaphragms on top.

На фиг. 1, а показан обычный реактор типа Келлогг, имеющий четыре каталитических слоя с I по IV с синтез-газом FG всегда идущим в аксиальном потоке (стрелки А) и с четырьмя охлаждающими форсунками с 1 по 4 для охлаждающего газа, расположенными сверху каждого слоя I-IV. На фиг.1,б показан так называемый реактор типа ICI с одним каталитическим слоем, разделенным на три секции I, II и III двумя охлаждающими ромбами 5 и 6. Здесь и на всех других фигурах буквы и цифры обозначают следующее: 8 внутренний цилиндр; 7 - наружный выдерживающий давление корпус; 9 канал между внутренней поверхностью корпуса 7 и наружной стенкой цилиндра 8, через который проходит в основном холодный реакционный газ FG для охлаждения поверхности корпуса; 10 - общий катализатор в общей корзине с I по IV на фиг.1, и с I по III на фиг.2; при этом каждая корзина, например, на фиг.1 имеет высоту H₁, H₂ и H₃ или H₄ и наружный диаметр Di по существу равный внутреннему диаметру цилиндра 8 и внутренний диаметр De по существу равный диаметру центральной передающей газовой трубы 11; 12 бесконтактный теплообменник и 13 выход отработанных газов.In FIG. 1a, a conventional Kellogg reactor is shown, having four catalytic beds I through IV with FG synthesis gas always flowing in the axial flow (arrows A) and with four cooling nozzles 1 to 4 for cooling gas located on top of each layer I- IV. Figure 1, b shows the so-called ICI type reactor with one catalytic layer divided into three sections I, II and III by two cooling diamonds 5 and 6. Here and in all other figures, letters and numbers indicate the following: 8 inner cylinder; 7 - external pressure-resistant housing; 9 a channel between the inner surface of the housing 7 and the outer wall of the cylinder 8, through which mainly cold reaction gas FG passes to cool the surface of the housing; 10 is a common catalyst in a common basket from I to IV in figure 1, and from I to III in figure 2; each basket, for example, in FIG. 1, has a height H ₁ , H ₂ and H ₃ or H ₄ and an outer diameter Di substantially equal to the inner diameter of the cylinder 8 and an inner diameter De substantially equal to the diameter of the central transmission gas pipe 11; 12 non-contact heat exchanger and 13 exhaust gas output.

В обычном реакторе аксиального типа, например, типа Келлогг на фиг.1,а, свежий реакционный газ FG поступает через основание реактора и проходит вверх в воздушном пространстве 9 между корпусом 7 и внутренним цилиндром 8, проходит через верхний обменник газ-газ на наружной поверхности теплообменника 12 (который изнутри обтекается горячим реакционным газом (RG), возвращается вниз через кольцевой проход 14, смешивается с охлаждающим газом 1 и достигает верха первого слоя катализатора 1, проходя через него полностью в осевом направлении. Затем осевой поток, выходящий из основания первого слоя 1, смешивается с охлаждающим газом 2 и проходит через второй слой II в аксиальном направлении, в основании которого он смешивается с охлаждающим газом 3. Упомянутый охлажденный поток проходит в аксиальном направлении слой III, смешивается с охлаждающим газом 4, проходит в осевом направлении слой IV, в основании которого он собирается в виде горячего отработанного газа RG и поступает в центральную передающую трубу 11 для прохождения через центральную верхнюю часть теплообменника 12 (где происходит теплообмен со свежим газом FG') и затем удаляется через выпускное отверстие 13. In a conventional axial type reactor, for example, the Kellogg type in FIG. 1a, the fresh reaction gas FG enters through the base of the reactor and passes upward in the air space 9 between the vessel 7 and the inner cylinder 8, passes through the upper gas-gas exchanger on the outer surface heat exchanger 12 (which is internally flushed with hot reaction gas (RG), returns down through the annular passage 14, mixes with cooling gas 1 and reaches the top of the first catalyst bed 1, passing through it completely in the axial direction. Then axial the stream leaving the base of the first layer 1 is mixed with the cooling gas 2 and passes through the second layer II in the axial direction, at the base of which it is mixed with the cooling gas 3. The mentioned cooled stream passes in the axial direction of the layer III, is mixed with the cooling gas 4, layer IV passes in the axial direction, at the base of which it is collected in the form of hot exhaust gas RG and enters the central transfer pipe 11 to pass through the central upper part of the heat exchanger 12 (where heat changed with FG 'fresh gas), and is then removed through the outlet 13.

На фиг. 1, б показан другой обычный полностью аксиального типа реактор, отличие которого от реактора на фиг.1,а заключается в том, что охлаждающие газы Q 1 и Q 2 подаются сверху реактора через трубы 15 и 16 между слоями катализатора I, II и III с помощью ромбов 5 и 6 (эти ромбовые реакторы известны также как ICI ромбовые реакторы). Свежие газы FG подают сверху реактора, проходят вниз в воздушный канал 9, входят как газ FG в нижний теплообменник 12, затем их возвращают через передающую газовую трубу 11, на выходе из которой их направляют вниз в виде аксиального потока А, через слои катализаторов. В основании слоя III отработанный газ удаляется в виде потока RG. Описание дальнейших подробностей известных реакторов будет излишним, так как они хорошо известны любому специалисту в этой области. В основном, упомянутые обычные реакторы имеют большой перепад давлений и тем самым являются растратчиками энергии; более того, они используют низко эффективный крупно размерный (6 10 мм) синтез-катализатор. Высота Hi различных слоев I, II, III и IV в основном уменьшается от верха до основания (фиг.1,а, где H1 < H2 < H3 < H4). In FIG. 1b shows another conventional fully axial type reactor, the difference between which and the reactor in FIG. 1, a is that the cooling gases Q 1 and Q 2 are supplied from the top of the reactor through pipes 15 and 16 between the catalyst beds I, II and III c using diamonds 5 and 6 (these rhombic reactors are also known as ICI rhombic reactors). Fresh FG gases are fed from the top of the reactor, pass down into the air channel 9, enter as the FG gas into the lower heat exchanger 12, then they are returned through the transfer gas pipe 11, at the outlet of which they are directed downward in the form of axial flow A, through the catalyst beds. At the base of layer III, the exhaust gas is removed as an RG stream. A description of further details of the known reactors will be unnecessary, as they are well known to any person skilled in the art. Basically, the aforementioned conventional reactors have a large pressure drop and are thus wasteful of energy; furthermore, they use a low efficient, coarse-sized (6-10 mm) synthesis catalyst. The height Hi of the various layers I, II, III and IV generally decreases from the top to the base (Fig. 1a, where H1 <H2 <H3 <H4).

Вышеупомянутые и другие недостатки устраняются в соответствии с изобретением путем модификации цилиндра 8 и содержащихся в нем корзин катализаторов I, II, III и IV с целью получения в основном радиального потока для использования небольшого размера катализатора (1,5 3 мм), который более эффективный, чем крупноразмерный в поддержании низкого перепада давлений. The above and other disadvantages are eliminated in accordance with the invention by modifying the cylinder 8 and the baskets of catalysts I, II, III and IV contained therein in order to obtain a substantially radial flow for using a small catalyst size (1.5-3 mm), which is more efficient, than large in maintaining a low pressure drop.

Новая система показана на фиг.2, где в соответствии с главной особенностью изобретения аксиальный поток изменен (в этом случае во всех слоях) на в основном радиальный поток, предпочтительно и преимущественно на незначительный аксиальный поток и главный радиальный поток. В связи с этим, каждая корзина катализатора разграничивается с помощью внутренней по существу перфорированной стенки 17, имеющей диаметр De', который больше, чем диаметр Де передающей трубы 11, и наружной по существу перфорированной стенкой 18, имеющий диаметр Д'i, который меньше, чем внутренний диаметр Дi цилиндра 8. Кроме того, каждая модифицированная корзина снабжена закрытым основанием 19. На фиг. 2,а показана первая конструкция, в которой наружная стенка 18 выполнена перфорированной по всей высоте Hi катализаторной корзины и имеет постоянный диаметр D'i на всей упомянутой высоте Hi. С другой стороны внутренняя стенка 17 выполнена перфорированной на значительной части H'i высоты Hi и не имеет перфораций на оставшейся части высоты Hi H'i. Это может быть достигнуто за счет сохранения постоянного диаметра Д'e стенки 17 на всей высоте H'i и его уменьшения до диаметра Де передающей трубы 11 на высоте Hi H'i. Следовательно, реакционный предварительно нагретый газ FG' в каждом каталитическом слое проходит в небольшом количестве в аксиальном направлении через небольшую неперфорированную высоту Hi H'i, где внутренняя стенка Fi практически контактирует с передающей трубой 11, а его основная часть проходит радиально главную перфорированную часть H'i, другими словами, реакционный газ разделяется на небольшой аксиальный поток А и главный радиальный поток Б. На фиг.2 радиальный поток Б является направленным внутрь, т.е. свежий газ поступает в канал между наружной стенкой 18 (диаметр D'i) и цилиндром 8 (диаметр Дi немного больше, чем Д'i) и благодаря наличию закрытого основания 19 на всей кольцевой части Д'e Дi и течет внутрь и собирается в открытом пространстве между перфорированной частью H'i (диаметр Д'e) и передающей трубой 11 (диаметр Де, который немного меньше, чем Д'e). Кольцевая часть, расположенная между диаметрами Д'e Де является открытой и оба аксиальный и радиальный потоки газа проходят через нее; из первой корзины 1 они смешиваются с охлаждающим газом 2 и проходят снова частично в аксиальном и частично в радиальном направлениях через вторую корзину II и т.д. через другие корзины III и IV. Отработанный газ, выходящий из последней корзины IV (обозначенный цифрой 5), поступает в передающую трубу 11, движется по ней вверх и удаляется из реактора сверху через выпускное отверстие 13. The new system is shown in figure 2, where in accordance with the main feature of the invention, the axial flow is changed (in this case in all layers) to a mainly radial flow, preferably and mainly to a minor axial flow and the main radial flow. In this regard, each catalyst basket is delimited using an essentially perforated wall 17 having a diameter De 'that is larger than the diameter De of the transfer pipe 11, and an outer substantially perforated wall 18 having a diameter D'i that is smaller. than the inner diameter Di of cylinder 8. In addition, each modified basket is provided with a closed base 19. In FIG. 2a, a first structure is shown in which the outer wall 18 is perforated throughout the height Hi of the catalyst basket and has a constant diameter D'i over the entire height Hi. On the other hand, the inner wall 17 is made perforated on a significant part H'i of the height Hi and has no perforations on the remaining part of the height Hi H'i. This can be achieved by maintaining a constant diameter D'e of the wall 17 at the entire height H'i and reducing it to a diameter De of the transfer pipe 11 at a height Hi H'i. Therefore, the reaction preheated gas FG 'in each catalytic bed passes in a small amount in the axial direction through a small non-perforated height Hi H'i, where the inner wall Fi is practically in contact with the transfer pipe 11, and its main part passes through the radially main perforated part H' i, in other words, the reaction gas is divided into a small axial stream A and a main radial stream B. In figure 2, the radial stream B is directed inward, i.e. fresh gas enters the channel between the outer wall 18 (diameter D'i) and cylinder 8 (diameter Di is slightly larger than D'i) and due to the presence of a closed base 19 on the entire annular part of D'e Di and flows inward and collects in the open the space between the perforated part H'i (diameter D'e) and the transfer pipe 11 (diameter De, which is slightly smaller than D'e). The annular part located between the diameters of De De is open and both axial and radial gas flows pass through it; from the first basket 1, they are mixed with cooling gas 2 and again pass partly in the axial and partly in the radial directions through the second basket II, etc. through other baskets III and IV. The exhaust gas leaving the last basket IV (indicated by the number 5) enters the transfer pipe 11, moves upward along it and is removed from the reactor from above through the outlet 13.

На фиг. 2, б те же этапы применены к реактору так называемого типа ICI. Отличие заключается в том, что здесь охлаждающие газы Q1 Q2 и свежий синтез-газ FG подают сверху реактора, а теплообменник 12 и выпускное отверстие 13 расположены в основании реактора. Кроме этих незначительных отличий, система в соответствии с настоящим изобретением предполагает те же элементы реактора по фиг.2,а, т.е. внутреннюю 17 и наружную 18 в основном перфорированные стенки, и закрытое основание 19 образует каждую катализаторную корзину I, II, III; наружную стенку 8, имеющую постоянный диаметр Д'i по всей перфорированной высоте Hi корзины, тогда как внутренняя стенка 17 имеет диаметр Д'e на всей главной перфорированной высоте H'i и диаметр Де передающей трубы 11 на оставшейся неперфорированной высоте Hi H'i. Следовательно, незначительная верхняя часть корзины (имеющая высоту Hi H'i и упомянутый меньший диаметр Де трубы 11 является неперфорированной и через нее проходит незначительный аксиальный газовый поток, тогда как через главную полностью перфорированную часть корзины, имеющую высоту H'i и кольцевую ширину D'i - D'e, проходит радиально и внутрь основной поток газа. Открытый канал между внутренней поверхностью цилиндра и наружной полностью перфорированной трубой 18 образует проход для направленного радиально внутрь невступившего в реакцию газа (поток Б), тогда как более короткий канал 21 между частью внутренней поверхности 17, имеющей диаметр D'e и передающей трубой 11, имеющей наружный диаметр De, служит в качестве сборника отработанного газа RG, проходящего радиально и внутрь через главную высоту катализаторной корзины Hi H'i. Отработанный газ RG, выходящий из основания последней корзины III, проходит через теплообменник 12 и удаляется через отверстие 13. In FIG. 2b, the same steps are applied to the so-called ICI type reactor. The difference is that here the cooling gases Q1 Q2 and fresh synthesis gas FG are fed from above the reactor, and the heat exchanger 12 and the outlet 13 are located at the base of the reactor. In addition to these minor differences, the system in accordance with the present invention assumes the same elements of the reactor of figure 2, a, i.e. the inner 17 and outer 18 are basically perforated walls, and the closed base 19 forms each catalyst basket I, II, III; an outer wall 8 having a constant diameter D'i over the entire perforated height Hi of the basket, while an inner wall 17 has a diameter D'e over the entire main perforated height H'i and a diameter De of the transfer pipe 11 at the remaining non-perforated height Hi H'i. Therefore, the insignificant upper part of the basket (having a height Hi H'i and the mentioned smaller diameter De of the pipe 11 is non-perforated and a small axial gas flow passes through it, while through the main fully perforated part of the basket having a height H'i and an annular width D ' i - D'e, the main gas flow passes radially and inward. The open channel between the inner surface of the cylinder and the outer fully perforated pipe 18 forms a passage for the unreacted gas directed radially inward (stream B), while a shorter channel 21 between a part of the inner surface 17 having a diameter D'e and a transfer pipe 11 having an outer diameter De serves as an exhaust gas collector RG passing radially and inward through the main height of the catalyst basket Hi H'i. The exhaust gas RG exiting the base of the last basket III passes through the heat exchanger 12 and is removed through the opening 13.

На фиг. 3 показаны воплощения с направленным наружу потоком, в который внутренняя стенка 17 выполнена перфорированной на всей высоте Hi и имеет постоянный диаметр D'e (который несколько больше, чем диаметр De передающей трубы 11), тогда как наружная стенка 18 выполнена перфорированной на высоте H'i, имеющей диаметр D'i и не имеет перфораций на высоте Hi H'i, которая имеет диаметр Di цилиндра 8. Нижнее закрытое основание 19 имеет теперь кольцевую ширину, простирающуюся от диаметра De передающей трубы 11 до диаметра D'i перфорированной высоты H'i стенки 18. В то время как на фиг.2 основание 19 герметично соединено с внутренней поверхностью цилиндра 8, в реакторах с наружным потоком газа на фиг.3 оно герметизировано относительно наружной поверхности передающей трубы 11. На фиг.3,а кольцевое уплотнение основания 19 относительно трубы 11 обозначено 22. Как и на фиг.2,а, свежий газ FG подается снизу, проходит вверх в воздушное пространство 9 и затем на наружную поверхность теплообменника 12 сталкивается в аксиальном направлении с открытой верхней плоскостью 23 первой корзины катализатора 1 и затем движется в аксиальном направлении на часть Hi H'i, обозначенную 24 (поток А). Свежий газ FG также поступает в открытый канал между трубой 11 и стенкой 17 и движется радиально наружу (поток Б) через главную нижнюю часть H'i каждой корзины с последующим его сбором в виде отработанного газа (поток RG) в открытом пространстве между внутренней стенкой цилиндра и наружной частично перфорированной стенкой 18. Упомянутый поток RG воздействует снова в аксиальном направлении на следующую корзину катализатора, проходит ее в аксиальном направлении на незначительную часть 24, а затем идет радиально наружу на главную часть Hi H'i для его сбора в основании реактора и удаления через отверстие 13. На фиг.3,а теплообменник 12 и выпускное отверстие 13 для газа расположены на верху реактора, тогда как на фиг.3,б теплообменник 12 и выпускное отверстие 13 находятся в основании реактора. In FIG. 3 shows outward flow embodiments in which the inner wall 17 is perforated at the entire height Hi and has a constant diameter D'e (which is slightly larger than the diameter De of the transfer pipe 11), while the outer wall 18 is perforated at a height H ' i, having a diameter D'i and having no perforations at a height Hi H'i, which has a diameter Di of cylinder 8. The lower closed base 19 now has an annular width extending from the diameter De of the transfer pipe 11 to the diameter D'i of the perforated height H ' i of the wall 18. While in Fig.2, the base 19 is hermetically connected to the inner surface of the cylinder 8, in reactors with an external gas flow in Fig.3 it is sealed relative to the outer surface of the transfer pipe 11. In Fig.3, and the O-ring of the base 19 relative to the pipe 11 is indicated 22. As and in FIG. 2a, fresh gas FG is supplied from below, passes upward into the air space 9, and then on the outer surface of the heat exchanger 12 collides in the axial direction with the open upper plane 23 of the first catalyst basket 1 and then moves axially on board to the part Hi H'i designated 24 (stream A). Fresh gas FG also enters the open channel between the pipe 11 and the wall 17 and moves radially outward (stream B) through the main lower part H'i of each basket with its subsequent collection in the form of exhaust gas (stream RG) in the open space between the inner wall of the cylinder and the outer partly perforated wall 18. The aforementioned flow RG acts again in the axial direction on the next catalyst basket, passes in the axial direction on the minor part 24, and then goes radially outward on the main part Hi H'i for its collection ora at the base of the reactor and removal through the hole 13. In figure 3, and the heat exchanger 12 and the gas outlet 13 are located on the top of the reactor, while in figure 3, b the heat exchanger 12 and the outlet 13 are located in the base of the reactor.

На фиг. 4 снова показана конструкция по фиг.2,а, снабженная регулятором потока 25 (диафрагмой) на верхних открытых поверхностях первых двух корзин I и II. Вообще соотношение аксиально/радиального потоков зависит только от отношения между неперфорированной Hi H'i и перфорированной H/i высотами. Однако, в данном случае на верхних двух корзинах аксиальные потоки (AI) регулируются также диафрагмой 25. Предпочтительно, регулятор осевого потока (редуктор) представляет собой диафрагму с отверстиями различных размеров и формы, например, отверстия, имеющие различные диаметры, увеличивающиеся в радиальном направлении изнутри наружу слоя (или наоборот). Упомянутые диафрагмы могут располагаться непосредственно на верхних поверхностях слоев катализаторов, а соотношение аксиального потока к радиальному в различных слоях может поддерживаться в основном постоянным в диапазоне от 0,02 до 0,2 (несмотря на различие в высотах Н1, Н2, Н3, Н4 различных слоев). Более того, вместо или в дополнение к упомянутым диафрагмам может осуществляться размерный градиент катализатора, т.е. может использоваться верхний гранулированный слой, имеющий значительно меньший размер, чем нижние слои общего слоя, а толщина каждого слоя катализатора предпочтительно уменьшается изнутри наружу в радиальном направлении слоя (или наоборот). В другой конструкции вместо перфорированной уменьшающей давление диафрагмы может применяться закрытая диафрагма, располагающаяся в ряде слоев катализатора. In FIG. 4 again shows the construction of FIG. 2, a, equipped with a flow regulator 25 (diaphragm) on the upper open surfaces of the first two baskets I and II. In general, the axial / radial flow ratio depends only on the relationship between the unperforated Hi H'i and the perforated H / i heights. However, in this case, on the upper two baskets, the axial flows (AI) are also controlled by the diaphragm 25. Preferably, the axial flow regulator (reducer) is a diaphragm with holes of various sizes and shapes, for example, holes having different diameters increasing in the radial direction from the inside outward layer (or vice versa). The mentioned diaphragms can be located directly on the upper surfaces of the catalyst layers, and the ratio of axial to radial flow in different layers can be maintained basically constant in the range from 0.02 to 0.2 (despite the difference in the heights of H1, H2, H3, H4 of different layers ) Moreover, instead of or in addition to the diaphragms mentioned, a dimensional gradient of the catalyst can be carried out, i.e. an upper granular layer having a significantly smaller size than the lower layers of the common layer can be used, and the thickness of each catalyst layer is preferably reduced from the inside out to the radial direction of the layer (or vice versa). In another design, instead of a perforated pressure reducing diaphragm, a closed diaphragm located in a number of catalyst layers can be used.

На фиг. 6 показана конкретная конструкция, в которой, по меньшей мере, один слой катализатора, например, два слоя I и II оставлены немодифицированными, как, например, на фиг.1,а (полностью аксиальный поток), тогда как по меньшей мере слой III, например, модифицирован в слой аксиально-радиального потока, имеющий частично открытую диафрагму 25 (фиг.4) и, по меньшей мере, слой IV преобразован в корзину полностью радиального потока с помощью полностью закрытой диафрагмы 26. В последней корзине IV обе стенки 18 и 17 выполнены перфорированными по всей их высоте Hi, тогда как стенка 18 корзины III перфорирована на всей высоте Hi, а стенка 17 имеет перфорации на участке Hi H'i. Немодифицированный аксиального потока слой (слои) I и возможно II являются теми, что находятся в верхней части реактора, т.е. корзины с очень маленькой высотой Н1 и Н2 (соответственно фиг.1,а) и это при очень низком перепаде давлений. In FIG. 6 shows a specific construction in which at least one catalyst layer, for example, two layers I and II, is left unmodified, as, for example, in FIG. 1, a (fully axial flow), while at least layer III, for example, modified into an axial radial flow layer having a partially open diaphragm 25 (FIG. 4) and at least layer IV is converted into a completely radial flow basket using a completely closed diaphragm 26. In the last basket IV, both walls 18 and 17 made perforated over their entire height Hi, then as the wall 18 of the basket III is perforated at the entire height Hi, and the wall 17 has perforations in the portion Hi H'i. Unmodified axial flow layer (s) I and possibly II are those located in the upper part of the reactor, i.e. baskets with a very small height H1 and H2 (respectively, figure 1, a) and this at a very low pressure drop.

На фиг.5 показано, что несмотря на то, что система в соответствии с изобретением предпочтительно используется на реакторах с соотношением диаметра к высоте D/H меньше 10, она тем не менее применена к реакторам с соотношением больше 10. На фиг.5 показан реактор так называемого типа TVA (Tennessee Valley Authority) и не требует дальнейших объяснений. Figure 5 shows that although the system in accordance with the invention is preferably used in reactors with a diameter to height ratio D / H of less than 10, it is nevertheless applied to reactors with a ratio of greater than 10. Figure 5 shows the reactor the so-called type of TVA (Tennessee Valley Authority) and does not require further explanation.

Пример 1 (Сравнение). Типичными характеристиками, которые могут быть получены с помощью реактора Келлогг из четырех адиабатических слоев и трех промежуточных охлаждений (фиг.1) являются
Производительность (х метрических т в д) 1090^xМТД NH 3
Входное давление реактора 155 бар абсолют.Example 1 (Comparison). Typical characteristics that can be obtained using the Kellogg reactor of four adiabatic layers and three intermediate cooling (figure 1) are
Productivity (x metric t in d) 1090 ^x MTD NH 3
The inlet pressure of the reactor is 155 bar absolute.

Входной поток реактора (включая охлаждение) 28378 кмоль/ч
Содержание NH 3 на входе реактора 2 моль
Содержание NH 3 на выходе реактора 12,58 моль
ΔP реактора 3,8 бар
Пример 2. Характеристики, которые могут быть получены при модификации реактора в соответствии с настоящим изобретением (фиг.2,а, 3а, 4).Reactor inlet stream (including cooling) 28378 kmol / h
The content of NH 3 at the inlet of the reactor 2 mol
The content of NH 3 at the outlet of the reactor 12.58 mol
ΔP reactor 3.8 bar
Example 2. Characteristics that can be obtained by modifying the reactor in accordance with the present invention (Fig.2, a, 3a, 4).

Цилиндр реактора был модернизирован так, чтобы получить аксиально-радиальный реактор с четырьмя небольшого размера (1,5 3 мм) слоями катализатора и тремя промежуточными охлаждениями. The cylinder of the reactor was modernized so as to obtain an axial radial reactor with four small sizes (1.5 to 3 mm) of the catalyst layers and three intermediate cooling.

Характеристики могут быть представлены следующим образом:
Производительность 1090 МТД NH 3
Входное давление реактора 155 бар абсолют.Characteristics can be represented as follows:
Productivity 1090 MTD NH 3
The inlet pressure of the reactor is 155 bar absolute.

Входной поток реактора (включая охлаждение) 22378 кмоль/ч
Содержание NH 3 на входе реактора 2 моль
Содержание NH 3 на выходе реактора 15,8
ΔP реактора 1,8 бар
Пример 3 (Сравнение). Типичными характеристиками, которые могут быть получены с помощью реактора ICI, имеющего три адиабатических слоя и два промежуточных охлаждения, как показано на фиг.1,б, являются:
Производительность 1200 МТД NH 3
Входное давление реактора 238 бар абсолют.Reactor inlet stream (including cooling) 22378 kmol / h
The content of NH 3 at the inlet of the reactor 2 mol
The content of NH 3 at the outlet of the reactor 15.8
ΔP reactor 1.8 bar
Example 3 (Comparison). Typical characteristics that can be obtained using an ICI reactor having three adiabatic layers and two intermediate cooling, as shown in figure 1, b, are:
Productivity 1200 MTD NH 3
Reactor inlet pressure 238 bar absolute

Входной поток реактора (включая охлаждение) 28434 кмоль/ч
Содержание NH 3 на входе реактора 3 моль
Содержание NH 3 на выходе реактора 14,82 моль
Р реактора 10 бар
Температура охлаждающего газа 150^oC
Пример 4. Характеристики реактора из примера 3, модифицированного в соответствии с изобретением (фиг.2,б и 3,б).Reactor inlet stream (including cooling) 28434 kmol / h
The content of NH 3 at the inlet of the reactor 3 mol
The content of NH 3 at the outlet of the reactor 14.82 mol
P reactor 10 bar
Cooling gas temperature 150 ^o C
Example 4. Characteristics of the reactor of example 3, modified in accordance with the invention (Fig.2, b and 3, b).

Цилиндр реактора был модифицирован для получения аксиально-радиального реактора с тремя слоями катализатора небольшого размера (1,5 3 мм) и с двумя промежуточными охлаждениями. The reactor cylinder was modified to produce an axial-radial reactor with three small catalyst beds (1.5–3 mm) and with two intercoolers.

Характеристики могут быть представлены в следующем виде:
Производительность 1200 МТД NH 3
Входное давление реактора 238 бар абсолют.Characteristics can be presented as follows:
Productivity 1200 MTD NH 3
Reactor inlet pressure 238 bar absolute

Входной поток реактора (включая охлаждение) 22884 кмоль/ч
Содержание NH 3 на входе реактора 3 моль
Содержание NH 3 на выходе реактора 18,16 моль
ΔP реактора 2 баркReactor inlet stream (including cooling) 22884 kmol / h
The content of NH 3 at the inlet of the reactor 3 mol
The content of NH 3 at the outlet of the reactor 18.16 mol
ΔP reactor 2 bark

Claims

1. A method of modifying an axial-type reactor for heterogeneous synthesis into an axial-radial or radial-type reactor, the axial-type reactor comprising an outer cylindrical shell, an axially arranged transmitting gas pipe, an inner cylinder containing a granular catalyst housed in one or more layers defined by the sections of the outer wall of the cylinder, the portion of the inner wall of the cylinder of the axially located transmitting pipe and the base, and the upper The surface of the layers is open for fresh synthesis gas, which provides for the extraction and replacement of the catalytic layers with conversion in place of the reactor into an axial-radial or radial type reactor as follows: in at least one catalytic layer inside and near the inner cylinder, they are mainly perforated height, a wall with a diameter smaller than the diameter of the inner cylinder, around the axially located transmitting gas pipe is placed inside, mainly perforated in height with tenka with a diameter smaller than the diameter of the outer wall and larger than the diameter of the axially located transmitting gas pipe, and perform a round sealed base at the lower end of at least one catalyst layer, while at least a smaller part of at least one of the inner and outer walls are solid, without perforations.

2. The method according to p. 1, characterized in that the synthesis gas stream is divided into a radial stream along the perforated main section and an axial stream along the upper minor unperforated section of at least one of the said inner and outer walls.

3. The method according to p. 1, characterized in that the upper minor non-perforated portion is placed on the inner wall to collect synthesis gas after passing through the catalyst layer in the annular zone located between the axially located transmitting gas pipe and the main perforated portion of the inner wall.

4. The method according to p. 1, characterized in that the upper minor non-perforated section is placed on the outer wall, the main perforated part of which forms an annular channel with the inner surface of the cylinder for collecting synthesis gas, which crosses the catalyst layer.

5. The method according to p. 1, characterized in that the height of the main perforated section is adjusted in accordance with the height of at least one catalyst layer to achieve the optimal ratio of axial flow and radial flow in each layer.

6. The method according to p. 5, characterized in that in at least one catalyst layer the ratio of axial and radial flows is controlled by a diaphragm to reduce the upper open section of the layer.

7. The method according to p. 6, characterized in that the diaphragm is provided with holes that have different sections, increasing radially from inside to the outside of the layer or vice versa, while the diaphragm is placed on the upper surface of at least one catalyst layer with a ratio of axial and radial fluxes range from 0.02 to 0.2.

8. The method according to p. 6, characterized in that instead of or in addition to the diaphragm in the upper zone of at least one catalyst layer, a granular catalyst layer is provided that has a smaller open section than the catalyst in the catalytic layer, and the thickness of the granular catalyst layer decreases radially across the layer or vice versa.

9. The method according to PP. 1 to 8, characterized in that in the upper part of at least one catalyst layer set a closed diaphragm to reduce the area of the specified upper part of the layer.

10. The method according to PP. 1 to 9, characterized in that they convert in place a reactor with a diameter to height ratio of less than 10 for the synthesis gas to pass through at least one catalyst bed in the radial direction along the main perforated section and in the axial direction along the non-perforated minor section of the inner and outer walls.