用于执行放热或吸热反应的反应器 |
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| 申请号 | CN201621397989.5 | 申请日 | 2016-12-19 | 公开(公告)号 | CN206577737U | 公开(公告)日 | 2017-10-24 |
| 申请人 | 乔治·克劳德方法的研究开发空气股份有限公司; | 发明人 | 弗兰克·卡斯提罗-维尔他; 马丁·罗泰梅尔; 斯特凡·哈格; 林林; 克里斯托弗·德罗斯德措; | ||||
| 摘要 | 本实用新型涉及用于执行放热或吸热反应的反应器，特别是用于用至少部分地填充有催化剂的至少两个反应空间转化气体和/或液体反应介质的反应器，在反应器中布置有彼此平行布置的至少三个热传输空间，热传输空间因而至少部分地将各个反应空间彼此分离。热传输空间每一个均由至少一个热板形成，每一个热板由在边缘处以及表面上方的多个另外的 位置 处彼此连接的两 块 板构成。在操作中，反应器在至少一个轴线上的 水 平延伸大于它的竖直延伸。也设置用于反应介质的入口和出口，以便反应器被反应介质竖直地横穿。在该较小尺寸的反应器中能执行放热反应特别是MTP反应，其中具有低压 力 损失的均匀 温度 分布。除了处理之外，特别促进用新催化剂填充。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于执行放热或吸热反应的反应器(20)，所述反应器(20)包括至少两个反应空间(251至256)，在所述反应器(20)中布置有彼此平行布置的至少三个热传输空间(241至 |
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| 说明书全文 | 用于执行放热或吸热反应的反应器技术领域[0001] 本实用新型涉及用于用至少部分地填充催化剂的至少两个反应空间转化气体或者液体反应介质的反应器，该反应器形成为在反应器中设置彼此大致平行布置的至少三个热传输空间，这些热传输空间至少部分地将各个反应空间彼此分离，其中热传输空间每一个均由至少一个热板形成，并且其中每一个热板由两块板构成，所述两块板在它们的边缘处被焊接在一起，并且在所述两块板的表面上分配有同样连接这些板的多个点焊。 背景技术[0002] 在所谓的固定床反应器中执行许多典型的异相催化气相反应。在该工艺中，催化剂粒子的床(固定床)或者被涂以催化剂的载体每一个均被反应介质横穿。之后，反应流体流经热交换器，以便在反应流体进入下一催化剂床中之前至少部分地耗散所获得的反应热。可替选地，也能够通过引入用于淬火的材料流实现温度降低。通常，典型的反应器具有彼此横向的4至6个固定床。 [0003] 将使用将甲醇转化为丙烯(MTP工艺)的示例更详细地解释这些固定床反应器的构造。图1示出通常用于将甲醇转化为丙烯的反应器。经由导管13和131将甲醇供应至架空的反应器10。从反应器10起，甲醇首先在重力方向上抵达固定床111处，在该固定床111处，至少部分甲醇被转化为丙烯。随着反应放热地进行，反应热被释放，反应热在热交换器121中耗散。可替选地，也能够通过引入用于淬火的材料流实现温度降低。然而，通过添加作为淬火流的对应调节材料流(例如，甲醇)，也能够在进入随后固定床112之前实现期望温度。 [0004] 之后，氧化物(优选为甲醇)、丙烯和其它反应产物的混合物进入固定床112中。经由导管132，这里的新鲜氧化物通常被再一次供应到实际固定床的上方，由此能够附加地控制每一个固定床中的转化并且因而也控制所获得的热量。之后，在热交换器122上引导离析产物混合物。在固定床113、114、115和116以及对应的热交换器123、124、125和126以及馈送导管133、134、135和136中重复该过程。最后，经由导管14抽取产物混合物。 [0005] 在典型的MTP工厂中，每一个均设置三个这些反应器，每两个反应器都并行操作，并且第三个待机，或者正在对催化剂再生。在DE 10 027 159或还在US 2009/0124841中发现这种工厂和工艺的典型设计。在完成催化剂再生后，反应器通过再生的催化剂再次操作，而包含最长服务寿命的催化剂的反应器现在被供应到再生。因而，在典型生产线中，始终2个反应器在执行反应的操作模式中，但是这2个反应器被填充有具有不同的老化状态的催化剂。 [0006] 现在的反应构思需要约2000m3(对于约450kta丙烯的工厂生产能力)的较大反应器容积，这是由以下事实引起的：除了绝热催化剂床之外，也必须以热交换器或者淬火段的形式提供已提及的冷却区。而且，必须设置对应空间用于填充和排出催化剂。 [0007] 通常，六个固定床被布置在彼此之上，这些固定床每一个均具有20至60cm的高度。在每一个反应器中，约150Mt的催化剂被分配在这六个催化剂床上，催化剂的总量随着床增大。这意味着在第一催化剂床中将发现较少催化剂，因而在这里反应故意不能完全进行，而是受催化剂量限制。这应防止由于放热反应而太多局部产生热导致的反应的失控。通过最后的第六固定床包含最大量的催化剂的事实，能够确保甲醇被完全或者近似完全地转化。 [0008] 通常，在每一个固定床中都存在被分别填充催化剂的近似100个隔间。与本实用新型的构思(仅一个床)相比，这种工艺相对昂贵。当固定床被催化剂横穿时，应小心使得催化剂在所有隔间上都均匀接近，以便避免局部催化剂损伤。另外，也必须避免催化剂与液体接触，因为这能够导致催化剂的永久性损伤。为了调节每一个固定床中的温度，已经被部分转化的反应介质也与新鲜反应介质混合。 [0009] 此外，在反应器中必须小心使得经由固定床发生尽可能低的压力损失，以便确保对目标产物(短链烯烃，特别是丙烯)的选择性。 [0010] 如上所解释，现在用于通常多于450,000t/年的通常丙烯产量的反应器构思需要较大的反应器容积和对应的反应器直径，以便最小化压力损失。因此，不能容易将反应器设计得仍然较大，并且建造和运输也受限。 [0011] 总之，在所述工厂建造(特别是关于非常大的反应器容积和直径、反应介质的挑战性分配以及相对昂贵的催化剂处理)中非常存在改进的潜力。实用新型内容 [0012] 因此，本实用新型的目的是提供一种具有较小尺寸的反应器，在该反应器中能够执行放热反应特别是MTP反应，其中具有低压力损失的均匀温度分布是本设计的目标。除了处理之外，特别应促进用新催化剂填充。 [0013] 通过一种反应器解决该目的。 [0014] 根据本实用新型的第一方面的这种用于执行放热或吸热反应的反应器包括至少两个反应空间。在反应器中布置有彼此大致平行布置的至少三个热传输空间(在本实用新型的意义上，大致的意思是热传输空间的路线彼此最大偏离+/-20°，优选10°，特别优选5°，非常特别地优选2°)。这些热传输空间至少部分地将各个反应空间彼此分离。热传输空间每一个均由至少一个热板形成，其中每一个热板由两块板构成，所述两块板在边缘处以及表面上方的多个另外的位置处彼此连接，其特征在于：所述反应器在至少一个轴线上的水平延伸大于所述反应器的竖直延伸，并且所述反应器被用于气体和/或液体反应介质的入口以及出口竖直地横穿。 [0015] 在本实用新型的意义上，热板由两块板构成，所述两块板在它们的边缘处连接优选焊接在一起，并且在所述两块板的表面上分配有同样将两块板彼此连接的多个附加连接件(优选为点焊)。这些板能够由机器人或者机器以自动的方式且因而以非常低的价格生产。在焊接后，这些板通过液压成型(一般通过在高压下的液体中加压)而膨胀，由此在板之间获得垫状通道。 [0016] 经由热传输空间，热能能够被供应至反应以及从反应移除，其中在下文中主要将讨论放热反应，在放热反应中，相应地需要移除热能。 [0017] 现在本实用新型的主题是：在操作中，反应器在至少一个轴线上的水平延伸大于反应器的竖直延伸。这意味着反应介质的通量垂直于反应器的水平轴线延伸。热板能够被定向为在反应器内在水平轴线上彼此平行或者垂直于水平轴线。 [0018] 与先前的反应器相比，根据本实用新型的反应器中的布置被改变。设置用于反应介质的入口和出口，以便反应器被反应介质竖直地横穿。优选地实现通流，以便流动方向与重力方向成一直线。这具有在通流期间在催化剂的固定床中不能发生结构性变化的优点。 [0019] 形成为高度比宽度小的反应器的创造性设计提供多个优点。一方面，原则上能够省略具有介入的热交换器的各种固定床，而是在个别固定床内设置热板。 [0020] 另一方面，现在获得具有明显较低压力损失的尺寸，因为反应介质的流已经必须在各个反应空间的上方分开，以便穿过各个反应空间。然后，在每种情况下，反应介质都仅流经具有反应器的竖直高度的一个固定催化剂床，而非像先前惯常实施例一样流经多个固定床。在本实用新型的意义中，术语反应器容器的意思是反应器的内部的容器，该容器至少包括热板以及它们的间隙，并且在该术语中该容器至少部分地(优选完全地)填充有催化剂。反应介质的显著减小的路径长度也导致明显较低压力损失。由于反应介质的减小的路径长度，通常沿着被反应介质覆盖的路径长度的条件比反应器沿着明显较长的竖直路径被横穿的反应器设计均匀地多。这导致如下事实：在根据本实用新型的反应器中，反应控制能够明显更接近理想等温反应条件地进行，因而能够形成较少副产物和较多期望产物例如丙烯。 [0021] 此外，明显地简化了催化剂的更换，因为这里必须更换较少床优选一个床，而非惯常例如在MTP工艺中的6个固定床。此外，反应器具有明显较小的直径，由此极大地简化了运输和建造。 [0022] 最后，这种反应器具有下列优点，即它允许用于较大和较小生产量的非常简单的设计，如从临界量为至少形成10个热传输空间的10个热板，必须假定在每一个反应空间中的反应条件都相同，因而能够通过基于期望产物的量的简单乘法直接计算反应空间的数目。同时，也可行的是长到最终制作转化较小量的反应器，使得该反应器比已经要求特定最小尺寸的先前反应器相比特别是对小工厂而言还更方便。特别是对于从可再生原材料产生甲醇的途径(必然将导致甲醇的进一步处理的分散化)，这种构思非常有前途。原则上，能够通过这种构思实现小于100kt丙烯/年的产量。 [0023] 而且，通过仅一个固定床，所谓的汽蒸(即以蒸汽预处理催化剂)被极大地简化，因为仍必须处理仅一个固定床，因而较好控制在汽蒸操作期间的温度分布是可能的。 [0024] 反应器尺寸优选地被设计使得：人能够没有任何问题地在其中工作，并且所有零件容易够到。这特别简化了维护工作。然而，特别用于小生产产量的较小反应器尺寸也是可行的。 [0025] 根据本实用新型的第二方面的反应器基于第一方面的反应器，其特征在于所述反应空间竖直地延伸超过所述热传输空间的所述延伸。当反应空间沿热传输空间的延伸竖直地延伸时是优选的。在实践中，这意味着：在反应器的下部(即操作离地的表面最近的区域)中排他地发现固定催化剂床而无热板，从而反应在这里绝热地进行。因为这是反应介质已经大部分被转化的区域(因为反应介质已经沿最长路径长度竖直地流经固定催化剂床)，所以在这一点处由于绝热反应条件能够实现转化的完成。 [0026] 根据本实用新型的第三方面的反应器基于第一或第二方面的反应器，其特征在于所述板所连接的所述另外的位置位于直线上，其中各个位置彼此在一条直线上的距离每一个始终是相同距离d3，并且其中所述直线彼此始终具有相同距离d5。也发现当热板的附加连接件优选点焊位于直线上时有利，其中直线由如下事实限定：相应的相邻焊点位于直线上。优选地，位于直线上的各个点彼此的距离始终是相同距离d3，并且直线彼此始终具有相同距离d5，即平行地延伸。当各直线上的点被布置成彼此偏移以便直线仅在一个维度内被发现时是特别优选的。这产生同样地确保用于最优热交换并且因而在整个热板上的均匀温度的足够通道的系统。 [0027] 根据本实用新型的第四方面的反应器基于第一或第二方面的反应器，其特征在于：在所述位置之间，所述热板具有垫状通道，其中所述两块板彼此的最大距离是距离d2，并且两个相邻热板之间的距离d1大于d2，并且所述距离d1小于所述距离d2的100倍。在特别优选实施例中，热板包括在附加连接件优选为点焊之间的已提及的垫状通道，在这些通道中，所述两块板彼此的最大距离是距离d2。同时，两个相邻热板之间的距离被称为d1。根据本实用新型，两个相邻的热表面之间并且因此该反应空间的距离d1始终大于d2(即热板的在两个附加连接件优选为点焊之间的最大扩展)。同时，距离d1始终小于距离d2的一百倍。因此，本实用新型的一个方面是：特别是当这两个几何参数被对应地适应性修改时，能够确保已提及的有利的等温反应控制。 [0028] 根据本实用新型的第五方面的反应器基于第四方面的反应器，其特征在于所述距离d1处于1.5*d2与10*d2之间，且/或所述距离d3大于所述距离d2。当该距离并且因而反应空间的宽度d1处于d2的1.5倍与d2的10倍之间时是特别优选的。非常特别是对于从甲醇生产丙烯，这导致最优反应控制，其中能够排除固定催化剂床中的热点正如太冷以致根本不发生反应或者甚至发生甲醇的冷凝的点。 [0029] 根据本实用新型的第六方面的反应器基于第一或第二方面的反应器，其特征在于所述反应器还包括被连接到所述至少两个反应空间的催化剂移除装置。这种催化剂移除装置例如能够被设计使得能够由折叠机构开启催化剂的支撑表面，以便催化剂落下。另一特别节省空间的设计规定：将催化剂的支撑表面划分成至少两部分，并在轨道上支撑催化剂，以便支撑表面的每一部分都能够被推到相应的另一部分的下方，因而催化剂通过重力落下。 [0030] 此外，本申请的特别性在于热板被设计使得它们适合引导熔盐。除了关于温度分布的优化引导之外，热板中的通道还被构造使得：在停机或者退役的情况下，确保借助于重力几乎完全排空热板中的空腔。因而在设备的冷却后热板中不留有固化的盐，并且减小热板受损的风险。因此也对应地促进再服役。利用熔盐具有如下优点：与惯常使用高压蒸汽作为热传输介质相比，热板的壁厚能够明显较小，因为压力负荷对应地较低。热传递由此再次被强有力地改善。在热板内诸如在熔盐的使用中处于低压力，将优选选择在0.5与1.5mm/板之间的壁厚(热板由2块板构成)——出于建造的原因，一些制造商优选不低于1mm。在具有高压力的系统中，将宁可使用在1.5与3mm之间的壁厚——几乎不大于3mm是可行的，因为板不再能够对应地变形，但是这里通过3mm设计，已经能够实现明显高于100bar的压力。 [0031] 此外，也能利用高压蒸汽作为热传输介质，当使用热板时常常如此。这种高压蒸汽具有上至100bar的压力，因此具有对应的热容量。较大的工厂综合体通常构造有具有不同压力(高、中和低压蒸汽)的蒸汽系统，这些蒸汽系统适合在各个工厂构件之间传导能量，并且其中部分地从所产生的蒸汽得到电力。因此，特别是在工厂综合体中，将根据本实用新型的反应器类型引入这种高压蒸汽系统中是可推荐的。 [0032] 根据本实用新型的第七方面的反应器基于第一或第二方面的反应器，其特征在于所述反应空间被填充有催化剂床，其中对于每m3的催化剂床，所述反应器包括至少一个热板，且/或每m3的催化剂床具有至少10m2的冷却表面。填充有催化剂床的反应空间和相关联的热传输空间被定尺寸，以便对于每立方米的催化剂，反应器包括至少一个热板，且/或每立方米的催化剂床具有至少10m2的冷却表面，其中冷却表面直接构成热板的两块板中的一块板的表面。这导致关于所使用的热板的总量的惊人简化相关性。 [0033] 根据本实用新型的第八方面的反应器基于第一或第二方面的反应器，其特征在于：在所述至少三个热传输空间中的至少一个热传输空间中，设置从一个反应空间至另一反应空间的附加通路开口。在各个热板中，例如通过热板内的孔，从一个反应空间至另一反应空间设置通路开口，其中所述两块板通过在这些孔处的圆形焊接彼此紧密连接。通过这些附加开口，反应介质能够经由反应空间混合，由此能够因此进一步增加产物的均一性。 [0034] 根据本实用新型的第九方面的反应器基于第一或第二方面的反应器，其特征在于反应器包括气体分配装置，所述气体分配装置被连接到所有反应空间。该气体分配装置将反应介质均匀地分配在所有反应空间上。这种分配器的气体分配装置也能够是分配室，多个开口(所述多个开口例如也能够被设计为狭槽，这些狭槽例如沿着或者横向于水平反应器轴线延伸)或者喷嘴使反应介质从该分配室流入反应器的反应空间中，由此能够实现在所有反应空间上的非常均匀的分配。同样也可行的是：不通过分配室，经由在反应空间的上方的喷嘴直接引入反应介质，从这些喷嘴将反应介质分配在各个反应空间中。原则上，可行的是：用较大或较小的喷嘴量以及对应的连接阀和管操作，或者然而将各个喷嘴和相关联的装备设计地较大。大喷嘴数目具有如下优点：在分配的意义上，能够以最优方式尽可能均匀地实现反应介质的分配，并且关于不同反应空间中的不同接近流率，较高的灵活性也是可能的。 [0035] 也能够通过对应的格栅或者另一装置将催化剂部分地放置在反应空间内。这具有能够将载体结构并入的优点，载体结构也能够与催化剂一起再次被从反应空间移除。 [0036] 也有利的是：在催化剂的上方施加网和/或惰性材料，以便将催化剂放置在与反应介质的入流面对的那个区域中，特别是在还未提供热传输介质或者这种入流刚开始但是热耗散降低的点处。因此能够附加地保护催化剂。 [0037] 此外，也可行的是：也与催化剂床一起引入惰性材料，以便减小床中的催化剂密度，因而也降低局部反应率。也可设想非均一催化剂床，通过该非均一催化剂床，能够附加地影响局部反应率。 [0038] 本申请还涉及一种在反应器中转化气体或液体反应介质的工艺。这种反应器包括至少部分地填充有催化剂的被反应介质横穿的至少两个反应空间。反应空间由彼此大致平行布置的至少三个热传输空间形成，其中热传输介质流经热传输空间。 [0039] 每一个热传输空间由至少一个热板构成，其中每一个热板继而由两块板构成，所述两块板在它们的边缘处被焊接在一起，并且在所述两块板的表面上分配同样连接这些板的多个点焊。 [0040] 反应介质竖直地(优选地在重力方向上)流经反应器，并且反应器的在至少一个轴线上的水平延伸大于反应器的竖直延伸。这提供了显然简化了催化剂的加载和卸载的优点。 [0041] 此外，由于整体的较窄直径，反应器本身也容易处理得多。也可设想以相对于当前工厂产量大小减小的100-250kt/年或也更小的产量的反应器将甲醇转化为丙烯的示例。 [0042] 因而决定性的是：非常均一的流接近催化剂床，实现等温反应控制，并且同时压力损失比在传统的反应控制的情况中低。 [0043] 优选地，热传输介质被以并流引导至反应介质。这具有如下优点：反应介质和热传输介质之间的最大温差发生在反应介质进入反应空间的区域中，在该区域，在放热反应的情况下，局部地存在最高转化度并且因而也存在热的最大发展。 [0044] 然而，也可行的是以逆流或者甚至以交叉流(取决于能够相对于反应介质的流动方向竖直地和水平地定向的热板的布置)供应热传输介质，因为以这种方式通常能够产生较均一的温度分布。 [0045] 此外，能够使用呈液体或气体形式的任何形式的热传输介质。由于液体热传输介质的通常较高的热容量，所以通常优选液体热传输介质，非常优选在热板内蒸发的介质，在热板处，由于附加需要的蒸发焓，甚至更等温的反应控制是可能的。 [0046] 优选地，反应空间的各个区域绝热地操作，其中能够进一步增加转化。 [0047] 最后，在一个实施例中：在根据本实用新型的反应器中执行的工艺是至少部分将甲醇转化为丙烯，该工艺代表固定床中的典型反应，用先前的反应器布置，这种反应需要具有相关缺点的非常大的反应器。 [0048] 能够从对附图和示例的下列说明获得本实用新型的进一步特征、优点和可能的应用。所述和/或所示的所有特征都与它们在权利要求中的包含物或者它们的逆参考独立地本身或者以任何组合形成本实用新型的主题。 附图说明[0049] 在附图中： [0050] 图1示出传统的多级固定床反应器的构造， [0051] 图2示出根据本实用新型的反应器的构造，并且 [0052] 图3a和图3b示出所使用的热板的构造。 [0053] 附图标记列表： [0054] 10 根据现有技术的反应器 [0055] 111-116 固定床 [0056] 121-126 热交换器 [0057] 13、131-136 甲醇馈送导管 [0058] 14 产物排出导管 [0059] 20 根据本实用新型的反应器 [0060] 21 绝热区 [0061] 22 馈送导管 [0062] 23 分配室 [0063] 241-247 热传输空间 [0064] 24D 通路开口 [0065] 251-256 反应空间 [0066] 26 排出导管 [0067] 27 保持装置 [0068] 28 移除装置 [0069] 30 热板 [0070] 30a、30b 板 [0071] 311-319 焊点 [0072] 321、322 热传输通道 具体实施方式[0073] 已经关于现有技术讨论了图1。 [0074] 图2现在示出根据本实用新型的反应器20。经由馈送导管22，离析物诸如甲醇被引入分配室23中。多个开口(例如通往反应器20中的狭槽)从这个分配室23分支。分配室23能够被直接放置在反应器20上，或者甚至是反应器20的一部分，并且例如由隆起形成。然而，也将选择在开口和实际反应区之间的距离，以便均匀流接近反应区。 [0075] 同时，也可行的是经由喷嘴以未示出的方式将反应介质引入反应器20中。喷嘴于是被布置使得确保均匀通流。 [0076] 反应空间251至256由热传输空间241至247限定，热传输空间241至247由至少一个热板形成。如所示，反应空间251至256被至少部分地填充有催化剂，反应介质诸如例如甲醇能够在催化剂上被转化。 [0077] 经由导管26抽取所获得的产物流。 [0078] 两个相邻热传输空间24n至24n+1之间的距离每一个均限定具有宽度d1的反应空间25m。作布置使得：反应介质首先竖直地从顶至底流经反应空间251至256，并且在下绝热区21中，反应空间不被各个热传输空间241至247彼此分离。在这个区域21中，反应绝热地进行，因为没有热耗散或热供应。在热传输空间241至247的区域中，能够采取近似等温的反应控制。 热交换器板241至247每一个也都具有至少一个未示出的入口和出口。也可行的是：以未示出的方式已经在热传输空间的上方提供催化剂，并且因而扩展反应空间。 [0079] 催化剂搁置在至少一个保持装置27诸如例如适当的格栅上。这种保持装置27能够经由移除装置28被移位或释放，以便催化剂落下并且能够容易在反应器20的底部处被移除。 [0080] 图3a示出热板30上的在形成热板的一侧的板的表面上的x-y视图。点311至319代表通过附加点焊的所谓焊点，通过这些焊点使该板与相反侧上的未示出的板连接。点311至313、314至316和317至319每一个均位于直线上，其中每一个第二直线的点都再次交替地以相应的其它尺寸位于直线上。这些直线彼此平行地延伸并且具有距离d5。 [0081] 因为热板不仅在两个重叠板的边缘处被焊接在一起，而且附加焊点311至319也位于热板上，所以在穿过热板的x-z视图中获得如图3b中所示的截面表示图。在各个点焊311至319之间形成通道321和322，通常通过压力成型(特别优选地通过内部高压成型)产生通道321和322。这样的通道321或322的直径d2描述了最大通道形式的两块板30a和30b之间的距离，而直径d4指示焊点311至319的厚度。两个焊点311至319之间的距离(也确切地对应于在一直线上的两个焊点311至319的距离)对应于d3。优选地，应用下列关系：d3>d2>d4。 [0082] 例证性实施例 [0083] 示例1 [0084] 示例1示出反应器设计中与如图1中所示的根据现有技术的反应器相比根据本实用新型的被设计成在水平面上为环形的反应器的差异。根据现有技术的反应器的数据每一个均以100％表示，而根据本实用新型的反应器被与其相关地表示。 [0085] 表1：根据现有技术的反应器和根据本实用新型的反应器的几何尺寸的比较。 [0086] [0087] 水平面中的横截面区域能够被填充为圆形，但是当然也能够为任何其它形状。决定性的是：反应器的形状提供反应介质的良好分配以及催化剂的容易处理。 [0088] 应明白，根据本实用新型的反应器的尺寸被显著减小，因为由于局部热耗散，最终能够省略非常大的热交换器。催化剂与反应器容积的比例增大几乎三倍。因此，根据本实用新型的反应器中的空间-时间产率显著提高。 [0089] 示例2 [0090] 参考通过 执行的模拟，示例2示出通过更接近等温操作的改进反应控制能够使根据本实用新型的反应器中的丙烯选择性增加至少2％。这与在反应介质的整个流动路径上存在小很多的温差的事实相关。根据现有技术的反应器的数据每一个均以100％表示，而根据本实用新型的反应器被与其相关地表示。 [0091] 表2：根据现有技术的反应器和根据本实用新型的反应器的几何尺寸的比较。 [0092]参数 现有技术 根据本实用新型的反应器 催化剂重量(t) 150 150 总催化剂床高度(m) 100％ 100％ 总温度升高(K) 100％ 约15％ 热耗散(MW) 100％ 100％ 反应器上的压力损失 100％ 约70％ 出口处的反应混合物的压力(bar) 100％ 100％ 出口处的反应混合物的温度(℃) 480℃ 480℃ 丙烯选择性(mol C-％) 65 >67 [0093] 表3示出取决于与理想反应温度的温度偏差的丙烯产率。 [0094]与最佳反应温度的平均温度偏差(K) 15 10 5 2.5 0 丙烯选择性(mol C-％) 65 67 68 68.5 69 [0095] 普通反应器系统显示约15K的偏差，因而丙烯产率为65mol C-％。对于与最佳反应温度的平均温度偏差，本新颖反应器系统将在10至0K范围内，优选在2.5至0K范围内。因此显著提高了丙烯的产率。 |
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