等温反应器转让专利
申请号 : CN201880019144.8
文献号 : CN110494210B
文献日 : 2022-03-18
发明人 : J·帕特勒 , T·哈特里亚 , P·帕克施特 , P·韦伯利 , R·K·沃拉帕里
申请人 : 联邦科学和工业研究组织
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于热化学反应的反应器,所述反应器包括:反应器壳体,所述反应器壳体具有用于将反应物接收到所述反应器中的入口和用于从所述反应器移除产物的出口;
位于所述反应器壳体内的多个反应区,所述多个反应区包括固体催化剂,在所述多个反应区中,所述反应物的至少一部分经历热化学反应并形成产物和反应物的反应混合物;
多个热交换区,所述多个热交换区包括热交换介质;
多个管,所述多个管用于容纳所述热交换介质,其中,通过所述管的壁在所述反应区和所述热交换介质之间交换热;以及一个或多个中空插入件,所述一个或多个中空插入件至少部分地延伸穿过一个或多个反应区,从而置换所述反应区中的固体催化剂并减小横跨所述反应区的温度变化,每个中空插入件包括入口和出口,所述中空插入件被构造成形成用于将所述反应物或反应混合物的一部分从所述反应器的入口或从一个反应区转移到不同的反应区的流动路径,其中,所述一个或多个中空插入件具有多边的横截面形状。
2.根据权利要求1所述的反应器,其中,所述横截面形状包括弯曲凹形线。
3.根据权利要求1所述的反应器,其中,所述横截面形状被选择成对应于所述管的总体曲率,以围绕每个管提供基本环形的空隙。
4.根据权利要求1所述的反应器,其中,所述横截面形状选自于如下:菱形、三角形、六边形、星形和具有弯曲凹形线的4边对称的形状。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,其中,所述流动路径由所述中空插入件中的至少一个纵向延伸孔限定。
6.根据权利要求5所述的反应器,其中,所述流动路径还由与所述至少一个纵向延伸孔流体连通的至少一个横向延伸孔限定。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,其中,所述中空插入件包括中空插入件部分的组件,当组装好时,这些中空插入件部分限定具有一个或多个横向延伸通道的纵向延伸通道。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,其中,所述一个或多个中空插入件通过所述固体催化剂与所述热交换区间隔开,使得所述插入件和/或热交换区之间的催化剂的量保持基本恒定。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,其中,所述一个或多个中空插入件定位成使得所述固体催化剂和最近的所述热交换区之间的最大距离减小。
10.根据权利要求9所述的反应器,其中,所述一个或多个中空插入件具有大小被设计成使得所述固体催化剂和最近的所述热交换区之间的所述最大距离减少至少10%的直径。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,其中,所述插入件的密度或数量横跨围绕所述反应器的纵向轴线的每个横截面象限是基本上恒定的。
12.根据权利要求11所述的反应器,其中,所述一个或多个中空插入件与相邻的热交换区基本上等距地间隔开。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,其中,所述插入件相对于纵向轴线以对称布置的方式设置。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,其中,至少一个所述插入件的宽度沿所述插入件的长度是恒定的。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,其中,至少一个所述插入件的宽度沿所述插入件的长度变化。
16.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,其中,至少一个所述插入件的宽度沿所述插入件的长度连续地变化。
17.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,其中,至少一个所述插入件的宽度沿所述插入件的长度以离散间隔变化。
18.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,所述反应器还包括安装在所述反应器壳体的内壁上的一个或多个壁插入件。
19.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,其中,所述插入件是导热的,所述插入件的导热率大于所述固体催化剂的导热率。
20.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,其中,所述不同的反应区位于所述中空插入件的入口的下游。
21.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,其中,所述中空插入件的所述入口和/或出口是可再密封的。
22.根据权利要求1所述的反应器,其中,至少一个插入件利用腹板构件连接到一个或多个管。
23.根据权利要求22所述的反应器,其中,所述腹板构件包括导热材料。
24.根据权利要求22或23所述的反应器,其中,所述腹板构件沿所述插入件的长度连续地延伸。
25.根据权利要求22或23所述的反应器,其中,所述腹板构件沿所述插入件的长度以离散间隔延伸。
26.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,所述反应器还包括一个或多个无反应区。
27.根据权利要求26所述的反应器,其中,所述一个或多个无反应区设置在顺序的反应区之间。
28.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,其中,所述管是纵向延伸的管。
29.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,其中,所述反应器是固定床反应器。
30.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器,其中,所述热化学反应是:由合成气体生产甲醇;
由合成气体生产费托产物;
将COx反应物甲烷化;
由合成气体生产二甲醚(DME);
生产氨;
氢化反应;或
烃重整工艺。
31.根据权利要求1所述的反应器,其中,所述横截面形状为正方形。
32.一种设计反应器的方法,所述方法包括以下步骤:A. 生成用于根据权利要求1的反应器的热化学反应器模型;
B. 沿所述反应器的纵向轴线将所述反应器分成一个或多个虚拟反应区;
C. 使用所述反应器模型来确定横跨每个所述虚拟反应区的预期温度Tvri,以与目标温度Ttarget进行比较;
D. 调整以下参数中的一个或多个:i. 所述一个或多个插入件的数量、直径、长度和/或定位;
ii. 所述一个或多个插入件的入口点和出口点;
iii. 所述反应器的每单位体积的催化剂的量;
iv. 所述催化剂相对于所述热交换区、中空插入件和/或插入件的位置;和/或v. 所述反应器内的反应物/反应混合物的空速,从而满足Tvri的标准或使Tvri的标准接近等于Ttarget;
E. 重复步骤D,直到满足所述标准。
33.根据权利要求32所述的方法,其中,所述反应器模型包括以下微分方程中的一个或多个:
反应动力学微分方程;
能量平衡微分方程;和/或
压降微分方程。
34.根据权利要求32或33所述的方法,其中,步骤D还包括调节一个或多个插入件的数量、直径、长度和/或定位。
35.根据权利要求32或33所述的方法,其中,插入件和/或中空插入件的调节长度对应于一个或多个反应区的长度。
36.根据权利要求32或33所述的方法,其中,Ttarget包括温度范围∆T。
37.根据权利要求36所述的方法,其中,所述温度范围∆T为10℃和100℃之间。
38.根据权利要求32或33所述的方法,其中,所述一个或多个反应区和/或无反应区是虚拟反应区或虚拟无反应区。
39.一种减小横跨用于热化学反应的反应器中的一个或多个反应区的温度变化的方法,其中,所述反应器包括:
反应器壳体,所述反应器壳体具有用于将反应物接收到所述反应器中的入口和用于从所述反应器移除产物的出口;
位于所述反应器壳体内的多个反应区,所述多个反应区包括固体催化剂,在所述多个反应区中,所述反应物的至少一部分经历热化学反应;
多个热交换区,所述多个热交换区包括热交换介质;以及多个管,所述多个管用于容纳所述热交换介质,其中,通过所述管的壁在所述反应区和所述热交换介质之间交换热,
所述方法包括:
引入一个或多个中空插入件,所述一个或多个中空插入件至少部分地延伸穿过一个或多个反应区,从而置换所述反应区中的固体催化剂并减小横跨所述反应区的温度变化,每个中空插入件包括入口和出口,所述中空插入件被构造成形成用于将所述反应物或反应混合物的一部分从所述反应器的入口或从一个反应区转移到不同的反应区的流动路径,其中,所述一个或多个中空插入件具有多边的横截面形状。
40.根据权利要求39所述的方法,其中,使用根据权利要求32的方法确定如下参数中的至少一个:
i. 所述一个或多个插入件的数量、直径、长度和/或定位;
ii. 所述一个或多个插入件的入口点和出口点;
iii. 所述反应器的每单位体积的催化剂的量;
iv. 所述催化剂相对于所述热交换区、中空插入件和/或插入件的位置;和/或v. 所述反应器内的反应物/反应混合物的空速。
说明书 :
等温反应器
技术领域
备和方法。
背景技术
反应都是热化学反应,即:放热反应,在该放热反应中在反应过程期间释放热;或吸热反应,
在该吸热反应中在反应过程期间吸收热。然而,一些催化反应也是高度依赖于温度的,仅在
窄的温度范围内有效地操作。
近。等温反应器通常包括多个热交换器,以在反应进行时加热或冷却反应物,从而将温度维
持在反应所需的温度范围内。例如,包括延伸穿过反应器的多个管的管式反应器可以用作
用于催化反应的等温反应器。
反应管。在替代的构造中,管式反应器可以是管冷却式反应器,在该管冷却式反应器中催化
剂放置在管之间的空隙中,并且热交换流体流过这些管。
置到催化剂处于距管最远距离的位置径向地变化,导致潜在的“热点”(或“冷点”),由此温
度可能在用于反应的最佳范围之外。热点(或相反地,冷点)的形成可能导致管冷却式反应
器的效率降低,并且潜在地导致在距离管最远的点处发生不期望的副反应。类似地,在多管
式反应器中,热点或冷点可沿着管的轴线发展,在该管的轴线处催化剂处于距管壁处发生
的热传递效应最远的点处。
物的浓度朝向反应器入口较高。
权日之前而形成现有技术基础的一部分或者是与本公开相关的领域中的公知常识。
发明内容
何元件、整体或步骤,或元件、整体或步骤的组。
空插入件包括入口和出口,中空插入件被构造成:
交换管之间交换热;以及
量。
节反应器内的温度。
内的速度分布的能力提供了改进反应器性能的能力。
热交换介质。在替代实施方式中,反应区位于壳体内,并且多个管被构造成接收用于与反应
区交换热的热交换介质。
具有比固体催化剂更高的导热率。该(多个)腹板构件可以沿着插入件的长度连续地延伸。
另选地,该(多个)腹板构件可以沿着(多个)插入件的长度以离散间隔延伸。
流动。
供这些实施方式的组合,其中一些插入件可以完全延伸穿过所述反应区或每个反应区,而
其它插入件可以部分地延伸穿过所述反应区或每个反应区。
例如,至少一个所述插入件的直径可沿插入件的长度连续地变化,或者至少一个所述插入
件的直径可沿插入件的长度以离散间隔变化。
下测量的至少10W.m .K ,更优选至少50W.m .K ,甚至更优选至少100W.m .K 的导热率。
动路径可由插入件中的至少一个纵向延伸孔限定。该流动路径还可以由与选定的反应区流
体连通的至少一个横向延伸孔和至少一个纵向延伸孔限定。另选地,至少一个插入件可包
括插入件部分的组件,当组装好时,这些插入件部分限定具有一个或多个横向延伸通道的
纵向延伸通道。
的热交换区之间的最大距离以便减小横跨至少一个反应区的温度变化的直径。例如,一个
或多个插入件具有这样的直径,该直径使得固体催化剂和最近的热交换区之间的最大距离
减小至少1%,在一些实施方式中减小至少5%,在另一些实施方式中减小至少10%。
线的每个横截面象限可以是基本上恒定的。至少一个所述插入件可以与相邻的热交换区基
本等距地间隔开。优选地,插入件相对于纵向轴线以对称布置的方式设置。
方式的组合,其中一些插入件可以延伸穿过所述反应区或每个反应区,而其它插入件可以
部分地延伸穿过所述反应区或每个反应区。
反应器可以被设计成具有增强的性能,同时与专用反应器系统相比,催化剂体积可以减小。
够针对每个反应区调节温度和/或空速。
℃之间。
分代表一个反应区,其目的是为了计算用于在不同区之间转移反应物/反应物混合物的插
入件(包括中空插入件)的数量配置。因此,虚拟区的使用在设计过程中特别有用,以确定插
入件的定位,不过虚拟区可能导致或可能不会导致每个虚拟反应区或虚拟无反应区具有不
同的反应器设计构造。
空插入件包括入口和出口,中空插入件被构造成:
应。反应器优选地用于使至少两种或甚至更优选地至少三种气态反应物反应。
和一氧化碳;或氢气和二氧化碳;或其组合。
产物。FT反应优选地根据反应式2产生烷烃,其中n优选地在10和20之间。
之外,本文所述的反应器也可用于二甲醚(DME)合成(例如由合成气)、氨合成、氢化反应和
烃重整工艺。
面的反应器,其中,至少一部分气态反应物在反应区中经历热化学反应,并且其中一个或多
个插入件至少部分地延伸穿过一个或多个反应区,从而置换反应区中的固体催化剂并减小
横跨反应区的温度变化。
附图说明
具体实施方式
质组成、步骤组或物质组成组。因此,如本文所用,单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数方
面,除非上下文清楚地另外指明。例如,提到“一”包括单个以及两个或多个;提到“一个”包
括单个以及两个或多个;提到“该”包括单个以及两个或多个等等。
仅用于例证的目的。功能等同的产品、组成物和方法明显地在本文所述的公开的范围内。
何其它元件、整体或步骤,或元件、整体或步骤的组。
于本公开的实践或测试,但合适的方法和材料描述如下。在冲突的情况下,以本说明书(包
括定义)为准。此外,材料、方法和实施例仅是说明性的,而不是限制性的。
限定反应区,包括但不限于反应器中的深度、反应器中的容积、特定的温度或压力范围,或
者通过多孔板或可渗透板来描绘一种或多种反应物(和产物)进入和离开反应区。
括:三角形(30°)或旋转三角形(60°),其中管以其中心位于等边三角形的顶点处布置;以及
正方形(90°)或旋转正方形(45°),其中管以其中心位于正方形的拐角处布置。通常,管的传
统布置既不是在规则的等边三角形上,也不是在正方形上。管布局布置中的“中点”是指或
在正方形管布局布置中的四个相邻管之间或在三角形管布局布置中的三个相邻管之间等
距地间隔开的点。
括在本文所用的催化剂材料的定义内。助催化剂、活化剂和促进催化剂的其它材料也包括
在催化剂材料的定义内。催化剂材料也可包括不促进反应而是吸附它们所暴露的混合物的
一种或多种组分的吸收剂材料。吸附剂也可具有催化特性,并且催化剂可作为吸附剂。
一种或多种反应物的入口2和用于移除热化学反应的一种或多种产物的出口3。该反应器设
置有包括固体催化剂16的至少一个反应区4a、4b、4c,在该反应区中,至少一部分反应物经
历热化学反应。设置热交换区,该热交换区被构造成随着热化学反应的进行与至少一个所
述反应区交换热。至少一个反应区4a、4b、4c或热交换区容纳在多个管14中。为了辅助加热
或冷却反应区并减少反应区中的热点或冷点的形成,设置一个或多个插入件,该插入件至
少部分地延伸穿过一个或多个反应区。
以及调节反应区和热交换区的相对分布来由此调节净热流而避免热点或冷点。
反应器,以在反应器中维持期望的温度分布。
有用于接收一种或多种反应物的入口2和用于移除热化学反应的一种或多种产物的出口3。
在该特定实施方式中,反应器设置有三个反应区4a、4b、4c和多个平行的纵向延伸的热交换
器14,在该反应区中,一种或多种反应物的至少一部分经历热化学反应。
换器14是热交换管,热交换流体(在该情况下为冷却流体)流穿该热交换管。
14之前通过热交换流体入口6流入。冷却流体相对于反应器1中的反应物的流动在逆流方向
上流过热交换管14,由此冷却流体经由热交换流体收集器8被收集,并且随后经由热交换流
体出口9流出反应器1。
多种反应物流过的剩余空间。
何机械设备。仅作为说明性实施例,这种机械设备可包括催化剂容器、保持器、筐、架或网。
类似地,任何合适的构造都可以用于催化剂材料16。例如,可以使用固定床、流化床、浆相
等。因此,催化剂材料16的尺寸和物理形式可以根据反应的类型和它们将在其中被使用的
反应区4a、4b、4c而变化。
粒。催化剂材料16a被支撑在其中具有多个开孔的支撑板5a上,以允许反应物和产物从第一
反应区4a流动到第二反应区4b。
4b、4c可以根据反应器1的要求在高度和/或体积上变化以及在催化剂材料的相对量(即催
化剂与惰性材料的比率)上变化。
积可以根据反应器所需的热传递的量而变化,例如通过改变无反应区10的高度。
热交换管14之间的空间中。
列的四个热交换器的中点处与热交换器14间隔开。这样,通过减小催化剂材料与最近的冷
却管14的最大距离,可在反应器1中的任何反应区4内提供更均匀的温度分布。
置的替代实施方式中,每个插入件11可与三个相邻热交换器14之间的中点重合。
热量。
16。
料16a、16b、16c和热交换器14之间的最大距离,从而提供横跨反应器1的更均匀的温度分
布。
不总是需要使插入件11延伸穿过每个反应区4a、4b、4c。在图2所示的替代实施方式中,插入
件11仅部分地延伸穿过第三反应区4c。在该实施方式中,插入件11延伸穿过最靠近入口2的
反应区4a、4b,并且仅部分地延伸穿过最靠近出口3的反应区4c。如将理解的,一些插入件可
延伸穿过每个反应区,而其它插入件可部分地延伸穿过反应区。
温度分布,插入件11的横截面面积(例如直径)可以沿其长度变化,如图3和图4所示。在这些
特定实施方式中,插入件11的直径沿插入件11的长度从其接近入口2的端部到其远离入口2
的端部减小。这样,催化剂材料16a、16b、16c和热交换器14之间的最大距离以及催化剂材料
的体积在最靠近入口2的反应区4a中小于在最靠近出口4的反应区4c中的催化剂材料的体
积。
直径来减小催化剂体积,也可以避免当前实践,这种当前实践利用惰性材料给催化剂提供
不同稀释以改变特定反应区中的催化剂体积。
形状和横截面面积也可以沿着反应器1的长度变化,以在反应器中的每个点处提供热传递
面积与催化剂的体积的最佳比率。将认识到,根据反应器1的要求,可以使用上述插入件11
的各种组合。插入件11的横截面形状也可以选择成改进反应物和产物穿过反应器1的流动。
件11的弯曲表面对应于管14的总体曲率,以围绕每个管14提供基本环形的空隙,这减小了
横跨反应器的温度变化。在使用中,固体插入件11和管14之间的环形空隙被催化剂材料16
占据。
14之间的插入件11减小了催化剂材料距相邻管14的表面的径向距离。根据不同放热或吸热
反应的预期的热产生/吸收速率,可以改变翅片12的尺寸和插入件11的体积以维持期望的
具体热传递面积。
度一体地连接。催化剂材料占据限定在插入件21和管23之间的空腔18。反应物流过保持在
空腔18中的催化剂材料,并在催化剂存在下反应以形成产物并释放或吸收热。在管23内,热
交换流体流过流动导管20。热交换流体将热传递到催化剂材料18或从催化剂材料18传递
热,以便在反应器内维持稳态温度分布。
径向距离与相邻内冷却管之间的距离相比增大。此外,反应器的壁表面通常不被冷却。为了
减轻在壁表面处形成热点,在图7所示的实施方式中,在反应器壳体19的内壁上还设置额外
的插入件22。如图7所示,整个反应器壳体19也可覆盖有金属护套24,额外的热传递流体流
过该金属护套24以将热传递到保持在空腔18中的催化剂材料和连接到反应器壳体19的额
外的插入件22、23和从该催化剂材料和该额外的插入件22、23传递热。
(annulus)29。由催化剂空腔25提供的体积和由冷却管提供的热传递面积可以根据公知技
术预先确定,以便在整个反应器中维持所需的具体热传递面积。
种反应物提供流动路径以绕过反应器1中的一个或多个反应区。参见图11和图12,插入件11
可设置有纵向延伸孔30,该纵向延伸孔30延伸穿过插入件11的整个长度。可以设置不同长
度的多个插入件11,使得来自入口的未反应的反应物流沿着插入件11的长度直接流动到反
应器1中的选定反应区4a、4b、4c、4d。
伸孔30和选定的反应区流体连通。这样,反应物可以经由横向延伸孔31、32流出(图14a)和
流入(图14b)插入件11,使得至少一部分反应物流可以绕过一个或多个反应区4a、4b、4c、
4d。
插入件部分11a的组件可以由反应器1中的催化剂材料支撑。或者,插入件部分11a的组件可
以在反应器1中被支撑在框架中,或者如上所述铸造在块体27内,或者可以由支撑板5a、5b、
5c支撑。
此也有助于最小化横跨反应器1的温度变化。
器壳体。
如图16所示,多个反应管14'在反应器壳体中纵向延伸。
体可以被构造成使得热交换介质流过位于反应器的一个端部处的入口,并流出位于反应器
的另一端部处的出口。热交换介质可以与流过反应器的反应物逆流地或并流地流动。
间的反应管内也可以设置一个或多个无反应区。催化剂材料也可以可选地包括相对于反应
器中发生的反应惰性的惰性材料的颗粒。
的插入件,催化剂定位在限定在插入件11的外表面和反应管14'的内表面之间的空腔中。插
入件11可以是任何合适的形状或材料。虽然示出为与反应管14'的内表面接触,但是插入件
11也可与反应管14'的内表面间隔开。例如,插入件11可以是与反应管14'同轴延伸的实心
圆柱形插入件。以上参照用于管冷却式反应器的插入件描述的任何附加特征也可适用于在
多管式反应器中使用的插入件。
以设置有延伸穿过插入件的整个长度的纵向延伸孔30。在替代实施方式中,例如图16所示,
除了设置有纵向延伸孔之外,插入件11还可设置有一个或多个横向延伸孔32,该横向延伸
孔32与纵向延伸孔30和选定的反应区流体连通。这样,反应物可以经由横向延伸孔32流出
和进入插入件11,使得至少一部分反应物流可以绕过一个或多个反应区。
用于确定用于系统的插入件的尺寸和数量的计算的实施例。
布局的四种潜在的排列类型。单元的最大数量(如图10所示)被定义为cmax。
在这种反应器中,设置反应器壳体,该反应器壳体具有用于将反应物接收到反应器中的入
口和用于从反应器移除产物的出口。该反应器包括两个或多个反应区,在该反应区中,至少
一部分反应物经历热化学反应。在一些实施方式中,例如图11、图14a和图14b所示,设置多
个分流器,以将部分反应物引导到选定的反应区,其中将至少一部分反应物引导到与至少
另一部分反应物不同的反应区。应当理解,除了上述插入件之外或者作为上述插入件的替
代,可以设置中空插入件。
个实施方式中,入口和出口的开孔尺寸可以是可调节的,以使分流器能够被调节以微调反
应器性能。微调被转移的一股流的比例的能力是有益的,因为除了反应物和反应混合物浓
度和空速变化之外,反应器设计向现实的转变仍然易于在催化剂活性或分布方面发生变
化,这在反应器的建模中不能准确地预料。因此,调节分流器内的流动速率和/或增加或减
少分流器的数量的能力提供了增加的灵活性以维持高的反应器性能。在一个实施方式中,
这些插入件的一部分或全部能够被转换成分流器。
物,由反应产生的热量沿着反应器朝向出口减少,从而降低了反应物的可用浓度。在该实施
方式内,通过分流器从反应物进料或在第一反应区内或紧接第一反应区之后转移的反应物
的比例按照体积计算优选地为反应物进料流或第一反应区的出口的至少20%、更优选地为
至少40%,甚至更优选地为至少60%。类似地,反应区内插入件的体积优选地为总反应区空
间(催化剂材料、插入件和用于反应物/反应混合物流动的空隙空间)的至少20%,更优选地
为至少40%,甚至更优选地为至少60%。
热交换介质的至少一部分以与不同于该热交换介质的至少另一部分的反应区交换热量。
催化剂,反应可以是放热的,其中在反应的过程期间释放热。或者,反应可以是吸热的,其中
在反应的过程期间吸收热。将针对放热反应进一步描述总体描述反应器1,然而,应当理解,
反应器1也可以用于吸热反应,其中热交换器14加热而不是冷却反应区4a、4b、4c。
过反应区4a、4b、4c的冷却管14从反应区4a、4b、4c消散。
的表面的径向距离而增加。相邻冷却管可以以正方形排列或三角形排列布置在管冷却式反
应器中,由此催化剂的温度在相邻冷却管的表面处降至其最低温度之前在相邻冷却管之间
的中点(即,距相邻冷却管的表面更远的距离)处达到最大值。
因此,可以减少反应器中使用的催化剂材料的体积,这继而可以减少由放热反应产生的热。
离。因此,降低了驻留在冷却管的外表面与其距冷却管的外表面的最远点处之间的催化剂
材料的温度梯度。
述反应物的至少另一部分的反应区。
合,该混合物的一部分被供给到第二反应区,其余部分经由分流器绕过第二反应区。这种模
式可以沿着反应器的长度继续,其中在最终反应区中,所有的反应物/产物气体流都被供给
到该反应区。进入和绕过任何一个反应区的气体流的比率可以根据反应器的需求而变化。
的至少一部分以与不同于所述热交换介质的至少另一部分的反应区交换热。
100%分流,来自每个阶段的流动的100%流动到随后的阶段中。对于10%分流,来自前面阶
段的出口和旁路的组合流动的10%流动到随后的阶段。
化剂的面积减少25%、50%和75%时,反应器的生产率提高。
比较,示出了在优化的反应器中温度分布和甲醇产率都得到了极大改善。
增加。
明性的而非限制性的。