CN1738677B - 用来进行放热气相反应的多区套管反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用来进行放热气相反应的多区套管反应器(2；60；90；130)，具有至少一个利用蒸发冷却工作的反应区(I)、至少一个利用循环冷却工作的反应区(II)和必要时其它的区域(III，IV)，其特征为，利用蒸发冷却工作的反应区(I)构成第一反应区，在该反应区上连接一利用蒸发冷却或利用循环冷却工作的另一反应区(II)。因此在反应进行得最剧烈的反应开始时，在可以精确地控制的温度下和尤其是在整个反应器横截面上恒定的温度下进行非常急剧的冷却，而接着在一以循环冷却工作的后续反应区内通过对载热介质总体的逆流引导可实现反应气体不断的冷却。

Description

用来进行放热气相反应的多区套管反应器
技术领域
本发明涉及一种用来进行放热气相反应的多区套管反应器。
背影技术
在DE10021986中已经设想，在具有与克服反应气体混合物点燃危险相结合的高的热效应的氧化过程中通过这样的方法实现沿反应气管的希望的温度分布，即相关管式反应器在载热介质一侧通过一隔板分成相互叠置的两个区，其中一个作为蒸发区以通过吸热蒸发的载热介质运行。原则上由EP0532325B1已知在套管反应器中的这样的运行。这里涉及到获取环氧乙烷-一种在较低的温度下进行的过程。相应地用水作为载热介质。相关反应器只包含一个唯一的反应区，一由补充输入的水流过的后冷却区连接在该反应区上。
按DE10021986A1(同上)，在下端的反应气体入口处，反应在其中最剧烈地进行的第一区用通过和向上连接在后面的蒸发区同样的载热介质循环冷却运行，这里借助于循环泵输送载热介质穿过一冷却器，而它在反应器内从气体入口处起被加热。但是在不用冷却器和循环泵也可以运行的蒸发区内强制地形成相应于第一区内的载热介质温度的恒定的载热介质温度。在蒸发区内产生的蒸汽在一分离器(蒸发滚筒)中与未蒸发的被回输到第二区的起点的载热介质分开，而蒸发的载热介质由从外部输入第一区的液态载热介质代替。
另一方面现在存在这样的过程，特别是氧化过程，例如由马来酸酐获取丁二醇或四氢呋喃的过程，但是还存在一些的氧化过程，例如制造乙酸、甲醇和环氧乙烷的过程，所述过程为了其正常地进行在任何情况下都在开始时要求非常精确地保持温度。这种温度即使采用具有极高循环量和相当高的投资及运行成本的循环冷却***也无法达到，尽管采用了所有可能的辅助措施，例如2002年12月12日的PCT申请PCT/PE02/14187中所设想的那些措施。此外反应温度太低，以致为了借助于通过冷却器生成的水蒸汽而输出热量时，由于温差小而需要巨大的冷却器面积，从而需要相应较高的投资成本。然而这样得到的蒸汽由于其低的温度和相应地低的扩张力(Spannung)而质量较差。
发明内容
这里本发明应该提供一种解决办法。因此本发明的目的是，提供一种用于放热气相反应的在较低的但是在任何情况下在开始时都可以精确保持的温度下经济地工作的套管反应器。
根据本发明，提供一种用来进行放热气相反应的多区套管反应器，其具有至少一个利用蒸发冷却工作的第一反应区、至少一个利用循环冷却工作的第二反应区和反应管束，所述反应管束在两个管底之间延伸并穿过所述第一反应区和第二反应区，其中所述反应管束由反应气体穿流通过，所述第一反应区沿反应气体的流动方向利用蒸发冷却工作，其特征为：所述第二反应区利用蒸发冷却或利用循环冷却工作的、连接于第一反应区，至少一对相互邻接的所述第一反应区和第二反应区通过一隔板相互隔开，所述隔板通过一膨胀补偿器减小径向膨胀应力地与反应器套管连接。
有利地，在利用蒸发冷却工作的相关反应区内产生的蒸汽的压力以及在所述反应区作为饱和蒸汽温度出现的载热介质温度是可以控制的。
有利地，在所述至少一个利用蒸发冷却工作的第一反应区内载热介质是水，水的蒸汽直接排入企业常用的蒸汽***中。
有利地，还设置至少一个直接连接于所述利用蒸发冷却工作的第一反应区的预热区，所述第二反应区和预热区利用同样的载热介质工作。
有利地，所述第一反应区、第二反应区和预热区的载热介质相互连通。
有利地，作为蒸汽排出的载热介质可用液态载热介质穿过与所述第一反应区连通的第二反应区和预热区中的一个来补充。
有利地，所述至少一个利用蒸发冷却工作的第一反应区与一蒸汽滚筒连接。
有利地，所述蒸汽滚筒设置在所述第一反应区的上方，在所述蒸汽滚筒和所述第一反应区之间蒸发的载热介质的循环仅通过重力进行。
有利地，可向蒸汽滚筒内输入补充作为蒸汽排出的载热介质的液态载热介质。
有利地，所述蒸汽滚筒包含一用来供给载热介质的喷入装置。
有利地，可穿过一冷却区输入补充作为蒸汽排出的载热介质的液态载热介质。
有利地，载热介质的输入通过一由循环的载热介质的支流带动的注射泵进行。
有利地，所述第一反应区和第二反应区中的至少一个具有至少一个相对于反应器套管位于内部的环形通道以输入和/或排出所述载热介质。
有利地，所述第一反应区、第二反应区和预热区中的至少一个具有至少一个相对于反应器套管位于内部的环形通道以输入和/或排出所述载热介质。
有利地，所述第一反应区、第二反应区和冷却区中的至少一个具有至少一个相对于反应器套管位于内部的环形通道以输入和/或排出所述载热介质。
有利地，可穿过一冷却区输入补充作为蒸汽排出的载热介质的液态载热介质，所述第一反应区、第二反应区、预热区和冷却区中的至少一个具有至少一个相对于反应器套管位于内部的环形通道以输入和/或排出所述载热介质。
有利地，所述环形通道环绕地朝反应器内部连续地敞开。
有利地，所述第一反应区和第二反应区中的至少一个具有至少一个包围反应器套管的环形管道以输入和/或排出载热介质，所述环形管道通过环绕分布的径向连接管接头与套管内部连通。
有利地，所述第一反应区、第二反应区和预热区中的至少一个具有至少一个包围反应器套管的环形管道以输入和/或排出载热介质，所述环形管道通过环绕分布的径向连接管接头与套管内部连通。
有利地，所述第一反应区、第二反应区和冷却区中的至少一个具有至少一个包围反应器套管的环形管道以输入和/或排出载热介质，所述环形管道通过环绕分布的径向连接管接头与套管内部连通。
有利地，可穿过一冷却区输入补充作为蒸汽排出的载热介质的液态载热介质，所述第一反应区、第二反应区、预热区和冷却区中的至少一个具有至少一个包围反应器套管的环形管道以输入和/或排出载热介质，所述环形管道通过环绕分布的径向连接管接头与套管内部连通。
有利地，至少部分所述连接管接头包含节流口。
有利地，至少一个环形管道与一位于内部的环形通道连通。
有利地，环形管道通过一连接在所述环形通道上的同样位于反应器套管内部的环形分配通道经过多个节流口与相关的位于内部的环形通道连通。
有利地，所述至少一个利用循环冷却工作的第二反应区具有一位于相关载热介质循环回路中的分支回路内的冷却器。
有利地，所述冷却器并联一可控的旁路。
有利地，至少一对相互邻接的所述第一反应区和第二反应区相互是隔热的。
有利地，至少一对相互邻接的所述第一反应区和预热区相互是隔热的。
有利地，至少一对相互邻接的所述第二反应区和冷却区相互是隔热的。
有利地，在所述第一反应区和第二反应区中的至少一个的载热介质输入端上安装一用来输入相关载热介质的预热蒸汽的输入管。
有利地，在所述第一反应区、第二反应区和预热区中的至少一个的载热介质输入端上安装一用来输入相关载热介质的预热蒸汽的输入管。
有利地，在所述第一反应区、第二反应区和冷却区中的至少一个的载热介质输入端上安装一用来输入相关载热介质的预热蒸汽的输入管。
有利地，可穿过一冷却区输入补充作为蒸汽排出的载热介质的液态载热介质，在所述第一反应区、第二反应区、预热区和冷却区中的至少一个的载热介质输入端上安装一用来输入相关载热介质的预热蒸汽的输入管。
有利地，在至少一个利用循环冷却工作的区域内载热介质流总体上看与反应气流反方向进行。
通过将第一反应区设计成蒸发区，在反应开始时，在那里可以保持可非常精确地控制的、但是尤其是即使在极高的加热表面负荷时也在整个管束横截面上完全恒定的温度。此外冷却和循环泵变得多余-这是经常需要修理和维护强度比较大的构件。所产生的蒸汽-在正常情况下是水蒸汽-可以直接提取，并且相应地具有高张力，从而在热力学方面是非常有价值的。利用其压力还可以方便地非常精确地控制其温度，从而精确地控制相关反应区内两相混合物的温度。
如果邻接的后续反应区以同样的载热介质运行，即使在这个区内载热介质压力必须保持比较大，也不需要对位于它们之间的隔板进行精确的密封，以确保在循环泵内不发生蒸发。在希望的情况下可以有意地使两个区相互连通。这样例如用于补充从第一反应区中排出的蒸汽的载热介质的输入可以通过相邻接的区进行，以便同时加热所输入的载热介质，而相关后续反应区，特别是朝反应气体出口方向的反应区，通过在那里输入的载热介质急剧地冷却。
附图说明
下面借助于附图详细说明一些实施例。附图表示：
图1以示意性的纵向剖视图表示本发明的套管反应器的一个实施形式连同连接在其上的这里仅用框图表示的构件，所述套管反应器具有一相对于反应气流的第一所谓蒸发区和一邻接的利用载热介质循环工作的后续反应区，
图2示出一类似的具有一些改变和附加的细节的套管反应器连同连接在上面的构件，其中有意使两个载热介质回路相互连通，
图3示出一与按图2的套管反应器类似的套管反应器等，但是具有一连接在第二个-即后续反应区后面的后续冷却区，在这种情况下穿过所述后续冷却区进行载热介质输入，和
图4示出一总共具有四个区的按本发明的套管反应器连同连接在上面的构件的外观图，其中第一反应区是用于所进入的反应气体的预热区，最后一个反应区是用于流出的反应气体的后续冷却区。
具体实施方式
在图1中所示的套管反应器2具有一竖立的圆柱形反应器套管4，它包围一这里由仅用虚线表示的内外边界线示出的一中空圆柱形反应管束6。反应管束6在这里密封地在两个管底8和10之间延伸。管底8和10由一这里位于上面的一用于通过管接头16和18输入和输出的反应气体的气体入口罩12和气体出口罩14覆盖，反应气体借助于位于反应管内的催化剂填充物在管束6的管内反应。为了排出这里所产生的反应热量和为了以当前过程所希望的方式控制管壁温度，反应管在反应器套管4内部由基本上是液态的载热介质环绕，载热介质向外排出被管子吸收的多余的热量。为此载热介质通常借助于一循环泵-如这里所示的循环泵20-循环流动，一方面流过反应器套管，另一方面流过一冷却器-如这里所示的冷却器22，在冷却器内由在这里散发的热量获得水蒸汽。为了能够在相关反应器或反应器区段内实现涡流状态的载热介质流以及沿管子形成希望的温度分布，以便更好地传递热量，在反应管套管4内部设置被至少大部分管穿透的相互交替的环形和盘形转向板，如这里所示的转向板24和26，然而为了在反应器横截面上形成所希望的流动分配，所述转向板在管子周围和/或管子之间具有不同横截面的流通口(所谓的支流口)，必要时所述转向板也可以用来支承管子，以防止振动。如这里所示，冷却器可以设置在一相对于包括循环泵20和反应器2的主载热介质回路的阀控制的旁路回路内，以便能够控制由冷却器输出的热量和出现在反应器内的过程温度。为了能够实现流入和流出载热介质在反应器周向上尽可能均匀的分配，载热介质输出或输入反应器通过反应器套管4上的环形通道进行。所有这些措施在目前都是常用的，以便达到所希望的过程温度控制等。为了在管子长度上实现更有效的温度控制，例如如DE-A-2201528或WO90/06807中所述的那样，通过在位于其间部位上的附加的环形通道沿管子的长度提取和/或输入循环载热介质的支流，而设置用于载热介质的绕行线路(所谓的旁路)，或者甚至借助于或多或少密封的隔板将反应器分成多个分别具有自己的载热介质循环回路的前后排列的区，这同样也是常见的。
按照本发明，现在按图1相对于穿过反应器2的反应气体的第一反应区I周蒸发冷却的方式运行，而跟在其后的第二反应区II按常见的方式以循环冷却方式工作。两个区I和II由一隔板28相互隔开。由于这种冷却***中出现的高压(例如290℃的高温水的蒸汽压力为约70bar，190℃的热水的蒸汽压力至少为15bar)，管底和反应器套管必须设计得强度比较高，而如图所示，环形通道-这里是环形通道30、32、34和36-适宜于铺设在反应器套管内部，在这里它们不会承受大的压差。相与普通环形通道不同，应地环形通道也可以连续地完全朝套管内部敞开，例如这里通过环形通道30所示的那样。
在反应区I内产生的蒸汽作为蒸汽-水混合物通过一相应地必须是大容积的上升管道38输入一设置在反应器2上方的蒸汽滚筒40，从那里蒸汽通过一包含一可无级控制的阀42的蒸汽管道44例如输送给一常规的蒸汽***。通过阀42可以非常精确地控制蒸汽压力，从而控制在整个反应区I内存在载热介质温度。在蒸汽滚筒40内被提取了其蒸汽成分的水经过下降管道46和环形通道32流回反应器套管4。在穿过管道38上升的载热介质内的蒸汽部分由于其相应地较小的比重会向上推动载热介质，由此这里循环(回路)仅通过重力保持运行。
由蒸汽滚筒40作为蒸汽排出的载热介质不断地由经过输入管48输入蒸汽滚筒的水补充。输入水可以在这里借助于部分分离的蒸汽预热，这时蒸汽冷凝。为此供给水可以用已知方式通过一喷入装置(未画出)喷入，以避免进入下降管道46的水出现局部过冷。为了实现汽相与液相的完全分离在蒸汽滚筒40内还可以放置一自带的分离器，在最简单的情况下该分离器由一块或几块挡板组成。蒸汽滚筒相应的结构形式是公知的，因此这里不需要作进一步说明。
如果隔板28是完全密封的-围绕管子的密封部例如可以通过管子在管子穿透(隔板)的区域内的扩大部实现，如在DE-A-2201528说明的那样-在希望的情况下两个反应区I和II可以利用不同的载热介质运行。但是在正常情况下选择相同的载热介质，特别是水，这样其蒸汽同样可以-必要时在节流后输送给一个企业中常见的蒸汽***。
在管底8附近，在第一反应区I内出现的蒸汽-水混合物的一部分首先用来将进入的反应气体迅速加热到反应温度。由于反应区I设计成蒸发区，在这里就可以在反应进行得最剧烈的反应开始时以非常精确的温度控制实现最佳冷却。另一方面在后续的反应区II内，即使这里用相同的载热介质工作，通过使由循环泵20输送的载热介质相应地由流过冷却器22的支流冷却，可以形成较低的温度，但也可以形成朝反应气体出口的温度下降。即使所述两个区I和II的载热介质相互连通，如下面借助于图2说明的那样，在区II内这种运行方式也是可能的。
图2示出一基本上设计成和图1中的反应器2一样的反应器60，原理上的区别是，这里有意使两个载热介质回路通过一从循环泵20的入口侧通入一上升管38的管道62相互连接，反应区I由于蒸发损失的载热介质由通过供水管64输入反应区II的载热介质循环回路的-确切地说在循环泵20前面或如虚线所示在其后面输入的载热介质补充。这里区II内的这样供给的载热介质有利于冷却，而载热介质本身以希望的方式被加热。同样在蒸汽滚筒40内也可避免大的温度差，并防止从那里经过管道46回输的载热介质的过冷。
如果这里和其它附图中出现的部件和图1中的部件一样，则它们用同样的附图标记表示。
如图2中所示，对于反应区I，在任何情况下在希望时可以由此放弃如在图1中所示的位于内部的环形通道30和32那样的环形通道，即在反应区I内向反应器套管4输入载热介质和从反应器套管4输出载热介质通过包围反应器套管的环形管道66和68进行，所述环形管道通过多个环绕分布的径向连接管接头70和72与套管内部连通。由于耐压性的原因管道66和68以及管接头70和72适宜于具有圆形的横截面。如在管接头70中所示，必要时它们可以包含节流部位73，以更精确地分配水流。
图2中还表示，为了补偿反应器套管4和管束6不同的热膨胀，隔板28如何借助于一弯曲的型材板环形的膨胀补偿器74悬置在反应器套管上，和如何可以在隔板28上设置一环形的喷液管道76，以输入蒸汽。所述喷液管道尤其是对于在反应器起动阶段但还在进入反应之前可以对反应区I进行预热是有意义的。
在反应区I内管束6的管子为了通过支承板、支承条78等支承以使其稳定而防止发生振动，但是对于载热介质的流过没有明显妨碍。按图2的反应区II的环形通道34和36分别通过多个轴向叠置的窗口80与套管内部连通，以形成希望的流动分配。
图3中的反应器90与图2中的反应器60的区别首先在于，在利用循环冷却工作的第二反应区II后面还跟有一个冷却区III。在冷却区III内不再进行所要求的反应。而是应该在这里-尤其是对灵敏的反应产品-通过迅速地降低到反应温度以下来实现反应过程的迅速结束。因此在正常情况下管子在冷却区III内也不包含催化剂填充物。所述冷却区可以填充惰性物质，尤其是当所述冷却区形成反应管直接的延续部时，或者当包含某种对于管式冷却器公知的金属或陶瓷内装构件时-例如螺旋形金属丝、陶瓷体等，以有利于形成涡旋气流。
在所示例子中冷却区III凸缘连接在反应区II上。即冷却区III的管子与反应区I和II的反应管通过两个较紧密地相邻的管底92和94隔开。因此其数量、直径和间距可以与反应管的数量、直径和间距不同，套管直径也可以是不同的。这种后续冷却器通常包含比实际的反应器少的管子。相反如果冷却区III的管子形成反应管的直接的延续部，则区II和III可以通过与隔板28类似的隔板与相互隔开。
在图3的例子中载热介质通过注射泵96输入冷却区III，在所述载热介质从冷却区到达反应区I和II的载热介质回路之前，输入的载热介质在冷却区内同时被加热。注射泵96利用可通过阀98控制的离开冷却区III的载热介质的部分量运行。在一些情况下注射泵可以取消，另一方面它也可以通过一类似于循环泵20的机械泵代替。如图所示，必要时在进入冷却区III的载热介质入口之前也可以连接一热交换器，特别是冷却器99。
与图2不同，在图3的例子中通过冷却区III输入的载热介质在循环泵20的入口侧进入区II的循环回路，例如在通向区I的管道62也连接上的位置处。然后在区II的载热介质回路内还可以看到一与冷却器22并联的可用阀控制的旁路100，如在2002年12月12日的PCT专利申请PCT/EP02/14689中详细介绍的那样。不管通过冷却器22输出的热量多大，这种旁路主要应可以使循环泵的泵功率保持不变，以及使反应器内的流动状况恒定。在所示例子中流过冷却器22和旁路100的载热介质支流可交替地通过一共同的三通阀102控制。
作为与图2不同的另一种方案，现在图3还示出除了这里位于内部的环形通道34和36以外的在反应区II内部环绕反应器套管4的环形管道104和106。管道104和106与相邻接的连接管接头108和110一样可以具有相配的横截面，它们用来使载热介质流入和流出均匀化。除了在冷却区内位于内部的环形通道116和118之外，在冷却区III上还设有类似的环形管道112和114。
为了进一步改善区II的流动分配，载热介质相对于环形通道34和36的进出通过连接在它们后面或前面的必要时也可位于反应器套管4内部的环形分配通道120和122进行，所述分配通道通过节流口124或126与环形通道34和36连通。
最后在图3中还示例性地示出，在区I中除图2中的喷液管道76以外还有隔板28的隔热涂层128。
在图4中所示的反应器130(仅示出了外观)与按图3的反应器90的区别除了缺少一些可选的细节-例如旁路100-以外主要在于，在第一反应区I之前还设置一用于进入反应器的反应气体的预热区IV。在反应器130右面旁边用图线示出了载热介质可以实现的沿反应器长度L的温度分布。如图所示，在区IV内载热介质的温度从在反应气体入口处的起始值T1连续上升至一略低于蒸发区I的恒定温度T3的数值T2，反应从这里开始，并立即最强烈地以最大的热效应进行。然后，在反应逐渐结束的区II内，载热介质温度从一低于T3的数值T4连续下降到一数值T5，该数值T5同时成为在冷却区III的反应气体入口处的载热介质温度。在冷却区内温度连续下降到一接近载热介质输入温度的数值T6。
对于区I至III这个温度分布用已经结合反应器2、60和90说明的方式实现，区IV同样具有一载热介质循环***，不过该***向反应气流输入热量。为此在通向相关循环泵132的一个分支回路内借助于一蒸汽滚筒40内的热交换器134加热的与区I至III内的载热介质相同或不同的载热介质通过区IV的气体出口侧上的一环形通道136进入反应器套管4，并通过区IV的气体入口侧上的环形通道138排出，以便在区IV内从整体来看与反应气流方向相反地运动。和在其余区中一样管束6的接触管可以穿过区IV，在这种情况下区IV与区I通过一类似于隔板28的隔板隔开。另一方面区IV和I可以通过相邻的管底相互隔开，这时区IV和I便可以具有不同的管径和/或管子布局-然而这种办法只能偶而使用。无论如何区IV内的管子除了反应气体外可以是空的，可以具有催化剂填充物或惰性材料填充物、可以包含造成涡流的内装构件等，和在冷却区III中的管子一样。
和采用按图1的区II的载热介质回路的情况一样，通过热交换器134引导的区IV的载热介质支流可通过一阀140控制。如图所示，区I至III的载热介质回路可以-但不是必须一相互连通。在第一种情况下为了补充由于蒸发失去的载热介质可以按照图3通过冷却区III向蒸发区I的载热介质回路进行供给，在后一种情况下必须按图1那样例如通过蒸汽滚筒40向蒸发区I的载热介质回路进行供给。
在少数敏感的过程中放弃使用自己的预热区，如图4中所示的区IV。在这种情况下反应气体在进入区I时从那里的载热介质得到预热，在那里的管底8(图1)下面的一蒸汽气垫也可以用来预热载热介质。
上述说明仅限于各个主要部件。其布局同样可以有许多变型。个别的或所有的这里出现的管底或隔板可以如DE19806810A1中详细介绍的那样是隔热的，以便尤其是确保反应区I内完全与相邻接的区无关的载热介质温度。
总体的载热介质流在个别区域内不必完全与反应气体流反方向进行。不同于上述实施例，反应气体流本身也可以从下向上穿过反应器。然而结合本发明气流行进应该优先从上向下进行，因为蒸汽滚筒通常在侧向或中部布置在反应器上方，通向蒸汽滚筒的体积必然非常大的上升管道-如按图1的上升管道38-适宜于做得较短。因此与在图1至4中仅为示意性的图示不同，循环泵和冷却器通常可以安装在底部上，以用这种方式应对出现空蚀的倾向。
在希望的情况下除反应区I和II以外还可以添加利用或不用蒸发冷却工作的其它反应区等。

Claims (35)

1.用来进行放热气相反应的多区套管反应器(2；60；90；130)，具有至少一个利用蒸发冷却工作的第一反应区(I)、至少一个利用循环冷却工作的第二反应区(II)和反应管束，所述反应管束在两个管底之间延伸并穿过所述第一反应区(I)和第二反应区(II)，其中所述反应管束由反应气体穿流通过，所述第一反应区(I)沿反应气体的流动方向利用蒸发冷却工作，其特征为：所述第二反应区(II)利用蒸发冷却或利用循环冷却工作、连接于第一反应区(I)，至少一对相互邻接的所述第一反应区(I)和第二反应区(II)通过一隔板(28)相互隔开，所述隔板通过一膨胀补偿器(74)减小径向膨胀应力地与反应器套管(4)连接。
2.按权利要求1所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：在利用蒸发冷却工作的相关反应区内产生的蒸汽的压力以及在所述反应区作为饱和蒸汽温度出现的载热介质温度是可以控制的。
3.按权利要求1或2所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：在所述至少一个利用蒸发冷却工作的第一反应区(I)内载热介质是水，水的蒸汽直接排入企业常用的蒸汽***中。
4.按权利要求1所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：还设置至少一个直接连接于所述利用蒸发冷却工作的第一反应区(I)的预热区(IV)，所述第二反应区(II)和预热区(IV)利用同样的载热介质工作。
5.按权利要求4所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：所述第一反应区(I)、第二反应区(II)和预热区(IV)的载热介质相互连通。
6.按权利要求5所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：作为蒸汽排出的载热介质可用液态载热介质穿过与所述第一反应区(I)连通的第二反应区(II)和预热区(IV)中的一个来补充。
7.按权利要求1所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：所述至少一个利用蒸发冷却工作的第一反应区(I)与一蒸汽滚筒(40)连接。
8.按权利要求7所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：所述蒸汽滚筒(40)设置在所述第一反应区(I)的上方，在所述蒸汽滚筒和所述第一反应区(I)之间蒸发的载热介质的循环仅通过重力进行。
9.按权利要求7或8所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：可向蒸汽滚筒(40)内输入补充作为蒸汽排出的载热介质的液态载热介质。
10.按权利要求9所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：所述蒸汽滚筒(42)包含一用来供给载热介质的喷入装置。
11.按权利要求1所述的多区套管反应器(90；130)，其特征为：可穿过一冷却区(III)输入补充作为蒸汽排出的载热介质的液态载热介质。
12.按权利要求11所述的多区套管反应器(90；130)，其特征为：载热介质的输入通过一由循环的载热介质的支流带动的注射泵(96)进行。
13.按权利要求1所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：所述第一反应区(I)和第二反应区(II)中的至少一个具有至少一个相对于反应器套管(4)位于内部的环形通道(30，32，34，36)以输入和/或排出所述载热介质。
14.按权利要求4所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：所述第一反应区(I)、第二反应区(II)和预热区(IV)中的至少一个具有至少一个相对于反应器套管(4)位于内部的环形通道(30，32，34，36)以输入和/或排出所述载热介质。
15.按权利要求11所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：所述第一反应区(I)、第二反应区(II)和冷却区(III)中的至少一个具有至少一个相对于反应器套管(4)位于内部的环形通道(30，32，34，36)以输入和/或排出所述载热介质。
16.按权利要求4所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：可穿过一冷却区(III)输入补充作为蒸汽排出的载热介质的液态载热介质，所述第一反应区(I)、第二反应区(II)、预热区(IV)和冷却区(III)中的至少一个具有至少一个相对于反应器套管(4)位于内部的环形通道(30，32，34，36)以输入和/或排出所述载热介质。
17.按权利要求13-16中任一项所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：所述环形通道(30)环绕地朝反应器内部连续地敞开。
18.按权利要求1所述的多区套管反应器(60；90)，其特征为：所述第一反应区(I)和第二反应区(II)中的至少一个具有至少一个包围反应器套管(4)的环形管道(66，68；104，106；112，114)以输入和/或排出载热介质，所述环形管道通过环绕分布的径向连接管接头(70，72，108，110)与套管内部连通。
19.按权利要求4所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：所述第一反应区(I)、第二反应区(II)和预热区(IV)中的至少一个具有至少一个包围反应器套管(4)的环形管道(66，68；104，106；112，114)以输入和/或排出载热介质，所述环形管道通过环绕分布的径向连接管接头(70，72，108，110)与套管内部连通。
20.按权利要求11所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：所述第一反应区(I)、第二反应区(II)和冷却区(III)中的至少一个具有至少一个包围反应器套管(4)的环形管道(66，68；104，106；112，114)以输入和/或排出载热介质，所述环形管道通过环绕分布的径向连接管接头(70，72，108，110)与套管内部连通。
21.按权利要求4所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：可穿过一冷却区(III)输入补充作为蒸汽排出的载热介质的液态载热介质，所述第一反应区(I)、第二反应区(II)、预热区(IV)和冷却区(III)中的至少一个具有至少一个包围反应器套管(4)的环形管道(66，68；104，106；112，114)以输入和/或排出载热介质，所述环形管道通过环绕分布的径向连接管接头(70，72，108，110)与套管内部连通。
22.按权利要求18-21中任一项所述的多区套管反应器(60；90)，其特征为：至少部分所述连接管接头(70，72，108，110)包含节流口(73)。
23.按权利要求18-21中任一项所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：至少一个环形管道(66，68；104，106；112，114)与一位于内部的环形通道(30，32，34，36；116，118)连通。
24.按权利要求23所述的多区套管反应器(90)，其特征为：环形管道(104，106)通过一连接在所述环形通道上的同样位于反应器套管(4)内部的环形分配通道(120，122)经过多个节流口(124，126)与相关的位于内部的环形通道(34，36)连通。
25.按权利要求1所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：所述至少一个利用循环冷却工作的第二反应区(II)具有一位于相关载热介质循环回路中的分支回路内的冷却器(22)。
26.按权利要求25所述的多区套管反应器(90)，其特征为：所述冷却器(22)并联一可控的旁路(100)。
27.按权利要求1所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：至少一对相互邻接的所述第一反应区(I)和第二反应区(II)相互是隔热的。
28.按权利要求4所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：至少一对相互邻接的所述第一反应区(I)和预热区(IV)相互是隔热的。
29.按权利要求11所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：至少一对相互邻接的所述第二反应区(II)和冷却区(III)相互是隔热的。
30.按权利要求1所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：在所述第一反应区(I)和第二反应区(II)中的至少一个的载热介质输入端上安装一用来输入相关载热介质的预热蒸汽的输入管(76)。
31.按权利要求4所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：在所述第一反应区(I)、第二反应区(II)和预热区(IV)中的至少一个的载热介质输入端上安装一用来输入相关载热介质的预热蒸汽的输入管(76)。
32.按权利要求11所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：在所述第一反应区(I)、第二反应区(II)和冷却区(III)中的至少一个的载热介质输入端上安装一用来输入相关载热介质的预热蒸汽的输入管(76)。
33.按权利要求4所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：可穿过一冷却区(III)输入补充作为蒸汽排出的载热介质的液态载热介质，在所述第一反应区(I)、第二反应区(II)、预热区(IV)和冷却区(III)中的至少一个的载热介质输入端上安装一用来输入相关载热介质的预热蒸汽的输入管(76)。
34.按权利要求1所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：在至少一个利用循环冷却工作的第二反应区(II)内载热介质流总体上看与反应气流反方向行进。
35.按权利要求11所述的多区套管反应器(2；60；90；130)，其特征为：在所述冷却区(III)内载热介质流总体上看与反应气流反方向行进。
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