DE2055439B2 - Innenisoliertes Druckgefäß mit einer Mehrzahl von katalysatorgefüllten Reaktionsrohren - Google Patents
Innenisoliertes Druckgefäß mit einer Mehrzahl von katalysatorgefüllten ReaktionsrohrenInfo
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Description
55
Die Erfindung betrifft ein innenisoliertes Druckgefäß mit einer Mehrzahl von katalysatorgefüllten Reaktionsrohren zum Spalten gasförmiger Kohlenwasserstoffe im b0
Gemisch mit Wasserdampf, zwecks Herstellung von Wasserstoff oder wasserstoffhaltigen Gasen, bei Drükken
über 5 bar im Druckgefäß und in den Reaktionsrohren und bei Temperaturen über 7000C, wobei die
Reaktionsrohre mit Heizgas beheizt werden, welches hl den Ringspalt zwischen Reaktionsrohr und das dieses
umgebende Mantelrohr durchströmt, wobei das Gewicht der Mantelrohre und der Reaktionsrohre von
einer Tragkonstruktion innerhalb des Druckgefäßes aufgenommen wird, und wobei die Reaktionsrohre mit
katalysatorfreien Gaszuführungs- und abführungsrohren versehen sind.
Für derartige katalytische Reaktionen sind Vorrichtungen erforderlich, bei denen durch indirekten
Wärmetausch die endotherme Reaktion aufrechterhalten, die Druckbelastung der katalysatorgefüllten Rohre
gemindert wird und die Wärmedehnungen der Teile ohne Auswirkung auf die Funktion der Vorrichtung
bleiben. Gewöhnlich werden Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Naphtha oder Erdgas im Gemisch mit Dampf durch
Reaktionen bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in einer Vorrichtung in Gegenwart eines
Katalysators gespalten. Als Produkt erhält man eine Mischung aus Wasserstoff, Oxyden des Kohlenstoffs
und Methan. Diese Mischung wird u. a. für die Produktion von Ammoniak, Methanol, Stadtgas, Salpetersäure
oder Harnstoff verwendet. Die bekannten Vorrichtungen bestehen aus einem drucklosen Ofenraum,
in dem eine Vielzahl von Reaktionsrohren, welche mit Katalysator gefüllt sind, vertikal angeordnet sind. In
diese Rohre strömen die zu spaltenden Kohlenwasserstoffe im Gemisch mit Wasserdampf unter erhöhtem
Druck von über 5 bar. In einer endothermen Reaktion werden die Kohlenwasserstoffe gespalten und das
Produktgas "erläßt die Vorrichtung über ein Sammelrohr. Die Beheizung der Reaktionsrohre erfolgt mittels
Brenner, die je nach Bauart des Ofens im Boden, der Decke oder in den Seitenwänden angeordnet sind und
bei Atmosphärendruck arbeiten. Zur Erreichung der Reaktionsbedingungen in den Reaktionsrohren sind
Temperaturen über 7000C erforderlich. Die Temperaturen
im Verbrennungsraum liegen zwischen ca. 900 und 14000C. Um die hohe Belastung der Rohrwand durch
die hohen Temperaturen und durch die Druckdifferenz von normalerweise 10 —40 at zu mindern, ist weiterhin
bekannt, die Beheizung ebenfalls unter Druck durchzuführen. Der Beheizungsdruck liegt dabei entweder auf
gleicher Höhe wie der Reaktionsdruck oder er ist geringfügig niedriger oder höher. Die Beheizung selbst
kann derart ausgeführt werden, daß das Heizgas im Druckgefäß erzeugt oder außerhalb erzeugt wird und
im letzten Falle zur Wärmeabgabe durch dieses hindurchgeleitet wird. Bekannte Vorrichtungen wie
nach OS 18 02 505 für die Durchleitung von Heizgas bestehen aus einem innenisolierten Druckgefäß, einem
zentralen Heizgasrohr mit zahlreichen öffnungen in der Wandung und aus einseitig geschlossenen Reaktionsrohren mit Katalysatorfüllung, in die jeweils ein dünnes
Gasauslaßrohr eingesteckt ist. Das Gasauslaßrohr reicht fast bis an das verschlossene Ende des
Reaktionsrohres. Reaktionsrohre und Gasauslaßrohre werden jeweils von einem Rohrboden getragen, die
beide gegeneinander abgedichtet sein müssen. Druckgefäße der bekannten Bauart sind wegen der Schwierigkeit
in der gleichmäßigen Heizgasverteilung und der dichten Ausbildung der beiden Rohrboden nur für
begrenzte Durchmesser geeignet. Für große Gasmengen, z. B. 80 000 Nm3/h und mehr, sind mehrere
Vorrichtungen erforderlich. Falls einzelne oder mehrere Rohre in Folge der hohen Betriebstemperaturen
undicht werden, lassen sich diese nicht absperren; Produktgas gelangt in das Heizgas. Weiterhin hat die
Einsteckrohrausführung ein ungünstiges Temperaturbild zur Folge, insbesondere bei Teillast. Der endotherme
Reaktionsablauf wird dadurch ungünstig beeinflußt. Druckgefäße mit Rohrboden haben weiterhin den
Nachteil, daß bei plötzlich auftretenden Druckdifferenzen in Folge Druckabfall auf einer Mediumseite eine
hohe Belastung der Rohrboden auftritt.
Als weitere Maßnahmen zur Verbesserung der Effektivität an Vorrichtungen für das Spalten von
gasförmigen Kohlenwasserstoffen sind nach US-PS 25 18 583 und US-PS 29 25 319 Doppelrohre bekannt,
durch welche die Wärmeübertragung erhöht wird. Diese Maßnahme allein reicht jedoch nicht aus, um ein
Optimum zu erreichen.
Nach US-PS 33 43 923 sind Sammelrohre bekannt, in die das erhaltene wasserstoffhaltige Gas aus mehreren
einzelnen Reaktionsrohren geführt wird. Da diese Sammeirohre außerhalb des drucklosen Ofenraumes
liegen, ist die Einzeldurchführung der Ableitungsrohre der Reaktionsrohre problemlos. Für die katalytische
Spaltung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen großer Durchsatzmengen und für reduzierte Druckbelastung
der Rohrwände kann den genannten Veröffentlichungen keine Lehre entnommen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein innenisoliertes Druckgefäß zur Durchführung von
katalytischen endothermen Reaktionen derart zu gestalten, daß große Gasmengen, ca. 80 000 NmVh und
mehr, in einer Vorrichtung produziert werden können. Dabei müssen konventionelle Konstruktionselemente
für Druckgefäße, wie Rohrboden, vermieden werden. Die Heizgasführung für die endothermen Reaktionen
sollte gegenüber bekannten Ausführungen verbessert sein, auftretende Wärmedehnungen müssen ohne
Wirkung auf das Druckgefäß bleiben und die Reaktionsrohre sollen einzeln absperrbar sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Tragkonstruktion am oberen Gefäßboden
befestigt ist, die Tragkonstruktion aus einer an den Zugankern befestigten Tragplatte besteht, die Tragplatte
den vollen Querschnitt des Druckgefäßes einnimmt, gasdicht und gleitbar an der Innenisolierung anliegt, die
Mantelrohre am oberen Ende in der Tragplatte gasdicht befestigt sind, die Reaktionsrohre sich auf der
Tragplatte abstützen und daß die katalysatorfreien Gaszuführungsrohre gruppenweise durch Stutzen des
Druckgefäßes geführt sind.
Soll der erzeugte Wasserstoff bzw. das wasserstoffhaltige Gas aus den Reaktionsrohren nicht zur weiteren
Reaktion auf etwa gleicher Temperaturhöhe in ein weiteres Reaktionsgefäß geführt, sondern abgekühlt
werden, werden nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die katalysatorfreien Gasabführungsrohre
der Reaktionsrohre einzeln durch den unteren Druckgefäßboden hindurchgeführt und die Gasabführungsrohre
außerhalb des Druckgefäßes als Wärmetauscherrohre durch ein Wärmetauschergefäß geführt, wobei das
Wärmetauschergefäß derart unmittelbar an den unteren Boden des Druckgefäßes anschließt, daß der untere
Druckgefäßboden gleichzeitig obere Wärmetauscherwand ist und wobei das Wärmetauschergefäß Zu- und
Ableitungsstutzen für das Kühlmedium aufweist.
Um die Montage und Demontage der Tragkonstruktion mit den zweiteiligen Zugankern einfach durchfüh- *>o
ren zu können, weisen die zweiteiligen Zuganker im Trennbereich Ösen auf und die ösen sind mittels
Bolzenstangen verbunden.
Die Verbindung Tragplatte-Zuganker wird so ausgeführt, daß sie von außerhalb des Reaktionsgefäßes *">
lösbar ist.
Die nach außen führenden Gaszuführungs- und/oder Gasabführungsrohre können zum Zwecke des Stille-
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JO
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50 gens einzelner Reaktionsrohre mit Absperrorganen versehen werden.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile besteben insbesondere darin, daß in einem innenisolierten
Druckgefäß eine Vielzahl von Reaktionsrohren angeordnet werden können und raumbeanspruchende
Gasrückführungen für Produktgas und Heizgas, wie sie in einem Druckgefäß mit Einsteck-Uoppelrohren
notwendig sind, vermieden werden. Die Führung der Heizgase an den Reaktionsrohren mittels der Mantelrohre
ist eindeutig und gleichmäßig über Umfang und Länge der Reaktionsrohre. Wärmedehnungen werden
entweder durch Gleichläufigkeit ihrer Richtung weitgehend ausgeglichen und/oder durch die Gaszuführungsrohre
und Gasabführungsrohre aufgenommen, wobei mindestens die Gaszuführungsrohre im Druckgefäß
angeordnet sind. Durch die Gegenstromführung des Einsatzgemisches und des Heizgases und durch
Anordnung einer definierten Länge der Gaszuführungsrohre im oberen reaktionsfreien Teil des Druckgefäßes
läßt sich eine Vorwärmung des Einsatzgemisches und damit eine weitere Nutzung der Heizgaswärme erzielen.
Soll der Wasserstoff bzw. die wasserstoffhaltigen Gase nach Verlassen der Reaktionsrohre abgekühlt werden,
so läßt sich durch die kompakte Bauweise mit dem anschließenden Wärmetauscher eine zusätzliche Kühlung
des Druckgefäßbodens erreichen. Das nachfolgende Zahlenbeispiel weist Betriebsdaten und Mengen für
ein erfindungsgemäßes Druckgefäß aus. Zur Bereitstellung der erforderlichen Synthesegasmenge für eine
Ammoniakanlage zur Erzeugung von 1350 t NH3 pro Tag werden dem innenisolierten Druckgefäß zugeführt:
Erdgas: | 35220 NmVh | 3,00 Vol.-% |
Menge | 40 bar | 0,00 Vol.-% |
Druck | 39O0C | 3,00 Vol.-% |
Temp. | CO2 | 85,00 Vol.-% |
Analyse: | H2 | 5,00 Vol.-% |
N2 | 3,00 Vol.-% | |
CH4 | 1,00 Vol.-% | |
C2H6 | ||
C1H8 | ||
C4HiO | ||
Dampf:
Menge 116 200 kg/h
Druck 36,3 bar
Temp. 500° C
und eine geringe Menge Hydriergas
Als wasserstoffhaltiges Gas wird erhalten:
Menge:
Analyse:
Trockengas 126 659 Nm3/h
Wasserdampf 106 041NmVh Druck 32,3 bar
Temp. 812,5° C
(Trockenbasis) | 11,40 Vol.-% |
CO2 | 9,31 Vol.-o/o |
CO | 67,77 Vol.-°/o |
H2 | 1,31 Vol.-% |
N2 | 10,16 Vol.-% |
CH4 | 0,01 Vol.-% |
Ar | 0,04 Vol.-% |
NH3 | |
In einem der Spaltanlage nachgeschalteten Sekundär-Reformer wird das wasserstoffhaltige Gas unter Zugabe
von Luft weiter umgewandelt, so daß folgendes wasserstoffhaltige Gas erhalten wird:
Menge:
Analyse:
Trockengas | 183 109NmVh |
Wasserdampf | 114 291 NmVh |
Druck | 32,2 bar |
Temp. | 988° C |
(Trockenbasis) | |
CO2 | 8,40 Vol.-% |
CO | 12,67 Vol.-o/o |
H2 | 56,03 Vol.-°/o |
N2 | 22,28 Vol.-% |
CH4 | 0,30 Vol.-% |
Ar | 0,26 Vol.-% |
NH3 | 0,06 Vol.-% |
Dieses wasserstoffhaltige Gas kann, wie eingangs beschrieben, weiter zu Ammoniak, Methanol oder
Stadtgas verarbeitet werden.
Konstruktive Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 den Längsschnitt eines Druckgefäßes mit frei hängenden Reaktionsrohren,
Fig. 2 den Querschnitt des Druckgefäßes aus Fig. 1,
oberhalb der Tragplatte,
F i g. 3 den Querschnitt des Druckgefäßes aus Fig. 1,
unterhalb der Tragplatte,
Fig.4 im Detail Tragplatte, Mantelrohr, Reaktionsrohre mit Tragpratzen,
F i g. 5 Draufsicht auf die Tragplatte in vergrößertem Maßstab,
Fig. 6 den Längsschnitt des Druckgefäßes mit abgestützten Reaktionsrohren und nachgesdialtetem
Wärmetauscher,
F i g. 7 den Längsschnitt des Druckgefäßes mit Vorwärmesektion,
Fig.8 den Längsschnitt der Reaktionsrohre-Abstützung
nach F i g. 6 in vergrößertem Maßstab,
Fig. 9 die lösbare Aufhängevorrichtung von Zuganker und Tragplatte.
Nach F i g. 1 sind in dem innenisolierten Druckgefäß 1 mit dem Heizgaseinlaufstutzen 2 und Auslaßstutzen 3
eine Vielzahl Reaktionsrohre 4 in der Tragplatte 5 hängend angeordnet. Die Reaktionsrohre sind mit
Katalysator gefüllt und eingangsseitig mit den Zuführungsrohren 6 für das Einsatzgemisch und abgangsseitig
mit Abführungsrohren 7 für das wasserstoffhaltige Gas verbunden. Die Zuführungsrohre 6 sind bündelweise
durch Stutzen nach außen geführt, wo sie an eine nicht dargestellte Leitung angeschlossen sind. Die Abführungsrohre
7 werden sternförmig an mehreren Sammelrohren 8 angeschlossen, die durch den Druckgefäßdekkel
nach außen führen. Der Festpunkt der Sammelrohre liegt im Druckgefäßdeckel, d. h. unter hoher Temperatur
dehnen sich die Sammelrohre in Richtung Druckgefäßboden aus. Die Reaktionsrohre sind am oberen Ende
mit angeschweißten Tragpratzen 9 versehen, die auf der Tragplatte 5 aufliegen. Der Durchmesser der Tragplatte
ist etwa gleich dem Innendurchmesser des Druckgefäßes. Die Abdichtung zwischen innenisolierter Gefäßwand,
die mit einem Gleitblech 10 versehen ist, und Tragplatte erfolgt mittels bekannter Dichtungskonstruktion.
In die Löcher der Tragplatte, durch die die Reaktionsrohre hindurchführen, sind die Mantelrohre
11 eingesetzt und hängen frei in den unteren Teil des Druckgefäßes. Die Länge der Mantelrohre ist mindestens
gleich der Länge der Kaialysalorfüllung in den
Reaktionsrohren. Reaktionsrohre und Mantelrohre haben solchen Außen- bzw. Innendurchmesser, daß ein
Ringspalt verbleibt, durch den das Heizgas aus dem unteren Teil des Druckgefäßes im Gegenstrom zu der
Strömungsrichtung in den Reaktionsrohren in den
ί oberen Teil des Druckgefäßes strömt. Zentrierrippen
sorgen für einen gleichmäßigen Ringspalt. Das Gewicht der Tragplatte mit den darin dichtverschweißten
Mantelrohren und den auf der Tragplatte und in den Mantelrohren hängenden Reaktionsrohren wird über
ίο Zuganker 12 in den Druckgefäßdeckel übertragen.
Doppelösen 13 in den zweiteiligen Zugankern 12 und eine Bolzenstange 14 ermöglichen, Gefäßdeckel und
Tragplatte zu trennen und das Gefäß zu öffnen. Die Tragplatte wird vorher mittels hydraulischer Montagewerkzeuge
anderweitig im Gefäß abgestützt.
in F i g. 2 wird die Lage der Reaktionsrohre zu einem Sammelrohr gezeigt. Die Teilung für die Mantelrohre in
der Tragplatte 5 wird so klein wie möglich gehalten, um wenig toten Raum zwischen den Mantelrohren entstehen
zu lassen. Der Druckgefäßdurchmesser wird dadurch optimal ausgenutzt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, verlaufen die Gasabführungsrohre
im unteren Teil des Druckgefäßes sternförmig zu den einzelnen Gassammelrohren. Eine gleichmäßige
Verteilung der Reaktionsrohre auf die Gassammelrohre ist nicht erforderlich. Der Druckverlust innerhalb
der katalysatorgefüllten Reaktionsrohrc ist höher ais der Druckverlust in dem Gassammeirohr, wodurch eine
gleichmäßige Gasverteilung auf die Reaktionsrohre gewährleistet ist. Die in Fig.4 und 5 dargestellten
Ausschnitte der Tragplatte 5, der Mantelrohre 11, der Reaktionsrohre 4 mit den Tragpratzen 9 zeigen im
Schnitt und in der Draufsicht die konstruktive Ausführung detailliert.
» Nach Fig. 6 sind in einem weiteren Ausführungsbeispiel
die Reaktionsrohre nicht mit Tragpratzen versehen, da die Reaktionsrohre nicht von der
Tragplatte gehalten werden. Die Tragplatte hat in Verbindung mit den dicht eingeschweißten Mantelrohren
nur die Aufgabe, den Druckgefäßraum in zwei Räume zu teilen und das Heizgas zwangsläufig durch die
Mantelrohre zu führen. Die Tragplatte ist, wie in Fi g. 1, gegen die innenisolierte Gefäßwand abgedichtet. Die
Reaktionsrohre in den Mantelrohren stützen sich auf
4") den Boden des Druckgefäßes ab. Die Gasabführungsrohre
15 sind einzeln durch den Gefäßboden geführt und werden im direkt anschließenden Wärmetauscher
16 als Wärmetauscherrohre 17 wirksam. Das Kühlmedium im Wärmetauscher, der z. B. als Speisewasservor-
v> wärmer oder Dampferzeuger dient, kühlt gleichzeitig den Boden des Druckgefäßes. Das Gasabführungsrohr
15 wird nach Fig. 7 zwischen Reaktionsrohr 4 und Dichtkappe 18 dehnbar gestaltet. Das Reaktionsrohr
ruht auf dem Tragring 19, der durch den an den Boden
■■> > angeschweißten Zentrierring 20 positioniert wird. Die
über die dünnwandige Dichtkappe und den Tragring bewirkte Aufheizung des Bodens wird mittels des
Kühlmediums gering gehalten. Die auf den Druckgefäßboden sich abstützenden Reaktionsrohre dehnen sich
'.'ι unter Temperatureinfluß nach oben aus. Die Gaszuführungsrohre
werden so verlegt, daß sie die Ausdehnung der Reaktionsrohre aufnehmen.
Nach Fig. 7 werden die Mantelrohre 11 im oberen
Bereich über die Reaktionsrohre hinaus verlängert. Die
ι ·■ Reaktionsrohre selbst ruhen wie in Fig.6 auf dem
Druckgefäßboden. In den verlängerten Mantelrohren sind die Gaszuführungsrohre 21 derart angeordnet, z. B.
wendelförmig, daß das FJnsatzgcmisch vorgewärmt
wird. Auf diese Weise wird die Wärme des Heizgases weiter ausgenutzt Die Tragsektion 22 mit der
Tragplatte für die Mantelrohre wird zweckmäßigerweise im Gefäßmantel abgestützt Die Gasabfflhrungsrohre
15 werden, wie in F i g. 6, einzeln durch den Gefäßboden geführt und als Wärmetauscherrohre im Wärmetauscher
16 wirksam.
Der Tragring 19 in F i g. 8 für das Reaktionsrohr 4 ragt über die Isolierung des Druckgefäßbodens hinaus.
Falls ein Reaktionsrohr ausgewechselt werden muß, kann es nach oben aus dem DruckgefälB herausgezogen
werden, ohne daß die Innenisolierung des Druckgefäßes beschädigt wird. Die Dichtkappe wird vorher von
Gasabführungsrohr getrennt.
Soll der Deckel des Druckgefäßes, an dem nacr F i g. 1 und 6 die Tragplatte 5 hängt, geöffnet werden
wird nach F i g. 9 die Tragplatte 5 soweit angehoben daß die Bolzenstange 14 herausgezogen werden kann
Die Doppelösen 13 der Zuganker 12 lösen siel· voneinander und der Druckgefäßdeckel kann abgeho
ben werden.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Innenisoliertes Druckgefäß mit einer Mehrzahl von katalysatorgefüllten Reaktionsrohren zum Spalten
gasförmiger Kohlenwasserstoffe im Gemisch mit Wasserdampf, zwecks Herstellung von Wasserstoff
oder wasserstoffhaltigen Gasen, bei Drücken über 5 bar im Druckgefäß und in den Reaktionsrohren
und bei Temperaturen über 700°C, wobei die Reaktionsrohre mit Heizgas beheizt werden, das den
Ringspalt zwischen Reaktionsrohr und das dieses umgebende Mantelrohr durchströmt, wobei das
Gewicht der Mantelrohre und der Reaktionsrohre von einer Tragkonstruktion innerhalb des Druckge- '5
fäßes aufgenommen wird und wobei die Reaktionsrohre mit katalysatorfreiem Gaszuführungs- und
-abführungsrohren versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkonstruktion (5,12,
13) am oberen Gefäßboden befestigt ist, die M Tragkonstruktion aus einer Mehrzahl von mindestens
zweiteiligen Zugankern (12) und aus einer an den Zugankern befestigten Tragplatte (5) besteht,
die Tragplatte (5) den vollen Querschnitt des Druckgefäßes (1) einnimmt, gasdicht und gleitbar an
der Innenisolierung anliegt, die Mantelrohre (11) am oberen Ende in der Tragplatte (5) gasdicht befestigt
sind, die Reaktionsrohre (4) sich auf der Tragplatte (5) abstützen und daß die katalysatorfreien Gaszuführungsrohre
gruppenweise durch Stutzen des Druckgefäßes geführt sind.
2. Innenisoliertes Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die katalysatorfreien
Gasabführungsrohre (15) der Reaktionsrohre (4) einzeln durch den unteren Druckgefäßboden hin- J5
durchgeführt sind, die Gasabführungsrohre außerhalb des Druckgefäßes als Wärmetauscherrohre (17)
durch ein Wärmetauschergefäß (16) geführt sind, wobei das Wärmetauschergefäß (16) derart unmittelbar
an den unteren Boden des Druckgefäßes anschließt, daß der untere Druckgefäßboden gleichzeitig
obere Wärmetauscherwand ist und wobei das Wärmetauschergefäß Zu- und Ableitungsstutzen für
das Kühlmedium aufweist.
3. Innenisoliertes Druckgefäß nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiteiligen
Zuganker (12) im Trennbereich ösen aufweisen und diese ösen mittels Bolzenstangen (14) verbunden
sind.
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Priority Applications (13)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2055439A DE2055439C3 (de) | 1970-11-11 | 1970-11-11 | Innenisoliertes Druckgefäß mit einer Mehrzahl von katalysatorgefüllten Reaktionsrohren |
IT29438/71A IT953115B (it) | 1970-11-11 | 1971-10-02 | Dispositivo per l attuazione di reazioni catalitiche endotermiche da pressioni superiori a 5 atmosfe re e a temperature superiori a 700 gradi centigradi |
CA124,293A CA960598A (en) | 1970-11-11 | 1971-10-04 | Device for performing catalytic endothermic reactions |
CH1559771A CH562053A5 (de) | 1970-11-11 | 1971-10-26 | |
BE774699A BE774699A (fr) | 1970-11-11 | 1971-10-29 | Installation pour l'execution de reactions catalytiques endothermiques |
NL7115132A NL7115132A (de) | 1970-11-11 | 1971-11-03 | |
GB5197471A GB1376187A (en) | 1970-11-11 | 1971-11-09 | Device for performing catalytic endothermic reactions |
SE7114380A SE376551B (de) | 1970-11-11 | 1971-11-10 | |
CS7100007907A CS181703B2 (en) | 1970-11-11 | 1971-11-11 | Pressure vessel with reactive tubes filled with catalyst for cleavage of gaseous hydrocarbons inmixture eith water vapour |
JP8948871A JPS5427361B2 (de) | 1970-11-11 | 1971-11-11 | |
FR7140558A FR2113946B1 (de) | 1970-11-11 | 1971-11-12 | |
US386942A US3870476A (en) | 1970-11-11 | 1973-08-09 | Device for performing catalytic endothermic reactions |
FR7412583A FR2225201A2 (en) | 1970-11-11 | 1974-04-10 | Pipe outlet system for gas product |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2055439A DE2055439C3 (de) | 1970-11-11 | 1970-11-11 | Innenisoliertes Druckgefäß mit einer Mehrzahl von katalysatorgefüllten Reaktionsrohren |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2055439A1 DE2055439A1 (de) | 1972-05-18 |
DE2055439B2 true DE2055439B2 (de) | 1978-03-02 |
DE2055439C3 DE2055439C3 (de) | 1978-10-26 |
Family
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