DE3412840A1 - Verteilungsgitter-haltevorrichtung fuer reaktionskessel - Google Patents
Verteilungsgitter-haltevorrichtung fuer reaktionskesselInfo
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Description
DR. GERHARD RATZEL
PATENTANWALT
Akte 6235
6800 MANNHEIM 1. Jl .April
Sockenhelmer Straße 36 a · T,' (06 21) 40 631B
Poit»ch»ck: Trankfurt/M. Nr. K93.-603
B«nk. D.uUch« B«nk Mannhtlm (BLZ 67070010) Nr. 72OOO6C
Τι1·χ -(63570 Pan D
Lummus Crest Inc. 1515 Broad Street
Bloomfield, New Jersey 07003/USA
Verteilungsgitter-Haltevorrichtung für Reaktionskessel
Die vorliegende Erfindung betrifft Hochdruck-Reaktionskessel, insbesondere Fließverteilungs-Haltevorrichtungen
für Hochdruck-Reaktionskessel.
Im US Patent Nr. 2,987,^65 (Johnson) ist ein Reaktionssystem
zwischen Flüssigkeiten,Feststoffen und Gasen in einem sogenannten "ebullierten Bett" in einem Reaktionskessel
beschrieben, in welchem Gase und Flüssigkeiten nach oben durch eine Reaktionszone unter solchen
Bedingungen fließen, daß die Kontaktpartikel in wahlloser Bewegung gehalten werden. Es wurde gefunden,
daß beinahe isothermische Bedingungen resultie-• ren, wenn der Katalysator oder das Kontaktbett um mindestens
10 %, im Allgemeinen nicht mehr als 300 % expandiert ist. Es wurde ferner gefunden, daß durch die
wahllose Bewegung der Partikel in der Flüssigkeit ein Abrieb vermieden und eine derartige Kontrolle erhalten
wird, daß praktisch keine Feststoffe aus der Reaktionszone weggetragen werden. In einem ebullierten System
sind die Variablen, welche zur Erhaltung der gewünschten Ebullierung (wahllose Bewegung der Partikeln in
der Flüssigkeit) eingestellt werden können, die Fließgeschwindigkeit, Dichte und Viskosität der Flüssigkeit
und des gasförmigen Materials sowie die Größe, Gestalt und Dichte der Partikel.
Der Effekt des ebullierten Betts wird durch ein Verteilergitter erzielt, das sich quer innerhalb des
Reaktionskessels erstreckt und mit mehreren Verteilungsvorrichtungen versehen ist, wie Blasenkappen;
das Verteilergitter wird durch einen Haltering, der mit der Innenfläche des Reaktionskessels innen verschleißt
ist,im Reaktionskessel in der richtigen Lage gehalten. Bei den Konstruktionsmaterialien, insbesondere
der Innenfläche des Reaktionskessels, z.B. Legierungsstahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, der
mit rostfreiem Stahl bedeckt ist, treten oft Schweiß-
fehler an oder unterhalb der Schweißstelle auf; diese F-ehler sind schwierig aufzufinden und führen zu einer
verminderten Reaktionswirksamkeit.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Haltevorrichtung für ein Verteilergitter eines Reaktionskessels.
Die verbesserte Verteilungsgitter-Haltevorrichtung ist integrierend innerhalb des Reaktionskessels gebildet.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die verbesserte Verteilungsgitter-Haltevorrichtung
eine erhöhte Stärke und eine verminderte thermische Beanspruchung zeigt.
Die Schweiß-Befestigung kann leicht durch üblich radiografische
Methoden überprüft werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für ein Verteilungsgitter, das in einem Reaktionskessel montiert werden soll, wobei der Reaktionskessel
eine sich nach innen erstreckende kreisförmige Schulter bildet, auf welche eine Ring-Vorrichtung montiert
ist (z.B. durch Verschweißen), wobei das Verteilungsgitter auf dieser Haltevorrichtung montiert ist.
Die vorliegende Erfindung'"kann durch Betrachtung einer
detailierten Ausführungsform gemäß der beiliegenden Abbildungen besser verstanden werden.
Figur 1 ist ein schematischer Aufriß eines Reaktionskessels mit einer erfindungsgemäßen Verteilungsgi
tter-Haltevorrichtung;
Figur 2 ist ein vergrößerter Teil-Querschnitt der Haltevorrichtung.
In Figur 1 ist ein Reaktionskessel 10 des Typs zur Durchführung von Hochdruck-Reaktionen in einem ebullierten
Bett gezeigt. Der Reaktionskessel 10 besteht aus einer zylindrisch geformten Seitenwand 12, welche
von einem halbkugelförmigen Kopfteil 14 und einem halbkugelförmigen Unterteil 16 umschlossen wird,
welches auf einem zylindrisch geformten Schutzteil 18 montiert ist.
Der Reaktionskessel 10 ist ein dickwandiger Kessel, der für Flüssig/Fest/Gas-Kontakt geeignet ist, z.B.
Hydrierung von Kohlenwasserstoffen in Gegenwart eines Katalysators, wobei der Druck üblicherweise im Bereich
von 70 bis 350 Atü und die Temperaturen im Bereich von 399 bis 4540C liegen. Selbstverständlich eignet
sich die Erfindung auch für viele Arten von Flüssig/ Fest/Gas-Kontaktverfahren, bei denen die Temperaturen
und Drucke sowie die Kontaktteilchen in weiten Bereichen schwanken können. ;
Der Kopfteil 14 des Reakti'onskessels 10 ist mit einem
Einsteigloch 20 , das von einer Schachtabdeckung 22 umschlossen wird, einem Einlaß für Feststoffe 21 und
mehreren Leitungen 24 (eine davon gezeigt) für die Einstellung mehrerer Thermobrunnen (nicht gezeigt)
versehen. Der untere Abschluß 16 ist mit einer Leitung für die Zufuhr des Ausgangsmaterials 26, einer
Ausgangsleitung für das Reaktionseffluent 28 und einer
zentral angeordneten Öffnung 30 für eine Kreislauf-Pump-^Vorrichtung
32 versehen. (Effluent = Das Ausströmende)
Im Reaktionskessel 10 ist koaxial angeordnet ein langgestrecktes Dichtabzugsrohr 34, welches aus einem
konisch geformten Oberteil 36 und einer unteren Kreislauf-Verteilungsleitungsvorrichtung
38 besteht.
©OPY Im unteren Teil des Reaktionskessels 10 ist eine scheibenförmige
Verteilungsgittervorrichtung 40 quer mon-
tiert, die im folgenden näher erläutert werden soll. Die scheibenförmige Verteilungsgittervorrichtung 40
enthält Flüssig/Gas-Mischvorrichtungen (nicht gezeigt) wie Blasenkappen (vergleiche US Patent Nr. 3,475,134-Weber
et al). Das Verteilungsgitter UO teilt den Reaktionskessel 10 in eine untere Luftkammer 42 und
eine obere Kammer 44, welche primär als Reaktionszone fungiert.
In Figur 2 ist die erfindungsgemäße Verteilungsgitter-Haltevorrichtung
50 gezeigt, auf welcherdie scheibenförmige Verteilungsgitter-Vorrichtung 40 montiert
wird.Die Verteilungsgitter-Haltevorrichtung 50 besteht aus einem sich nach innen erstreckenden kreisförmigen
Ring 52, der integrierend mit der Seitenwand 12 des Reaktionskessels 10 gebildet ist; auf diesem kreisförmigen
Ring 52 ist ein Haltering 54 montiert, z.B. durch Verschweißen. Der Haltering 54 kann durch mehrere Ausschweißungen
56 oder alternativ durch direktes Verschweißen des Halterings 54 mit dem kreisförmigen Ring
52 montiert werden. Vorzugsweise ist der Haltering 54 aus dem gleichen Konstruktionsmaterial gebildet wie
der Reaktionskessel 10 wodurch die thermische Beanspruchung vermindert wird.
Sobald der Haltering 54 auf dem kreisförmigen Haltering
52 montiert ist, wird eine erste Schicht rostfreien Stahls 58 als kontinuierliche Schicht auf
der Innenfläche des Reaktionskessels 10 niedergeschlagen. Vorzugsweise wird danach eine zweite Schicht
rostfreien Stahls 60 auf der ersten Schicht 58 niedergeschlagen undzwar an der Verbindungsstelle des kreisförmigen
Rings 52 und des Reaktionskessels 10. Auf diese Weise wird durch eine etwaige Verbindung zwischen
den rostfreien Stahlschichten und dem Reaktionskessel 10 der sich nach innen erstreckende kreisförmige Ring
52 für den Haltering 54 st'rukturell nicht beeinflußt.
Claims (5)
1. Reaktionskessel mit einer Innenfläche und einem Verteilungsgitter,
welches den Kessel in. eine untere Luftkammer und eine obere Reaktionszone trennt,
gekennzeichnet durch eine verbesserte Haltevorrichtung für dieses Verteilungsgitter, bestehend aus einem
sich nach innen erstreckenden kreisförmigen Ringteil,
der integrierend mit diesem Reaktionskessel gebildet wird, und einem scheibenförmigen Ring, der auf dem
kreisförmigen Ring montiert ist, wobei der scheibenförmige Ring und die Innenfläche des Reaktionskessels
kreisförmige Ringteile enthalten, die mit einer Schicht aus einem metallischen Material überzogen sind.
2. Reaktionskessel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Teil mit dem kreisförmigen Ringteil
verschweißt ist.
3. Reaktionskessel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Teil aus dem gleichen metallischen
Material wie der Reaktionskessel gebildet ist.
H. Reaktionskessel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das metallische Material, mit dem der ringförmige Teil und die Innenfläche überzogen sind, aus rostfreiem
Stahl besteht.
5. Reaktionskessel gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er eine zweite Schicht aus rostfreiem Stahl auf
der ersten Schicht des rostfreien Stahls enthält, undzwai an der Verbindungsstelle des kreisförmigen Ringteils und
des Reaktionskessels.
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