DE4303471A1 - Reaktor für exotherme katalytische Gasreaktionen - Google Patents
Reaktor für exotherme katalytische GasreaktionenInfo
- Publication number
- DE4303471A1 DE4303471A1 DE19934303471 DE4303471A DE4303471A1 DE 4303471 A1 DE4303471 A1 DE 4303471A1 DE 19934303471 DE19934303471 DE 19934303471 DE 4303471 A DE4303471 A DE 4303471A DE 4303471 A1 DE4303471 A1 DE 4303471A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- pressure vessel
- support grate
- reactor
- cup
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/008—Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/0242—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly vertical
- B01J8/0257—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly vertical in a cylindrical annular shaped bed
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/06—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
- C01B3/12—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents by reaction of water vapour with carbon monoxide
- C01B3/16—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents by reaction of water vapour with carbon monoxide using catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
- C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
- C07C29/152—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases characterised by the reactor used
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00026—Controlling or regulating the heat exchange system
- B01J2208/00035—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
- B01J2208/00044—Temperature measurement
- B01J2208/00061—Temperature measurement of the reactants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00539—Pressure
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Reaktor zur Durchführung
exothermischer katalytischer Gasreaktionen mit einem
zylindrischen äußeren Druckgefäß, welches einen unteren
Eingangsstutzen für das Frischgasgemisch, einen oberen
Abgangsstutzen für das Endgasgemisch und ein auf einem
gasdurchlässigen Tragerost ruhendes Katalysatorbett
aufweist. Er ist geeignet zur Durchführung einer
katalytischen CO-Konvertierung von schwefelhaltigem
Rohsynthesegas unter Druck, bei dem die
Frischgastemperatur zwischen 250° und 300° Grad Celsius
und die Endgastemperatur zwischen 450° und 500° Grad
Celsius liegt.
Der Einsatz von Reaktoren für die exotherme katalytische
Konvertierung, die CO-Konvertierung oder die
Methanisierung ist dem Fachmann bekannt. Weniger bekannt
ist, wie diese Reaktoren dann auszuführen sind, wenn ein
zu rascher Verschleiß der Reaktoren, der bei exothermen
katalytischen Reaktionen, insbesondere bei der
katalytischen CO-Konvertierung von schwefelhaltigem
Rohgas unter Druck, auftritt, vermieden werden soll.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, einen Reaktor zu
entwickeln, der zur Durchführung exothermer katalytischer
Gasreaktionen und insbesondere zur CO-Konvertierung von
schwefelhaltigem Rohgas unter Druck geeignet ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung
entsprechend der kennzeichnenden Merkmale des ersten
Anspruches gelöst.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen genannt.
Ein Ausführungsbeipiel der Erfindung ist in der Zeichnung
schematisch dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben.
Die Darstellung zeigt einen Reaktor zur Durchführung
einer katalytischen CO-Konvertierung von schwefelhaltigem
Rohsythesegas unter Druck, bei dem die
Frischgastemperatur zwischen 250° und 300° Grad liegt und
die Endgastemperaturen zwischen 450° und 500° Grad
Celsius liegen. Das zu konvertierende Rohgas gelangt über
den unteren Eingangsstutzen 2 in das Druckgefäß 1, in dem
sich ein Katalysator 4 in einem gasdichten Mantel 5
befindet.
Das Rohgas steigt im Reaktorraum 7 zwischen dem äußeren
Druckgefäß 1 und dem gasdichten Mantel 5 in den Freiraum
8 über dem Katalysatorbett 4 auf, ohne sich chemisch zu
verändern.
Das äußere Druckgefäß 1 kann aus warm festen, bei
Temperaturen oberhalb von circa 350° Grad Celsius durch
Hochtemperatur-Schwefelkorrosion gefährdeten
Kohlenstoffstahl gefertigt sein, da es nur mit einem
Rohgas vor der Reaktion in Berührung kommt.
In der Katalysatorschüttung 4 reagiert das Gas, wobei die
Temperatur bis auf 500° Grad Celsius ansteigt und CO2
und O2 entsteht, welches als Endgasgemisch in einem
Sammelraum 10 durch den Tragrost 3, der die
Katalysatorschüttung 4 trägt, gelangt und aus diesem über
ein Innenrohr 9 und einen Abgangsstutzen 1 den Reaktor
verläßt.
Zur Messung der Reaktionstemperatur kann eine geeignete
Meßeinrichtung 12 durch das Druckgefäß 1 in die
Katalysatorschüttung 4 ragen.
Aufgrund der Agressivität des entstandenen Gases sind das
Innenrohr 6, der Tragrost 3 und gegebenenfalls der Mantel
5 des tassenförmigen Einsatzes 5 und der Boden 6 aus
austenitischem Stahl zu fertigen.
Der Reaktor hat den Vorteil, daß in ihm exotherme
katalytische Gasreaktionen stattfinden können, ohne daß
es zu Schädigungen des äußeren Druckgefäßes durch das
entstandene reaktive Endgasgemisch kommt.
Claims (3)
1. Reaktor zur Durchführung exothermer katalytischer
Gasreaktionen mit einem zylindrischen äußeren
Druckgefäß, welches einen unteren Eingangsstutzen für
das Frischgasgemisch, einen oberen Abgangsstutzen für
das Endgasgemisch und ein auf einem gasdurchlässigen
Tragrost ruhendes Katalysatorbett aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Tragrost (3) mit dem
aufliegenden Katalysatorbett (4) innerhalb eines
tassenförmigen Einsatzes mit einem gasdichten Mantel
(5) und einem gasdichten Boden (6) untergebracht ist,
der Einsatz innerhalb des äußeren Druckgefäßes so
angeordnet ist, daß ein Ringraum (7) zwischen der
Innenwand des Druckgefäßes und dem Mantel (5) des
Einsatzes verbleibt, welcher einerseits mit dem
unteren Eingangsstutzen (2), andererseits mit einem
Freiraum (8) im Oberteil des äußeren Druckgefäßes (1)
kommuniziert und der obere Abgangsstutzen (11)
gasdicht mit einem Innenrohr (9) verbunden ist,
welches durch den Freiraum (8), das Katalysatorbett
(4) und dem Tragrost (3) hindurchgeführt ist und in
einem Sammelraum (10) zwischen dem Tragrost (3) und
dem gasdichten Boden (6) des tassenförmigen Einsatzes
endet und diesen Sammelraum (10) mit dem
Abgangsstutzen (11) verbindet.
2. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das äußere Druckgefäß (1) für Belastungsbedingungen
ausgelegt ist, die dem Druck und der Temperatur des
Frischgases entsprechen, während der tassenförmige
Einsatz (5, 6), der Tragrost (3) und das Innenrohr
(9) für die (höhere) Temperatur des Erdgases und die
vergleichsweise geringe Druckdifferenz, die beim
Durchgang des Gasgemisches durch das Katalysatorbett
(4) entsteht, ausgelegt wird.
3. Reaktor zur Durchführung einer katalytischen CO-
Konvertierung von schwefelhaltigem Rohsynthesegas
unter Druck, bei der die Frischgastemperatur zwischen
250° und 300° Grad Celsius und die Endgastemperaturen
zwischen 450° und 500° Grad Celsius liegen, dadurch
gekennzeichnet, daß das äußere Druckgefäß (1) aus
warm festen, bei Temperaturen oberhalb circa 350°
Grad Celsius durch Hochtemperatur-Schwefelkorrosion
gefährdeten Kohlenstoffstahl und der Tragrost (3) des
tassenförmigen Einsatzes (5, 6) und das Innenrohr (9)
aus austenitischem Stahl gefertigt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934303471 DE4303471A1 (de) | 1993-02-06 | 1993-02-06 | Reaktor für exotherme katalytische Gasreaktionen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934303471 DE4303471A1 (de) | 1993-02-06 | 1993-02-06 | Reaktor für exotherme katalytische Gasreaktionen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4303471A1 true DE4303471A1 (de) | 1994-08-11 |
Family
ID=6479797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934303471 Withdrawn DE4303471A1 (de) | 1993-02-06 | 1993-02-06 | Reaktor für exotherme katalytische Gasreaktionen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4303471A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002011878A1 (en) * | 2000-08-08 | 2002-02-14 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Flow distributor |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1017542A (fr) * | 1950-03-09 | 1952-12-11 | Procédé et chambre de contact catalytique | |
DE1244730B (de) * | 1963-10-15 | 1967-07-20 | Kralovopolska Strojirna | Kugelfoermiger Reaktor mit Katalysatorbett zur Durchfuehrung von exothermen Gasreaktionen bei erhoehten Temperaturen und Druecken, insbesondere fuer die Ammoniak- oder Methanolsynthese |
EP0114138A2 (de) * | 1983-01-17 | 1984-07-25 | Societe Chimique De La Grande Paroisse, Azote Et Produits Chimiques | Temperaturregelverfahren zum Betrieb eines Synthesereaktors und Anwendung der inneren Vorrichtung dafür |
US4735780A (en) * | 1986-07-15 | 1988-04-05 | The M. W. Kellogg Company | Ammonia synthesis converter |
US4778662A (en) * | 1981-11-19 | 1988-10-18 | Imperial Chemical Industries Plc | Synthesis process and reactor |
EP0297474A2 (de) * | 1987-07-03 | 1989-01-04 | Ammonia Casale S.A. | Heterogen-Syntheseverfahren und verwandte Reaktoren |
EP0376000A1 (de) * | 1988-12-09 | 1990-07-04 | Ammonia Casale S.A. | Reaktor für die exotherme heterogene katalytische Synthese |
-
1993
- 1993-02-06 DE DE19934303471 patent/DE4303471A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1017542A (fr) * | 1950-03-09 | 1952-12-11 | Procédé et chambre de contact catalytique | |
DE1244730B (de) * | 1963-10-15 | 1967-07-20 | Kralovopolska Strojirna | Kugelfoermiger Reaktor mit Katalysatorbett zur Durchfuehrung von exothermen Gasreaktionen bei erhoehten Temperaturen und Druecken, insbesondere fuer die Ammoniak- oder Methanolsynthese |
US4778662A (en) * | 1981-11-19 | 1988-10-18 | Imperial Chemical Industries Plc | Synthesis process and reactor |
EP0114138A2 (de) * | 1983-01-17 | 1984-07-25 | Societe Chimique De La Grande Paroisse, Azote Et Produits Chimiques | Temperaturregelverfahren zum Betrieb eines Synthesereaktors und Anwendung der inneren Vorrichtung dafür |
US4735780A (en) * | 1986-07-15 | 1988-04-05 | The M. W. Kellogg Company | Ammonia synthesis converter |
EP0297474A2 (de) * | 1987-07-03 | 1989-01-04 | Ammonia Casale S.A. | Heterogen-Syntheseverfahren und verwandte Reaktoren |
EP0376000A1 (de) * | 1988-12-09 | 1990-07-04 | Ammonia Casale S.A. | Reaktor für die exotherme heterogene katalytische Synthese |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
ESCHENBRENNER, G.P. * |
HEIN, L.B.: Synthesis of Ammonia AT 350 Atmos- pheres. In: Chemical Engineering Progress 48(8), 1952, S.412-418 * |
WAGNER, G.A.: A New High Capacity Ammonia Converter. In: Chemical Engi- neering Progress 68, 1972, S.62-66 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002011878A1 (en) * | 2000-08-08 | 2002-02-14 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Flow distributor |
US7018436B2 (en) | 2000-08-08 | 2006-03-28 | Shell Oil Company | Catalytic reactor with tangential flow distribution |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2427530C2 (de) | Methanisierungsreaktor | |
DE68903569T2 (de) | Verfahren zur Konvertierung und Beseitigung von Schwefelverbindungen aus einem CO-enthaltenden Gas. | |
DE2046853C3 (de) | Vorrichtung zur kontinuierlichen Reformierung Regenenerung | |
DE2645522C2 (de) | Nickelkatalysator | |
DE1229500B (de) | Wasserstoff-Generator | |
DE195688T1 (de) | Verfahren und reaktor zur dampfreformierung mit waermeaustausch. | |
EP1136441A3 (de) | Verfahren zur katalytischen Umsetzung von Kohlenmonoxid in einem Wasserstoff enthaltenden Gasgemisch | |
DE2815985A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur reformierung von kohlenwasserstoffen | |
DE3922446A1 (de) | Verfahren und reaktor zum reformieren von kohlenwasserstoff(en) | |
DE2512410B2 (de) | Verfahren zur entfernung von stickoxiden und anlage zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE2220617A1 (de) | Verfahren zur herstellung von wasserstoff | |
DE4303471A1 (de) | Reaktor für exotherme katalytische Gasreaktionen | |
DE2412841C2 (de) | Reaktor zum Spalten von Kohlenwasserstoffen an einem indirekt beheizten Katalysator | |
Goetz et al. | Catalyst Evaluation for the simultaneous reduction of sulfur dioxide and nitric oxide by carbon monoxide | |
DE1442896A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Katalysators | |
DE102018006330A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Ammoniak | |
DE10297092T5 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Entschwefeln von Benzin oder Diesel-Brennstoff zur Verwendung in einer Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage | |
US4190641A (en) | Method for producing hydrogen | |
DE2711991B2 (de) | Verfahren zur direkten Gewinnung eines aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid bestehenden Gasgemisches | |
George | Poisoning and regeneration of Claus alumina catalysts | |
GB744159A (en) | Improvements in the desulphurisation of crude petroleum oils and their residues | |
DE69612204T2 (de) | Verfahren zur katalytischen Konvertierung von Kohlenmonoxid mit hohem Wirkungsgrad | |
DE19955892A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Reformierung eines Kohlenwasserstoffs mit langkettigen Kohlenwasserstoffanteilen | |
DE1802505A1 (de) | Verfahren und Anordnung zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen | |
GB943998A (en) | Improvements relating to the refining of lubricating oils |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |