DE10144891A1 - Production of hydrogen cyanide and water comprises contacting gaseous formamide with a catalyst at high temperature in a flow-type reactor with electric resistance heating - Google Patents
Production of hydrogen cyanide and water comprises contacting gaseous formamide with a catalyst at high temperature in a flow-type reactor with electric resistance heatingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermolytischen Spaltung von Formamid in Cyanwasserstoff und Wasser. The invention relates to a process for the thermolytic cleavage of formamide in Hydrogen cyanide and water.
Es ist bekannt, Cyanwasserstoff (HCN) durch thermolytische Spaltung von Formamid (HCONH2) zu erzeugen. Beim Formamid-Vakuum-Verfahren erfolgt die thermolytische Spaltung von gasförmigem Formamid in als Rohrbündelwärmetauscher ausgebildeten Reaktoren bei einem Druck von ca. 100 mbar absolut und einer Temperatur von 450°C bis 550°C an einem Zersetzungskatalysator, der sich im Innern der Rohre befindet. Bei der Zersetzungsreaktion handelt es sich um eine stark endotherme Reaktion. Der Wärmeeintrag erfolgt durch Beheizung der einzelnen Rohrreaktoren von außen mittels eines Wärmeträgers, beispielsweise mittels eines Salzbades, mittels Wälzgas oder Thermalöl. Als Katalysatoren werden Formkörper aus Aluminiumoxid und Siliziumdioxid, Eisenoxid/Zinkoxid auf Siliziumdioxid oder oberflächlich oxidiertes Eisen eingesetzt. Das Verfahren ist insbesondere wegen der Art der Heizung aufwendig. It is known to generate hydrogen cyanide (HCN) by thermolytic cleavage of formamide (HCONH 2 ). In the formamide vacuum process, the thermolytic cleavage of gaseous formamide takes place in reactors designed as shell-and-tube heat exchangers at a pressure of approx. 100 mbar absolute and a temperature of 450 ° C to 550 ° C on a decomposition catalyst which is located inside the tubes. The decomposition reaction is a strongly endothermic reaction. The heat input takes place by heating the individual tubular reactors from the outside using a heat transfer medium, for example using a salt bath, using rolling gas or thermal oil. Shaped bodies made of aluminum oxide and silicon dioxide, iron oxide / zinc oxide on silicon dioxide or surface oxidized iron are used as catalysts. The method is particularly complex because of the type of heating.
DE-A 35 25 749 beschreibt ein Verfahren zur Spaltung von Formamid in Cyanwasserstoff und Wasser, bei dem gasförmiges, überhitztes Formamid bei Temperaturen von 300 bis 480°C bei 1 bis 350 mbar mit einem Volumenanteil von 0,1 bis 10% Luft in einen Rohrbündelreaktor eingeleitet und über hochgesinterte Formkörper aus 50 bis 100 Gew.-% Aluminiumoxid und 50 bis 0 Gew.-% Siliziumdioxid geleitet wird. Der Rohrbündelreaktor wird mit Hilfe eines Salzbades beheizt. DE-A 35 25 749 describes a process for the cleavage of formamide in hydrogen cyanide and water, in the gaseous, superheated formamide at temperatures from 300 to 480 ° C at 1 to 350 mbar with a volume fraction of 0.1 to 10% air in one Tube bundle reactor initiated and over sintered molded body from 50 to 100 wt .-% Alumina and 50 to 0 wt .-% silicon dioxide is passed. The tube bundle reactor is heated with the help of a salt bath.
Aufgabe der Erfindung ist, ein alternatives, einfach durchzuführendes Verfahren zur thermolytischen Spaltung von Formamid in Cyanwasserstoff und Wasser bereitzustellen. The object of the invention is to provide an alternative, simple method for To provide thermolytic cleavage of formamide in hydrogen cyanide and water.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur thermolytischen Spaltung von Formamid in Cyanwasserstoff und Wasser, bei dem gasförmiges Formamid in einem Strömungsreaktor bei einer Temperatur von 350 bis 800°C mit katalytisch aktivem Material in Kontakt gebracht wird, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Wärmeeintrag in den Strömungsreaktor mittels elektrischer Widerstandsheizung erfolgt. The task is solved by a process for the thermolytic cleavage of formamide in hydrogen cyanide and water, with the gaseous formamide in one Flow reactor at a temperature of 350 to 800 ° C with catalytically active Material is brought into contact, which is characterized in that the heat input into the flow reactor by means of electrical resistance heating.
Der Wärmeeintrag kann durch elektrische Widerstandsheizung der Reaktorwand des Strömungsreaktors oder von in dem Strömungsreaktor angeordneten Heizkörpern erfolgen. The heat input can be achieved by electrical resistance heating of the reactor wall Flow reactor or by radiators arranged in the flow reactor.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt der Wärmeeintrag durch elektrische Widerstandsheizung der Reaktorwand. In one embodiment of the method according to the invention, the heat is introduced by electrical resistance heating of the reactor wall.
Der Strömungsreaktor enthält katalytisch aktives Material, das die Zersetzung von Formamid zu Cyanwasserstoff und Wasser katalysiert. Das katalytisch aktive Material kann in dem Strömungsreaktor als Schüttung angeordnet sein und/oder als Beschichtung auf der Innenwand des Strömungsreaktors vorliegen. Es kann auch die Reaktorwand selbst aus einem katalytisch aktiven Material gefertigt sein. The flow reactor contains catalytically active material that prevents the decomposition of Formamide catalyzed to hydrogen cyanide and water. The catalytically active material can be arranged in the flow reactor as a bed and / or as a coating are present on the inner wall of the flow reactor. It can also be the reactor wall itself be made of a catalytically active material.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in dem Strömungsreaktor eine Schüttung aus katalytisch aktivem Material angeordnet. Geeignete katalytisch aktive Materialien sind Eisenoxid, Zinkoxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Manganoxid, Zirkoniumoxid, Thoriumoxid, Spinelle und Steatite oder deren Gemische. Die genannten Oxidmaterialien können mit einem oder mehreren Alkalimetallen modifiziert sein. Das katalytisch aktive Material kann als Schüttung von regelmäßigen Katalysatorformkörpern, unregelmäßig geformten Katalysator-Splitt oder als Pulver vorliegen. Katalysatorformkörper sind beispielsweise Raschigringe, Pallringe, Sattelkörper, Tabletten oder Kugeln. In one embodiment of the method according to the invention is in the flow reactor arranged a bed of catalytically active material. Suitable catalytically active Materials are iron oxide, zinc oxide, silicon dioxide, aluminum oxide, magnesium oxide, Manganese oxide, zirconium oxide, thorium oxide, spinels and steatites or mixtures thereof. The oxide materials mentioned can with one or more alkali metals be modified. The catalytically active material can be used as a bed of regular Shaped catalyst bodies, irregularly shaped catalyst chips or as a powder available. Shaped catalyst bodies are, for example, Raschig rings, Pall rings, Saddle body, tablets or balls.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die innere Reaktorwand des Strömungsreaktors eine Beschichtung mit katalytisch aktivem Material auf. Als katalytisch aktives Material kommen die oben genannten Oxidmaterialien in Frage, die mit einem oder mehreren Alkalimetallen modifiziert sein können. In a further embodiment of the method according to the invention, the inner one Reactor wall of the flow reactor has a coating with catalytically active material on. The above-mentioned oxide materials come in as a catalytically active material Question that can be modified with one or more alkali metals.
In einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Reaktorwand aus Eisen oder Stahl und weist eine Beschichtung aus Eisenoxid auf. Diese kann nach dem in EP-A 1 086 744 beschriebenen Verfahren durch aufeinanderfolgende Behandlung der Oberfläche der Reaktorwand mit einem oxidierenden und einem reduzierenden Gasgemisch erhalten werden. Dazu wird die Oberfläche im allgemeinen auf 300 bis 650°C erhitzt und einer oxidierenden Atmosphäre enthaltend 5 bis 30 Vol.-% Sauerstoff während einer Zeitdauer von 5 bis 300 min pro Behandlungszyklus ausgesetzt. Der Druck beträgt im allgemeinen von 6 bis 150 kPa, die Volumengeschwindigkeit von 10 bis 1500 h-1. Bevorzugtes oxidierendes Gasgemisch ist Luft. Anschließend wird die Oberfläche unter den gleichen Bedingungen einer reduzierenden Atmosphäre enthaltend im allgemeinen 1 bis 99 Vol.-%, bevorzugt 2 bis 20 Vol.% Wasserstoff ausgesetzt. Bevorzugt sind reduzierende Gasgemische aus Wasserstoff und Wasserdampf oder Wasserstoff, Stickstoff und Wasserdampf. Besonders bevorzugt ist es, die abwechselnde Behandlung mit einem oxidierenden und einem reduzierenden Gasgemisch wiederholt durchzuführen, insbesondere wird jeder Behandlungszyklus mehr als zweimal, beispielsweise 10 mal, durchgeführt. In a special embodiment of the process according to the invention, the reactor wall is made of iron or steel and has a coating of iron oxide. This can be obtained by the process described in EP-A 1 086 744 by successively treating the surface of the reactor wall with an oxidizing and a reducing gas mixture. For this purpose, the surface is generally heated to 300 to 650 ° C. and exposed to an oxidizing atmosphere containing 5 to 30 vol.% Oxygen for a period of 5 to 300 minutes per treatment cycle. The pressure is generally from 6 to 150 kPa, the volume velocity from 10 to 1500 h -1 . The preferred oxidizing gas mixture is air. The surface is then exposed to a reducing atmosphere containing generally 1 to 99% by volume, preferably 2 to 20% by volume, of hydrogen under the same conditions. Reducing gas mixtures of hydrogen and water vapor or hydrogen, nitrogen and water vapor are preferred. It is particularly preferred to carry out the alternating treatment repeatedly with an oxidizing and a reducing gas mixture, in particular each treatment cycle is carried out more than twice, for example 10 times.
Auf die gleiche Art und Weise können auch Eisenpartikel oder Eisenpulver mit einer Oxidschicht versehen werden, um, wie oben beschrieben, als Katalysatorschüttung eingesetzt zu werden. In the same way, iron particles or iron powder with a Oxide layer can be provided, as described above, as a catalyst bed to be used.
In einer weiteren Ausführungsform besteht die Reaktorwand des Strömungsreaktors selbst aus katalytisch aktivem Material. Geeignete Werkstoffe, aus denen die Reaktorwand des Strömungsreaktors gefertigt sein kann und die gleichzeitig katalytisch aktiv sind, sind CrNi-, CrNiN-, CrNiTi-, CrNiNb-, CrNiMo-, CrNiMoN-, CrNiMoTi-, CrNiMoNb- und NiCrMoCuNb-Stähle mit folgenden Werkstoffnummern: 1.4301, 1.4303, 1.4306, 1.4311, 1.4541, 1.4550, 1.4401, 1.4404, 1.4406, 1.4571, 1.4580, 1.4429, 1.4435, 1.4436, 1.4438, 1.4439, 1.4505 und 1.4577. In a further embodiment, the reactor wall of the flow reactor itself exists made of catalytically active material. Suitable materials from which the reactor wall of the Flow reactor can be made and are simultaneously catalytically active CrNi, CrNiN, CrNiTi, CrNiNb, CrNiMo, CrNiMoN, CrNiMoTi, CrNiMoNb and NiCrMoCuNb steels with the following material numbers: 1.4301, 1.4303, 1.4306, 1.4311, 1.4541, 1.4550, 1.4401, 1.4404, 1.4406, 1.4571, 1.4580, 1.4429, 1.4435, 1.4436, 1.4438, 1.4439, 1.4505 and 1.4577.
Der Strömungsreaktor kann eine beliebige Form aufweisen. Bevorzugt ist er als Rohrreaktor mit einem Reaktionsrohr, besonders bevorzugt als Rohrbündelreaktor ausgebildet. The flow reactor can have any shape. It is preferred as Tube reactor with a reaction tube, particularly preferably as a tube bundle reactor educated.
Die thermolytische Spaltung von Formamid wird unter den üblichen Reaktionsbedingungen durchgeführt, im allgemeinen bei Temperaturen von 350 bis 800°C, bevorzugt 450 bis 550°C, im allgemeinen bei vermindertem Druck, vorzugsweise bei einem Druck von 50 bis 250 mbar durchgeführt. Formamid kann als Gas in reiner Form oder mit einem Inertgas verdünnt und/oder im Gemisch mit Sauerstoff, vorzugsweise in Form von Luft, eingesetzt werden. Beispielsweise kann Formamid im Gemisch mit 0,1 bis 20 Vol.-% Luft eingesetzt werden. Die Kontaktzeit beträgt im allgemeinen 0,01 bis 0,5 s, bevorzugt 0,05 bis 0,1 s. The thermolytic cleavage of formamide is among the usual Reaction conditions carried out, generally at temperatures from 350 to 800 ° C, preferably 450 to 550 ° C, generally at reduced pressure, preferably at a pressure of 50 to 250 mbar. Formamide can be used as a gas in pure form or diluted with an inert gas and / or in a mixture with oxygen, preferably in Form of air. For example, formamide in a mixture of 0.1 to 20 vol .-% air can be used. The contact time is generally 0.01 to 0.5 s, preferably 0.05 to 0.1 s.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt der Wärmeeintrag durch elektrische Widerstandsheizung von einem oder mehreren im Innern des Strömungsreaktors angeordneten Heizkörpern. Diese werden von der dem Formamid enthaltenden Gasgemisch umströmt und/oder tauchen in eine Schüttung aus katalytisch aktivem Material ein. In a further embodiment of the method according to the invention, the Heat input through electrical resistance heating from one or more inside of the flow reactor arranged radiators. These are of the formamide containing gas mixture flows around and / or immerse in a bed of catalytic active material.
In einer speziellen Ausführungsform dieses Verfahrens ist um den oder die Heizkörper eine Schüttung aus katalytisch aktivem Material angeordnet, das heißt die Heizkörper tauchen in diese Schüttung ein. Geeignete Schüttungen sind die zuvor beschriebenen Schüttungen. In a special embodiment of this method is around the radiator or radiators arranged a bed of catalytically active material, that is, the radiator plunge into this bed. Suitable fillings are those previously described Packings.
Die Heizkörper können auch katalytisch aktives Material enthalten. Beispielsweise können die Heizkörper durch Widerstandsheizung beheizbare, elektrisch leitende und gleichzeitig katalytisch aktive Materialien enthalten. Beispiele sind die oben genannten Stähle. Die Heizkörper können auch eine Beschichtung aus katalytisch aktivem Material aufweisen. Geeignete katalytisch aktive Materialien sind die oben genannten oxidischen Materialien. The radiators can also contain catalytically active material. For example, you can the radiators are heated by resistance heating, electrically conductive and at the same time contain catalytically active materials. Examples are the steels mentioned above. The Radiators can also have a coating of catalytically active material. Suitable catalytically active materials are the above-mentioned oxidic materials.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Heizkörper eine Beschichtung aus Eisenoxid auf, die mit dem oben beschriebenen Verfahren durch abwechselnde Wärmebehandlung in oxidativer und reduktiver Atmosphäre aufgebracht worden ist. In a preferred embodiment, the radiators have a coating Iron oxide based on the process described above by alternating Heat treatment has been applied in an oxidative and reductive atmosphere.
Die Heizkörper können eine beliebige Form aufweisen, beispielsweise als Rohrheizkörper oder als Plattenheizkörper ausgebildet sein, bevorzugt sind sie als Rohrheizkörper ausgebildet. Je nach Reaktorquerschnitt enthält der Strömungsreaktor ein oder mehrere Rohrheizkörper, bevorzugt enthält er mehrere Rohrheizkörper, beispielsweise bis zu 1200 Rohrheizkörper. Der Strömungsreaktor ist vorzugsweise als Rohrreaktor mit im wesentlichen kreisrundem Querschnitt ausgebildet. The radiators can have any shape, for example as a tubular heater or be designed as a plate heater, they are preferably tubular educated. Depending on the reactor cross-section, the flow reactor contains one or more Tubular heating element, preferably it contains several tubular heating elements, for example up to 1200 Tans. The flow reactor is preferably in the form of a tubular reactor essentially circular cross-section.
Es können auch mehrere der oben geschilderten Maßnahmen kombiniert werden. Beispielsweise kann die Reaktorwand elektrisch beheizt sein und der Strömungsreaktor noch zusätzlich Heizkörper enthalten, wobei sowohl Reaktorwand als auch Heizkörper mit einem katalytisch aktiven Material beschichtet sein können. Several of the measures described above can also be combined. For example, the reactor wall and the flow reactor can be electrically heated additionally contain radiators, both reactor wall and radiator with can be coated with a catalytically active material.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtungen. The present invention also relates to the implementation of the Suitable devices according to the method of the invention.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen Strömungsreaktor, in dem ein oder mehrere Heizkörper angeordnet sind, die mittels einer Spannungsquelle elektrisch beheizbar sind, wobei die Heizkörper eine Beschichtung aus katalytisch aktivem Material aufweisen. According to one embodiment, the device comprises a flow reactor in which one or more radiators are arranged, which are electrical by means of a voltage source are heated, the radiator being a coating of catalytically active material exhibit.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ein oder mehrere Strömungsrohre, die mittels einer Spannungsquelle elektrisch beheizbar sind, wobei in den Strömungsrohren eine Schüttung aus katalytisch aktivem Material angeordnet ist. According to a further embodiment, the device comprises one or more Flow tubes that are electrically heated by means of a voltage source, wherein in the Flow tubes a bed of catalytically active material is arranged.
Mit Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nachstehend beispielhaft drei erfindungsgemäße Vorrichtungen näher erläutert. With reference to the drawings, three are exemplified below Devices according to the invention explained in more detail.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Reaktor mit elektrisch beheizbaren Reaktorrohren gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 1 shows a longitudinal section through a reactor with electrically heatable reactor tubes according to a first embodiment of the invention.
Fig. 2a eine skizzenhafte Seitenansicht eines Reaktors mit katalytisch beschichteten Rohrheizkörpern gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. FIG. 2a is a diagrammatic side view of a reactor with catalytically coated tube radiators according to a second embodiment of the invention.
Fig. 2b einen Querschnitt durch den Reaktor gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. FIG. 2b shows a cross section through the reactor according to the second embodiment of the invention.
Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Reaktor mit in die Katalysatorschüttung eintauchenden Rohrheizkörpern gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 3 shows a longitudinal section through a reactor with tubular heaters immersed in the catalyst bed according to a third embodiment of the invention.
Der Reaktor gemäß Fig. 1 umfasst ein Gehäuse 1, das von einer Isolierung 2 umgeben ist, mit einem Gaseinlass 3 und einem Gasauslass 4 sowie entsprechenden Anschlussflanschen 3a und 4a, eine untere Rohrträgerplatte 5 und eine obere Rohrträgerplatte 6 sowie Reaktorrohre 7, die mittels Stopfbuchsenabdichtungen 8 und Befestigungselementen 9 an den Rohrträgerplatten 5 und 6 befestigt sind. Die Reaktorrohre 7 sind mittels einer Spannungsquelle 10 über elektrische Leitungen 11 und elektrische Anschlüsse 12 elektrisch beheizbar und durch Dichtungs- und Isolationselemente 8a gegenüber den Trägerplatten 5 und 6 und dem Gehäuse 1 elektrisch isoliert. Die Reaktorrohre 7 enthalten Katalysatorschüttungen 13, die von gasdurchlässigen Katalysatorhaltern 14 gehalten werden. The reactor according to Fig. 1 comprises a housing 1, which is surrounded by insulation 2, with a gas inlet 3 and a gas outlet 4, as well as corresponding connecting flanges 3a and 4a, a lower tube support plate 5 and an upper tube support plate 6 as well as reactor tubes 7 are attached to the tube support plates 5 and 6 by means of gland seals 8 and fastening elements 9 . The reactor tubes 7 are electrically heated by means of a voltage source 10 via electrical lines 11 and electrical connections 12 and are electrically insulated from the support plates 5 and 6 and the housing 1 by means of sealing and insulation elements 8 a. The reactor tubes 7 contain catalyst beds 13 , which are held by gas-permeable catalyst holders 14 .
Der Reaktor gemäß Fig. 2a und 2b umfasst ein Reaktorrohr 15 mit einem Gaseinlass 16 und einem Gasauslass 17 und längs in dem Rohr angeordneten Rohrheizkörpern 18 mit einer Beschichtung 19 aus katalytisch aktivem Material. Die Rohrheizkörper 18 sind über eine Spannungsquelle 20 elektrisch beheizbar. The reactor according to FIGS. 2a and 2b comprises a reactor tube 15 with a gas inlet 16 and a gas outlet 17 and tubular heating elements 18 arranged longitudinally in the tube with a coating 19 made of catalytically active material. The tubular heating elements 18 can be heated electrically via a voltage source 20 .
Der Reaktor gemäß Fig. 3 weist eine Vorwärmzone 21 und eine Reaktionszone 22 auf. Er umfasst ein Gehäuse 23, das von einer Isolierung 24 umgeben ist, mit einen als Ringkanal ausgebildeten Gaseinlass 25 und einen Gasauslass 26. In die Katalysatorschüttung 27, die zwischen einem Auflagerost 28 und einem Niederhalterost 29 angeordnet ist, tauchen Rohrheizkörper 30 ein, die durch Dichtungs- und Isolationselemente 31 gegenüber dem Gehäuse 23 elektrisch isoliert und über elektrische Anschlussdosen 32 mittels einer Spannungsquelle 33 elektrisch beheizbar sind. The reactor according to FIG. 3 has a preheating zone 21 and reaction zone 22. It comprises a housing 23 , which is surrounded by insulation 24 , with a gas inlet 25 designed as an annular channel and a gas outlet 26 . Tubular heating elements 30 are immersed in the catalyst bed 27 , which is arranged between a support grate 28 and a hold-down grate 29 , which are electrically insulated from the housing 23 by sealing and insulation elements 31 and can be electrically heated by means of a voltage source 33 via electrical connection boxes 32 .
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010099970A1 (en) | 2009-03-05 | 2010-09-10 | Uhde Gmbh | Method and apparatus for holding down catalyst particles flowing thereagainst |
| DE102009011375A1 (en) * | 2009-03-05 | 2010-09-23 | Uhde Gmbh | Holding down catalyst particles in reactor for carrying out chemical reactions, involves feeding reactive gas into reactor, which has catalyst bed loaded with solid catalyst particles or solid substrate particles |
| WO2011089209A3 (en) * | 2010-01-22 | 2011-09-15 | Basf Se | Single-chamber evaporator and the use thereof in chemical synthesis |
| CN102933546A (en) * | 2010-02-26 | 2013-02-13 | 巴斯夫欧洲公司 | Process for the preparation of isocyanates in the gas phase |
| US9249029B2 (en) | 2010-01-22 | 2016-02-02 | Basf Se | Single chamber vaporizer and use thereof in chemical synthesis |
| WO2022219054A1 (en) * | 2021-04-15 | 2022-10-20 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | An electrically heated apparatus |
| US20230158464A1 (en) * | 2021-11-22 | 2023-05-25 | Schneider Electric Systems Usa, Inc. | Direct electrical heating of catalytic reactive system |
| US12409426B2 (en) | 2021-11-22 | 2025-09-09 | Schneider Electric Systems Usa, Inc. | Direct electrical heating of process heater tubes using galvanic isolation techniques |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3525749A1 (en) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Basf Ag | METHOD FOR CLEAVING FORMAMIDE TO BLUE ACID AND WATER |
| EP0757968A1 (en) * | 1995-02-27 | 1997-02-12 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Hydrogen generator |
| DE19727841A1 (en) * | 1997-06-24 | 1999-01-07 | Fraunhofer Ges Forschung | Method and device for the autothermal reforming of hydrocarbons |
| DE19944540A1 (en) * | 1999-09-17 | 2001-03-29 | Daimler Chrysler Ag | Reactor system with electrical heating means |
| GB2358148A (en) * | 1997-07-25 | 2001-07-18 | Thermatrix Inc | Recuperative heating reactor; synthesis of hydrogen cyanide |
-
2001
- 2001-09-12 DE DE2001144891 patent/DE10144891A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3525749A1 (en) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Basf Ag | METHOD FOR CLEAVING FORMAMIDE TO BLUE ACID AND WATER |
| EP0757968A1 (en) * | 1995-02-27 | 1997-02-12 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Hydrogen generator |
| DE19727841A1 (en) * | 1997-06-24 | 1999-01-07 | Fraunhofer Ges Forschung | Method and device for the autothermal reforming of hydrocarbons |
| GB2358148A (en) * | 1997-07-25 | 2001-07-18 | Thermatrix Inc | Recuperative heating reactor; synthesis of hydrogen cyanide |
| DE19944540A1 (en) * | 1999-09-17 | 2001-03-29 | Daimler Chrysler Ag | Reactor system with electrical heating means |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JP 56038132 A (Abstr.) In: Pat. Abstr. of Jp., [CD-ROM] * |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009011375A1 (en) * | 2009-03-05 | 2010-09-23 | Uhde Gmbh | Holding down catalyst particles in reactor for carrying out chemical reactions, involves feeding reactive gas into reactor, which has catalyst bed loaded with solid catalyst particles or solid substrate particles |
| WO2010099970A1 (en) | 2009-03-05 | 2010-09-10 | Uhde Gmbh | Method and apparatus for holding down catalyst particles flowing thereagainst |
| CN102712490B (en) * | 2010-01-22 | 2015-11-25 | 巴斯夫欧洲公司 | Single chamber vaporizer and the purposes in chemosynthesis thereof |
| WO2011089209A3 (en) * | 2010-01-22 | 2011-09-15 | Basf Se | Single-chamber evaporator and the use thereof in chemical synthesis |
| CN102712490A (en) * | 2010-01-22 | 2012-10-03 | 巴斯夫欧洲公司 | Single-chamber evaporator and the use thereof in chemical synthesis |
| US9249029B2 (en) | 2010-01-22 | 2016-02-02 | Basf Se | Single chamber vaporizer and use thereof in chemical synthesis |
| RU2567619C2 (en) * | 2010-01-22 | 2015-11-10 | Басф Се | Single-chamber evaporator and its application in chemical synthesis |
| CN102933546A (en) * | 2010-02-26 | 2013-02-13 | 巴斯夫欧洲公司 | Process for the preparation of isocyanates in the gas phase |
| CN102933546B (en) * | 2010-02-26 | 2014-12-10 | 巴斯夫欧洲公司 | Method for producing isocyanates in the gas phase |
| WO2022219054A1 (en) * | 2021-04-15 | 2022-10-20 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | An electrically heated apparatus |
| US20240157318A1 (en) * | 2021-04-15 | 2024-05-16 | Shell Usa, Inc. | An electrically heated apparatus |
| AU2022257277B2 (en) * | 2021-04-15 | 2025-07-03 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | An electrically heated apparatus |
| US20230158464A1 (en) * | 2021-11-22 | 2023-05-25 | Schneider Electric Systems Usa, Inc. | Direct electrical heating of catalytic reactive system |
| US11697099B2 (en) * | 2021-11-22 | 2023-07-11 | Schneider Electric Systems Usa, Inc. | Direct electrical heating of catalytic reactive system |
| US20230302421A1 (en) * | 2021-11-22 | 2023-09-28 | Schneider Electric Systems Usa, Inc. | Direct electrical heating of catalytic reactive system |
| US12409426B2 (en) | 2021-11-22 | 2025-09-09 | Schneider Electric Systems Usa, Inc. | Direct electrical heating of process heater tubes using galvanic isolation techniques |
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