TW300855B - - Google Patents

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A7 B7 300855 .五、發明説明（―1 ) 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 m- 填 寫 本 頁 一般而言，固定床位的反應遁（軸向或輻射向床位的'反 應爐（axial or radial bed reactor):齒條型的反應爐（rack reactor):成束的管型反應爐（tube-bundle reactor)是使用 在工業上以達成使用非均相催化完成氣相之反應（例如甲 醛，硫磺或苯乙缔之合成）。在如此的反應壚中供應或去 除反應所產生或是所需要的熱通常需要相當大數量的熱交 換器。個別的裝置是由管線而彼此相連接在一起。關於此 項的技術可由’例如’在Ullmanns Encyklopadie der technishen Chemie，1973年版，第3册，第465頁等的説明 中可知。 訂 該版本揭露了使用由複數個組作單位所組合而成的裝置 ，而且一般而言，準備用來反應的氣體是在不同的空間處 加熱並介入一催化床以做反應’最後則再次的冷卻，所產 生的熱則是用來對新鮮的氣體加熱。 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製 根據本發明在優先權日所提出而尚未公開的申請中可知 ’一加熱氣體首先是用以加熱内含有催化劑之成束的管型 反應爐，以在含有一上層、中層和下層部份的反應爐内完 成反應；而在加熱氣體離開反應爐之前，其亦被用來對準 備作反應的新鮮氣體預熱’而其是在固設於反應爐上的第 二成束管子内所完成的。加熱氣體是由連接兩個裝置的中 央管而予以供應。 新鮮氣體而後則以逆流的方式在第三成束管子内將反應 的產物去除後，而事先加以預熱。該第三成束管子形成了 反應裝置的下層；該預熱的氣體則經由—圍繞著裝置外部 -4- 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐 A7 B7 8^12. 五、發明説明（2 ) 的新鮮氣體管子而輸送至成堆的氣體預熱器。 這種的排列是有著缺點的；尤其地，其無法做成相當緊 抵的結構方式同時其亦在外部的管子處需要額外且昂貴的 絕緣物質β 本發明的目的在提供一種裝置其具有簡單和緊密的結構 ，並且和個別安裝及連接的單一裝置比較時，本發明在資 本上的花費相當低。 圖式簡單説明 圖式表示根據本發明之反應器。 代表符號 意_4 1 束狀管子之熱交換器，呈現—支管子 (填充催化劑） 1 a 調節牆 2 束狀管子之熱交換器，呈現—支管子 (填充催化劑；5) 2 a 調節牆 3 中央管 4 第一催化床 5 管子，如上之2之部分 6 第二催化床 a 新鮮氣體 b 反應混合物 c 加熱/冷卻氣趙 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------I裝------訂-----^ -線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印裝 A7 B7 V I ' -V · 補先 五、發明説明（） 顯示在圖示中且根據本發明的反應爐可用於完成發熱或 ，最好是，吸熱反應（指的是在以下所提到的反應，而且 在每一個狀況中僅有一支管子顯示出來）。準備反應的新 鮮氣體（a)是以輻射狀向内傳送至配置在實際反應裝置2/5 下方的成束狀管子的熱交換器1 ^在熱交換器1内，新鮮氣 體可以藉由向下流經管子的反應混合氣（b)冷卻的事實而 加以預熱。在流經熱交換器1後，新鮮氣體進入和反應爐 本身的内，部是爲同心圓的圓柱形内部空間3，經由此，新 鮮氣體會被向上傳送至反應爐。在偏向後，氣體會流經一 要或不要都可以的逆流催化床4，而進入反應裝置2中充滿 催化劑的管子，該處則是進一步力0.熱和主反應發生的地方 0 在吸熱反應的狀況中，反應的熱是由加熱氣體（C)來供 應，而該加熱氣體則是經由圍繞在反應裝置的成束狀管子 5的夾套空間2而逆流傳輸至產品流中；若發生的是發熱反 應，則應以一冷卻介質來加以取代。在反應的混合氣離開 成束狀管子5之後，其會經由一可發生次級連續反應的下 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 經濟部中央標準局貝工消费合作杜印裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 〇 X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7_ 五、發明説明卜3 ) 游催化床6而加以快速的冷卻。在次級連續的熱交換器1中 ，當新鮮氣體在加熱時，反應的混合氣則是在冷卻。在發 熱反應的狀況中，由於有額外的熱的供應’所以需要有另 —個熱交換器。 根據本發明的反應爐可由必要的五個部份的結構來加以 描述： 以下的元件是在一普通的夹套内一個配置在另一個之上 成束的管子熱交換器 (tube-bundle heat exchanger) 1，其 包括有數個具有調節牆1 a的平行管子，以確保熱流交換介 質的流動是在該管子的軸的橫向方向上； 一反應室（reaction space) 6’其最好是以圓錐形而向上 擴張，其具有一基底並且企圖在支持一第一催化床： 成束的管子熱交換器2，物質是由其側邊流過並且其亦 具有調郎牆2 a ;同時亦具有複數個單一且可充填催化劑於 其内的管子5 ; 一具有一基底的.反應室4，其在頂部是由一鐘形汽室而 封閉，並且其亦在企圖支持一第二催化床； 一中央管（central tube) 3，其在連接熱交換器1的外部空 間至位在反應室4上方之汽室： 以及用於加熱和冷卻氣體（c )的進氣和出氣裝置，以及 分別用於新鮮渣氣或反應混合氣的進氣及出氣裝置（a或b ) 。當然’本發明並不限制在包括催化劑填充於内的這種配 置。 範例： ---------^-冬-----\—訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

300855 A7 B7 .五、發明説明（-4 ) 爲了準備苯乙缔，重量比率爲1.2 5 : 1的蒸氣和乙苯的ί昆 合氣是輸送至前述的催化劑填充裝置中。在管子部份的負 載是爲240 kmol/m2h (蒸氣+乙笨）。使用的是商業用的G 84 C催化劑（製造商爲：Sudchemie)。 主反應爐2的管子5具有一 72 mm的内徑和5 5 00 mm的長 度。床6的高度爲1200 mm，並且床4的高度則約爲500 mm。在成束的管子5區域内反應爐中夾套的直徑爲6800 mm ° 6 4 %的乙笨是在未加熱的催化床6的下端而轉換完成的 。乙烯的分離性則有95.5 mol%。在上層管子基底的壓力 是爲1.8絕對大氣壓力，而在床6之後的壓力則是爲0.5絕 對大氣壓力。催化劑和在裝置内反應混合氣的溫度大約是 在上層管子的基底（也就是在床4之後）處爲420X：而在成束 的管子5的底端溫度約爲62(TC，在床6底端的溫度則大約 爲5 85°C。加熱氣體在進口處的溫度大約爲72CTC，而在出 口處的溫度則大約爲500°C。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) " *τ 經濟部中央樣準局員工消費合作社印裝

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Claims (1)

1. A8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 一種完成吸熱或是發熱且以催化提昇氣相反應义反應爐 ，其在一共同之夾套内具有一配置在另一之上或一配置在 另一之内部之下述元件： 一成束管子熱交換器1，其包括數個具有調節牆la之平 行管子，以確保熱流交換介質是在該管子之軸橫向方向上 » 一反應室6，其最好係呈圓錐形而向上擴張，其具有一 基底並且用於支持一催化床； 一成束管子之熱交換器2，物質是由其側邊流過並且其 亦具有調節牆2 a ;同時其具有維持一催化劑的填充； 一具有一基底之反應室4，其頂部係由一鐘形汽室封閉 ，並且其亦用於支持一催化床； 一中央管3，其連接熱交換器1之外部空間至反應室4上 方之汽室； 以及用於加熱氣體（c )之進氣及出氣裝置，以及分別用 於新鮮空氣或反應混合氣之進氣及出氣裝置（a或b )。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装. 訂 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 -8- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）