发明名称 控制反应温度之方法及反应炉
摘要 用热交换流和反应物流间接接触的反应炉配置及过程使用波状热交换板的配置,由沿着板子波纹数目和/或配置的改变来控制温度条件。本发明的反应炉配置和过程可用于在等温或其它控制的温度条件下操作反应炉。在热交换介质和反应物呈交叉流的配置时,单独热交换区内波纹配置的变化对维持需要的温度曲线相当有用。波纹的配置消除了或减低了一般步阶式的趋近于等温条件。
申请公布号 TW330989 申请公布日期 1998.05.01
申请号 TW083106130 申请日期 1994.07.05
申请人 UOP合资公司;派基诺克斯公司 法国 发明人 多明尼克.沙比;克利斯汀.吉洛德;彼得.普贾度;保罗.沙克利斯特;威廉.雷维;贾奎斯.罗曼堤尔
分类号 G05D23/00 主分类号 G05D23/00
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种在反应区中控制温度曲线的反应炉,其中包含:a)多数有间隔的板子,每个板子都有延伸的长度且在板子的一边定义了热交换流的边界,另一边则是反应流的边界,板子第一个部分的初次波纹有第一个深度和斜角,沿着板子长度间隔的板子区域的第二个部分则定义了二次波纹,此波纹有第二种深度和斜角,其中第二种深度和斜角里至少要有一组和第一个深度和斜角不同;b)反应流沿着第一个路径流过由前述的板子所定义的多个前述的反应流通道的装置;且c)热交换流沿着第二个路径流流过由前述的板子所定义的多个前述的反应流通道的装置。2.如申请专利范围第1项的反应炉,其中前述的第一个流通路径和前述第二个流通路径互相垂直。3.如申请专利范围第1项的反应炉,其中前述的板子是非连续性的,且前述的第一个部分组成了第一个板子区域且第二部分组成了第二个板子区域。4.如申请专利范围第1项的反应炉,其中前述的板子是连续性的,且该波纹的斜角随每个板子的长度而变化。5.如申请专利范围第4项的反应炉,其中关于热转换流流通方向的前述波纹斜角在前述板子的入口处角度小于30,在前述板子的出口处角度大于35。6.如申请专利范围第1项的反应炉,其中该反应炉包括用以维持触媒在该反应流通道中的装置。7.如申请专利范围第1项的反应炉,其中前述的板子是平行的。8.如申请专利范围第1项的反应炉,其中每个在该反应炉中的板子定义了一面是反应物通道且另一面是热交换通道。9.如申请专利范围第1项的反应炉,其中每个热交换通道由加长型的板子隔开。10.一种在反应区中控制温度曲线的触媒反应炉,此反应炉包含:a)一第一多数个加长型的空间隔板,每个板子的另一面定义了通道边界用来定义第一多数个流动通道,每个板子的第一个部分定义了波纹的第一个斜角,前述板子的第二个部分则有第二个斜角,其中前述第一和第二部分沿着前述第一多数个板子的长度间隔开来;b)一第二多数个加长型空间隔板,每个板子另一面定出通道边界来界定第二多数个流动通道,板子数目因前述第一多数的流动通道而改变,且前述第二多数的板子的第一部分定义了第一斜角的波纹,第二部分则有第二个斜角,其中前述第一和第二部分沿着前述第二多数个板子的长度间隔开来;c)在第一群流动通道中维持触媒且通过反应流的装置,此群通道在前述第一和第二多数的流通通道中组成了前半数的流通通道;且d)第二群前述流通通道中通过热交换流的装置,此群通道在前述第一和第二多数的流通通道中组成了流通通道的第二部分。11.如申请专利范围第10项所述之触媒反应炉,其中通过前述反应流的装置将前述反应流分在前述第一和第二多数的空间分隔板之间,平行的流过前述的第一群流通通道;通过前述热交换流的装置将热交换流连续地通过第一和第二群流通通道。12.如申请专利范围第10项所述之触媒反应炉,其中通过该热交换流的装置将该热交换流分在前述第一和第二多数的空间分隔板之间,平行的流过前述的第二群流通通道;通过该反应流的装置将反应流连续地通过第一群流通通道。13.一种在反应区中控制温度曲线的触媒反应炉,此反应炉包含:a)一圆柱状的容器;b)至少两个垂直延伸的反应堆叠位于至少包含一个反应区的该容器中,该反应区由具有延伸的垂直长度和空间分隔配置的平行板组成,板子反面定出流通通道的边界以定义出水平通道和插入的垂直通道,水平通道乃为了水平流动的反应流,垂直通道则为了垂直流动的热交换流,每个板子定义的波纹在板子的第一个部分有第一个斜角,且在前述板子的第二部分有第二个斜角,其中第一和第二部分沿着前述板子的长度间隔开来;c)分布热交换流到每个反应堆叠中的垂直流通通道,和从每个前述的反应堆叠收集该热交换流的装置;d)分布反应流到每个反应堆叠中的水平流通通道,和从每个前述的反应堆叠收集该反应流的装置;e)维持触媒在该水平流通通道中的装置。14.如申请专利范围第13项所述之触媒反应炉,其中前述反应堆叠由上半反应区和下半反应区组成,下半反应区位于上半反应区的正下方,前述上半反应区和下半反应区包含不同数目的板子且为了沟通垂直流通通道,反应堆叠在上半反应区和下半反应区之间有一条连接导管。15.如申请专利范围第14项所述之触媒反应炉,其中该连接导管有方法可以沟通在该上半反应区中水平流通通道的触媒粒子到该下半反应区中的水平流通通道的装置。16.如申请专利范围第13项所述之触媒反应炉,其中该反应炉至少包含三个反应堆叠,且反应堆叠放置为可使得板子平行于容器的半径以形成多角结构。17.如申请专利范围第16项所述之触媒反应炉,其中该等反应堆叠环绕着该反应炉的内部体积用以定义出一分布器的一部分用以提供该用来分布反应流到该水平流通通道之装置的至少一部分。18.如申请专利范围第13项所述之触媒反应炉,其中该反应炉至少包含三个反应堆叠,且反应堆叠放置成可使得反应堆叠内的板子垂直于该容器的半径以形成星状结构。19.如申请专利范围第18项所述之触媒反应炉,其中至少两个邻近的反应堆叠定出三角棱柱体积的两边,且该体积提供了将一反应流体分布至,在每个反应堆叠中之水平流通通道且从每个前述反应堆叠中收集该反应流之装置的至少一部分。20.一种在热交换流通过多个板子进行间接热交换的化学反应中,控制反应流温度的方法,此方法包含:a)热交换流从热交换入口进入,通过第一组由前述板子所形成的加长型通道,再到热交换出口;b)反应物流从反应物入口进入,通过第二组由前述板子形成的通道,再到反应物出口;c)用前述板子形成的波纹和至少一个该反应物或该热交换流接触,以进行该热交换流和该反应物流之间的热交换。前述板子形成的波纹在邻近至少反应物入口或热交换入口其中之一的斜角或深度,不同于邻近热交换出口或反应区出口波纹的斜角或深度。21.如申请专利范围第20项所述之方法,其中该反应炉在前述板子间保有不同种类组成的触媒。22.如申请专利范围第20项所述之方法,其中该热交换流以横向于该反应物流的方向通过前述的板子。23.如申请专利范围第20项所述之方法,其中热交换流的出口通过该热交换流到第二组加长型通道且前述第二组加长型通道数量上要大于前述第一组加长型通道。24.如申请专利范围第20项所述之方法,其中该反应物流由碳氢化合物组成。25.如申请专利范围第20项所述之方法,其中热交换流由氢气组成。26.如申请专利范围第20项所述之方法,其中反应物流在反应物入口的平均温度是反应物流在反应物出口的平均温度10F之内。27.如申请专利范围第20项所述之方法,其中触媒反应是吸热反应,则反应物流在反应物入口的平均温度低于反应物流在反应物出口的平均温度。28.如申请专利范围第20项所述之方法,其中该触媒反应是放热反应,则反应物流在反应物入口的平均温度高于反应物流在反应物出口的平均温度。29.如申请专利范围第20项所述之方法,其中该触媒反应是重组反应,加氢重组反应或芳香族烷基化反应。30.一种碳氢化合物的触媒脱氢方法,前述方法包含:a)热流从最初的热交换入口进入,通过第一组至少部分由第一组板子的一面形成的加长型通道,再到第一个热交换出口;b)于脱氢条件通过由烷类组成的供给流到供给入口,在第二组由前述第一组板子的第二面形成的通道中用脱氢触媒接触前述供给流;c)从前述第二组通道的第一个流出口收集由脱氢的碳氢化合物组成的最初脱氢流出液体;d)由前述供给流及前述热流和前述板子形成的波纹接触,用前述热流来加热供给流,前述板子形成的波纹在安排上使得关于热流的流动在前述第一个热交换出口的斜角要大于前述第一个热交换入口的斜角;且,e)还原由至少一部分的前述脱氢碳氢化合物组成的产物流。31.如申请专利范围第30项所述之方法,其中前述最初脱氢流出物在脱氢条件下通过第二个中间入口,且在第三组由第二组板子的第一面形成的通道中和脱氢触媒接触;热流由第二个热交换入口进入,通过第四组由至少部分前述第二组板子的另一面形成的通道,再到第二个热交换出口;第二个脱氢流出物从前述第三组通道流过,到第二个流出口;由接触前述第二组板子形成的波纹,用前述的热流来加热前述的最初流出物,且波纹的安排使得关于热流流动在前述第二个热交换出口的斜角将大于在前述第二个热交换入口的斜角。32.如申请专利范围第30项所述之方法,其中该脱氢条件包括在前述第一个供给入口的温度超过在前述第一个供给出口的温度10F之内。33.如申请专利范围第30项所述之方法,其中前述第一个供给出口的温度等于或大于在前述第一个供给入口的温度。34.如申请专利范围第30项所述之方法,其中前述由烷类组成的供给流至少有10个碳原子。图示简单说明:第一图为本发明触媒反应区的图示,显示了流体和触媒循环的较可能方向。第二图为本发明触媒反应区中,形成部分通道的板子之前视图。第三图为依照本发明所配置的触媒反应炉之图示。第四图为第三图在4-4区的剖视图。第五图为本发明触媒反应炉中,用星形配置反应炉堆叠的透视图。第六图为第五图的横向剖面图。第七图为另一个第五图的横向剖面图。第八图为形成第五图的星形配置之典型的触媒反应堆叠的立视图。第九图为沿着第八图6-6线之剖面图。第十图为本发明的触媒反应炉中,用多角形配置反应炉堆叠的透视图。第十一图为第十图沿着11--11线之剖面图。第十二图为第十图沿着12--12线之剖面图。第十三图为依据本发明另一个反应堆叠配置的部分立视图。第十四图为第十三图沿着14--14线之剖面图。第十五图为依照本发明另一个多角反应炉配置的横向剖面图。第十六图为依照本发明中脱氢过程的流向过程图示。
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