[发明专利]用于径向流反应器或轴向流反应器的催化床的壁

说明书

径向流催化化学反应器或轴向‑径向流催化化学反应器，包括圆柱形壳(2)和至少一个催化床(5)并包括多个带孔管(10)，所述管具有与反应器(2)中的试剂气流的入口(3)连通的开口端(11)，所述管在其侧表面上设置有多个孔(14)，所述管(10)围绕该催化床排列以便形成外壁(6)，该外壁(6)限定该催化床并将试剂分布在所述床内；每个所述管通过带孔带(15)的纵向对接焊接或螺旋对接焊接形成。

技术领域

本发明涉及化学反应器领域，该化学反应器包括被径向流或轴向-径向流通过的催化床。

背景技术

径向流化学反应器或轴向-径向流化学反应器在本领域中是已知的。在径向反应器中，通过催化床的气流基本上是径向的；相反，在轴向-径向反应器中，催化床在顶部是敞开的，使得一部分气体可以进入床中并轴向地通过该床。催化床通常具有环形横截面。径向流可以朝向中心(向内)或朝向外侧(向外)。

在所述径向流反应器或轴向-径向流反应器中，必须提供用于容纳催化床的合适的壁，并且还必须安装用于沿着床的外圆柱壁分布或收集试剂的气流的装置。因此，床的所述外壁必须确保对催化物质的容纳和合适的机械支撑，同时必须对试剂气流是可渗透的。

包括执行这些功能的多个壁的系统是已知的。例如，EP 2014356描述了用于催化床的双壁容纳系统，该系统包括与催化剂和气体接触的第一容纳壁(其由于存在例如通过铣削、水射流切割或电腐蚀加工形成的狭缝而是可渗透的)，以及位于第一壁周围并具有分布气体的功能的第二带孔壁。所述系统提供了一系列认可的优点，但是涉及实现双壁和与催化剂接触的壁上的狭缝的一定成本。

另一种已知的结构解决方案包括称为“扇形件”的成型集管，其特征在于分别在壳侧(背部)和催化剂侧(前部)上具有不同曲率半径的平横截面。

更详细地，扇形集管通常包括朝向壳的基本平的背部以及具有半圆形形状的前部，并且所述扇形集管仅在所述前部上带孔。从结构的角度来看，已知类型的扇形集管通常具有沿着背部的纵向焊接，所述焊接使用角焊技术手动实现，即通过重叠两个金属片边缘并沿着由两个重叠边缘形成的台阶实现焊接。

扇形集管是相对普遍的并且例如由于它们的小尺寸有利于它们插入反应器及其组件而是受欢迎的，但是具有高成本的缺点，由于它们是必须使用自动化程度有限的专用机械(手动或至多是半自动机器)为每个反应器专门制造的非标准部件，这导致相对高的成本。特别地，沿着扇形件的背部执行上述手动焊接需要人工并且涉及相当大的成本。

为了更好地理解上述内容，可以参考图7和图8，其示出了典型的扇形集管100，该扇形集管100包括前部101和背部102。仅前部101是带孔的。背部102由两个金属片边缘103和104形成，两个金属片边缘103和104在区域106中重叠，其在区域106中进行角焊105(图8)。该焊接方法通常是手动的，并且特别是在小厚度金属片上进行，其中不能手动进行对接焊(没有重叠边缘)。应当注意，由于前部101和背部102的不同形状，横截面仅相对于轴线Y是基本上对称的，而相对于垂直于所述轴线Y的任何轴线是不对称的。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，特别是提供一种用于形成此处考虑的类型的径向催化反应器或轴向-径向催化反应器的壁、同时满足试剂气体均匀分布和对催化物质进行容纳和机械支撑功能的要求的成本较低的方法。

该目的是通过根据权利要求1的径向流化学反应器或轴向-径向流化学反应器实现的。

根据本发明的反应器包括多个带孔管，其呈环形排列并且限定了透气壁、例如催化床中的气体的分配器。每个所述管由带孔带或带孔金属片制成，并且包括通过自动焊接工艺进行的主对接焊接。所述主焊接被理解为使起始带或起始片成为管状形式的焊接。

该管优选具有小的厚度。优选地，管的厚度不大于3mm。更优选地，管的所述厚度不大于1.5mm，甚至更优选地，管的所述厚度为1mm至1.5mm、例如1.2mm。