[发明专利]控制放热化学反应的温度的方法

说明书

应用领域

在本发明的最普通方面中，本发明涉及一种在假-等温条件下进行放热 化学反应的方法。

关于假-等温条件，它是预期的条件，对于该条件，反应温度被控制在 预定最佳值周围的值的限制范围之内，或在预定的温度曲线周围的值的限 制范围之内。

具体地，本发明涉及一种通过使用浸没在发生这种反应的催化床中的 管束或板式热交换器来控制上述类型的反应温度的方法。

再更具体地，本发明涉及一种用于放热反应的温度控制并且同时生产 蒸汽的以上考虑类型的方法。

现有技术

如所知的，通常通过在预定的工作流体和催化床之间的热交换实现对 意欲在假-等温条件下进行的催化反应的控制，所述预定的工作流体在热交 换器中流动，而在所述催化床中，浸没有这样的交换器，并且发生反应。

还已知，在放热或高度放热反应的情况下，使用水作为工作流体除所 需的热交换和反应温度的控制以外，还实现相当大的蒸汽生产。在此情况 下，工作流体是沸水。

具体地，穿过热交换器的沸水吸收一定量的热量，从而产生蒸汽。在 离开热交换器时，于是在蒸汽锅筒中将蒸汽从沸水中分离并且回收，使得 它可以用于其中发生放热反应的设备中的各种应用。

通过将相应量的水供给进入到从其移除了蒸汽的同一蒸汽锅筒中，以 替代地将工作流体补足(reintegrated)。然后使工作流体作为沸水再循环到 热交换器中，以发挥它的热交换工作流体功能。

该技术，尽管是有利的并被广泛应用在本领域中，但具有的公认缺点 恰恰在于以下事实：进入热交换器中的工作流体的温度是水的沸腾温度。

由于此原因，控制反应温度的可能性非常有限，所述反应温度的最低 可到达值在任何情况下都高于水的沸腾温度。

发明概述

本发明涉及的技术问题在于，提供一种控制放热反应的温度，并且同 时生产蒸汽的方法，所述方法具有使得通过参考现有技术而在上面提及的 缺点全部得以克服的功能特征。

根据本发明，通过基于使用热交换器的以上考虑类型的方法，上述技 术问题得以解决，所述热交换器由循环液体沿内部通道穿过，所述内部通 道在用于循环液体的入口和出口之间延伸，所述循环液体来自用于分离所 述产生的蒸汽的蒸汽锅筒，并且沿在所述热交换器的外部的通道供给到所 述入口，所述产生的蒸汽以另外的液体流的形式被补足，所述方法的特征 在于，将所述另外的液体流的至少一部分与沿所述外部通道流动的所述循 环液体混合。

关于液体，意欲的是指热交换工作流体，所述的热交换工作流体在它 吸收反应热时改变状态(汽化)。

优选地，这样的液体是水。在此情形下，由基于所述另外的液体(水) 流的整个体积，包含5和20体积％之间，优选10体积％的所述另外的液 体(水)流的所述至少一部分，得到特别有利的结果。

再优选地，将全部的所述另外的液体流与沿所述外部通道流动的所述 循环液体混合。

有利地，所述另外的液体流具有比来自所述蒸汽锅筒的所述循环的液 体的温度低的温度。

优选地，刚好在循环液体的入口的上游发生所述循环液体与所述另外 的液体流的混合。

还优选地，在比循环液体的压力高的压力下供给上述另外的液体流， 以与循环液体混合。

便利地，上述放热反应是在催化床中进行的催化反应。

有利地，上述热交换器是所谓的板式。

从以下通过参考附图而对本方法的一个实施方案的进行的详述，根据 本发明的用于控制放热反应的温度的方法的其它优点和特征将更加明显， 给出的详述是示意的而非限制的。

附图简述

图1显示了用于进行根据本发明的方法的反应器在纵截面上的示意 图；

图2示意性地显示了图1在沿线I-I的横截面图上的反应器；

图3显示根据按照本发明的方法的一个备选实施方案，图1的反应器 在纵截面上的示意图。

详细描述

参考上述附图，用1整体表示用于进行根据本发明的方法的反应器。

反应器1包括具有垂直轴X-X的圆柱形外壳2、配备有反应物入口3a 的上端3，以及配备有产物出口4a的下端4。