專利名稱：自熱裂解反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合于通過自熱裂解生產(chǎn)烯烴的反應(yīng)器。
自熱裂解是用于生產(chǎn)烯烴的已知方法。EP-A-0332289描述了這種方法的一個(gè)實(shí)例。在該方法中，烴和含氧氣體與催化劑接觸，該催化劑能夠支持在超過富油可燃性極限情況下的燃燒。烴被部分地燃燒，產(chǎn)生的熱量被用于驅(qū)動(dòng)烴進(jìn)料生成烯烴的脫氫作用。
在自熱裂解方法中，在接觸催化劑之前，可以將烴和含氧氣體均勻地混合和預(yù)熱。然而，如果希望在高壓下進(jìn)行該方法，由于可燃性限制，將烴和含氧氣體混合和預(yù)熱是有問題的。如此，希望減少從形成熱氣體反應(yīng)劑到使混合物與催化劑接觸之間的時(shí)間。
本發(fā)明提供了一種反應(yīng)器設(shè)計(jì)，其能夠使自熱裂解方法在任何適合的壓力下進(jìn)行，其中氣體反應(yīng)劑在混合之前被分開地預(yù)熱，然后以均勻分布的方式送到反應(yīng)區(qū)。
因此，本發(fā)明提供了用于使第一氣體反應(yīng)劑與第二氣體反應(yīng)劑反應(yīng)，以形成氣體產(chǎn)物的設(shè)備，其中，該設(shè)備包括至少一個(gè)供第一氣體反應(yīng)劑用的第一供給裝置、至少一個(gè)供第二氣體反應(yīng)劑用的第二供給裝置，阻力區(qū)和反應(yīng)區(qū)，優(yōu)選其包含催化劑，和其中，第一供給裝置包括許多用于輸送第一氣體反應(yīng)劑的第一出口，并且第二供給裝置包括許多用于輸送第二氣體反應(yīng)劑的第二出口，阻力區(qū)是多孔的，就第一和第二氣體反應(yīng)劑的流動(dòng)而言，被定位在第一和第二供給裝置的下游，并且是與第一和第二供給裝置流體連通的，就第一和第二氣體反應(yīng)劑的流動(dòng)而言，反應(yīng)區(qū)被定位在阻力區(qū)的下游，并且是與阻力區(qū)流體連通的，并且其中，第一供給裝置和第二供給裝置被設(shè)置成使得第一氣體和第二氣體，在接觸阻力區(qū)之前，以基本上并行的方式接觸并且混合。
優(yōu)選，第一供給裝置包括至少一個(gè)用于將第一氣體反應(yīng)劑供給至少一個(gè)第一歧管的第一進(jìn)口和許多從第一歧管出來的用于輸送第一氣體反應(yīng)劑的出口，并且第二供給裝置包括至少一個(gè)用于將第二氣體反應(yīng)劑供給至少一個(gè)第二歧管的第二進(jìn)口和許多從第二歧管出來的用于輸送第二氣體反應(yīng)劑的第二出口。
對(duì)于每平方米反應(yīng)區(qū)橫截面，該設(shè)備合適地包括至少100、優(yōu)選至少500、最優(yōu)選至少1000個(gè)第一和第二出口。
第一和第二供給裝置被設(shè)置成使得第一和第二氣體以基本上并行的方式接觸。“基本上并行的方式”是指，第一和第二氣體，當(dāng)使它們接觸時(shí)，兩者以基本上相同的方向流動(dòng)，例如軸向地流動(dòng)，而非以相反的或者相切的相對(duì)方向流動(dòng)。以基本上并行的方式使氣體接觸，而非例如以相切的方式接觸，在氣體最初接觸的區(qū)域(此處混合尚未完成，并且氣體的組成可能存在顯著差異)中降低了湍流。
湍流可能增加混合氣體在反應(yīng)器中的停留時(shí)間，這增加了產(chǎn)生可燃性問題的危險(xiǎn)。在某些情況下，以正交的方式使氣體接觸可能導(dǎo)致形成低流動(dòng)區(qū)域，或者甚至滯留區(qū)域，其在接觸區(qū)附近包含可燃?xì)怏w混合物。按照本發(fā)明以基本上并行的方式使氣體接觸，降低了形成低流動(dòng)混合氣體區(qū)域的可能性，降低了可燃性問題的可能性。
在本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方案中，接觸/混合設(shè)置通過以下來提供將一個(gè)供給裝置定位在另一個(gè)供給裝置內(nèi)，并且在位于另一個(gè)供給裝置內(nèi)的所述供給裝置的至少一部分上提供適合的開口，使得一種氣體反應(yīng)劑能夠通過所述開口并且與另一種氣體反應(yīng)劑接觸。
優(yōu)選，本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案提供了設(shè)備，其中第一供給裝置包括至少一個(gè)用于將第一氣體反應(yīng)劑供給至少一個(gè)第一歧管的第一進(jìn)口和許多從所述第一歧管出來的用于輸送第一氣體反應(yīng)劑的注射管，并且第二供給裝置包括至少一個(gè)用于將第二氣體反應(yīng)劑供給至少一個(gè)第二歧管的第二進(jìn)口和許多從所述第二歧管出來的用于輸送第二氣體反應(yīng)劑的導(dǎo)管，其中，就第一氣體反應(yīng)劑的流動(dòng)而言，第二歧管被定位在第一歧管的下游，阻力區(qū)是多孔的，就第一和第二氣體反應(yīng)劑的流動(dòng)而言，被定位在第二歧管的下游，并且是與從第二歧管出來的導(dǎo)管流體連通的，就第一和第二氣體反應(yīng)劑的流動(dòng)而言，反應(yīng)區(qū)被定位在阻力區(qū)的下游，并且是與阻力區(qū)流體連通的，并且其中，每個(gè)導(dǎo)管包括從第二歧管出來的上游端和與阻力區(qū)流體連通的下游端，并且其中從第一歧管出來的注射管被設(shè)置成使得它們延伸通過第二歧管，并且軸向地凸出到導(dǎo)管上游端中。
有利地，第一實(shí)施方案的設(shè)備通常包括第一冷卻區(qū)，其接觸從所述第二歧管出來的所述許多的導(dǎo)管的下游端，該第一冷卻區(qū)被設(shè)置成使得所述許多的導(dǎo)管的下游端被冷卻。這保證了防止氣體反應(yīng)劑在它們進(jìn)入反應(yīng)區(qū)之前發(fā)生反應(yīng)。
此外，第一實(shí)施方案的設(shè)備通常包括在反應(yīng)區(qū)下游的產(chǎn)物冷卻區(qū)，使得氣體產(chǎn)物在從反應(yīng)區(qū)出來時(shí)能夠被冷卻。
在本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案中，優(yōu)選，第一歧管是第一室，并且第二歧管是第二室，并且從第一室出來的注射管形成許多長形通路，該長形通路通過第二室延伸到從第二歧管出來的許多的導(dǎo)管的上游端。
第一和第二室的體積不是特別關(guān)鍵的。然而，在優(yōu)選的實(shí)施方案中，為了安全，第一和第二室的體積是相對(duì)小的。通常，當(dāng)反應(yīng)器直徑是600毫米時(shí)，第一室的體積通常在5-100升之間、優(yōu)選在10-40升之間和更優(yōu)選在15-25升之間，例如22升。這些室的體積將與反應(yīng)器的橫截面積(即直徑的平方)成比例。
通常，當(dāng)反應(yīng)器直徑是600毫米時(shí)，第二室的體積通常在20-200升之間、優(yōu)選在30-100升之間，和更優(yōu)選在40-80升之間，例如50升。
第一實(shí)施方案的設(shè)備通常包括相等數(shù)量的注射管和導(dǎo)管，每個(gè)注射管凸出到相應(yīng)的導(dǎo)管中。優(yōu)選，對(duì)于每平方米反應(yīng)區(qū)橫截面，該設(shè)備包括至少100、優(yōu)選至少500、最優(yōu)選至少1000個(gè)注射管。
為了使注射管凸出到導(dǎo)管中，凸出到導(dǎo)管中的注射管的外徑小于導(dǎo)管的內(nèi)徑。精確的外徑對(duì)于本發(fā)明而言不是關(guān)鍵的，但是通常注射管的外徑在2.0到5.0mm之間，例如4.0mm。注射管的長度足以延伸通過第二室(即通常大于170毫米)。
在所述許多注射管的每一個(gè)的遠(yuǎn)離歧管的未端，第一氣體反應(yīng)劑可以通過適當(dāng)?shù)拈_口從管子中出來，所述開口優(yōu)選是噴嘴，并且其直徑小于注射管的外徑，優(yōu)選在0.5到3.0mm之間，例如在1.0到2.0mm之間。所述噴嘴，當(dāng)存在時(shí)，優(yōu)選具有小于注射管的內(nèi)徑的直徑，除在噴嘴處以外，因此提供了節(jié)流，其有助于從所有注射管獲得均勻的流速，而不需要提供當(dāng)注射管內(nèi)徑是該尺寸時(shí)由較大長度的注射管所獲得的壓降特性。
通常，導(dǎo)管的內(nèi)徑在1到10mm之間，優(yōu)選在2到8mm之間，例如7mm，并且長度在50到500mm之間，優(yōu)選在100到300mm之間，例如210mm。導(dǎo)管可以以對(duì)稱的構(gòu)型設(shè)置，例如以三角形或者正方形的構(gòu)型設(shè)置。
導(dǎo)管的內(nèi)徑與注射管開口(例如噴嘴)的直徑的比適合地在2∶1到10∶1范圍內(nèi)，例如在3∶1到5∶1的范圍內(nèi)。
當(dāng)?shù)谝还┙o裝置的注射管延伸通過第二供給裝置的歧管時(shí)，每個(gè)注射管可以提供有一個(gè)圍繞該注射管的外管(該注射管形成所述外管內(nèi)的內(nèi)管)。當(dāng)?shù)诙怏w反應(yīng)劑處于與第一氣體反應(yīng)劑(其在內(nèi)管內(nèi)通過)不同的溫度時(shí)，外管提供了與第二氣體反應(yīng)劑的絕熱。
在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，在注射管的外表面和導(dǎo)管的內(nèi)表面之間還提供了適當(dāng)?shù)南蘖髌鳎湮恢锰幱诨蛘呓咏谧⑸涔茉趯?dǎo)管的上游端進(jìn)入導(dǎo)管的位置(即接近于第二歧管)。這些限流器可以位于注射管上和/或?qū)Ч苌?，并且通過提供阻力，它們有助于獲得均勻的第二氣體反應(yīng)劑進(jìn)入每個(gè)導(dǎo)管的流速。這些限流器應(yīng)該被定位在遠(yuǎn)離第一注射管出口的位置，使得第二氣體反應(yīng)劑的速度(當(dāng)?shù)诙怏w反應(yīng)劑通過或者經(jīng)過限流器時(shí)，其在導(dǎo)管中具有最大速度)，當(dāng)與第一氣體反應(yīng)劑混合時(shí)已經(jīng)被降低(從該最大速度)。優(yōu)選，流動(dòng)經(jīng)過這些節(jié)流器的壓降，與第一氣體反應(yīng)劑在注射管的未端通過噴嘴或者其它節(jié)流器的壓降具有相似的數(shù)量級(jí)(例如分別為1巴和0.5巴)。這保證了，當(dāng)反應(yīng)區(qū)中的或者進(jìn)料中的壓力有小的波動(dòng)時(shí)，進(jìn)入反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)物的比例保持相似。為了達(dá)到最佳產(chǎn)量，噴嘴直徑和第二氣體反應(yīng)劑的限流器的容差應(yīng)該使得氣體混合物濃度的變化不大于5％。
通常，注射管軸向地凸出到導(dǎo)管中的長度在5-40mm之間、優(yōu)選在10-30mm之間和最優(yōu)選在15-25mm之間，例如20mm。
當(dāng)?shù)谝环N實(shí)施方案的設(shè)備包括第一冷卻區(qū)時(shí)，第一冷卻區(qū)優(yōu)選通過使冷卻流體與導(dǎo)管的下游端的外表面區(qū)域接觸來提供。通常，可以使導(dǎo)管的外表面區(qū)域的10-20％與冷卻流體接觸。
在本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方案中，接觸/混合設(shè)置通過以下提供第一供給裝置包括至少一個(gè)用于將第一氣體反應(yīng)劑供給至少一個(gè)第一歧管的第一進(jìn)口和從所述第一歧管出來的用于輸送第一氣體反應(yīng)劑的許多的第一注射管，并且第二供給裝置包括至少一個(gè)將第二氣體反應(yīng)劑供給至少一個(gè)第二歧管的第二進(jìn)口和從所述第二歧管出來的用于輸送第二氣體反應(yīng)劑的許多的第二注射管，其中每個(gè)注射管在遠(yuǎn)離歧管的末端具有出口并且其具有1mm2或者更小的截面開口，并且其中第一和第二注射管的出口呈混合構(gòu)型。
本文使用的“混合”是指所述許多的第一注射管的出口分散在所述許多的第二注射管的出口之間，和/或反過來。因此，例如，當(dāng)存在比第二注射管更多的第一注射管時(shí)，第二注射管的出口將分散在第一注射管的出口之間，并且第二注射管的出口的最佳構(gòu)型是使得每個(gè)第二注射管將具有至少一個(gè)第一注射管的出口作為其最近鄰的出口。
適合地，每平方米存在至少10000根第一和第二注射管。使用所述數(shù)目的混合管，在所述管子出口處提供了迅速的混合。
為了最佳地將第一和第二氣體反應(yīng)劑輸送到阻力區(qū)，第二個(gè)實(shí)施方案的注射管的出口應(yīng)該全部以基本上平面的構(gòu)型定位。
第一注射管的出口可以以對(duì)稱的構(gòu)型排列，例如以三角形、正方形、矩形或六角形構(gòu)型排列，和/或第二注射管的出口可以以對(duì)稱的構(gòu)型排列，例如以三角形、正方形、矩形或六角形構(gòu)型排列。
在該第二個(gè)實(shí)施方案中，出口的橫截面可以是任何適當(dāng)?shù)男螤?，例如三角形、矩形、正方形、六角形、D-形、橢圓形或者圓形。
當(dāng)管子數(shù)目增加并且管子出口的截面開口被降低時(shí)，氣體的混合變得更迅速。
因此，在本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方案的優(yōu)選方面，每個(gè)注射管在遠(yuǎn)離歧管的末端具有其截面開口為0.5mm2或者更小的出口。更優(yōu)選，出口的截面開口為0.2mm2或者更小，例如0.1mm2或者更小。適合地，出口的截面開口為0.004mm2或以上。
對(duì)于一種反應(yīng)物的注射管，出口的尺寸和形狀可以變化，但是優(yōu)選是相同的。相似地，第二氣體反應(yīng)劑的出口可以與第一氣體反應(yīng)劑的出口具有不同的或者相同的尺寸和形狀。
最優(yōu)選，出口是D-形，例如半圓形，截面開口在0.01mm2到0.05mm2之間。
該第二個(gè)實(shí)施方案的設(shè)備可以包括相等數(shù)量的分別用于輸送所述第一和第二氣體反應(yīng)劑的第一和第二注射管。可選擇地，用于輸送每種氣體反應(yīng)劑的注射管的相對(duì)數(shù)量可以是不同的，例如用于輸送每種氣體反應(yīng)劑的注射管的相對(duì)數(shù)量可以與被輸送的每種氣體反應(yīng)劑的相對(duì)量成比例。然而，管子數(shù)目之間的關(guān)系對(duì)于本發(fā)明而言不是關(guān)鍵的，并且例如從相應(yīng)的注射管出來的第一和第二氣體反應(yīng)劑的速度可以是不同的，并且優(yōu)選是不同的。特別地，在對(duì)于每種反應(yīng)物使用固定數(shù)目的注射管時(shí)，對(duì)于第一和第二氣體反應(yīng)劑的每一種使用不同流速，容許獲得不同比例的所述第一和第二氣體反應(yīng)物。
優(yōu)選，反應(yīng)物之一，更優(yōu)選具有最低分子量的反應(yīng)物，以比從另一組注射管出來的另一種反應(yīng)物更高的速度從一組注射管出來。例如，一種反應(yīng)物的注射管的尺寸和數(shù)目可以使得出口速度的比是至少10∶1，例如一種反應(yīng)物的出口速度是至少100m/s，而另一種反應(yīng)物的注射管的數(shù)目和尺寸可以使得出口速度小于10m/s。從注射管出來的混合流的平均速度可以是大約3m/s。
當(dāng)出口管的截面開口減小時(shí)，因此每單位面積的反應(yīng)區(qū)橫截面的第一和第二注射管的數(shù)目可以增加。因此，第二個(gè)實(shí)施方案的設(shè)備可以包括每平方米的反應(yīng)區(qū)橫截面至少100000、例如至少1000000、例如4000000個(gè)注射管(第一和第二注射管的總數(shù))。
相似地，當(dāng)出口管的截面開口減小和第一和第二注射管的數(shù)目增加時(shí)，一個(gè)出口和其最鄰近的出口之間的距離也將減小。因此，在第二個(gè)實(shí)施方案中，一個(gè)出口和其最鄰近的出口之間的距離可以是小于2000微米、例如小于1000微米和優(yōu)選在100到500微米范圍內(nèi)。相鄰管子之間的距離優(yōu)選具有與出口本身尺寸相似的尺寸，例如為橫過出口開口的最大尺寸的一半到兩倍。
通過將按照本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方案的具有相對(duì)小的出口孔的第一和第二注射管的混合設(shè)置分別用于輸送第一和第二氣體反應(yīng)劑，獲得了第一和第二氣體反應(yīng)劑的迅速混合。通常，通過使用具有截面開口為0.5mm2或者更小的出口的第一和第二注射管的混合設(shè)置，在距離注射管出口小于5mm的距離中獲得了足夠的混合，容許氣體在短的距離中(并且因此在短的時(shí)間內(nèi))混合和與阻力區(qū)接觸。
第二個(gè)實(shí)施方案的設(shè)備通常包括在反應(yīng)區(qū)下游的產(chǎn)物冷卻區(qū)，使得氣體產(chǎn)物在從反應(yīng)區(qū)出來時(shí)能夠被冷卻。
優(yōu)選，在本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方案中，第一歧管包括第一室，并且第二歧管包括第二室，相應(yīng)的第一和第二氣體組分從其中出來并且進(jìn)入許多的第一和第二注射管。具有截面開口為1mm2或者更小的出口的注射管，優(yōu)選作為在擴(kuò)散結(jié)合部件中的通路形成。通過蝕刻的金屬結(jié)構(gòu)層的擴(kuò)散結(jié)合形成的擴(kuò)散結(jié)合部件對(duì)于熱交換應(yīng)用是已知的，并且一般地在例如以下文獻(xiàn)中進(jìn)行了描述“工業(yè)微通道裝置-目前的狀況(Industrial Microchannel Devices-Where are we Today？)”；Pua，L.M.和Rumbold，S.O.；第一次國際微通道和細(xì)通道會(huì)議(FirstInternational Conferences on Microchannels andMinichannels)，Rochester，NY，4月，2003。
在本發(fā)明中使用擴(kuò)散結(jié)合技術(shù)，容許形成許多分別將第一和第二室連接到許多的第一和第二出口的通路，所述出口呈混合構(gòu)型，正如對(duì)于形成本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方案的注射管所要求的。
正如第一個(gè)實(shí)施方案的情況一樣，第一和第二室的體積不是特別關(guān)鍵的，但是為了安全，優(yōu)選在第二個(gè)實(shí)施方案中第一和第二室的體積是相對(duì)小的。
在按照本發(fā)明方法混合之后，無論借助于第一個(gè)實(shí)施方案的設(shè)備還是第二個(gè)實(shí)施方案的設(shè)備，或者另外的設(shè)備，混合的第一和第二氣體反應(yīng)劑與定位在第一和第二供給裝置的下游的阻力區(qū)接觸。
阻力區(qū)是多孔的。多孔的阻力區(qū)的滲透性保證了當(dāng)液體反應(yīng)物通過該區(qū)時(shí)的分散。流體通過通道網(wǎng)絡(luò)橫向地以及軸向地(軸向是反應(yīng)物通過阻力區(qū)流動(dòng)的總方向)運(yùn)動(dòng)，并且以在阻力區(qū)橫截面上基本均勻分布的方式離開阻力區(qū)。
優(yōu)選，阻力區(qū)在橫向和軸向具有相同的滲透性。更優(yōu)選，在任何方向中，阻力區(qū)具有基本上相同的滲透性，例如在任何方向中的滲透性為在任何其它方向中的滲透性的0.2到5倍。
測(cè)定多孔介質(zhì)的滲透性的方法是已知的。可以使用慣性阻力系數(shù)來定義通過阻力區(qū)的每單位長度的壓力梯度或者壓力降，其中壓力梯度等于慣性阻力系數(shù)和動(dòng)壓力的乘積。動(dòng)壓力是流體密度和表面速度的乘積的一半，并且具有壓力的單位。慣性阻力系數(shù)具有長度倒數(shù)的單位。阻力區(qū)通常具有的平均慣性阻力系數(shù)(即在所有方向上的平均值)為500-10000/米(/m)，優(yōu)選2000-4000/m，并且有利地在2500-3500/m之間，例如3250/m。
阻力區(qū)可以由多孔金屬結(jié)構(gòu)形成，但是優(yōu)選多孔材料是非金屬例如陶瓷材料。適合的陶瓷材料包括硅酸鋁鋰(LAS)、氧化鋁(α-Al2O3)、氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鋁鈦酸鹽、niascon和鈣氧鋯基磷酸鹽。優(yōu)選的多孔材料是γ氧化鋁。
在第一個(gè)實(shí)施方案中，阻力區(qū)與導(dǎo)管末端之間的距離，和在第二個(gè)實(shí)施方案中阻力區(qū)與管子出口之間的距離，為優(yōu)選小于20毫米、更優(yōu)選在1到10毫米之間、更優(yōu)選在1.5到5毫米之間，例如2毫米。
如果反應(yīng)區(qū)包括負(fù)載催化劑，優(yōu)選阻力區(qū)中的多孔材料可以與用作催化劑載體的多孔材料相同。多孔材料可以是球體、其它顆粒形狀或者陶瓷泡沫的形式。反應(yīng)區(qū)可以包括提供連續(xù)多通道結(jié)構(gòu)的單塊形式的負(fù)載催化劑。
對(duì)于阻力區(qū)中的多孔材料，有利地至少70％、優(yōu)選至少80％和有利地至少90％的孔隙具有小于5.0mm、例如通常在0.1-3.0mm之間、優(yōu)選在0.2-2.0mm之間和最優(yōu)選在0.5-1.5mm之間的孔隙寬度。
通常，阻力區(qū)具有10-60個(gè)孔每平方英寸、優(yōu)選20-50個(gè)孔每平方英寸和最優(yōu)選30-45個(gè)孔每平方英寸。
通常，阻力區(qū)的深度是5-100mm，但是優(yōu)選10-50mm。
通常，反應(yīng)區(qū)具有的深度在10-200mm之間，但是優(yōu)選20-100mm，例如60mm。優(yōu)選該反應(yīng)區(qū)包括催化劑。
(阻力區(qū)和反應(yīng)區(qū)的深度是在反應(yīng)性氣體的流動(dòng)方向中測(cè)量的。通常，優(yōu)選的深度由反應(yīng)性氣體的流量定義，因?yàn)檫@決定接觸時(shí)間，并且正如在氣體流動(dòng)方向中測(cè)量的其它尺寸的情況一樣，對(duì)于大多數(shù)實(shí)際的目的，是與反應(yīng)器橫截面無關(guān)的。)當(dāng)使用催化劑時(shí)，適合地催化劑是負(fù)載的鉑族金屬。優(yōu)選，該金屬是鉑或者鈀，或者其混合物。
雖然可以利用廣泛的載體材料，優(yōu)選使用氧化鋁作為載體。載體材料可以是球體、其它顆粒形狀或者陶瓷泡沫的形式。優(yōu)選，載體是具有連續(xù)多通道陶瓷結(jié)構(gòu)的單塊，通常具有蜂窩狀外觀。催化活性金屬的優(yōu)選載體是γ氧化鋁。通過本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的普通方法將鉑和鈀的混合物負(fù)載到載體上。然后在使用之前將得到的混合物熱處理到1200℃。助催化劑也可以被負(fù)載到載體上。適合的助催化劑包括銅和錫。
催化劑通常固定在反應(yīng)器中的適合的支持物上，例如催化劑筐。優(yōu)選，為了防止氣體從催化劑和支持物之間繞過催化劑，用適合的密封材料填充催化劑和支持物之間的任何間隙。適合的密封材料包括人造礦棉，例如陶瓷毛，可以將其圍繞在支持物中的催化劑的邊緣。此外，可以用與主催化劑載體材料相似的材料在催化劑的邊緣涂覆，以有助于這種密封。
該設(shè)備可以包括在反應(yīng)區(qū)下游的產(chǎn)物冷卻區(qū)，使得氣體產(chǎn)物在從反應(yīng)區(qū)出來時(shí)能夠被冷卻。產(chǎn)物冷卻區(qū)可以借助于一個(gè)或多個(gè)注射管嘴提供，所述注射管嘴能夠?qū)⒗淠镒⑷氲綇姆磻?yīng)區(qū)出來的產(chǎn)品物流中。
優(yōu)選，第一和第二歧管、注射管、導(dǎo)管(如果存在)、阻力區(qū)和反應(yīng)區(qū)的殼體是金屬的，例如鋼。當(dāng)純氧被用作氣體反應(yīng)劑時(shí)，用耐與氧反應(yīng)的合金制造或者涂覆所述設(shè)備的某些或者所有可能接觸氧的部分可能是必要的。當(dāng)氧的溫度高和/或氧的速度高時(shí)，與氧的反應(yīng)是更可能的。適合的合金包括蒙乃爾合金。
剛好在反應(yīng)區(qū)的下游，其中反應(yīng)產(chǎn)物的溫度是高的，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)材料是高鎳合金，例如英康納爾合金、Incaloy、哈斯特萊合金或者Paralloy。金屬可以通過一種或多種以下技術(shù)成形為一定形狀靜態(tài)鑄造、離心鑄造、鍛造、機(jī)械加工和焊接。
所述設(shè)備可以包括適合的熱套管，以減少剛好在反應(yīng)區(qū)下游的設(shè)備上的熱應(yīng)力。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部的溫度相對(duì)急劇地變化時(shí)可能出現(xiàn)熱應(yīng)力，無論是迅速升高還是降低，例如在啟動(dòng)或者停車時(shí)。設(shè)備壁的內(nèi)表面被迅速地加熱或者冷卻，但是外表面的加熱或者冷卻更緩慢，因此在壁中產(chǎn)生應(yīng)力(例如壁是相對(duì)厚的，以便承受設(shè)備內(nèi)部和外部之間的壓差)。使用薄材料套管，其可以與設(shè)備壁的材料相似，作為設(shè)備內(nèi)部的熱套管，降低了影響壁的內(nèi)表面的溫度變化速率，并因此降低了熱應(yīng)力。
有利地使用所述設(shè)備以部分地氧化氣體原料。優(yōu)選，第一種氣體反應(yīng)劑是含氧氣體和第二種氣體反應(yīng)劑是氣態(tài)石蠟烴。
本發(fā)明還提供了使用前面描述的設(shè)備生產(chǎn)單烯烴的方法。
因此，使用第一種實(shí)施方案的設(shè)備，本發(fā)明提供了生產(chǎn)單烯烴的方法，所述方法包括將含氧的氣體通入第一歧管，并且將含氧氣體通過許多注射管注入許多導(dǎo)管，通過第二歧管將氣態(tài)石蠟烴通入許多的導(dǎo)管，其中氣態(tài)石蠟烴以基本上并行的方式與含氧氣體接觸和混合，將氣體混合物通過多孔的阻力區(qū)通入反應(yīng)區(qū)，并且優(yōu)選在能夠支持在富油可燃性極限以外的燃燒的催化劑存在下，在反應(yīng)區(qū)中部分地燃燒氣體混合物，以生產(chǎn)單烯烴。
因此，使用第二個(gè)實(shí)施方案的設(shè)備，本發(fā)明提供了生產(chǎn)單烯烴的方法，所述方法包括從至少一個(gè)第一進(jìn)口，經(jīng)由至少一個(gè)第一歧管，將含氧氣體通入許多的第一注射管，并且從至少一個(gè)第二進(jìn)口，經(jīng)由至少一個(gè)第二歧管，將氣態(tài)石蠟烴通入許多的第二注射管，其中每個(gè)注射管在遠(yuǎn)離歧管的末端具有出口，并且其具有的截面開口為1mm2或者更小，并且其中第一和第二注射管的出口以混合構(gòu)型相互定位，將氣體混合物通過多孔的阻力區(qū)通入反應(yīng)區(qū)，并且優(yōu)選在能夠支持在富油可燃性極限以外的燃燒的催化劑存在下，在反應(yīng)區(qū)中部分地燃燒氣體混合物，以生產(chǎn)單烯烴。
生產(chǎn)單烯烴的優(yōu)選方法使用了具有前面描述的優(yōu)選特點(diǎn)的設(shè)備。因此，例如，對(duì)于使用第二個(gè)實(shí)施方案的設(shè)備的方法，優(yōu)選的設(shè)備是使得每個(gè)注射管在遠(yuǎn)離歧管的末端具有出口，其截面開口為0.5mm2或者更小。更優(yōu)選，出口的截面開口為0.2mm2或者更小，例如0.1mm2或者更小。
在從包括氣態(tài)石蠟烴的原料生產(chǎn)單烯烴的方法中，石蠟烴可以適合地是乙烷、丙烷或者丁烷。石蠟烴可以是基本上純的或者可以是與其它烴和任選地其它物質(zhì)的混合物，所述其它物質(zhì)例如是甲烷、氮?dú)?、一氧化碳、二氧化碳、水蒸汽或者氫氣?？梢允褂冒灍N的級(jí)分，例如石腦油、汽油、真空汽油或者其混合物。適合的原料是氣態(tài)石蠟烴的混合物，主要包括乙烷，由從天然氣中分離甲烷產(chǎn)生。優(yōu)選的原料是主要包含乙烷的石蠟烴，其提供主要包含乙烯作為單烯烴的產(chǎn)物。
作為含氧氣體，可以適合地使用氧氣或者空氣。優(yōu)選使用氧氣，任選地用惰性氣體，例如氮?dú)庀♂?。氣態(tài)石蠟烴與含氧氣體混合物的比例通常是烴與含氧氣體進(jìn)行完全燃燒生成二氧化碳和水的化學(xué)計(jì)量比的5到20倍。優(yōu)選的組成為烴與含氧氣體的化學(xué)計(jì)量比的5到10倍。
雖然所述設(shè)備能夠在任何壓力下使用，例如在0-100barg之間，特別有用的是在高壓下使用。在第一和第二進(jìn)口處的壓力優(yōu)選在10-50barg之間、最優(yōu)選在20-40barg之間和有利地在25-35barg之間，例如30barg。
含氧氣體可以在環(huán)境溫度下進(jìn)料，但是通常被預(yù)熱到50到150℃、優(yōu)選80-120℃，例如100℃。含氧氣體被注射到導(dǎo)管中，或者從所述許多注射管的出口注射，其速度應(yīng)防止在注射管出口上使火焰穩(wěn)定的可能性。特別地，在本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方案中，注射管的末端可以是適合的噴嘴，以提高出口速度。出口速度通常大于30m/s、優(yōu)選大于50m/s和有利地大于70m/s。
氣態(tài)石蠟烴通常被預(yù)熱到100到400℃、優(yōu)選150-350℃，例如300℃，并且被通入所述導(dǎo)管或者從所述許多的第二注射管送出，其中其與含氧氣體被密切地混合。氣態(tài)石蠟烴進(jìn)入導(dǎo)管或者從所述許多的第二注射管出來的速度通常高于5m/s、優(yōu)選高于15m/s并且有利地高于20m/s。
在第一個(gè)實(shí)施方案中，從注射管出來的含氧氣體的速度和進(jìn)入導(dǎo)管的氣態(tài)石蠟烴的速度優(yōu)選具有至少1.5∶1、優(yōu)選至少3∶1和最優(yōu)選小于6∶1、例如4∶1的比例。這種比例保證了迅速混合。
在第二個(gè)實(shí)施方案中，從第一注射管出來的含氧氣體的速度和從第二注射管出來的氣態(tài)石蠟烴的速度的比將取決于第一和第二注射管的數(shù)量的相對(duì)比率、它們的相對(duì)尺寸和所希望的氧與石蠟烴的比例，但是優(yōu)選所述比例為至少0.1∶1、優(yōu)選至少1∶1和最優(yōu)選至少5∶1。通常，含氧氣體的出口速度為至少50m/s、特別地至少100m/s。例如，含氧氣體的注射管的尺寸和數(shù)目可以使得出口速度為至少100m/s，而氣態(tài)石蠟烴的注射管的數(shù)目和尺寸可以使得出口速度為小于10m/s，并且從注射管出來的混合流的平均速度可以為大約3m/s。
氣體混合物的溫度通常在100到400℃、優(yōu)選100到300℃之間，例如200℃。除將氣態(tài)石蠟烴通入導(dǎo)管或者第二注射管之外，其它氣體也可以被通到所述導(dǎo)管或者第二注射管，例如氫氣、一氧化碳和/或二氧化碳。
在第一個(gè)實(shí)施方案中，氣體混合物可以通過第一冷卻區(qū)被冷卻，其中冷卻劑，例如水，圍繞導(dǎo)管下游端的外表面區(qū)域通過。導(dǎo)管下游端的冷卻防止了導(dǎo)管的局部加熱，在導(dǎo)管出口處形成穩(wěn)定火焰的情況下，其消除了任何“火焰蠕變回縮”的傾向。
冷卻劑的溫度通常在20-200℃之間，并且優(yōu)選在80-120℃之間，例如100℃。冷卻劑流量被控制使得冷卻劑溫度升高小于100℃、優(yōu)選小于50℃并且最優(yōu)選小于30℃。
第一冷卻區(qū)使氣體混合物的溫度降低至少10℃、優(yōu)選至少20℃并且最優(yōu)選至少30℃。
在兩種實(shí)施方案中，氣體混合物通常以1.0-10.0m/s、優(yōu)選2.0-6.0m/s和最優(yōu)選2.5-3.5m/s的平均橫截面速度通入阻力區(qū)。
氣體混合物通常以1.0-10.0m/s、優(yōu)選2.0-6.0m/s和最優(yōu)選2.5-3.5m/s的速度通入反應(yīng)區(qū)。
通過阻力區(qū)的壓降通常在0.01-0.2巴之間和優(yōu)選在0.05-0.1巴之間，例如0.08巴。
反應(yīng)區(qū)中的溫度通常高于500℃、例如高于650℃、通常高于750℃和優(yōu)選高于800℃。
溫度上限可以適合地是最高1200℃、例如最高1100℃、優(yōu)選最高1000℃。從反應(yīng)區(qū)出來的產(chǎn)物的溫度高于800℃，例如高于900℃，并且壓力通常在10-50barg之間、最優(yōu)選在20-40barg之間和有利地在25-35barg之間，例如30barg。
優(yōu)選產(chǎn)物在產(chǎn)物冷卻區(qū)中被迅速地冷卻。這保證了高的烯烴產(chǎn)率，因?yàn)楫a(chǎn)物冷卻步驟減慢了氣體產(chǎn)物物流中的反應(yīng)速率，因此防止發(fā)生進(jìn)一步的反應(yīng)。
有利地，氣體產(chǎn)物物流通過將冷凝物(優(yōu)選地在許多的點(diǎn))注入氣體產(chǎn)物物流中、使得冷凝物的蒸發(fā)使氣體產(chǎn)物物流冷卻而被冷卻。
冷凝物可以是氣體或者液體。當(dāng)冷凝物是氣體時(shí)，其優(yōu)選是惰性的氣體。優(yōu)選地，冷凝物是液體例如水。
以高壓和高溫注入冷凝物保證了大部分的冷凝物在反應(yīng)器壓力下瞬間蒸發(fā)，因此在氣體產(chǎn)物物流中提供了非常迅速的溫度降。
因此，冷凝物，例如水，通常以高于氣體產(chǎn)物物流壓力的壓力注入，例如100barg，并且通常在100-400℃和優(yōu)選200-350℃、例如300℃的溫度下注入。
優(yōu)選，從反應(yīng)區(qū)出來后，氣體產(chǎn)物物流的溫度在60mS、優(yōu)選40mS并且有利地20mS內(nèi)被降低至800℃、優(yōu)選600℃。
現(xiàn)在借助于附圖舉例說明本發(fā)明，其中

圖1表示按照本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方案的設(shè)備，圖2a圖解地表示用于本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方案的設(shè)備的第一和第二注射管的混合構(gòu)型的剖面，和圖2b圖解地表示本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方案的設(shè)備的側(cè)視圖。
在圖1中，含氧氣體經(jīng)由第一進(jìn)口(1)通入第一室(2)，然后進(jìn)入許多的注射管(3)。氣態(tài)石蠟烴經(jīng)由第二進(jìn)口(4)進(jìn)入第二室(5)，然后進(jìn)入許多的導(dǎo)管(6)。含氧氣體經(jīng)由注射管(3)注入導(dǎo)管(6)，在其中氣態(tài)石蠟烴與含氧氣體被混合。
氣體混合物然后通入阻力區(qū)(7)，其中氣體混合物的動(dòng)量被降低，使得其以均勻的方式通入反應(yīng)區(qū)(8)，所述反應(yīng)區(qū)包含催化劑，該催化劑能夠支持在富油可燃性極限以外的燃燒。在反應(yīng)區(qū)(8)中氣體反應(yīng)劑被轉(zhuǎn)化，提供包含烯烴的產(chǎn)品物流。
在將氣體混合物通入阻力區(qū)(7)之前，接觸所述許多的導(dǎo)管的下游端的第一冷卻區(qū)(9)被用于降低氣體混合物的溫度。
最后，包含烯烴的產(chǎn)品物流被通入產(chǎn)物冷卻區(qū)(10)，以在回收之前降低產(chǎn)品物流的溫度。
在圖2a中，由空心圓顯示的一系列第一注射管(23)以三角形構(gòu)型排列。第一注射管的出口被分散在許多第二注射管(26)之間，第二注射管以矩形構(gòu)型排列。在總體排列中(該圖僅僅顯示一個(gè)部分)，在該構(gòu)型中存在的第二注射管的數(shù)量為第一注射管數(shù)量的大約兩倍。
在圖2b中，含氧氣體被通入第一室(22)，然后進(jìn)入許多的第一注射管(23)。氣態(tài)石蠟烴被通入第二室(25)，然后進(jìn)入許多的第二注射管(26)。含氧氣體和氣態(tài)石蠟烴從相應(yīng)的注射管出來并且迅速地混合。
氣體混合物然后通入阻力區(qū)(27)，其中氣體混合物的速度被平均(氣體混合物的動(dòng)量被降低)，使得其以均勻的方式通入反應(yīng)區(qū)(28)，所述反應(yīng)區(qū)包含催化劑，該催化劑能夠支持在富油可燃性極限以外的燃燒。在反應(yīng)區(qū)(28)中氣體反應(yīng)劑被轉(zhuǎn)化，提供包含烯烴的產(chǎn)品物流。
最后，包含烯烴的產(chǎn)品物流被通入產(chǎn)物冷卻區(qū)(未顯示)，以在回收之前降低產(chǎn)品物流的溫度。
權(quán)利要求
1.用于第一氣體反應(yīng)劑與第二氣體反應(yīng)劑反應(yīng)形成氣體產(chǎn)物的設(shè)備，其中該設(shè)備包括供第一氣體反應(yīng)劑用的至少一個(gè)第一供給裝置，供第二氣體反應(yīng)劑用的至少一個(gè)第二供給裝置，阻力區(qū)，和反應(yīng)區(qū)，該反應(yīng)區(qū)優(yōu)選包含催化劑，其中，第一供給裝置包括許多用于輸送第一氣體反應(yīng)劑的第一出口，并且第二供給裝置包括許多用于輸送第二氣體反應(yīng)劑的第二出口，其中，阻力區(qū)是多孔的，就第一和第二氣體反應(yīng)劑的流動(dòng)而言，被定位在第一和第二供給裝置的下游，并且是與第一和第二供給裝置流體連通的，就第一和第二氣體反應(yīng)劑的流動(dòng)而言，反應(yīng)區(qū)被定位在阻力區(qū)的下游，并且是與阻力區(qū)流體連通的，并且其中，第一供給裝置和第二供給裝置被設(shè)置成使得第一氣體和第二氣體，在接觸阻力區(qū)之前，以基本上并行的方式接觸并且混合。
2.權(quán)利要求1的設(shè)備，其在每平方米反應(yīng)區(qū)橫截面上包括至少100、優(yōu)選至少500、最優(yōu)選至少1000個(gè)第一和第二出口。
3.權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2的設(shè)備，其中第一供給裝置包括至少一個(gè)用于將第一氣體反應(yīng)劑供給至少一個(gè)第一歧管的第一進(jìn)口和許多從所述第一歧管出來的用于輸送第一氣體反應(yīng)劑的注射管，并且第二供給裝置包括至少一個(gè)用于將第二氣體反應(yīng)劑供給至少一個(gè)第二歧管的第二進(jìn)口和許多從所述第二歧管出來的用于輸送第二氣體反應(yīng)劑的導(dǎo)管，其中，就第一氣體反應(yīng)劑的流動(dòng)而言，第二歧管被定位在第一歧管的下游，并且阻力區(qū)是多孔的，就第一和第二氣體反應(yīng)劑的流動(dòng)而言，被定位在第二歧管的下游，并且是與從第二歧管出來的導(dǎo)管流體連通的，就第一和第二氣體反應(yīng)劑的流動(dòng)而言，反應(yīng)區(qū)被定位在阻力區(qū)的下游，并且是與阻力區(qū)流體連通的，并且其中，每個(gè)導(dǎo)管包括從第二歧管出來的上游端和與阻力區(qū)流體連通的下游端，并且其中從第一歧管出來的注射管被設(shè)置成使得它們延伸通過第二歧管，并且軸向地凸出到導(dǎo)管上游端中。
4.權(quán)利要求3的設(shè)備，其還包括第一冷卻區(qū)，該第一冷卻區(qū)接觸從第二歧管出來的許多導(dǎo)管的下游端，被設(shè)置成使得所述許多的導(dǎo)管的下游端被冷卻。
5.權(quán)利要求3或者權(quán)利要求4的設(shè)備，其中第一歧管是第一室和第二歧管是第二室，并且從第一室出來的注射管形成許多長形的通路，它們通過第二室延伸進(jìn)入從第二歧管出來的許多導(dǎo)管的上游端。
6.權(quán)利要求3到5任何一項(xiàng)的設(shè)備，其中注射管的末端是噴嘴，其在開口處提供了節(jié)流器，并且其優(yōu)選具有0.5到3.0mm、例如1.0到2.0mm的內(nèi)徑。
7.權(quán)利要求3到6任何一項(xiàng)的設(shè)備，其中限流器被提供在注射管的外表面和導(dǎo)管的內(nèi)表面之間，處于或者接近于在導(dǎo)管的上游端注射管進(jìn)入導(dǎo)管的位置。
8.權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2的設(shè)備，其中第一供給裝置包括至少一個(gè)用于將第一氣體反應(yīng)劑供給至少一個(gè)第一歧管的第一進(jìn)口和許多從所述第一歧管出來的用于輸送第一氣體反應(yīng)劑的注射管，并且第二供給裝置包括至少一個(gè)用于將第二氣體反應(yīng)劑供給至少一個(gè)第二歧管的第二進(jìn)口和許多從所述第二歧管出來的用于輸送第二氣體反應(yīng)劑的第二注射管，其中，每個(gè)注射管在遠(yuǎn)離歧管的末端具有出口，并且其截面開口為1mm2或者更小，并且其中，第一和第二注射管的出口以混合構(gòu)型被相互定位。
9.權(quán)利要求8的設(shè)備，其中每平方米總計(jì)存在至少10000根第一和第二注射管。
10.權(quán)利要求8或者權(quán)利要求9的設(shè)備，其中注射管的出口全部以基本上平面的構(gòu)型定位。
11.權(quán)利要求8到10任何一項(xiàng)的設(shè)備，其中每個(gè)注射管在遠(yuǎn)離歧管的末端具有出口，其截面開口為0.5mm2或者更小、更優(yōu)選0.2mm2或者更小，例如0.1mm2或者更小。
12.權(quán)利要求8到11任何一項(xiàng)的設(shè)備，其中注射管作為擴(kuò)散結(jié)合部件中的通路形成。
13.前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的設(shè)備，其包括在反應(yīng)區(qū)下游的產(chǎn)物冷卻區(qū)，使得氣體產(chǎn)物能夠在從反應(yīng)區(qū)出來時(shí)被冷卻。
14.前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的設(shè)備，其中阻力區(qū)的平均慣性壓力梯度系數(shù)在1000-5000/m之間、優(yōu)選在2000-4000/m之間、例如在2500-3500/m之間。
15.使用權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2的設(shè)備生產(chǎn)單烯烴的方法，該方法包括將含氧氣體通入第一供給裝置，并且將氣態(tài)石蠟烴通入第二供給裝置，使得氣態(tài)石蠟烴以基本上并行的方式與含氧氣體接觸和混合，將氣體混合物通過多孔的阻力區(qū)通入反應(yīng)區(qū)，并且優(yōu)選在能夠支持在富油可燃性極限以外的燃燒的催化劑存在下，在反應(yīng)區(qū)中部分地燃燒氣體混合物，以生產(chǎn)單烯烴。
16.使用權(quán)利要求3到7任何一項(xiàng)的設(shè)備生產(chǎn)單烯烴的方法，該方法包括將含氧的氣體通入第一歧管，并且將含氧氣體通過許多注射管注入許多導(dǎo)管，通過第二歧管將氣態(tài)石蠟烴通入許多的導(dǎo)管，其中氣態(tài)石蠟烴以基本上并行的方式與含氧氣體接觸和混合，將氣體混合物通過多孔的阻力區(qū)通入反應(yīng)區(qū)，并且優(yōu)選在能夠支持在富油可燃性極限以外的燃燒的催化劑存在下，在反應(yīng)區(qū)中部分地燃燒氣體混合物，以生產(chǎn)單烯烴。
17.使用權(quán)利要求8到12任何一項(xiàng)的設(shè)備生產(chǎn)單烯烴的方法，該方法包括從至少一個(gè)第一進(jìn)口，經(jīng)由至少一個(gè)第一歧管，將含氧氣體通入許多的第一注射管，并且從至少一個(gè)第二進(jìn)口，經(jīng)由至少一個(gè)第二歧管，將氣態(tài)石蠟烴通入許多的第二注射管，其中每個(gè)注射管在遠(yuǎn)離歧管的末端具有出口，并且其具有的截面開口為1mm2或者更小，并且其中第一和第二注射管的出口以混合構(gòu)型相互定位，將氣體混合物通過多孔的阻力區(qū)通入反應(yīng)區(qū)，并且優(yōu)選在能夠支持在富油可燃性極限以外的燃燒的催化劑存在下，在反應(yīng)區(qū)中部分地燃燒氣體混合物，以生產(chǎn)單烯烴。
18.權(quán)利要求15到17任何一項(xiàng)的方法，其中氣態(tài)石蠟烴是乙烷、丙烷或者丁烷，其任選地與其它烴和任選地與其它物質(zhì)混合，所述其它物質(zhì)例如是甲烷、氮?dú)?、一氧化碳、二氧化碳、水蒸汽或者氫氣?br> 19.權(quán)利要求15到18任何一項(xiàng)的方法，其中氣態(tài)石蠟烴與含氧氣體混合物的比例為烴與含氧氣體完全燃燒生成二氧化碳和水的化學(xué)計(jì)量比的5到20倍，優(yōu)選為烴與含氧氣體的化學(xué)計(jì)量比的5到10倍。
20.權(quán)利要求15到19任何一項(xiàng)的方法，其中在第一和第二進(jìn)口處的壓力優(yōu)選在10-50barg之間、最優(yōu)選在20-40barg之間和有利地在25-35barg之間。
21.權(quán)利要求到20任何一項(xiàng)的方法，其中來自反應(yīng)區(qū)的氣體產(chǎn)物物流在產(chǎn)物冷卻區(qū)中被迅速地冷卻，這優(yōu)選通過在許多的點(diǎn)將冷凝物注入氣體產(chǎn)物物流中，使得冷凝物的蒸發(fā)將氣體產(chǎn)物物流冷卻來進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種反應(yīng)器設(shè)計(jì)，其能夠使自熱裂解方法在任何適合的壓力下進(jìn)行，其中氣體反應(yīng)劑在混合之前被分開地預(yù)熱，然后以均勻分布的方式送到反應(yīng)區(qū)。特別地，本發(fā)明涉及用于使第一和第二氣體反應(yīng)劑反應(yīng)形成氣體產(chǎn)物的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括至少一個(gè)供第一氣體反應(yīng)劑用的第一供給裝置，至少一個(gè)供第二氣體反應(yīng)劑用的第二供給裝置，阻力區(qū)，和反應(yīng)區(qū)，該反應(yīng)區(qū)優(yōu)選包括催化劑，其中，第一供給裝置包括許多用于輸送第一氣體反應(yīng)劑的第一出口，并且第二供給裝置包括許多用于輸送第二氣體反應(yīng)劑的第二出口，阻力區(qū)是多孔的，反應(yīng)區(qū)就第一和第二氣體反應(yīng)劑的流動(dòng)而言被定位在阻力區(qū)的下游，和其中，第一供給裝置和第二供給裝置被設(shè)置成使得第一氣體和第二氣體，在接觸阻力區(qū)之前，以基本上并行的方式接觸并且混合。本發(fā)明還提供了使用所述設(shè)備生產(chǎn)單烯烴的方法。
文檔編號(hào)B01J19/26GK1751009SQ200480004544
公開日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2004年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月18日
發(fā)明者D·A·科爾曼, M·J·A·馬休曼, I·A·B·賴德, V·C·威廉斯, W·T·伍德芬 申請(qǐng)人:英諾文尼歐洲有限公司