CN102639227A - 用于进行自热气相脱氢的反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在呈单块(4)形式的非均相催化剂上借助含氧气气流(3)使含烃气流(2)进行自热气相脱氢得到反应混合物的呈基本卧式圆柱体形式的反应器(1)，其中反应器(1)内部由在反应器(1)纵向上设置且在周向上为气密性的并且在其两个端面处开口的可拆卸圆柱状或棱柱状套壳G分成下述部分：具有一个或多个催化活性区(5)的内部区域A，其中配备由上下、左右及前后相互堆积的单块(4)组成的填充物和在每个催化活性区(5)之前的具有固体内部件的混合区(6)，和与内部区域A同轴设置的外部区域B。

Description

用于进行自热气相脱氢的反应器

本发明涉及一种使用构造为单块的非均相催化剂进行自热气相脱氢的反应器以及使用该反应器的方法。

陶瓷或金属单块已经被确定为用于移动和固定废气提纯中稀有金属催化剂的催化剂载体。通道提供低的流动阻力以及同时对用于气相反应介质的催化剂外表面的均匀的可及性。与其中大的压降来自颗粒周围流动中的许多偏转且催化剂表面不可均匀利用的无序床相比，这是有利的。对于在高温以及绝热反应条件下具有高体积流动的催化方法，单块的使用通常是有利的。在化学方法技术中，这些特征尤其施用于在400-700℃的温度范围内发生的脱氢反应。

如US 7,034,195所述，催化剂技术中的进步使脱氢氢气可在烃存在下选择性燃烧。这种操作模式被称作自热脱氢且允许直接加热脱氢反应器，使得用于间接预热和中间加热反应混合物的复杂设备成为不必需的。一个这种方法例如描述在US 2008/0119673中。然而，该方法具有严重的缺点，即脱氢在呈粒料形式的非均相催化剂上进行：粒料床的高流动阻力要求大的反应器横截面和相应的低流速，以限制催化活性层中的压降。该缺点由用于引入并分配氧气的非常复杂的设备弥补，这消弱了自热脱氢的优点。

非先前公开的专利申请US 61/179,918公开了呈单块形式的用于烃的自热气相脱氢的非均相催化剂。

由非先前公开的上述专利申请出发，本发明目的为在工业规模进行含烃料流自热脱氢的反应器中使用构造为单块的非均相催化剂提供了确切的概念，这确保了在高的反应温度下，常常在约400-700℃的范围内对易燃性反应介质的安全控制，以及尤其是在装备反应器以及改变催化剂时，单块的易及性和处理性。

该目的通过一种用于在构造为单块的非均相催化剂上借助含氧气气流使含烃气流进行自热气相脱氢产生反应气体混合物的呈基本卧式圆柱体形式的反应器实现，其中：

-反应器内部由在反应器纵向上设置且在周向上为气密性的并且在其两个端面处开口的气密性圆柱状或棱柱状套壳G分成下述部分：

-具有一个或多个催化活性区的内部区域A，其中配备由上下、左右及前后相互堆积的单块组成的填充物和在每种情况下在每个催化活性区之前的具有固体内部件的混合区，和

-与内部区域A同轴设置的外部区域B，

-具有一个或多个进料管道，其用于使待脱氢的含烃气流进入外部区域B中，待脱氢的含烃气流在反应器一端偏转并经由均流筛引入内部区域A中，

-具有一个或多个可相互独立调节的进料管道，其中各进料管道提供一个或多个用于使含氧气气流进入各混合区的分配腔，和

-具有用于自热气相脱氢的反应气体混合物的排料管道，其在反应器的相同端作为用于待脱氢的含烃气流的进料管道。

已经发现，重要的是以以下方式设计一种用于将呈单块形式的非均相催化剂用于进行自热气相脱氢的反应器：借助气密的圆柱状或棱柱状套壳G将反应器内部划分为内部区域A和同心围绕内部区域A的外部区域B，其中套壳G沿反应器纵向设置且在套壳的两个端面处开口，以使其可将烃进料流引入外部区域B中，使烃进料流偏转并将其与含氧气气流一起引入反应器的内部区域A中，其中料流流经反应器且在反应器的另一端从内部区域A中取出自热气相脱氢的反应混合物。

优选待脱氢的含烃气流在反应器一端引入，在反应器另一端偏转并经由均流筛引入内部区域A中。

就本发明而言，单块为整块的平行六面体块，其具有多个相互平行设置且具有约0.5-4mm窄横截面的连续管道。

单块优选由陶瓷材料作为载体材料，且载体材料上优选通过洗涂法施加催化活性层而形成。

最通常用于单块结构的材料为堇青石(以2∶5∶2的比例包含氧化镁、氧化硅和氧化铝的陶瓷材料)。制备可市购的单块结构的其它材料为金属、富铝红柱石(氧化硅和氧化铝的混合氧化物，比例=2∶3)和碳化硅。如同堇青石，这些材料具有低的BET比表面积(BET=Brunauer、Emmet和Teller)(例如对于堇青石，通常为0.7m²/g)。

可获得孔数为25-1600cpsi(孔/平方英寸，相对于5-6mm的孔度)的单块陶瓷元件。使用较高孔数增加了几何表面积，以使催化剂可更有效地使用。较高孔数的缺点为稍微较难的生产方法，难的洗涂法和在反应器上较高的压降。然而，与用无规填充元件填充的反应器相比，具有高孔数的单块保持非常低的压降(通常10倍低)，这可归因于单块中直的通道。

为生产单块陶瓷元件，可生产滑石、粘土和提供氧化铝的组分以及氧化硅的混合物，将混合物混合以形成模塑组合物，将混合物成型，将粗产物干燥并在1200-1500℃的温度下加热，以产生主要包含堇青石且热膨胀系数低的陶瓷。通常而言，可将具有合适流变性能和合适流变组成的糊料挤出，以形成单块载体。糊料通常包含具有合适尺寸的陶瓷粉、无机和/或有机添加剂、溶剂(水)、用于设置pH的胶溶剂(酸)以及永久性粘合剂(胶体溶液或溶胶)的混合物。添加剂可包含塑化剂或用于调节糊料粘度的表面活性剂或后来可烧掉的临时性粘合剂。常加入玻璃或碳纤维以增加单块的机械强度。永久性粘合剂应改进单块的内部强度。

堇青石单块可由包含滑石、高岭土、煅烧高岭土和氧化铝的批料产生，并一起产生由45-55重量%SiO₂、32-40重量%Al₂O₃和12-15重量%MgO组成的化合物。滑石为主要包含硅酸镁水合物、Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂的材料。取决于来源和纯度，滑石也可与其它矿物质，如透闪石(CaMg₃(SiO₃)₄)、蛇纹石(3MgO·2SiO₂·2H₂O)、直闪石(Mg₇(OH)₂(Si₄O₁₁)₂)、云母和绿泥石相关。

由其它材料，如SiC、B₄C、Si₃N₄、BN、AIN、Al₂O₃、ZrO₂、富铝红柱石、钛酸铝、ZrB₂、硅铝氧氮陶瓷、钙钛矿、碳和TiO₂组成的单块也可通过挤出产生。

在单块产物的性能方面重要的挤出参数不仅为喷嘴的质量以及用于生产可成型混合物的材料的类型和性能，而且为加入的添加剂、pH、水含量和挤出中所用的力。挤出中所用添加剂例如为纤维素、CaCl₂、乙二醇、二甘醇、醇、蜡、石蜡、酸和耐热的无机纤维。除了水之外，也可使用其它溶剂，如酮、醇和醚。添加剂的加入可导致单块性能的改进，如改进了耐热骤变性的微裂纹的形成、改进的孔隙率和较好的吸收能力以及增加的机械强度或低的热膨胀。

裸露的单块结构涂覆有包含一种或多种陶瓷氧化物的催化剂载体层或已经负载在陶瓷氧化物载体材料上的包含催化活性金属和任选其它(促进剂)元素的催化剂层，其中涂层通过洗涂法产生。

陶瓷单块的大孔结构有助于洗涂层的固定。涂覆洗涂层的方式可通过两种方法进行：大孔载体可(部分)填充具有大的表面积的洗涂材料或可使洗涂材料作为层沉积在陶瓷载体的孔中。孔的填充导致单块和洗涂层之间非常强的相互作用，因为大部分洗涂层实际上固定在载体的孔中且不仅与单块通道的外表面连接。这种涂覆方式使用待沉积材料的溶液(或溶胶)或使用包含非常小胶体颗粒的溶液进行。通过孔的填充进行涂覆的缺点为可沉积的涂料的量是有限的，因为孔在某些时候被完全填充且洗涂料不可达到。

单块提供了进行烃的自热脱氢的有利条件：尤其是与无规填充的固定床相比，可获得较窄的反应器横截面和较高的流速，以使可有效地，逐步地将氧气引入含烃的主料流中。在无规填充的固定床的情况下，主料流通过反应器的流动方向不受限为向下流动。

在较长操作时间之后，在本发明中推荐的催化剂通常可以简单方式再生，如在最初的再生步骤中，通过首先使(优选)用氮气和/或蒸汽稀释的空气在300-600℃(在极端情况下高达750℃)，常常500-600℃的入口温度下经过固定床催化剂。再生气体在催化剂上的空间速度(基于再生催化剂的总量)例如可为50-10 000h^-1且再生气体的氧含量可为0.5-20体积%。

然后，通常应建议的是使用纯的分子氢或使用以惰性气体(优选蒸汽和/或氮气)稀释的分子氢，在其它方面条件相同下(氢气含量应为≥1体积%)继续再生。

套壳有利地由在高的反应温度下，常常在约400-700℃下机械和化学稳定，以及对自热气相脱氢不具有催化活性的材料制备。

套壳优选由耐热但不具有压力容器许可的材料，尤其是合金钢制备，所述合金钢包含具有下述合金元素的不锈钢：约1.5-2.5%的硅以及镍/铬比优选为0.5-2.0，更优选0.8-1.0，特别优选0.8-0.85的镍和铬，尤其是材料号为1.4835、1.4854或非常特别优选1.4841的不锈钢。

套壳应非常薄，以确保外部区域B和内部区域A之间非常好的热传递。

可优选将套壳不固定地安装在反应器中。

可优选将套壳构造为长方体。

将构造为长方体的套壳的侧壁优选设计以使其单独卸下，以使催化活性区中整个填充物或各填充物单块可被替换。

根据本发明，各单块以所需数目上下、左右及前后相互堆叠，以填满催化活性区并形成填充物。

在每个填充物之前配有至少一个非催化活性的，具有固定内部件的混合区。包含含烃气流的料流与含氧料流的混合发生在混合区，其中含氧气气流与含烃进料流的混合发生在流动方向上的第一混合区，且将含氧气气流中间引入仍待脱氢的含烃反应气体混合物在各随后(在流动方向上)混合区中进行。

由于反应器构造为基本水平的圆柱体，包含单块填充物的内部空间B负载在大的面积上并因此经受降低的机械应力。此外，该反应器设计可更容易地达到各单块填充物。

上下、左右及前后相互堆叠形成填充物的单块优选包封在可膨胀的毡垫中或矿物纤维非织造织物中并嵌入具有夹紧装置的罩中。作为矿物纤维非织造织物，优选使用已知用于废气催化剂的非织造织物，如来自

的

毡垫。

可膨胀毡垫由催化废气提纯已知且例如描述在DE-A 40 26 566中：它们基本包含具有嵌入云母的陶瓷纤维。作为嵌入云母的结果，可膨胀毡垫设法在增加的温度下膨胀，结果是其中包封的物体甚至在升高的温度下特别牢固地固定。

选择矿物纤维非织造织物或可膨胀的毡垫，以使其在加热时膨胀并将通常是陶瓷的单块密封在套壳中，尤其是防止单块对套壳的摩擦以及反应气体混合物沿着套壳内壁的旁流。

反应器的外壁优选由压力容器许可的合金钢，尤其是材料号为1.4541或1.4910的合金钢制备，并覆盖材料号为1.4841的合金钢或具有熟耐火土内衬。

各混合区优选包含由多个平行的插入管形成的管式分配器，所述插入管在与反应器纵向垂直的平面上设置并与一个或多个分配器腔连接且具有多个均匀间隔的用于使含氧气气流离开插入管的出口，以及多个均匀间隔的混合元件。

可将混合元件有利地构造为混合板。

在用于来自自热气相脱氢的反应气体混合物的排料管道所设置的反应器端部，有利的是提供具有如下的壳管式换热器：使来自自热气相脱氢的反应气体混合物从中通过的管束，以及使待脱氢的含烃气流与来自自热气相脱氢的反应混合物逆流从中通过的管间的中间空间。

壳管式换热器优选由高耐热的不锈钢，尤其是材料号为1.4910的不锈钢制备，壳管式换热器的管有利地在两端安装在管板中，优选通过后板焊接不留下间隙，且壳管式换热器的管板在换热器的热气体侧用耐热不锈钢，尤其是材料号为1.4841的不锈钢覆盖。

壳管式换热器有利地由

合金制备。

用于含氧气气流的进料管道，分配腔、插入管和在各混合区中用于含氧气气流的混合元件有利地由高耐热的镍-铬-铁合金制备，其中镍和铬的质量总比例为合金总质量的至少90重量%，且镍/铬比为约1.5-5.5，优选约2.0。

用于进料管道和分配腔的材料优选为

合金，尤其是

690，对应于材料号2.4642。

导流板优选设置在套壳G的端面处，此处含烃气流从外部区域B偏转进入内部区域A中。

本发明还提供了一种使用上述反应器进行自热脱氢的方法。

在优选的完全连续操作模式中，可使用两个或更多个反应器，其中将至少一个反应器用于自热气相脱氢并同时使至少一个其它反应器再生。

自热气相脱氢优选为将丙烷、丁烷脱氢，将异丁烷脱氢，将丁烯脱氢以形成丁二烯或将乙苯脱氢以形成苯乙烯。

本发明反应器以及本发明方法尤其具有以下优点：在机械应力、处理或与外围设备的连接，用避免温度峰值对易燃反应介质的安全控制，材料的相应应力以及各单块的简单可及性和处理性方面确保了最佳的反应器设置。此外，本发明反应器设置可使氧气的主要和中间引入达到最佳。

本发明可以较低资本和操作成本进行自热气相脱氢并在较高负荷和改进的对自热气相脱氢的选择性下使用单块催化剂。

本发明借助附图在下文中说明。

在附图中：

图1显示了本发明反应器的优选实施方案在垂直面上的纵断面，

图2显示了本发明反应器的另一优选实施方案在垂直面上的部分纵断面，

图3以垂直面显示了本发明反应器的另一优选实施方案，

图4以垂直面上的纵断面显示了本发明反应器的优选实施方案的一部分，

图5显示了本发明反应器在插入管区域中的部分纵断面，

图6显示了本发明反应器在混合区6区域中，水平方向上的部分纵断面，

图7图示了上下、左右及前后相互堆叠的单块组成的填充物，以及在图7A中显示了图7中画圈的子区域的放大图，

图8图示了单块之间具有夹持装置的部分填充物，和

图9显示了对单块之间具有夹持装置的部分填充物的另一示意图。

附图中相同的参考号在各情况下表示相同或相应的特征。

图1在垂直方向上的纵断面图示了本发明反应器1的优选实施方案，其通过进料管道7提供待脱氢的含烃气流2以及含氧气气流3，具有进料管道9以及分配腔10。

在各情况下具有上游混合区6的填充物5形成反应器模块。

在反应器1的纵向上设置的套壳G将反应器1的内部划分为内部区域A和外部区域B。

在内部区域A中，单块4在各情况下上下、左右及前后相互堆叠形成填充物5，其中混合区6配备在各填充物5的前面。

待脱氢的含烃气流2在反应器1的一端经由进料管道7流入外部区域B，在反应器的相对端偏转并经由导流板8流入内部空间A。反应在内部空间A中，在套壳G内发生。反应气体混合物在与待脱氢的含烃气流2进入内部空间A处相对的一端离开内部空间A并经由排料管道11取出。用作附图所示套壳G的优选长方体几何形状与排料管道11的圆柱体几何形状过渡的过渡部分13设置在排料管道11和套壳G之间。

还可由附图中看出，各反应器模块以可移动方式安装在反应器内部，以使它们可单独推入反应器1，其中各反应器模块包含由上下、左右及前后相互堆积的单块4组成的填充物5以及混合区6。然后合适的话通过螺纹或焊接，以需要时可将它们再分开的方式将各模块相互连接。各模块应优选以补偿器类型相互连接，以适应长期操作中的热应力。

图2显示了本发明反应器1的优选实施方案在垂直面中的部分纵断面，其中将换热器12并入反应器1中。反应混合物通过壳管式换热器的管流入并通过间接换热将热传入进料流，即待脱氢的含烃气流2，其经由环形通道，通过换热器壁中的开口流入换热器壁区域，围绕管从外向内以及从内向外径向流动并在壳管式换热器内部的无管区域偏转，对应于后者的几何形状。随后使预热的进料流通过壳管式换热器的圆柱状外壁中的开口进入反应器1的内部空间D。取决于热的要求，可将换热器固定或构造为浮头变型。浮头变型要求合适的密封且尤其是对于维修工作，具有体系可易于卸下换热器的优点。

图3以垂直纵断面显示了本发明反应器的另一优选实施方案，其具有可卸下的换热器。由于含氧气气流3经由进料管道9引入，分配腔10位于与进料流，即待脱氢的含烃气流2供入处相对的反应器1的一端，换热器12可以简单方式从反应器1中卸下。在该实施方案中，必须将换热器12构造为浮头，然后在将在各情况下包含含单块的填充物5和混合区6的各模块安装之后将其侧向推移。然而，该设置具有以下缺点：用于含氧气体3的进料管道9、10必须焊接或经由检查孔，经由进入通道连接。

图4中对反应器1的部分垂直纵断面的描述显示了流入第一个(在流动方向上)反应器模块的区域。附图显示均流筛8和第一个(在流动方向上)混合区6的设置，其中混合区6包含其插入管14在纵断面上显示的管式分配器，插入管14具有均匀间隔的用于含氧气气流3离开插入管14的出口15。

在其中含氧气气流3经由进料管道9和分配腔10注入的管式分配器的下游，以与管式分配器的规定距离设置了构造为混合元件16的内部件16。内部件16缩短了混合时间和混合长度。

混合元件也可具有规定的孔隙率，即在混合元件的整个范围上开口比例不一致，但这使得停留时间或回流区域减少。

图5显示部分管式分配器，其具有用于含氧气气流3的进料管道9和分配腔10，以及气体经由分配腔10流入其中的插入管14的纵断面，且插入管14具有用于含氧气气流3离开插入管14的出口15。

在附图中，L表示插入管14的长度，d表示插入管14的直径，d_L表示出口15的直径，s_L表示两个连续开口15之间的距离。

图6A和6B显示了对于插入管14和混合元件16的优选实施方案的两个变型：

图6A和6B的剖视图在各情况下位于与图5中示意图垂直的平面中，即它们在各情况下显示本发明反应器1在水平方向上的部分纵断面。

在图6A所示变型中，插入管14具有圆形横截面且距其一定距离的内部件构造为混合板16。

另一方面，图6B显示了构造为四面管的插入管14和距其一定距离的作为固定内部件以改进混合质量的混合元件14(形体)。

在图6A和6B中：

t表示两个连续插入管14的中点的距离，

a表示混合板或混合元件16与填充物5的距离，

c表示两个用于使含氧气气流3通过的连续开口之间的混合板或混合元件的宽度，和

e表示流动方向上混合元件的高度。

以下优选比例施用于上述尺寸：

t=F1·d

F1=1-4

优选F1=2.5

b=F2·d

F2=1-2

优选F2=1.5

a=F3·d

F3=1-2

优选F3=1.25

c=F4·d

F4=1.5-3.5

优选F4=2.25

I=F5·d

F5=0.1-2

优选F5=1.0

^s_L=F6·d

F6=0.2-0.5

优选F6=0.25

$d_L=\sqrt{\frac{0.2\·F6\·d^3}{I}}$

图7显示了由上下、左右及前后相互堆叠的单块4组成的填充物5的结构的细节。填充物5具有14×14蜂窝体作为流入区域的单块4。将单块4相互密封并借助密封板(可膨胀的毡垫)与套壳密封。该密封体系还意欲用于稳定，以适应流入力并补偿单块4的任何不均匀性(公差)。可膨胀毡垫尤其意欲防止单块4在流动方向上移动。

在优选实施方案中，17或18，如单块在流动方向上设置。

图7A显示图7中示意图的细节，毫米级的优选尺寸用于各单块4以及它们之间的距离。

图8显示了借助例如构造为稳定网的夹持装置18对各单块(蜂窝体)的另一优选安装。夹持装置18包含具有规定几何形状的圆锥形元件，夹持在单块4之间并借助张力体系稳定。圆锥形几何形状是必需的，以防止单块堵塞。附图显示具有用于张力线的中心开口的圆锥形角元件。这类构造必须计算压降力。

此外，可用部分弹性陶瓷组合物覆盖单块4。

图9中示意图显示由圆锥形元件形成且其中圆锥形元件借助张力体系稳定的夹持装置18。尤其应建议的是，将圆锥形元件设置在单块4的角区域。通常而言，单块4之间的其它中间间隔借助密封材料闭合。

如图9所示意，以该方式稳定的填充物用于单块的垂直设置。

参考编号列表

1  反应器

2  烃体系

3  含O₂的气流

4  单块

5  由4组成的填充物

6  混合区

7  用于2的进料管道

8  均流筛

9  用于3的进料管道

10 在各混合区6中用于3的分配腔

11 用于反应气体混合物的排料管道

12 换热器

13 矩形与圆形横截面的过渡部分

14 插入管

15 用于含O₂气流3离开插入管14的出口

16 混合元件

17 单块4之间的密封板

18 稳定网(夹持装置)

Claims (18)

1.一种用于在构造为单块(4)的非均相催化剂上借助含氧气气流(3)使含烃气流(2)进行自热气相脱氢产生反应气体混合物的呈基本卧式圆柱体形式的反应器(1)，其中：

-反应器(1)内部由在反应器(1)纵向上设置且在周向上为气密性的并且在其两个端面处开口的可拆卸圆柱状或棱柱状套壳G分成下述部分：

-具有一个或多个催化活性区(5)的内部区域A，其中配备由上下、左右及前后相互堆积的单块(4)组成的填充物和在每种情况下在每个催化活性区(5)之前的具有固体内部件的混合区(6)，和

-与内部区域A同轴设置的外部区域B，

-具有一个或多个进料管道(7)，其用于使待脱氢的含烃气流(2)进入外部区域B中，待脱氢的含烃气流(2)在反应器(1)一端偏转并经由均流筛(8)引入内部区域A中，

-具有一个或多个可相互独立调节的进料管道(9)，其中各进料管道(9)提供一个或多个用于使含氧气气流(3)进入各混合区(6)的分配腔(10)，和

-具有用于自热气相脱氢的反应气体混合物的排料管道(11)。

2.根据权利要求1的反应器(1)，其中待脱氢的含烃气流(2)在反应器(1)一端引入外部区域B中，在反应器(1)的另一端偏转并经由均流筛(8)引入内部区域A中。

3.根据权利要求1或2的反应器(1)，其中将其中设置的套壳G构造为长方体。

4.根据权利要求1-3中任一项的反应器(1)，其中将两个或更多个各自具有由上下、左右及前后相互堆积的单块(4)组成的填充物的催化活性区(5)配备在内部区域A中。

5.根据权利要求1-4中任一项的反应器(1)，其中将上下、左右及前后相互堆积形成填充物的单块(4)封装在可膨胀的毡垫或矿物纤维非织造织物中并用张力装置安装在套壳中。

6.根据权利要求3-5中任一项的反应器(1)，其中可将构造为长方体的套壳G的侧壁单独卸下，以使催化活性区(5)的整个填充物或各填充物单块(4)可被替换。

7.根据权利要求1-6中任一项的反应器(1)，其中套壳G由耐热但不具有压力容器许可的材料，尤其是合金钢制备，所述合金钢包含具有下述合金元素的不锈钢：约1.5-2.5%的硅以及镍/铬比优选为0.5-2.0，更优选0.8-1.0，特别优选0.8-0.85的镍和铬，尤其是具有材料号为1.4835、1.4854或非常特别优选1.4841的合金元素的不锈钢。

8.根据权利要求1-7中任一项的反应器(1)，其中反应器(1)的外壁由压力容器许可的合金钢，尤其是材料号为1.4541或1.4910的合金钢制备，并覆盖材料号为1.4841的合金钢或具有熟耐火土内衬。

9.根据权利要求1-8中任一项的反应器(1)，其中各混合区(6)包含由多个平行的插入管(14)形成的管式分配器，所述插入管(14)在与反应器(1)纵向垂直的平面上设置并与一个或多个分配器腔(10)连接且具有多个均匀间隔的用于含氧气气流(3)离开插入管(14)的出口(15)，以及多个均匀间隔的混合元件(16)。

10.根据权利要求9的反应器(1)，其中将所述混合元件(16)构造为混合板。

11.根据权利要求1-10中任一项的反应器(1)，其中在来自自热气相脱氢的反应气体混合物的排料管道(11)所位于的反应器端部提供具有如下的壳管式换热器(12)：使来自自热气相脱氢的反应气体混合物从中通过的管束，以及使待脱氢的含烃气流(2)与自热气相脱氢的反应混合物逆流从中通过的管间的中间空间。

12.根据权利要求11的反应器(1)，其中所述壳管式换热器(12)由高耐热的不锈钢，尤其是材料号为1.4910的不锈钢制备，壳管式换热器(12)的管安装在管板中管的两端，并通过后板焊接不留下间隙，且壳管式换热器(12)的管板在换热器的热气体侧用耐热不锈钢，尤其是材料号为1.4841的不锈钢覆盖。

13.根据权利要求11或12的反应器(1)，其中所述壳管式换热器(12)由

合金制备。

14.根据权利要求1-13中任一项的反应器(1)，其中在各混合区(6)中，用于含氧气气流(3)的进料管道(9)，分配腔(10)、插入管(14)和用于含氧气气流(3)的混合元件(16)由高耐热的镍-铬-铁合金制备，其中镍和铬的总比例为合金总质量的至少90重量%，且镍/铬比为约1.5-5.5，优选约2.0。

15.根据权利要求14的反应器(1)，其中将

合金，尤其是对应于材料号2.4642的

690用作进料管道(9)和分配腔(10)的材料。

16.一种使用根据权利要求1-15中任一项的反应器进行自热气相脱氢的方法。

17.根据权利要求16的方法，其中使用两个或更多个根据权利要求1-15中任一项的反应器(1)，其中将至少一个反应器(1)用于自热气相脱氢并同时使至少一个其它反应器(1)再生。

18.根据权利要求16或17的方法，其中所述自热气相脱氢为将丙烷、丁烷脱氢，将异丁烷脱氢，将丁烯脱氢为丁二烯或将乙苯脱氢为苯乙烯。

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