DE1274568B

DE1274568B - Device and method for catalytic carbohydrate hydrogenation by the fluidized bed process

Info

Publication number: DE1274568B
Application number: DEJ11256A
Authority: DE
Inventors: Frank Joseph Jenny
Original assignee: FRANK JOSEPH JENNY
Current assignee: FRANK JOSEPH JENNY
Priority date: 1956-02-03
Filing date: 1956-02-03
Publication date: 1968-08-08

Description

Vorrichtung und Verfahren zur katalytischen Kohlenoxydhydrierung nach dem Wirbelschichtverfahren Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur katalytischen Kohlenoxydhydrierung nach dem Wirbelschichtverfahren, die aus einem Behälter mit darin koaxial angeordneten und zu Bündeln zusammengefaßten Wärmeaustauscherrohren besteht, wobei die Wärmeaustauscherrohre bündelweise zwischen je einem unteren und einem oberen Sammler angeordnet sind und diese miteinander verbinden, mit Rohren für die Zufuhr von Synthesegas und die Abführung der Reaktionsprodukte, sowie Leitungen für die Zuführung der Wärmeaustauscherflüssigkeit in die unteren Sammler und Leitungen für die Abführung der Wärmeaustauscherflüssigkeit aus den oberen Sammlern und Einrichtungen zur Gasverteilung in dem Behälter unterhalb der unteren Sammler.Apparatus and method for the catalytic hydrogenation of carbohydrates according to the fluidized bed process The invention relates to a device for catalytic Carbohydrate hydration by the fluidized bed process, which comes from a container with heat exchanger tubes arranged coaxially therein and combined into bundles consists, the heat exchanger tubes in bundles between each lower and an upper collector are arranged and connect them to one another, with pipes for the supply of synthesis gas and the discharge of the reaction products, as well as lines for feeding the heat exchanger fluid into the lower collectors and lines for the removal of the heat exchanger liquid from the upper headers and devices for gas distribution in the container below the lower collector.

Die Anwendung des Wirbelschichtverfahrens zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen aus Synthesegas ist bekannt. Doch haben sich bei der Anwendung der bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahren im Großbetrieb unerwartete Schwierigkeiten ergeben. Die Ausbeuten sind relativ gering, und die Wirksamkeit des Katalysators sinkt schnell infolge Bildung von schweren, wachsartigen Kohlenwasserstoffen, die gleichzeitig mit den gasförmigen Kohlenwasserstoffen entstehen. Diese Nachteile sind durch eine ungleichmäßige Temperaturführung in den Wirbelkammern bedingt. The application of the fluidized bed process for the production of hydrocarbons from synthesis gas is known. However, in the application of the previously known Large scale devices and methods present unexpected difficulties. The yields are relatively low and the efficiency of the catalyst decreases rapidly as a result of the formation of heavy, waxy hydrocarbons, which at the same time arise with the gaseous hydrocarbons. These disadvantages are due to a uneven temperature control in the vortex chambers caused.

Aus der USA.-Patentschrift 2620262 sind Wärmeaustauscherrohre mit radialen Leitblechen bekannt, wodurch ein Vermischen der aufgewirbelten festen Teilchen in der Längsrichtung von oben nach unten im Reaktor vermieden werden soll. Im Gegensatz dazu soll erfindungsgemäß eine turbulente Wirbelschicht beibehalten werden, um hohe Wärmeübertragungskoeffizienten in der gesamten Schicht zu erhalten. Durch die Verwendung von Rohren mit Leitblechen nach dieser USA.-Patentschrift wird jedoch die Ausbildung der notwendigen Wirbelschicht verhindert. In den engen Durchzügen, die durch die mit Leitblechen versehenen Rohre gebildet werden, findet in den oberen Reaktionsschichten eine starke Kühlung statt, während die Hauptmenge im unteren Teil der Schicht, wo die Konzentration der Gase am größten ist, durch die Umsetzung überhitzt wird. From the USA. Patent 2620262 heat exchanger tubes are with radial baffles known, causing a mixing of the fluidized solid particles should be avoided in the longitudinal direction from top to bottom in the reactor. In contrast for this purpose, according to the invention, a turbulent fluidized bed is to be maintained in order to achieve high Maintain heat transfer coefficients throughout the layer. By using of pipes with baffles according to this USA patent specification, however, the training the necessary fluidized bed prevented. In the narrow passages that run through the tubes provided with baffles are formed in the upper reaction layers a strong cooling place, while the main amount in the lower part of the layer where the concentration of the gases is greatest, causing the reaction to overheat.

Hinzu kommt, daß die Sammler in den Katalysatoren eingebettet sind, so daß eine einheitliche Verteilung der Reaktionsgase in den Katalysatorenschichten nicht gewährleistet ist. Es findet daher eine Überpolymerisation unter Bildung wachsartiger Produkte statt, die zu einer Schädigung des Katalysators und damit zur Zerstörung der Wirbelschicht führt. In addition, the collectors are embedded in the catalytic converters, so that a uniform distribution of the reaction gases in the catalyst layers is not guaranteed. It therefore takes place overpolymerization with the formation of waxy Products instead that damage the catalytic converter and thus its destruction the fluidized bed leads.

Auch die aus der deutschen Patentschrift 811 347 bekannte Vorrichtung zur Kohlenoxydhydrierung ermöglicht nicht die zur Erhaltung eines hohen Wärmeübertragungskoeffizienten notwendige turbulente Wirbelschicht, da der Reaktor der Vorrichtung aus einem einfachen einheitlichen Reaktionskessel ohne Unterteilung in Reaktionskammern besteht. Also the device known from German patent specification 811 347 for carbohydrate hydrogenation does not allow for maintaining a high heat transfer coefficient necessary turbulent fluidized bed, since the reactor of the device from a simple uniform reaction vessel without subdivision into reaction chambers.

Bei der aus der USA.-Patentschrift 2664346 bekannten Vorrichtung ist ebenfalls eine Unterteilung des gesamten Reaktionsraumes in einzelne Unterkammern nicht vorgesehen. Im Wirbelbett bilden sich demgemäß Kanäle beim Durchgang des Synthesegases, was zu einer verminderten Wirksamkeit des Wirbelbettes führt, mit der eine geringere Umsatzgeschwindigkeit und schlechte Temperatureinhaltung verbunden ist. In the device known from US Pat. No. 2,664,346 is also a division of the entire reaction space into individual sub-chambers not provided. Accordingly, channels are formed in the fluidized bed when the synthesis gas passes through, which leads to a reduced efficiency of the fluidized bed, with a lower one Conversion rate and poor temperature maintenance is associated.

Bei der aus der USA.-Patentschrift 2475025 bekannten Vorrichtung ist zwar eine Unterteilung des Reaktionsraums vorgesehen, die Vorrichtung ist jedoch nicht für die Verwendung eines kompakten Katalysatorbettes gemäß der Erfindung geeignet. Es wird nicht ein Synthesegas (CO + H2) durch ein Katalysatorbett geleitet, sondern ein mit Katalysator angereicherter CO-Strom im Reaktor mit H2-Gas vermischt. In the device known from US Pat. No. 2,475025 a subdivision of the reaction space is provided, but the device is not suitable for the use of a compact catalyst bed according to the invention. A synthesis gas (CO + H2) is not passed through a catalyst bed, but a CO stream enriched with catalyst mixed with H2 gas in the reactor.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die sich bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen ergebenden Schwierigkeiten zu beseitigen. Sie geht hierbei von folgenden Überlegungen aus. The present invention has the object, which is in the known Methods and devices to eliminate difficulties arising. She goes here based on the following considerations.

Die Kohlenoxydhydrierung ist stark exotherm. The carbohydrate hydrogenation is highly exothermic.

Die frei werdende Wärme muß unter kontrollierten Temperaturbedingungen abgeführt werden. Bei hohen Reaktionstemperaturen werden niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe gebildet, während bei niederen Temperaturen schwere wachsartige Kohlenwasserstoffe entstehen. Daher ist die Einhaltung einer konstanten Reaktionstemperatur entscheidend für die Bildung einheitlicher Reaktionsprodukte. Die Reaktionstemperatur hängt außerdem von der Art des Katalysators ab. Ein bestimmter Katalysator hat eine optimale Temperatur, bei der eine maximale Ausbeute an erwünschten Kohlenwasserstoffen erhalten wird.The heat released must be under controlled temperature conditions be discharged. At high Reaction temperatures become low-boiling Hydrocarbons are formed, while heavy waxy at low temperatures Hydrocarbons are formed. It is therefore essential to maintain a constant reaction temperature decisive for the formation of uniform reaction products. The reaction temperature also depends on the type of catalyst. A certain catalyst has one optimum temperature at which a maximum yield of desired hydrocarbons is obtained.

Diese Temperatur muß sorgfältig aufrechterhalten werden, da jede Abweichung von dieser Temperatur die Entstehung unerwünschter Produkte zur Folge hat. Bei einer guten Wirbelschicht werden Temperaturänderungen auf einen engen Bereich begrenzt.This temperature must be carefully maintained because of any deviation at this temperature leads to the formation of undesirable products. At a In a good fluidized bed, temperature changes are limited to a narrow range.

Da die Reaktion stark exotherm ist, muß kontinuierlich und einheitlich die Reaktionswärme entfernt werden, um eine maximale Ausbeute an dem gewünschten Produkt zu erhalten. Um gute Ergebnisse zu erhalten, sollte die Temperatur innerhalb plus oder minus 200 C der optimalen Temperatur gehalten werden. Since the reaction is strongly exothermic, it must be continuous and uniform the heat of reaction can be removed in order to maximize the yield of the desired Product. For good results, the temperature should be within plus or minus 200 C of the optimal temperature.

Der Erfolg des Syntheseverfahrens hängt von der konstanten und gleichmäßigen Aufrechterhaltung der Temperatur ab. Diese ihrerseits hängt wegen der stark exothermen Reaktion von der konstanten, ausreichenden und gleichmäßigen Abführung der Wärme aus der Reaktionszone ab. The success of the synthesis process depends on the constant and uniform Maintaining the temperature. This in turn depends on the strongly exothermic Reaction from the constant, sufficient and even dissipation of heat from the reaction zone.

Die bei der Kohlenoxydhydrierung nach dem Fischer-Tropsch-Verfahren frei werdende Wärme durch Anwendung der katalytischen Wirbelschichttechnik zu entfernen, ist bekannt. Hierbei wird der feinverteilte Katalysator als feste Phase in den Reaktionsgasen als gasförmige Phase suspendiert. Those involved in carbohydrate hydrogenation using the Fischer-Tropsch process remove heat released by using catalytic fluidized bed technology, is known. The finely divided catalyst is used as a solid phase in the reaction gases suspended as a gaseous phase.

Durch das Wirbeln der pulverisierten Festteilchen wird diesen ein physikalisches Verhalten verliehen, das dem einer Flüssigkeit ähnlich ist und dazu führt, daß feinverteilte Feststoffe, die im Gas aufgewirbelt werden, fließen. Eine katalytische Wirbelschicht wirkt daher wie eine Flüssigkeit und führt zu Strömen, Wirbeln, Strudeln und Zirkulation. Obwohl diese Erkenntnisse schon lange vorliegen und es auch bekannt ist, in der katalytischen Wirbelschicht Bündel von Wärmeaustauscherröhren anzuordnen, in denen ein Kühlmittel zirkuliert, das den Katalysator in der Wirbelschicht abkühlt, werden bei den bisherigen Vorrichtungen und Verfahren im praktischen Großbetrieb die eingangs angeführten Schwierigkeiten nicht mit Sicherheit vermieden.By swirling the pulverized solid particles it becomes a imparted physical behavior that is similar to that of a liquid and in addition leads to the fact that finely divided solids, which are whirled up in the gas, flow. One catalytic fluidized bed therefore acts like a liquid and leads to flows, Vortex, vortex and circulation. Although these findings have been around for a long time and it is also known to have bundles of heat exchanger tubes in the catalytic fluidized bed to arrange in which a coolant circulates that the catalyst in the fluidized bed cools, are in the previous devices and methods in practical large-scale operation the difficulties mentioned at the beginning have not been avoided with certainty.

Der vorliegenden Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine gleichmäßige Abführung der exothermen Reaktionswärme und damit eine einwandfreie und wirtschaftliche katalytische Kohlenoxydhydrierung in der Wirbelschicht zu gewährleisten. Dazu muß eine vorher bestimmte, gleichmäßige fließfähigkeit des Katalysators über dem gesamten Querschnitt aufrechterhalten werden, um bei gleichmäßig großen Zwischenräumen zwischen den Wärmeaustauscherrohren dem Gasstrom eine ungehinderte Strömung durch die Katalysatorschicht zu ermöglichen. The present invention is therefore based on the object of a uniform dissipation of the exothermic heat of reaction and thus perfect and to ensure economical catalytic carbon hydration in the fluidized bed. For this purpose, the catalyst must have a predetermined, uniform flowability the entire cross-section to be maintained with evenly large gaps an unhindered flow through the gas flow between the heat exchanger tubes to enable the catalyst layer.

Dabei ist wesentlich, daß der Gasstrom zum Aufwirbeln des Katalysators in der Wirbelschicht gleichmäßig auf einer bestimmten Größe gehalten wird. It is essential that the gas flow to fluidize the catalyst is kept evenly at a certain size in the fluidized bed.

Wenn die Strömungsgeschwindigkeit zu gering ist, wird die Fließfähigkeit des aufgewirbelten Katalysators zu niedrig und die Zirkulation des aufgewirbelten Katalysators wird zu träge. Ist die lineare Ge- schwindigkeit der Gase zu hoch, so wird der Katalysator mit den austretenden Reaktionsprodukten mitgerissen. Hierdurch wird die Höhe der katalytischen Wirbelschicht verringert, und es treten Katalysatorverluste ein, bis schließlich ein freier Durchlaß für den Gasstrom entsteht, durch den die Reaktionsgase unter Durchbruch der Wirbelschicht hindurchströmen. Dies bedeutet einen Verlust an Fließfähigkeit und hat ein Nachlassen der Wärmeabführung zur Folge. Ferner bedeutet jede Veränderung in der Fließfähigkeit der Schicht eine uneinheitliche Verteilung der Gase im unteren Teil der Wirbelschicht, wodurch die Leistungsfähigkeit der Synthese verringert wird, weil die Gase dem Weg des geringsten Widerstandes folgend große Teile der Wärmeaustauschoberfläche umgehen. Ferner haben übermäßige Geschwindigkeiten an örtlichen Stellen der Wirbelschicht ein übermäßiges Wogen und eine Hohlraumbildung im feinverteilten Katalysator zur Folge.If the flow rate is too slow, the fluidity will decrease of the whirled up catalyst too low and the circulation of the whirled up The catalyst becomes too sluggish. Is the linear speed of the gases too high, so the catalyst is entrained with the emerging reaction products. Through this the height of the catalytic fluidized bed is reduced and catalyst losses occur until finally a free passage for the gas flow is created through which the Reaction gases flow through with breakthrough of the fluidized bed. this means a loss of flowability and leads to a decrease in heat dissipation. Furthermore, any change in the flowability of the layer means a non-uniform one Distribution of the gases in the lower part of the fluidized bed, increasing the efficiency Synthesis is reduced because the gases take the path of least resistance subsequently bypass large parts of the heat exchange surface. Also have excessive Velocities at local points of the fluidized bed an excessive undulation and result in the formation of cavities in the finely divided catalyst.

Ferner ist zu berücksichtigen, daß das Volumen des Synthesegases bei der Reaktion zu hochsiedenden Kohlenwasserstoffen abnimmt, der Gasstrom aber andererseits derart sein muß, daß die gewünschte Wirbelschicht erhalten bleibt. Dieses kann durch Zurückführen eines Überschusses eines der Reaktionsgase erreicht werden. Man kann so gewährleisten, daß, selbst wenn die Reaktion vollständig ist, genügend Gas zurückbleibt, damit eine lineare Gasgeschwindigkeit aufrechterhalten wird, die die oberen Schichten der Wirbelschicht in wirbelndem Zustand erhält. Da das Volumen der aufsteigenden Gase durch die Reaktion verringert wird, nimmt die Höhe der Wirbelschicht ab, so daß fortlaufend ein geringerer Gasstrom benötigt wird, um die Wirbelschicht zu erhalten. Daraus ergibt sich, daß man die Höhe der Wirbelschicht durch änderung der Zusammensetzung des Synthesegases regeln kann. Das wird dadurch herbeigeführt, daß nicht umgesetzte oder Endgase zurückgeführt werden. It should also be taken into account that the volume of the synthesis gas in the reaction to high-boiling hydrocarbons decreases, but the gas flow on the other hand must be such that the desired fluidized bed is maintained. This can be achieved by recycling an excess of one of the reaction gases will. One can thus ensure that, even when the reaction is complete, enough gas remains to maintain a linear gas velocity which maintains the upper layers of the fluidized bed in a whirling state. There the volume of the rising gases is reduced by the reaction, the decreases Height of the fluidized bed so that a continuously lower gas flow is required, to maintain the fluidized bed. It follows that one can determine the height of the fluidized bed can regulate by changing the composition of the synthesis gas. That will be the result brought about that unreacted or end gases are recycled.

Diese Forderungen werden bei der Vorrichtung nach der Erfindung zur katalytischen Kohlenoxydhydrierung nach dem Wirbelschichtverfahren, bestehend aus einem Behälter 10 mit darin koaxial angeordneten und zu Bündeln zusammengefaßten Wärmeaustauscherrohren 28, die zwischen je einem unteren und einem oberen Sammler 30 und 32 angeordnet sind und diese miteinander verbinden, mit Anschlußrohren 24 für die Zufuhr des Synthesegases und zum Abführen der Reaktionsprodukte sowie Leitungen 34 zur Zufuhr der Wärmeaustauscherfiüssigkeit in die unteren Sammler 30 und Leitungen 36 zum Abführen- der Wärmeaustauscherflüssigkeit aus den oberen Sammlern 32 und Einrichtungen zur Gasverteilung unterhalb der unteren Sammler 30, besonders vorteilhaft erfüllt. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Sammler 30 von einer stückigen, inerten Packung 56 umgeben sind, die durch ein Sieb 54 oder eine gelochte Platte gehalten wird, und daß der Behälter 10 in koaxiale Wirbelschichtkammern 26 für Teilströme der Beschickung unterteilt ist, in denen je ein Bündel der Wärmeaustauscherrohre 28 angeordnet ist, und daß die zu den Sammlern 30 und 32 führenden Zu- und Ableitungsrohre 34 und 36 und die Sammler 30 und 32 außerhalb der Wirbelschichtkammern 26 angeordnet sind. These requirements are in the device according to the invention catalytic hydrogenation of carbohydrates by the fluidized bed process, consisting of a container 10 with coaxially arranged therein and combined into bundles Heat exchanger tubes 28, each between a lower and an upper collector 30 and 32 are arranged and connect them to one another, with connecting pipes 24 for the supply of the synthesis gas and for the discharge of the reaction products as well as lines 34 for supplying the heat exchanger liquid to the lower header 30 and lines 36 for discharging the heat exchanger fluid from the upper headers 32 and Devices for gas distribution below the lower collector 30, particularly advantageous Fulfills. This device is characterized in that the lower headers 30 are surrounded by a lumpy, inert packing 56, which through a sieve 54 or a perforated plate is held, and that the container 10 in coaxial fluidized bed chambers 26 is divided for partial flows of the feed, in each of which a bundle of heat exchanger tubes 28 is arranged, and that leading to the collectors 30 and 32 supply and discharge pipes 34 and 36 and the collectors 30 and 32 are arranged outside of the fluidized bed chambers 26 are.

Zum Betrieb der in dieser Weise ausgebildeten Vorrichtung werden die Gase mit einer solchen Geschwindigkeit durch die Wirbelschicht geführt, daß die freie Querschnittsfläche der Wirbelschicht Af in Quadratzentimeter der Formel ergibt, in der V, die lineare Geschwindigkeit der Ausgangsgase in der mit dem Katalysator erfüllten Wirbelkammer ist und zwischen 7,63 und 91,44 cm je Sekunde, vorzugsweise zwischen 15,25 und 45,72 cm je Sekunde beträgt, Vs die Raumgeschwindigkeit der Gase beim Eintritt in die Wirbelkammer ist und zwischen 247 und 3000 cm3 je Stunde an zugeführtem Gas je Kubikzentimeter des Volumens der Wirbelschichtkammer beträgt und K eine Konstante zwischen 0,0840 und 0,0021, besonders zwischen 0,0470 und 0,0084 ist.To operate the device designed in this way, the gases are passed through the fluidized bed at such a speed that the free cross-sectional area of the fluidized bed Af in square centimeters of the formula results, in which V is the linear velocity of the starting gases in the vortex chamber filled with the catalyst and is between 7.63 and 91.44 cm per second, preferably between 15.25 and 45.72 cm per second, Vs is the space velocity of the Gases on entry into the fluidized bed chamber and between 247 and 3000 cm3 per hour of gas supplied per cubic centimeter of the volume of the fluidized bed chamber and K is a constant between 0.0840 and 0.0021, especially between 0.0470 and 0.0084.

Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung wird die Wärmeübertragungsoberfiäche zum Teil durch die mittlere Temperaturdifferenz zwischen der gewünschten Reaktionstemperatur und dem Kühlmittel bestimmt. Ein geeignetes Kühlmittel ist Wasser, das schnell in Dampf umgewandelt wird, der seinerseits zur Energieerzeugung oder für andere Zwecke in der Anlage verwendet werden kann. Ist für einen bestimmten Eisenkatalysator 3430 C die optimale Reaktionstemperatur und der Betriebsdruck für die Erzeugung von Dampf bei dem Verfahren 48 at, entsprechend einer Siedetemperatur von 2600 C, so beträgt die Temperaturdifferenz unter diesen Bedingungen 830 C. Dieser Wert kann verwendet werden, um die Fläche der Wärmeaustauschoberfläche zu bestimmen. In a device according to the invention, the heat transfer surface partly by the mean temperature difference between the desired reaction temperature and the coolant determined. A suitable coolant is water, which quickly absorbs Steam is converted, which in turn is used to generate energy or for other purposes can be used in the system. Is 3430 for a specific iron catalyst C is the optimal reaction temperature and operating pressure for generating steam in the process 48 at, corresponding to a boiling temperature of 2600 C, is the temperature difference under these conditions is 830 C. This value can be used to determine the area of the heat exchange surface.

Ein anderer Faktor, der auf die in der Wirbelschicht anzuordnende Wärmeaustauschoberfläche Einfluß hat, ist der Wert des Wärmeübertragungskoeffizienten » U«. In einer Wirbelschicht können große U-Werte erhalten werden, was den großen Vorteil der Wirbelschicht gegenüber einer fest angeordneten Schicht bedingt. Der Wert von U wird durch eine Anzahl von Variablen beeinflußt, beispielsweise durch die Dichte des Katalysators in der Wirbelschicht, die von 0,32 bis 1,60 g cm-3 reichen kann, durch die lineare Gasgeschwindigkeit durch die Schicht, durch den Betriebsdruck und das Gasrückflußverhältnis. Another factor that has to be placed in the fluidized bed Heat exchange surface is the value of the heat transfer coefficient "U". In a fluidized bed, large U-values can be obtained, which is the large Conditional advantage of the fluidized bed compared to a fixed bed. Of the The value of U is influenced by a number of variables, such as the density of the catalyst in the fluidized bed, ranging from 0.32 to 1.60 g cm-3 can, through the linear gas velocity through the bed, through the operating pressure and the gas reflux ratio.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung an Hand der in der Zeichnung als Beispiel dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung, Fig.2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig.3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1, Fig. 4 einen Teilschnitt nach der Linie 4-4 der F i g. 1 in vergrößertem Maßstab und Fig. 5 eine Teilansicht im Querschnitt entsprechend F i g. 4, die eine Abänderung darstellt. Further features of the invention will emerge from the following Description based on the embodiment shown as an example in the drawing the device according to the invention. In the drawing, Fig. 1 shows a vertical Section through the device, FIG. 2 a section along the line 2-2 of FIG. 1, 3 shows a section along the line 3-3 of FIG. 1, FIG. 4 shows a partial section the line 4-4 of FIG. 1 on an enlarged scale and FIG. 5 is a partial view in Cross-section according to FIG. 4, which is an amendment.

Eine bestimmte freie Querschnittsfläche muß vorhanden sein, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung bei hohen Ausbeuten kontinuierlich arbeiten soll. Man erhält sie dadurch, daß man die Katalysatorschicht in Komponenten zerlegt, wobei die Komponenten oder Teilschichten parallel zueinander angeordnet sind. Jede der Katalysatorteilschichten hat eine bestimmte Querschnittsfläche. Die Anzahl der Teilschichten muß derart sein, daß eine Katalysatorschicht von ausreichender Fläche erhalten wird, um das gesamte Volumen an umzusetzenden Synthesegasen aufzunehmen. Die Hauptkammer 10 kann aus jedem geeigneten Material, wie Stahl, bestehen und muß genügende Stärke haben, um den Überdruck, unter dem das Verfahren durchgeführt werden soll, auszuhalten. Die Hauptkammer 10 kann mit einem geeigneten Wärmeisoliermaterial 12 verkleidet sein, z. B. eine Glasfaserisolierung. Die Hauptkammer 10 ist mit einem Deckel 14 versehen, der mit einer mit einem Rohr 18, durch das die Reaktionsprodukte in Dampfform zusammen mit nicht umgesetzten Gasen entfernt werden, in Verbindung stehenden Öffnung 16 ausgestattet ist. Der Deckel 14 ist in gleicher Weise mit einer wärmeisolierenden Schicht 20 versehen. Wenn notwendig, können Schächte (nicht dargestellt) wie in der Technik verwendet werden, um Installation, Ausbesserung oder den Ersatz von Bündeln von Wärmeaustauscherrohren oder anderer Teile zu erleichtern. In gleicher Weise können Verbindungen (nicht dargestellt) vorgesehen sein zur Entfernung von schwebenden Feststoffen vom Dekkel 14 oder dem Raum 58. Der Boden der Kammer ist mit einem Verschluß 22 versehen, in den durch ein Rohr 24 Synthesegas eingeführt wird. DiesesSynthesegas kann vorher erhitzt werden. Die Hauptkammer 10 ist in eine Mehrzahl von Unterkammern 26 unterteilt. Beispielsweise sind neunzehn Unterkammern angeordnet, wobei jede der Unterkammern eine Fläche von 89,18 102 cm2 hat. A certain free cross-sectional area must be available if the device according to the invention should operate continuously at high yields. They are obtained by breaking down the catalyst layer into components, with the components or sub-layers are arranged parallel to one another. Each of the Has catalyst sublayers a certain cross-sectional area. The number of sub-layers must be such that a catalyst layer of sufficient area is obtained, to absorb the entire volume of synthesis gases to be converted. The main chamber 10 can be made of any suitable material, such as steel, and must be of sufficient strength to withstand the overpressure under which the procedure is to be carried out. The main chamber 10 can be clad with a suitable heat insulating material 12 be e.g. B. a fiberglass insulation. The main chamber 10 is provided with a lid 14 provided with a tube 18 through which the reaction products in vapor form removed along with unreacted gases, communicating opening 16 is equipped. The lid 14 is in the same way with a heat insulating Layer 20 provided. If necessary, shafts (not shown) as in of technology used to install, repair or replace To facilitate bundling of heat exchanger tubes or other parts. In the same Way, connections (not shown) can be provided for the removal of suspended solids from lid 14 or space 58. The bottom of the chamber is provided with a closure 22 into which synthesis gas is introduced through a pipe 24 will. This synthesis gas can be heated beforehand. The main chamber 10 is in a A plurality of sub-chambers 26 divided. For example, there are nineteen sub-chambers arranged, with each of the sub-chambers having an area of 89.18 102 cm2.

Ein Teil der Querschnittsfläche jeder Unterkammer 26 wird von Wärmeaustauscherrohren 28 eingenommen, die sich von den unteren Sammlern 30 nach den oberen Sammlern 32 erstrecken. Der übrige Teil jeder Unterkammer, der die Rohre 28 umgibt, ist mit feinverteiltem Katalysator 29 gefüllt. Eine Mehrzahl von Sammlern 30 ist durch eine Sammelleitung 34 verbunden, und eine Mehrzahl von Sammlern 32 ist durch eine Sammelleitung 36 verbunden. A portion of the cross-sectional area of each sub-chamber 26 is made up of heat exchanger tubes 28 taken, which extend from the lower collectors 30 to the upper collectors 32 extend. The remainder of each sub-chamber surrounding the tubes 28 is with finely divided catalyst 29 filled. A plurality of collectors 30 is through one Manifold 34 is connected, and a plurality of headers 32 are connected by a manifold 36 connected.

Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, können die Unterkammern 26 vorteilhaft in Querreihen innerhalb der Hauptkammer 10 angeordnet werden. Dadurch wird es möglich, die Sammler durch gerade Sammelleitungen zu verbinden. Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind die fünf Reihen von Unterkammern 26 mit in den oberen Sammlern 32 endenden Rohren, die in fünf Reihen angeordnet sind, versehen. Diese Reihen sind dann durch fünf Sammelleitungen 36 verbunden. Die Sammelleitungen 36 stehen mit einer Abflußleitung 38 in Verbindung. In entsprechender Weise sind, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, die unteren Sammler 30 in fünf Reihen angeordnet. Jede der Reihen ist dann durch eine entsprechende Sammelleitung 34 verbunden. Die Sammelleitungen 34 stehen mit einer Hauptzuflußleitung 40 in Verbindung. Durch ein Rohr 42 kann Wasser in die Zuflußleitung 40 fließen und von da durch die Bodensammelleitungen 34 nach den Sammlern 30, die mit den Wärmeaustauscherrohren 28 in Verbindung stehen. Die anderen Enden der Wärmeaustauscherrohre stehen mit den Abfluß- oder Dampfsammlern 32, die durch Sammelleitungen 36 verbunden sind, in Verbindung. Diese sind ihrerseits mit der Dampfabflußleitung 38 verbunden.As can be seen from FIG. 3, the sub-chambers 26 can advantageously be arranged in transverse rows within the main chamber 10. This makes it possible to connect the collectors by straight manifolds. As shown in FIG. 2 can be seen are the five rows of sub-chambers 26 ending in the upper headers 32 Pipes arranged in five rows are provided. These rows are then through five busses 36 connected. The manifolds 36 are available with a drain line 38 in connection. In a corresponding manner, as shown in FIG. 3 it can be seen, the lower headers 30 arranged in five rows. Each of the rows is then through a corresponding manifold 34 is connected. The bus lines 34 are with a main inflow line 40 in connection. Through a pipe 42 water can be in the Inflow line 40 flow and from there through the bottom manifolds 34 to the collectors 30, which are in communication with the heat exchanger tubes 28. The other ends the heat exchanger tubes are with the drain or steam headers 32, which through Buses 36 are connected, in connection. These, in turn, are with the Steam discharge line 38 connected.

Die Querschnittsfläche um diese Rohre und innerhalb der Unterkammern 26 ist die freie Querschnittsfläche At. Ein Teil der Querschnittsfläche der Reaktionskammer wird durch die Wärmeaustauscherrohre eingenommen. Diese Wärmeaustauschvorrichtungen können 4 bis 40 0/o der Querschnittsfläche der Reaktionskammer einnehmen, was bedeutet, daß die freie Querschnittsfläche der Wirbelschicht zwischen 96 und 604)/o beträgt, die aus der oben angeführten Gleichung erhalten wurde. Selbstverständlich sind die Rohre 28 mit gleichen Zwischenräumen in den Unterkammern 26 angeordnet, so daß ein gleichmäßiger Wärmeaustausch mit der katalytischen Wirbelschicht stattfinden kann. Eine Bodenplatte 50 schließt die Zwischenräume außen um die Unterkammern 26 von der Gaszuführungszone ab und verhindert eine Umgehung der einzelnen Reaktionszonen durch die Gase. Es sei bemerkt, daß der Boden 50 die eintretenden Reaktionsgase zwingt, nach oben und parallel durch die unterteilte gesamte Reaktionszone zu fließen. Jede der einzelnen Reaktionszonen, d. h. der Raum innerhalb der Unterkammern 26, der nicht von den Wärmeaustauscherrohren 28 eingenommen wird, ist mit einem geeigneten Kohlenoxydhydrierungskatalysator 29 in feinverteilter Form gefüllt. Ein von einem Gitter 53 getragenes Sieb 54 oder eine perforierte Platte trägt eine Vielzahl von Glas- oder Keramikkugeln, Raschig-Ringen oder eine ähnliche inerte, auf Lücke gepackte Packung 56. Die Zuführungssammelleitungen 34 und die Sammler 30 sind in dem Gaszuführungsraum untergebracht und sind von der inerten Packung 56 umgeben. Die Lücken in der Packung sind derart, daß sie einen freien Strom der eintretenden Reaktionsgase in die Reaktionszone zulassen. Die Glas- oder Keramikkugeln ihrerseits können jedoch den feinverteilten Katalysator der Reaktionszone tragen. Es kann auch eine perforierte oder mit Schlitzen versehene Platte (nicht dargestellt) zwischen der Packung und den Katalysatorschichten angebracht sein. Beim Durchgang der von dem Pakkungsmaterial in die Reaktionszone eintretender Gase wird der Katalysator aufgewirbelt. Die auf Lücke gepackte Packung unterhalb der Wirbelschichten ermöglicht einen Druckausgleich über den Boden der Wirbelschichten. Auf diese Weise werden die Reaktionsgase über die ganze Querschnittsfläche der Wirbelschicht gleichmäßig und einheitlich verteilt Wenn eine Mehrzahl von Wirbelschichten parallel in einer großen Reaktionskammer die Reaktionszone bilden, wie in Fig. 1 dargestellt ist, ermöglicht die auf Lücke gepackte Packung, daß die Reaktionsgase mit dem gleichen Druck in alle Wirbelschichten eingeführt werden, aus denen die gesamte Reaktionszone besteht. Durch diese Anordnung ist ein ungehinderter und ununterbrochener freier Raum für den Gas strom in den Wirbelschichten gewährleistet. The cross-sectional area around these tubes and within the sub-chambers 26 is the free cross-sectional area At. Part of the cross-sectional area of the reaction chamber will occupied by the heat exchanger tubes. These heat exchange devices can Occupy 4 to 40% of the cross-sectional area of the reaction chamber, which means that the free cross-sectional area of the fluidized bed is between 96 and 604) / o, obtained from the above equation. Of course they are Pipes 28 arranged with equal spaces in the sub-chambers 26, so that a uniform heat exchange with the catalytic fluidized bed can take place. A bottom plate 50 closes the spaces around the outside of the sub-chambers 26 of the gas supply zone and prevents bypassing the individual reaction zones through the gases. It should be noted that the bottom 50 is the incoming reaction gases forces to flow upwards and in parallel through the divided entire reaction zone. Each of the individual reaction zones, i. H. the space within the sub-chambers 26, which is not occupied by the heat exchanger tubes 28 is with a suitable one Carbon dioxide hydrogenation catalyst 29 filled in finely divided form. One of one Grid 53 carried screen 54 or a perforated plate carries a plurality of Glass or ceramic balls, Raschig rings or a similar inert, gap-packed Pack 56. Supply manifolds 34 and headers 30 are in the gas supply space and are surrounded by the inert packing 56. The gaps in the pack are such that they allow a free flow of incoming reaction gases into the reaction zone allow. The glass or ceramic balls in turn can, however, be finely divided Carry catalyst of the reaction zone. It can also be perforated or with slits provided plate (not shown) between the packing and the catalyst layers to be appropriate. When the packing material passes into the reaction zone The catalyst is whirled up when gases enter. The gap packed pack below the fluidized beds enables pressure equalization across the bottom of the Fluidized beds. In this way, the reaction gases are spread over the entire cross-sectional area the fluidized bed evenly and uniformly distributed when a plurality of fluidized beds form the reaction zone in parallel in a large reaction chamber, as in FIG. 1 As shown, the gap-packed packing allows the reactant gases be introduced with the same pressure into all the fluidized beds that make up the entire reaction zone exists. This arrangement makes it unimpeded and uninterrupted Guaranteed free space for the gas flow in the fluidized beds.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Auslaß- oder Dampfsammler 32 in entsprechender Weise außerhalb der Reaktionszone in dem Raum 58 in der Hauptkammer 10 oberhalb der Unterkammern 26 angeordnet sind. Der Raum zwischen den Kammern 26 und dem Raum 58 wird durch eine der Abschlußplatte 50 entsprechende Platte 57 abgeschlossen. It should be noted that the outlet or vapor headers 32 in a corresponding manner outside the reaction zone in the space 58 in the main chamber 10 are arranged above the sub-chambers 26. The space between the chambers 26 and the space 58 is closed by a plate 57 corresponding to the end plate 50.

Eine Wirbelschicht von feinverteiltem Katalysator verhält sich physikalisch wie eine Flüssigkeit. Im Gas strom sollen die linearen Geschwindigkeiten jeder der parallelen Wirbelschichten etwa gleich sein, damit gleichmäßige Ergebnisse von jedem der Teilreaktoren erhalten werden. Daher ist es wichtig, daß das Niveau des Wirbelkatalysators in jedem der Teilreaktoren gleich ist. Dies wird durch Zwischen- verbindungen zwischen jeder der Kammern der Teilreaktoren innerhalb der Hauptkammer in Form von Leitungen erreicht. Die Querverbindungsleitungen 25 in den unteren Teilen der Kammer 26, die die Wirbelkatalysatoren zwischen benachbarten Kammern 26 fließen lassen, sind aus Fig. 3 zu ersehen. A fluidized bed of finely divided catalyst behaves physically like a liquid. The linear velocities of each of the parallel fluidized beds should be roughly the same, so that results from each are uniform the partial reactors are obtained. Therefore it is important that the level of the fluidized catalyst is the same in each of the partial reactors. This is done through interim connections between each of the chambers of the partial reactors within the main chamber in the form of lines achieved. The cross-connection lines 25 in the lower parts of the chamber 26, the the fluidizing catalysts flowing between adjacent chambers 26 are off Fig. 3 can be seen.

Mit fortschreitender Reaktion nimmt das Volumen der Reaktionsteilnehmer ab, da das Synthesegas zu flüssigen Kohlenwasserstoffen umgesetzt wird. Es muß daher eine minimale lineare Geschwindigkeit des Gasstromes aufrechterhalten werden, um die Schicht in wirbelndem Zustand zu halten. Die lineare Geschwindigkeit der Ausgangsgase beträgt etwa 7,62 bis 91,44 cm je Sekunde, vorzugsweise wird eine lineare Geschwindigkeit von etwa 15,25 bis 45,72 cm je Sekunde angewendet. Diese lineare Geschwindigkeit kann dadurch erhalten werden, daß Endgas in die Frischgaszuführung zurückgeführt wird. In der Praxis werden Rückflußverhältnisse zwischen 1 und 2 Volumen Endgas je Volumen Frischgas verwendet. Das Arbeiten mit übermäßigem Rückflußgas ist im allgemeinen unerwünscht und erhöht die Kosten des Verfahrens. Bei einem leistungsfähigen Verfahren sind niedrigere Rückflußverhältnisse zweckmäßig. As the reaction progresses, the volume of the reactants increases as the synthesis gas is converted into liquid hydrocarbons. It must therefore a minimum linear velocity of the gas flow can be maintained in order to to keep the layer in a swirling state. The linear velocity of the source gases is about 7.62 to 91.44 cm per second, a linear speed is preferred applied from about 15.25 to 18.72 cm per second. This linear speed can be obtained in that tail gas is fed back into the fresh gas supply will. In practice, reflux ratios between 1 and 2 volumes of tail gas are used fresh gas used per volume. Working with excessive reflux gas is im generally undesirable and increases the cost of the procedure. With a powerful Lower reflux ratios are useful.

Bei niedrigen Rückflußverhältnissen ist die prozentuale Zusammenziehung des Gesamtgases geringer als bei hohen Verhältnissen. Theoretisch bedeutet das eine niedrigere lineare Geschwindigkeit an dem oberen Niveau der Schicht. Nach F i g. 5 sind senkrechte Platten 60 im Innern der Unterkammern 26 für die Fließfähigkeit vorteilhaft, da Störungen des Gasstromes durch örtliche übermäßige Zusammenziehungen vermindert werden. At low reflux ratios the percentage contraction is of the total gas lower than at high ratios. In theory, that means one lower linear velocity at the top level of the bed. According to FIG. 5 are vertical plates 60 inside the sub-chambers 26 for flowability advantageous because the gas flow is disturbed by local excessive contractions be reduced.

Bei der Anordnung von Mehrzellenreaktoren nach der Erfindung ist es möglich, für eine gleichmäßige Gasverteilung zu sorgen und gleichmäßige hohe Wärme dichten für die Ableitung der Reaktionswärme aufrechtzuerhalten. Die Wärmedichte beträgt etwa 1,26 108 bis 1,52. 104 kgcal je Stunde je 9,29 102 cm2, d. h. etwa 1,36 bis 16,39 kgcal pro Stunde pro Quadratzentimeter Wärmeaustauschoberfläche. When arranging multi-cell reactors according to the invention it possible to ensure a uniform gas distribution and uniform high Maintain heat seal for dissipation of the heat of reaction. The heat density is about 1.26 108 to 1.52. 104 kgcal per hour per 9.29 102 cm2, d. H. approximately 1.36 to 16.39 kgcal per hour per square centimeter of heat exchange surface.

Zur Durchführung einer Kohlenoxydhydrierung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Reaktor durch Vorwärmen der dem Reaktor zugeführten Gase auf die gewünschte Reaktionstemperatur zwischen 260 und 3710 C gebracht. Ebenso kann die Reaktorschicht auch auf Temperatur gebracht werden, indem man ein Heizmittel statt eines Kühlmittels durch die Wärmeaustauscherrohre leitet. Ein Druck zwischen 10 und 50 at wird angewendet; er hängt von dem verwendeten Katalysator ab. Mit Vorteil wird ein mit Alkalimetall aktivierter Eisenkatalysator verwendet. Der Katalysator ist zweckmäßig auf eine Teilchengröße zwischen 40 und 150 Mikron gemahlen. Die Kontaktzeit wird so gewählt, daß die normale Raumgeschwindigkeit zwischen 70,8 105 und 8,49 107 cm3 an frischem Zufuhrgas pro Stunde pro 2,83 cm3 Katalysatorvolumen liegt. Diese Raumgeschwindigkeit ist ein reziproker Zeitfaktor. Um diesen Faktor in die tatsächliche Reaktionszeit umzurechnen, muß das Normalgasvolumen in das tatsächliche Volumen umgerechnet werden, indem für Druck, Temperatur und Kompressibilität Korrekturfaktoren eingeführt werden. To carry out a carbohydrate hydrogenation with the inventive Device is the reactor by preheating the gases supplied to the reactor brought the desired reaction temperature between 260 and 3710 C. Likewise can the reactor layer can also be brought to temperature by using a heating means instead of a coolant passes through the heat exchanger tubes. A pressure between 10 and 50 at is applied; it depends on the catalyst used. With advantage an iron catalyst activated with alkali metal is used. The catalyst is conveniently ground to a particle size between 40 and 150 microns. The contact time is chosen so that the normal space velocity is between 70.8 105 and 8.49 107 cm3 of fresh feed gas per hour per 2.83 cm3 catalyst volume. This space velocity is a reciprocal time factor. To factor this into the To convert the actual reaction time, the normal gas volume must be converted into the actual Volume can be converted by adding correction factors for pressure, temperature and compressibility to be introduced.

Infolge der Lücken, die zwischen den Keramikkugeln bzw. Raschig-Ringen 56 vorhanden sind, ist ein geringerer Druckabfall in dem senkrechten Strom je Längeneinheit im Bereich der Druckausgleichszone unterhalb der Katalysatorschicht vorhanden als in der Wirbelschicht. Diese Differenz in Ap je Längeneinheit des senkrechten Stromes läßt einen Querstrom entstehen, so daß ein gleichmäßiger Gasstrom in allen parallelen Reaktoren entsteht, die die gesamte Reaktionszone bilden. Das Verhältnis von dp durch die auf Lücke gepackte inerte Packungszone oder Druckausgleichszone zu dem Ip pro Längeneinheit des senkrechten Stromes durch die Wirbelschicht soll kleiner als 0,9 oder größer als 1,11 sein, um einen Querstrom zu gewährleisten. Ein größerer Druckabfall durch die Gasverteilungszone kann durch Einsetzen eines kleinen Maschensiebes oder einer perforierten Platte (nicht dargestellt), beispielsweise wie Sieb 54, zwischen der Packung und dem Boden der Wirbelschicht erreicht werden. As a result of the gaps between the ceramic balls or Raschig rings 56 are present a lower pressure drop in the vertical Current per unit length in the area of the pressure equalization zone below the catalyst layer present than in the fluidized bed. This difference in Ap per unit length of the vertical Stromes creates a cross-flow, so that a uniform gas flow in all parallel reactors are created, which form the entire reaction zone. The relationship of dp through the gap packed inert packing zone or pressure equalization zone to the Ip per unit length of the perpendicular current through the fluidized bed be less than 0.9 or greater than 1.11 to ensure cross flow. A greater pressure drop through the gas distribution zone can be achieved by inserting a small mesh screen or a perforated plate (not shown), for example like sieve 54, can be achieved between the packing and the bottom of the fluidized bed.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem damit durchzuführenden Verfahren ergibt sich eine hohe Betriebsleistung. Durch sorgfältige Regelung der freien Querschnittsfläche der Wirbelschicht werden Unregelmäßigkeiten in der Schicht wie Wirbelbildung oder Kanalbildung der Reaktionsgase vermieden. With the device according to the invention and the one to be carried out with it Process results in high operational efficiency. By carefully regulating the Free cross-sectional area of the fluidized bed will be irregularities in the bed such as vortex formation or channel formation of the reaction gases avoided.

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung ist es möglich, eine bestimmte gleichmäßige Fließfähigkeit und gleichmäßige Temperatur in der Wirbelschicht aufrechtzuerhalten, wobei die Reaktionswärme in einem konstanten Verhältnis abgeleitet wird. With the device according to the invention, it is possible to use a certain Maintain uniform fluidity and temperature in the fluidized bed, the heat of reaction being dissipated in a constant ratio.

Das richtige A1 oder die freie Querschnittsfläche kann für einen bestimmten Katalysator aus dem Fließvermögen der Katalysatorschicht bestimmt werden. Wenn das Af zu groß ist, wird diese Schicht zu viskos, und es treten Stau- oder Wirbeleffekte, Kanal-oder Hohlraumbildung, ungleichmäßige Wärmeübertragung auf, wodurch eine geringe Ausbeute und eine schlechte Betriebsfähigkeit entsteht. Wenn umgekehrt das Af zu klein ist, wird die Viskosität des Wirbelkatalysators so klein, daß die Gefahr besteht, daß zu viel des feinverteilten Katalysators mitgerissen und aus der Schicht entfernt wird. Katalysatoren mit höheren Dichten gestatten die Verwendung höherer linearer Geschwindigkeiten. Die freie Querschnittsfläche der Katalysatorschicht muß in Beziehung mit der linearen Geschwindigkeit und Raumgeschwindigkeit stehen. Die gleichmäßige Ableitung der Reaktionswärme, die Herstellung einer konstanten freien Querschnittsfläche für den Reaktionsstrom und das richtige Verhältnis der linearen und Raumgeschwindigkeit wird durch die Vorrichtung zur katalytischen Kohlenoxydhydrierung nach der Erfindung erreicht. The correct A1 or the free cross-sectional area can be for a certain catalyst can be determined from the fluidity of the catalyst layer. If the Af is too large, this layer becomes too viscous and jamming or Vortex effects, channel or cavity formation, uneven heat transfer to, resulting in a low yield and poor operability. if conversely the Af is too small, the viscosity of the fluidized catalyst becomes so small, that there is a risk that too much of the finely divided catalyst is entrained and removed from the layer. Catalysts with higher densities allow that Use higher linear speeds. The free cross-sectional area of the Catalyst layer must be related to linear velocity and space velocity stand. The uniform dissipation of the heat of reaction, the production of a constant free cross-sectional area for the reaction flow and the correct ratio of linear and space velocity is determined by the catalytic carbohydrate hydrogenation device achieved according to the invention.

Claims

Claims: 1. Device for the catalytic hydrogenation of carbohydrates according to the fluidized bed process, consisting of a container (10) with coaxial therein arranged and combined into bundles heat exchanger tubes (28), which between each a lower and an upper collector (30, 32) are arranged and these together connect, with connecting pipes (24) for the supply of the synthesis gas and the discharge of the reaction products, as well as lines (34) for supplying the heat exchanger liquid into the lower collector (30) and lines (36) for discharging the heat exchanger liquid from the upper headers (32) and devices for gas distribution below the lower Collector (30), characterized in that the lower collector (30) consists of a lumpy, inert packing (56) surrounded by a sieve (54) or a perforated plate is held, and that the container (10) in coaxial fluidized bed chambers (26) for Partial flows of the charge is divided, in each of which a bundle of heat exchanger tubes (28) is arranged, and that the inlet and outlet pipes leading to the collectors (30, 32) (34, 36) and the collectors (30, 32) are arranged outside the fluidized bed chambers (26) are.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the individual Fluidized bed chambers (26) in their lower part by lines (25) with one another are connected.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that perpendicular plates (60) are arranged between the heat exchanger tubes (28) are.

4. A method for the catalytic hydrogenation of carbons in the fluidized bed in the device according to claim 1 to 3, characterized in that the starting gases are passed through the fluidized bed at such a speed that the free cross-sectional area of the fluidized bed Af in square centimeters of the formula corresponds, in which V1 is the linear velocity of the starting gases in the vortex chamber filled with the catalyst and is between 7.63 and 91.44 cm per second, preferably between 15.25 and 45.72 cm per second, Va is the space velocity of the gases when entering the vortex chamber and between 247 and 3000 cm3 per hour of supplied gas per cubic centimeter of the volume of the fluidized bed chamber and K is a constant between 0.0840 and 0.0021, especially between 0.0470 and 0.0084.

5. The method according to claim 4, characterized in that the free Cross-sectional area of the fluidized bed between 60 and 96% of the total cross-sectional area the catalyst layer is. ~~~~~~~~ Publications considered: German Patent Nos. 811,347, 853,441; U.S. Patents Nos. 2475025, 2620262, 2664346.

Older patents considered: German Patent No. 948 781.