DE926366C - Hochdruckofen zur Ausfuehrung katalytischer Gasreaktionen - Google Patents

Description

• Bei den meisten Hochdrucköfen zur Ausführung katalytischer Gasreaktionen, z. B. zur Herstellung von Ammoniak, Methanol u. dgl., in denen das Prinzip angewandt wird, durch Wärmeaustausch das zugeführte Gasgemisch an einer Trennwand am Katalysator aufzuwärmen bzw. den Katalysator an einer Trennwand durch das zugeführte Gasgemisch zu kühlen, besteht diese Trennwand aus einer größeren Anzahl von Einzelrohren. Es werden hierbei zwei grundsätzlich voneinander verschiedene Bauarten ausgeführt. In der einen Bauart wird der Katalysator innerhalb der einzelnen Rohre angeordnet, während das zugeführte Gasgemisch diese Rohre außen umströmt; die andere Bauart sieht den Katalysator außerhalb der Rohre vor, während das zugeführte Gasgemisch die Rohre im Innern durchströmt. Bei beiden Bauarten kann eine elektrische Widerstandsheizung vorgesehen sein.
• Bei der Anordnung der Katalysatoren im Rohrinnern wurde im Laufe der Jahre ein elektrischer Widerstandsheizstab entwickelt, der, ohne denVerschlußdeckel des Hochdruckofens entfernen zu müssen, durch den Verschlußdeckel hindurch zentral in das Innere des Reaktionsofens eingeführt werden kann. Die Gasführung begünstigt diese Anordnung. Für die Anordnung des Katalysators außerhalb der Rohre konnte jedoch der zentrale Widerstandsheizstab wegen der diesem Ofen eigenen Gasführung bisher nicht angewendet werden.
• Die elektrische Widerstandsheizung wird in diesem Fall entweder in Gestalt von Heizdrähten auf dem Umfang des Katalysatorbehälters untergebracht oder im oberen Teil des Katalysatorbehälters über dem Katalysator eingebaut. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß zur Behebung von Schäden an der sehr störungsanfälligen Widerstandsheizung der schwere Verschlußdeckel des Hochdruckofens abgehoben und der Katalysatorbehälter entweder herausgezogen oder wenigstens sein Deckel entfernt werden muß.
• Es wurde nun gefunden, daß auch bei dieser Katalysatoranordnung ein zentral angeordneter, elektrischer Widerstandsheizstab verwendet werden kann, wenn die Gaszuführungsrohre in einem oberhalb des Katalysators angeordneten Rohrboden befestigt werden, der das den elektrischen Widerstandsheizstab aufnehmende, zentrale Rohr allseitig gasdicht umschließt und der an seinem Umfang mit dem Katalysatorbehälter gas dicht verbunden ist.
• Es ist zwar bekannt, die Gaszuführungsrohre in einem oberhalb des Katalysatorbettes befindlichen Rohrboden anzuordnen, der in seinem Umfang mit dem Katalysatorbehälter gasdicht verbunden ist.
• Bei derartigen Anordnungen hat man bisher stets die unvorteilhafte und umständliche Heizung mittels Heizdraht angewandt, und es lag bei diesen Einrichtungen nicht nahe,hier einen einfachen elektrischen Widerstandsheizstab zu verwenden. Erst die Vereinigung des Rohrbodens mit dem den Widerstandsstab aufnehmenden Rohr ermöglichte die einfache Anwendung eines elektrischen Stabbrenners.
• An Hand der Zeichnung sei die Erfindung an einem Ausfiihrungsbeispiel näher erläutert: Abb. I betrifft die Erfindung selbst, während Abb. 2 einen Syntheseofen der herkömmlichen Bauart zum Unterschied zeigt.
• In Abb. 2 bezeichnen die durch Voranstellen der Ziff. I vor die in Abb. I benutzten Zahlen die entsprechenden Bauteile wie in Abb. I. Es entspricht also z.B. in Abb. 2 die Zahl II der Zahl I in Abb. I.
• Gemäß Abb. I tritt das zwischen Hochdruckmantel 8 und Katalysatorbehälter 7 abwärts strömende Gasgemisch in den Wärmeaustauscher g ein und verläßt diesen durch das zentrale Rohr 6. In das zentrale Rohr 6 ist der Widerstandsheizstab 5 eingebaut. Das Rohr 6 ist an seinem oberen Ende mit dem Boden 4 gasdicht verbunden. Der Boden ß in dem die Zuführungsrohre 3 angebracht sind, ist mit seinem Umfang in dem Katalysatorbehälter 7 gasdicht befestigt. Bei dieser Anordnung ist der Weg des Gasgemisches folgender: In dem zentralen Rohr 6 strömt das Gas an dem Widerstandsheizstab 5 entlang. Aus dem zentralen Rohr 6 austretend, breitet sich das Gas über dem Boden 4 aus und wird durch die Zuführungsrohre 3 in die einzelnen Rohre 2 des in den Katalysator I gebetteten Röhrenbündels geleitet. In den Rohren 2 streicht das Gas aufwärts, verläßt diese am oberen Ende und durchfließt den Katalysator I, um schließlich über den Wärmeaustauscherg aus dem Ofen auszutreten. In der zum Vergleich in Abb. 2 dargestellten bekannten Anordnung bedeuten die Ziffern folgendes: II Katalysator, 12 Rohre des Röhrenbündels, I3 Zuführungsrohre, 15 Widerstandsheizdraht, I7 Katalysatorbehälter, I8 Ofenmäntel und 19 Wärmeaustauscher. Die Ziffern 14 und I6 entfallen hier. Der Gasweg ist durch Pfeile angegeben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Hochdruckofen zur Ausführung katalytischer Gasreaktionen, insbesondere zur Ammoniaksynthese, unter Vorwärmung des dem Katalysator zugeführten Gasgemisches in einem in den Katalysator eingebetteten Röhrenbündel, in welchem in die einzelnen Rohre durch eingebaute Zuführungsrohre, die in einem oberhalb des Katalysators angeordneten Rohrboden, der an seinem Umfang mit dem Katalysatorbehälter gas dicht verbunden ist, befestigt sind, das Gasgemisch eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrboden (4) das den elektrischen Widerstandsheizstab (5) aufnehmende zentrale Rohr (6) allseitig gasdicht umschließt.

   Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 524 328.