EP2956236A1 - Verfahren zum einbau von monolithen in einen reaktor zur durchführung von heterogen katalysierten gasphasenreaktionen - Google Patents

Verfahren zum einbau von monolithen in einen reaktor zur durchführung von heterogen katalysierten gasphasenreaktionen

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EP2956236A1
EP2956236A1 EP14704157.8A EP14704157A EP2956236A1 EP 2956236 A1 EP2956236 A1 EP 2956236A1 EP 14704157 A EP14704157 A EP 14704157A EP 2956236 A1 EP2956236 A1 EP 2956236A1
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EP
European Patent Office
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reactor
monoliths
mat
plastic film
blähmatte
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14704157.8A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Olbert
Jochen Gauer
Arnold KÜHLING
Carlos TELLAECHE HERRANZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GAUER, JOCHEN
KUEHLING, ARNOLD
OLBERT, GERHARD
TELLAECHE HERRANZ, CARLOS
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/248—Reactors comprising multiple separated flow channels
    • B01J19/2485—Monolithic reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/2402—Monolithic-type reactors
    • B01J2219/2425—Construction materials
    • B01J2219/2427—Catalysts
    • B01J2219/2428—Catalysts coated on the surface of the monolith channels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/2402—Monolithic-type reactors
    • B01J2219/2425—Construction materials
    • B01J2219/2433—Construction materials of the monoliths
    • B01J2219/2438—Ceramics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/2402—Monolithic-type reactors
    • B01J2219/2441—Other constructional details
    • B01J2219/2443—Assembling means of monolith modules

Definitions

  • the invention relates to a process for the incorporation of monoliths in a reactor for carrying out heterogeneously catalyzed gas phase reactions.
  • the object is achieved by a method for installing monoliths, each formed of a ceramic block having a plurality of mutually parallel channels, which are flowed through by the reaction gas mixture of the heterogeneously catalyzed gas phase reaction in a reactor for carrying out heterogeneously catalyzed gas phase reactions, wherein the Monoliths side by side and one above the other, in the reactor interior, are stacked, which is characterized in that the monoliths are sealed against each other and the inner wall of the reactor by means of mats, comprising in each case a Blähmatte, wrapped on all sides in a plastic film prior to installation in the reactor wherein the space enclosed by the plastic film and containing the mat is vacuum-sealed and wherein the space enclosed by the plastic film and containing the mat interior is de-vacuumed after installation in the reactor.
  • the interior containing the mat can in particular be vacuum-evacuated by piercing and / or burning off the plastic film.
  • Monoliths for use in reactors for carrying out heterogeneously catalyzed gas phase reactions are known and described, for example, in WO-A 2012/084609.
  • Monoliths are formed from a ceramic material coated with catalytically active material.
  • the monoliths are installed in the reactor in one or more horizontal layers side-by-side, with vertically arranged channels, such that each layer completely fills the reactor cross-section, and spacers are provided between successive layers, keeping cavities clear the measuring elements, in particular for a temperature measurement, can be introduced.
  • the reaction mixture of the heterogeneously catalyzed gas phase reaction flows in the vertical direction, through the vertically arranged channels of the monoliths.
  • spacers for example, sheet metal strips with a width of in particular 10 to 30 mm between each two consecutive horizontal layers of monoliths are installed, so that they have a distance corresponding to the width of the metal strip.
  • the metal strips may preferably be angled; This increases their rigidity and they can carry higher weights.
  • the monoliths are incorporated into the reactor in such a way that mutually parallel channels thereof are arranged horizontally in the reactor.
  • two or more monoliths are arranged side by side and / or one above the other, with channels aligned parallel to one another and enveloped on the outer periphery thereof, in the longitudinal direction of the channels, with a metal rim, forming a monolith module.
  • the monolith modules are installed in the reactor with horizontally arranged channels.
  • two or more monolith modules are advantageously stacked on top of one another to form monolith module stacks. It is also possible to increase the capacity or, in order to achieve the desired conversion, install two or more monolith module stacks in succession in the reactor.
  • the monoliths comprising metal monoliths preferably extend slightly beyond the monoliths at both ends, in particular by about 5 to 10 mm.
  • the metal rim acts as a spacer between them when stacking monolithic sheets.
  • in the cavity thus kept free, it is possible, in a simple manner, to introduce multi-thermocouples for the temperature measurement through holes and / or holes in the protruding edge of the metal rim.
  • the respectively opposite sides of the metal enclosure in front of and behind the monoliths are welded together by means of metallic webs, so that a mechanical stability of the monolith module enveloped by the metal enclosure is ensured.
  • the metal rim can be made thinner.
  • the modular design ensures easier handling when installing and removing the monoliths in the reactor.
  • the service life of the reactors can be increased since exchange systems can be prepared for the catalyst change outside the reactor.
  • the monolith modules can easily be inserted into the reactor via guide rails and pulled out.
  • the presently used mat is a sheet with two opposite large surfaces and two perpendicular thereto arranged end faces.
  • the mat comprises a Blähmatte, ie a fiber mat, which expands (swells) at high temperatures.
  • Blähmatten are usually composed of silicates, such as aluminum silicate, an expanding mica, such as vermiculite, and an organic binder. Blähmatten be marketed for example by the company 3M under the trade name INTERAM®.
  • the organic binders have a number of adverse properties, in particular they lead to odor nuisance by evaporation of volatile components, such as poisoning of catalysts.
  • the mat consists exclusively of a Blähmatte.
  • the Blähmatte is a composite mat, which in addition to a Blähmatte a fiber mat of oxide fibers, in particular of alumina, which is lighter and more pressure resistant to a Blähmatte, has a lower thermal conductivity and up to about 1 .200 ° C. is temperature resistant.
  • a composite mat which comprises a plurality of successive layers of a respective Blähmatte and each a fiber mat of oxide fibers.
  • a mat which has a reinforcing material at its end faces.
  • plastic film enveloping the bluing mat.
  • plastic film is pierced and / or burned off.
  • a plastic film is preferably used, one side of which has a structured, not completely smooth surface;
  • the mat is wrapped with plastic film in such a way that its structured side is directed towards the mat.
  • the vacuum drawing is facilitated because form between the opposing structured inner sides of the plastic film through the fine surface structures that support each other, cavities through which the air can be sucked. Completely flat surfaces, on the other hand, would stick together and make vacuuming of the interior difficult.
  • the invention also provides a reactor which is assembled according to the above method.
  • the reactor can advantageously be used for carrying out dehydrogenations, in particular of butane or propane, or of partial oxidations. LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • FIG. 1 shows a cross section through a reactor assembled according to the method according to the invention, in a first embodiment
  • FIG. 2 is a schematic representation of the invention used
  • FIG. 3 shows a detail of a monolith module for installation in a reactor according to a second embodiment variant
  • Figure 4 is a schematic representation of a Monolithmodulstapels with example four stacked Monolithmodulen.
  • FIG. 1 shows a cross section through a cylindrical reactor 1, with a plurality of arranged in the reactor interior monoliths 2, which are sealed against each other and the reactor inside wall by means of mats 3, each comprising a Blähmatte and the sides in a plastic film, not shown is shrouded.
  • the channels of the monoliths 2 are arranged vertically, parallel to one another, in the interior of the reactor and are accordingly flowed through from top to bottom or from bottom to top through the reaction mixture of the gas phase reaction.
  • Figure 2 shows a preferred geometric shape, with a rectangular gradation of the ends for the mats 3 used in the invention, which are each welded on all sides in a plastic film, not shown.
  • Figure 3 shows a section of a monolith module 4, formed from a plurality of juxtaposed and stacked monoliths 2, which are enveloped by a metal enclosure 5, wherein the monoliths 2 are sealed against each other and the metal enclosure 5 out by means of mats 3.
  • the parallel aligned channels of the monoliths 2 are arranged horizontally.
  • FIG. 4 shows a monolith module stack 6, formed by four monolith modules 4 arranged one above the other, each formed from monoliths 2, an outer metal enclosure 5 and mats 3, which seal the monoliths 2 against each other and with the metal enclosure 5.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Einbau von Monolithen (2), die jeweils aus einem keramischen Block mit einer Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Kanälen gebildet sind, die vom Reaktionsgasgemisch der heterogen katalysierten Gasphasenreaktion durchströmbar sind in einen Reaktor (1) zur Durchführung von heterogen katalysierten Gasphasenreaktionen, wobei die Monolithe (2) neben- und übereinander, im Reaktorinnenraum, gestapelt sind, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Monolithe gegeneinander sowie zur Innenwand des Reaktors (1) hin mittels Matten (3), umfassend jeweils eine Blähmatte, abgedichtet werden, die vor dem Einbau in den Reaktor (1) allseitig in eine Kunststofffolie eingehüllt sind, wobei der von der Kunststofffolie umschlossene und die Matte (3) enthaltende Innenraum vakuumiert ist und wobei der von der Kunststofffolie umschlossene und die Matte (3) enthaltende Innenraum nach dem Einbau in den Reaktor (1) entvakuumiert wird.

Description

Verfahren zum Einbau von Monolithen in einen Reaktor zur Durchführung von heterogen katalysierten Gasphasenreaktionen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbau von Monolithen in einen Reaktor zur Durchführung von heterogen katalysierten Gasphasenreaktionen.
In Reaktoren zur Durchführung von heterogen katalysierten Gasphasenreaktionen wird häufig eine Vielzahl von Monolithen aus keramischen Werkstoffen eingesetzt. An den Seitenrändern derselben, in Richtung der Kanäle durch die Monolithe, werden diese häufig, zum Schutz des fragilen keramischen Werkstoffes, mit einem Metallgehäuse umhüllt. Da die Monolithe nicht immer vollkommen plan sind, ist der unmittelbare Zusammenbau der einzelnen Monolithe ohne Dichtelemente zwischen denselben problematisch. Darüber hinaus weisen die keramischen Monolithe gegenüber dem metallischen Gehäuse einen deutlich geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf, so dass es in Hochtemperaturreaktoren, d.h. bei Reaktionstemperaturen insbesondere oberhalb von 400°C, oder auch oberhalb von 500°C, zu Veränderungen des Abstandes zwischen den keramischen Monolithen und dem metallischen Gehäuse kommt. Um bypassfreie Monolith-Systeme aus Monolithen und Dichtelementen (Blähmatten) nach dem Stand der Technik herzustellen müssen große Krafteinwirkungen zum Verspannen aufgebracht werden.
Es war demgegenüber Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Einbau einer Vielzahl von Monolithen in einen Reaktor zur Durchführung von heterogen katalysierten Gasphasenreaktionen zur Verfügung zu stellen, das die obigen Nachteile nicht aufweist.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Einbau von Monolithen, die jeweils aus einem keramischen Block mit einer Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Kanälen gebildet sind, die vom Reaktionsgasgemisch der heterogen katalysierten Gasphasenreaktion durchströmbar sind in einen Reaktor zur Durchführung von heterogen katalysierten Gasphasenreaktionen, wobei die Monolithe neben- und übereinander, im Reaktorinnenraum, gestapelt sind, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Monolithe gegeneinander sowie zur Innenwand des Reaktors hin mittels Matten, umfassend jeweils eine Blähmatte, abgedichtet werden, die vor dem Einbau in den Reaktor allseitig in eine Kunststofffolie eingehüllt sind, wobei der von der Kunststofffolie umschlossene und die Matte enthaltende Innenraum vakuumiert ist und wobei der von der Kunststofffolie umschlossene und die Matte enthaltende Innenraum nach dem Einbau in den Reaktor entvakuumiert wird. Der die Matte enthaltende Innenraum kann insbesondere entvakuumiert werden, indem die Kunststofffolie angestochen und/oder abgebrannt wird. Monolithe zum Einsatz in Reaktoren zur Durchführung von heterogen katalysierten Gasphasenreaktionen sind bekannt und beispielsweise in WO-A 2012/084609 beschrieben. Monolithe sind aus einem keramischen Material gebildet, das mit katalytisch aktivem Material beschichtet ist. Nach einer ersten bevorzugten Einbauvariante werden die Monolithe in den Reaktor in einer oder mehreren horizontalen Lagen nebeneinander, mit vertikal angeordneten Kanälen, eingebaut, dergestalt, dass jede Lage den Reaktorquerschnitt vollständig ausfüllt, und wobei zwischen aufeinanderfolgenden Lagen Abstandhalter vorgesehen sind, die Hohlräume freihalten, in die Messelemente, insbesondere für eine Temperaturmessung, eingeführt werden können. Das Reaktionsgemisch der heterogen katalysierten Gasphasenreaktion strömt in vertikaler Richtung, durch die vertikal angeordneten Kanäle der Monolithe. Als Abstandhalter werden beispielsweise Blechstreifen mit einer Breite von insbesondere 10 bis 30 mm zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden horizontalen Lagen von Monolithen eingebaut, so dass diese zueinander einen Abstand entsprechend der Breite der Blechstreifen aufweisen. Die Blechstreifen können bevorzugt abgewinkelt sein; dadurch wird ihre Steifigkeit erhöht, und sie können höhere Gewichte tragen.
Nach einer weiteren bevorzugten Einbauvariante werden die Monolithe dergestalt in den Reaktor eingebaut, dass parallel zueinander angeordnete Kanäle derselben horizontal im Reaktor angeordnet sind. Hierzu werden zwei oder mehrere Monolithe neben- und/oder übereinander, mit parallel zueinander ausgerichteten Kanälen angeordnet und am äußeren Umfang derselben, in Längsrichtung der Kanäle, mit einer Metalleinfassung, unter Ausbildung eines Monolithmoduls, umhüllt. Die Monolithmodule werden mit horizontal angeordneten Kanälen in den Reaktor eingebaut.
Um die Anströmfläche zu vergrößern werden vorteilhaft zwei oder mehrere Monolithmodule übereinander zu Monolithmodulstapeln aufeinander gestapelt. Es ist auch möglich, zur Kapazitätserhöhung beziehungsweise, um den gewünschten Umsatz zu erreichen, zwei oder mehrere Monolithmodulstapel hintereinander im Reaktor einzubauen. Bevorzugt steht die Monolithe umfassende Metalleinfassung an beiden Enden desselben jeweils geringfügig über die Monolithe hinaus, insbesondere um etwa 5 bis 10 mm. Dadurch fungiert die Metalleinfassung beim Übereinanderstapeln von Monolithlagen als Abstandhalter zwischen denselben. In den dadurch freigehaltenen Hohlraum können vorteilhaft, in einfacher Weise, durch Bohrungen und/oder Löcher in den überstehenden Rand der Metalleinfassung, Multithermoelemente für die Temperaturmessung eingeführt werden.
Bevorzugt sind die jeweils einander gegenüberliegenden Seiten der Metalleinfassung vor und hinter den Monolithen miteinander mittels metallischer Stege verschweißt, so dass eine mechanische Stabilität des mit der Metalleinfassung umhüllten Monolithmoduls gewährleistet ist. Dadurch kann die Metalleinfassung dünner ausgeführt werden.
Durch die Modulbauweise wird eine einfachere Handhabung beim Ein- und Ausbau der Monolithe in den Reaktor gewährleistet. Die Standzeit der Reaktoren kann erhöht werden, da Austauschsysteme für den Katalysatorwechsel außerhalb des Reaktors vorbereitet werden können.
Dank der Metalleinfassung können die Monolithmodule über Führungsschienen in einfacher Weise in den Reaktor eingeschoben und herausgezogen werden.
Die vorliegend eingesetzte Matte ist ein Flächengebilde mit zwei einander gegenüberliegenden Großflächen und zwei senkrecht hierzu angeordneten Stirnflächen.
Die Matte umfasst eine Blähmatte, d.h. eine Fasermatte, die sich bei hohen Temperaturen ausdehnt (aufquillt). Blähmatten sind in der Regel aus Silikaten, z.B. Aluminiumsilikat, einem Blähglimmer, z.B. Vermiculit, und einem organischen Bindemittel zusammengesetzt. Blähmatten werden beispielsweise von der Firma 3M unter der Markenbezeichnung INTERAM® vertrieben. Die organischen Bindemittel haben jedoch eine Reihe von nachteiligen Eigenschaften, insbesondere führen sie zur Geruchsbelästigung durch Ausdampfen flüchtiger Anteile, wie zur Vergiftung von Katalysatoren. Zunehmend werden daher Blähmatten mit einem niedrigeren Gehalt an organischen Bindemitteln, von früher ca. 12 bis 14 Gew.-%, auf nunmehr ca. 2 bis 5 Gew.-%, insbesondere 3 bis 4 Gew.-% organisches Bindemittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Blähmatte, gefordert. Durch den niedrigeren Gehalt an organischem Bindemittel werden die Blähmatten jedoch krümeliger, weniger gut plastisch verformbar und schlechter handhabbar. Indem die Blähmatten erfindungsgemäß allseitig mit einer Kunststofffolie umhüllt werden, werden diese Nachteile jedoch behoben und auch Matten mit den geforderten niedrigeren Bindemittelgehalten können in einfacher Weise gehandhabt und in die Hohlräume, unter Ausfüllung derselben, eingebracht werden. In einer Ausführungsform besteht die Matte ausschließlich aus einer Blähmatte.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Blähmatte eine Verbundmatte, die zusätzlich zu einer Blähmatte eine Fasermatte aus oxidischen Fasern, insbesondere aus Aluminiumoxid, aufweist, die gegenüber einer Blähmatte leichter und druckfester ist, eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist und bis zu ca. 1 .200°C temperaturbeständig ist.
Die Blähmatte sowie die Fasermatte aus oxidischen Fasern, die die Verbundmatte bilden, sind jeweils Flächengebilde, deren aneinander angrenzende Großflächen miteinander verbunden sind.
Weiter vorteilhaft ist der Einsatz einer Verbundmatte, die mehrere aufeinanderfolgende Lagen von jeweils einer Blähmatte und jeweils einer Fasermatte aus oxidischen Fasern umfasst.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird eine Matte eingesetzt, die an ihren Stirnflächen ein Verstärkungsmaterial aufweist.
Vorteilhaft werden als Kunststoffe für die die Blähmatte umhüllende Kunststofffolie Polyamide oder eine Mischung aus Polyamiden mit Polyethylen und/der Polypropylen eingesetzt. Nach dem Einbau wird die Kunststofffolie angestochen und/oder abgebrannt. Dadurch ist die Abdichtung der Monolithe gegeneinander sowie zur Reaktorinnenwand hin gewährleistet Zum Umhüllen der Matte wird bevorzugt eine Kunststofffolie eingesetzt, deren eine Seite eine strukturierte, nicht vollkommen glatte Oberfläche aufweist; die Matte wird der mit Kunststofffolie dergestalt umhüllt, dass deren strukturierte Seite zur Matte hin gerichtet ist. Dadurch wird das Vakuumziehen erleichtert, da sich zwischen den einander gegenüberliegenden strukturierten Innenseiten der Kunststofffolie durch die feinen Oberflächenstrukturen, die sich gegenseitig abstützen, Hohlräume bilden, durch die die Luft abgesaugt werden kann. Vollkommen plane Flächen würden dagegen aneinander kleben und das Vakuumieren des Innenraumes erschweren.
Gegenstand der Erfindung auch ein Reaktor, der nach dem obigen Verfahren zusammengebaut ist.
Der Reaktor kann vorteilhaft zur Durchführung von Dehydrierungen, insbesondere von Butan oder Propan, oder von partiellen Oxidationen eingesetzt werden. Bezugszeichenliste
1 Reaktor
2 Monolith
3 Matte
4 Monolithmodul
5 Metalleinfassung
6 Monolithmodulstapel
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen im Einzelnen:
Figur 1 einen Querschnitt durch einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zusammengebauten Reaktor, in einer ersten Ausführungsvariante,
Figur 2 eine schematische Darstellung von erfindungsgemäß eingesetzten
Blähmatten, Figur 3 einen Ausschnitt aus einem Monolithmodul zum Einbau in einen Reaktor nach einer zweiten Ausführungsvariante und
Figur 4 eine schematische Darstellung eines Monolithmodulstapels mit beispielhaft vier übereinander gestapelten Monolithmodulen.
Die schematische Darstellung in Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch einen zylinderförmigen Reaktor 1 , mit einer Vielzahl von im Reaktorinnenraum angeordneten Monolithen 2, die gegeneinander und zur Reaktorinnenwand hin mittels Matten 3 abgedichtet sind, die jeweils eine Blähmatte umfassen und die allseitig in eine nicht dargestellte Kunststofffolie eingehüllt ist. Die Kanäle der Monolithe 2 sind vertikal, parallel zueinander, im Reaktorinnenraum angeordnet und werden entsprechend von oben nach unten oder von unten nach oben durch das Reaktionsgemisch der Gasphasenreaktion durchströmt.
Figur 2 zeigt eine bevorzugte geometrische Form, mit rechtwinkliger Abstufung der Enden für die erfindungsgemäß eingesetzten Matten 3, die jeweils allseitig in eine nicht dargestellte Kunststofffolie eingeschweißt sind. Figur 3 zeigt einen Ausschnitt aus einem Monolithmodul 4, gebildet aus einer Vielzahl von neben- und übereinander angeordneten Monolithen 2, die von einer Metalleinfassung 5 umhüllt sind, wobei die Monolithe 2 gegeneinander sowie zur Metalleinfassung 5 hin mittels Matten 3 abgedichtet sind. Die parallel zueinander ausgerichteten Kanäle der Monolithe 2 sind horizontal angeordnet.
Figur 4 zeigt einen Monolithmodulstapel 6, gebildet aus beispielhaft vier übereinander angeordneten Monolithmodulen 4, die jeweils aus Monolithen 2 gebildet sind, einer äußeren Metalleinfassung 5 sowie mit Matten 3, die die Monolithe 2 gegeneinander sowie zur Metalleinfassung 5 hin abdichten.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Einbau von Monolithen (2), die jeweils aus einem keramischen Block mit einer Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Kanälen gebildet sind, die vom Reaktionsgasgemisch der heterogen katalysierten Gasphasenreaktion durchströmbar sind in einen Reaktor (1 ) zur Durchführung von heterogen katalysierten Gasphasenreaktionen, wobei die Monolithe (2) neben- und übereinander, im Reaktorinnenraum, gestapelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Monolithe gegeneinander sowie zur Innenwand des Reaktors (1 ) hin mittels Matten (3), umfassend jeweils eine Blähmatte, abgedichtet werden, die vor dem Einbau in den Reaktor (1 ) allseitig in eine Kunststofffolie eingehüllt sind, wobei der von der Kunststofffolie umschlossene und die Matte (3) enthaltende Innenraum vakuumiert ist und wobei der von der Kunststofffolie umschlossene und die Matte (3) enthaltende Innenraum nach dem Einbau in den Reaktor (1 ) entvakuumiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Monolithe (2) in den Reaktor (1 ) in einer oder mehreren horizontalen Lagen nebeneinander mit vertikal angeordneten Kanälen eingebaut werden, dergestalt, dass jede Lage den Reaktorquerschnitt vollständig ausfüllt, und wobei zwischen aufeinanderfolgenden Lagen Abstandhalter vorgesehen sind, die Hohlräume freihalten, in die Messelemente insbesondere für eine Temperaturmessung eingeführt werden können.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Monolithe (2) neben- und/oder übereinander, mit parallel zueinander ausgerichteten Kanälen, angeordnet sind und am äußeren Umfang derselben, in Längsrichtung der Kanäle, mit einer Metalleinfassung (5) unter Ausbildung eines Monolithmoduls (4) umhüllt sind, wobei die Monolithe (2) gegeneinander sowie zur Metalleinfassung (5) hin mittels Matten (3) abgedichtet sind und dass die Monolithmodule (4) mit horizontal angeordneten Kanälen in den Reaktor (1 ) eingebaut werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Monolithmodule (4) übereinander zu Monolithmodulstapeln (6) aufeinandergestapelt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Monolithmodulstapel (6) hintereinander im Reaktor (1 ) eingebaut werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Matte (3) aus einer Blähmatte besteht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Matte (3) eine Verbundmatte ist, umfassend zusätzlich zu einer Blähmatte eine Fasermatte aus oxidischen Fasern, wobei die Blähmatte und die Fasermatte jeweils Flächengebilde sind, die an ihren Großflächen miteinander verbunden sind.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundmatte mehrere aufeinanderfolgende Lagen von jeweils einer Blähmatte und jeweils einer Fasermatte umfasst.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoffe für die Kunststofffolie ein oder mehrere Polyamide oder Mischungen aus einem oder mehreren Polyamiden mit Polyethylen und/oder Polypropylen eingesetzt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der die Matte (3) enthaltende Innenraum entvakuumiert wird, indem die Kunststofffolie angestochen wird und/oder abgebrannt wird.
1 1 . Reaktor (1 ) zur Durchführung von heterogen katalysierten Gasphasenreaktionen, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
12. Verwendung des Reaktors (1 ) nach Anspruch 1 1 zur Durchführung von Dehydrierungen, insbesondere von Butan oder Propan, oder von partiellen Oxidationen.
EP14704157.8A 2013-02-14 2014-02-13 Verfahren zum einbau von monolithen in einen reaktor zur durchführung von heterogen katalysierten gasphasenreaktionen Withdrawn EP2956236A1 (de)

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