Opis patentowy opublikowano: 15.05.1982 113671 Int. Cl.2 B01J 8/00 C07C 1/02 Twórcy wynalazku: Reiner Lohrnuller, Helimut Schneider, Allan Watson Uprawniony z patentu: Linde Aktiengesellschaft, Wiesbaden (Republika Federalna Niemiec) Sposób przeprowadzania silnie egzotermicznej, katalitycznie przyspieszanej reakcji chemicznej Wynalazek dotyczy sposobu przeprowadzenia sil¬ nie egzotermicznej, katalitycznie (przyspieszanej re¬ akcji chemicznej zwlaszcza przy wytwarzaniu me¬ tanu z gazów zawierajacych wodór i dwutlenek wegla. 5 Przy prowadzeniu sianie egzotermicznych reakcji istotny problem techniczny sprowadza sie do opa¬ nowania ciepla uwalnianego w trakcie reakcji.Okazalo sie, nip., ze przemiana tlenków wegla z wo¬ dorem w metan wedlug równan reakcji io CO+i3H2 *CH4+H20+Q wzglednie CO2+4H* CH4+(2HaO+Q prowadzi do uwolnienia tak duzej ilosci ciepla, ze szczególnie przy wysokich stezeniach CO istnieja is znaczne trudnosci techniczne prowadzenia tej re¬ akcji.Z opisu patentowego RFN nr 1 27)130il, wiadomo jest, ze dla unikniecia tych trudnosci reakcje uzy¬ skiwania metanu prowadzi sie stopniowo w kilku 20 szeregowo polaczonych reaktorach pracujacych adiabatycznie. Jednak wymagane tutaj naklady sa bardzo wysokie i konieczne jest stosowanie szcze¬ gólnie drogich materialów do wykonania narazo¬ nych na wysokie temperatury najpierw zasilanych 25 reaktorów.Z opisu zgloszeniowego RFN nr 2 336 669, wia¬ domo jest, ze do wytworzenia gazów bogatych w metan mozna stosowac równiez reaktory pracuja¬ ce izotefmicznie. Reakcja egzotermiczna przebiega 30 korzystnie dla pozadanych produktów reakcji, po¬ niewaz w izotermicznie pracujacych reaktorach (zwanych dalej reaktorami izotermicznymti) panuja nizsze temperatury niz w reaktorach pracujacych adiabatycznie (zwanych dalej reaktorami adiaba¬ tycznymi). Jednak do substancji wsadowych, przed wprowadzeniem ich do reaktora izotermicznego, konieczne jest dodawanie pary wodnej. Wada tego znanego sposobu jest to, ze reakcja otrzymywania metanu przebiega tylko wtedy optymalnie, jesli wode dodaje sie do substancji wsadowych poprzez specjalne urzadzenie kontaktujace gaz z ciecza.Dla uzyskania w reaktorze temperatury koniecznej do rozpoczecia reakcji egzotermicznej, konieczne jest doprowadzenie zwlaszcza goracej pary wod¬ nej.Dalsza wada dotychczas stosowanych reaktorów izotermicznych jest to, ze dokladne prowadzenie silnie egzotermicznej reakcji mozliwe jest tylko przy bardzo wysokich nakladach na technike re¬ gulacyjna. Te trudnosci regulacyjne wystepuja przede wszystkim przy silnych wahaniach iloscio¬ wych wsadu.Celem wynalazku jest opracowanie prostego i korzystnego energetycznie sposobu przeprowadza¬ nia silnie egzotermicznej reakcji. Cel ten osiagnie¬ to sposobem wedlug Wynalazku polegajacym na tym, ze strumien reagentów przeprowadza sie przez uklad zlozony z reaktora izotermicznego* i adiabatycznego, polaczonych równolegle lub sze- 113 671113 671 3 regowo, przy czyim co najmniej czesc produktu re¬ akcji odprowadzanego z reaktora izoteirmiczmego kieruje sie do reaktora adiabatycznego przy regu¬ lowaniu skladu reagentów wprowadzanych do re¬ aktora adiabatycznego. zgodnie z wynalazkiem wprowadzane skladniki reakcji dzieli sie na dwa strumienie,, z których jeden kieruje sie do reaktora izotermicznego, a drugi do reaktora adiabatycznego, polaczonych równolegle, a przeplywy strumieni przez poszcze¬ gólne reaktory reguluje i zmienia w zaleznosci od temperatury produktu reakcji otrzymywanego z re¬ aktora adiabatycznego.Przy prowadzeniu reakcji sposobem wedlug wy¬ nalazku ilosc produktu reakcji odprowadzanego z reaktora izotermicznego do reaktora adiabatycz¬ nego zmienia sief i. reguluje zaleznie od tempera¬ tury produktu reakcji reaktora adiabatycznego. Ko¬ rzystnie reguluje sie zarówno rozdzial strumienia skladników reakcji na dwa strumienie, jak i wiel¬ kosc strumienia zawracanego do reaktora adiaba¬ tycznego.Zgodnie z korzystna realizacja sposobu wedlug wynalazku strumien reagentów przeprowadza sie przez uklad zlozony z regulowanego reaktora izo¬ termicznego i reaktora adiabatycznego, polaczonych szeregowo, przy czym wprowadzany strumien sklad¬ ników reakcji dzieli sie na szereg strumieni, które wprowadza sie w róznych miejscach reaktora izo¬ termicznego, przy czym pierwszy ze strumieni wprowadzanych do reaktora izotermicznego, ko¬ rzystnie przeplywa przez calkowite wypelnienie ka- telizia(t^a,apozioisitale sitrumiienie przeplywaja tylko przez czesc wypelnienia katalizatorowego, przy czym reaktor izotermiczny pracuje jako reaktor auasi-izotermdczny, z którego cieplo reakcji od¬ prowadza sie tylko czesciowo.Polaczenie izotermicznego reaktora z reaktorem adiabatycznym umozliwilo uzyskanie wysokich wy¬ dajnosci reakcji przy znacznym uproszczeniu apa¬ ratury jak i nakladów.Istotna zaleta sposobu wedlug wynalazku jest mozliwosc regulowania przebiegu procesu takimi prostymi srodkami techniczno-regulacyjnymi jak zawory.Dalsza zaleta wynalazku jest mozliwosc uzyska¬ nia temperatury koniecznej do prowadzenia re¬ akcji chemicznej w izotermicznym reaktorze, przez wymiane ciepla materialu wsadowego z produkta¬ mi reakcji z adiabatycznego reaktora.Sposób wedlug wynalazku w porównaniu ze zna¬ nym sposobem umozliwia uzyskanie duzych ko¬ rzysci w wyniku zastosowania katalizatorów.Katalizatory w poszczególnych reaktorach nie sa narazone na nadmierne obciazenie termiczne, po¬ niewaz calkowity przebieg reakcji rozdziela sie na kilka reaktorów przez odpowiednie laczenie izo¬ termicznie i adiabatycznie pracujacych reaktorów.Stosowane zgodnie z wynalazkiem katalizatory ce¬ chuja sie tym samym wysoka dlugowiecznoscia.Nie wystepuje równiez spiekanie katalizatora przy zbyt wysokich temperaturach reakcji, przy czym mozliwe jest zastosowanie w reaktorze izo- termiicznym wysoce skutecznych katalizatorów, których odpornosc na temperature nie musi prze¬ kraczac 500°C.Do prowadzenia procesu zgodnie z wynalazkiem stwarza sie równiez mozliwosc przepuszczania sub- 5 stratów najpierw przez adiabatyczny, a nastepnie przez izotermiczny reaktor. Uklad obydwóch re¬ aktorów posiada te zalete, ze czesc skladników reakcji ulega przemianie juz w reaktorze adiaba¬ tycznym i katalizator nie jest tak silnie obciazony 10 w nastepnym izotermicznym reaktorze. Z tego sa¬ mego powodu nie powstaje za wysoka temperatu¬ ra w dolaczonym reaktorze przy braku izotermicz¬ nego chlodzenia tego reaktora, tak ze w takim przypadku zabezpieczony jest on przed uszkodze- 15 niami.Równiez umieszczenie adiabatycznego reaktora za reaktorem izotermicznym stanowi korzystne uksztaltowanie urzadzenia wedlug wynalazku, po¬ niewaz zasilanie przereagowanym w dalekim sto- 20 pniu gazem z reaktora izotermicznego pozwala do¬ kladnie ustawiac temperature wyjscia w reaktorze adiabatycznym a poniewaz ponadto na wyjsciu re¬ aktora adiabatycznego wystepuja nizsze tempera¬ tury, wiec do wykonania nastepnych aparatów, 25 takich jak wymienniki ciepla lub przegrzewacze pary mozna stosowac tansze materialy.W korzystnej dalszej realizacji wynalazku pole¬ gajacej na podzieleniu skladników reakcji na dwa strumienie i skierowaniu pierwszego strumienia do 30 izotermicznego, a drugiego do adiabatycznego re¬ aktora, uzyskuje sie mozliwosc optymalnego pro¬ wadzenia procesu równiez i przy wahaniach ilosci doprowadzanych skladników reakcji.Bardzo celowe jest prowadzenie sposobu wedlug 35 wynalazku zigodnie z wariantem, wedlug którego stosuje sie równolegly uklad izotermicznie i adia¬ batycznie pracujacych reaktorów, gdzie równoczes¬ nie czesc skladników reakcji przeplywa przez izo¬ termiczny jak równiez i adiabatyczny reaktor, a 40 nastepnie laczy sie razem wszystkie produkty re¬ akcji. Skladniki reakcji nadchodzace z izotermicz¬ nego reaktora sa dla reakcji egzotermicznej sub¬ stancjami hamujacymi reakcje. Wraz z ich dopro- . wadzaniem do reaktora adiabatycznego mozna do- 45 kladnie ustawiac ilosc przereagowanych skladni¬ ków reakcji i tym samym temperature reaktora.Mozna takze wykorzystac zalety procesu wedlug wynalazku, jesli powstajace produkty reakcji w izotermicznym reaktorze .prowadzi sie tylko czes- 50 ciowo przez adiabatyczny reaktor i nastepnie laczy sie razem wszystkie produkty reakcji. Dalsza za¬ leta takiego ukladu dwóch reaktorów jest nie¬ wielkie obciazenie reaktora adiabatycznego, ponie¬ waz skladniki reakcji przereagowuja przedtem 59 czesciowo w izotermicznie pracujacym reaktorze.Ze wzgledu na fakt, ze procesy stanowiace pod¬ stawe sposobu wedlug wynalazku wymagaja sto¬ sowania mieszaniny kosztownych gazów wsado¬ wych, wiec dazy sie do mozliwie jak najwiekszego oo obnizenia kosztów calej metody poprzez dobre wy¬ korzystanie energii. Wyzwalane cieplo z reakcji wykorzystuje sie z jednej strony do odparowywa¬ nia wody, a z drugiej strony do wytworzenia, z powstajacej pary, pary wysokopreznej, której 65 pewna czesc mozna stosowac w reaktorach, a5 113 671 6 wieksza jej czesc zuzyc jako pare technologiczna do innych procesów chemicznych lub jako pare do zasilania urzadzen wytwarzajajcych energie elek¬ tryczna.Bardzo istotna zaleta sposobu wedlug wynalazku jest fakt, ze odparowywamde wody przesuniete jest w calosci do reaktora pracujacego/ izotermicznie tak, ze zbedne jest stosowanie dodatkowych urza¬ dzen do odparowywania. Poza tym w wyniku pro¬ wadzenia procesu odparowywania wody, jak i wla¬ sciwej reakcji w jednym aparacie zuzywa sie mniejsza ilosc energii niz w przypadku stosowania reaktora i dodatkowego urzadzenia do wody. Dal¬ sze przegrzanie pary uzyskuje sie potem z reguly przez wymiane ciepla z gazami odlotowymi z adia¬ batycznego reaktora. W rezultacie przez polacze¬ nie, zgodnie z wynalazkiem, odparowywania wody w izoterimiicznym reaktorze z wykorzystaniem cie¬ pla gazów odlotowych z adiabatycznego reaktora, mozna osiagnac znacznie lepsze wydajnosci pracy niz przy stosowaniu urzadzenia do odparowywania i samego adiabatycznego reaktora.Zgodnie z dalszym sposobem realizacji sposobu wedlug wynalazku istnieje mozliwosc wykorzysta¬ nia ciepla gazów odlotowych z izotermicznego re¬ aktora do przegrzewania pary. Zaleca sie to szcze¬ gólnie wtedy, gdy przy sterowaniu okreslonych przebiegów reakcji temperatura koncowa w reak¬ torze izotermicznym Jest wyzsza niz w reaktorze adiabatycznym.Moze sie zdarzyc przy prowadzeniu procesu spo¬ sobem wedlug wynalazku, ze wydajnosc pozada¬ nych produktów w pewnym okreslonymi miejscu procesu, gdy produkty nie przeszly jeszcze przez wszystkie reaktory, jest wyzsza niz na koncu pro¬ cesu. Moze to stwarzac wrazenie, ze laczenie sze¬ regowo kilku reaktorów jest technicznie nieko¬ rzystne. Rozpatrujac jednak sumaryczny bilans energetyczny procesu wedlug wynalazku stwierdza sie, ze wystepujace w danym wypadku nieznaczne pogorszenie wydajnosci jednego lub kilku produk¬ tów reakcji równowazone jest korzysciami energe¬ tycznymi, jakie stwarza proces prowadzony zgod¬ nie z wynalazkiem, w odniesieniu do wytwarzania pary.Ponadto sposób prowadzenia procesu zgodnie z wynalazkiem posiada te zalete, ze przy tego ro¬ dzaju wytwarzaniu pary wysokopreznej nie prze¬ ciaza sie zadnego z obydwóch reaktorów.Gdy przepuszcza sie przerabiany gaz zgodnie z wynalazkiem, najpierw przez adiabatyczny reaktor, wtedy moze byc konieczne dodawanie pary wod¬ nej do tego gazu dla obnizenia koncowej tempera¬ tury w reaktorze. Taki dodatek pary wodnej moze byc równiez konieczny dla stlumdeniia wystepuja¬ cego zjawiska tworzenia sadzy zaklócajacej prze¬ bieg reakcji, np. jesli zgodnie z wynalazkiem do produkcji syntetycznego gazu ziemnego uzywa sie mieszanin CO i H2. Ze szczególna korzyscia daje sie stosowac do tego celu para wytwarzana w pro¬ cesie, zwlaszcza, ze potrzebna jest tylko niewielka jej czesc.Przez przeniesienie zgodnie z wynalazkiem od¬ parowywania wody do izotermicznego reaktora i nastepne wytwarzanie pary wysokopreznej uzysku¬ je sie prosty srodek pozwalajacy na sterowanie temperatura izotermicznie pracujacego reaktora chlodzonego wrzaca woda za pomoca cisnienia wo¬ dy i tym samym ustawiania bardzo zmiennego 5 przebiegu reakcji. Gdy pare wodna utrzymuje sie pod okreslonym cisnieniem w wyparce, to posiada ona okreslona temperature wrzenia okreslajaca temperature izotermicznego reaktora.Uklad reaktorów zgodny z wynalazkiem i ich eksploatacja nie wiaze sie ze szczególnymi re¬ akcjami. Szczególnie korzystne jest jednak stoso¬ wanie go do silnie egzotermicznych odwracalnych reakcji równowagi jak np. synteza amoniaku, syn¬ teza metanolu, uwodornianie weglowodorów oraz uwodornianie CO i COj do CH4.Gdy pozadany jest bardzo duzy przerób to moze byc celowym dolaczenie do dotychczas opisanego ukladu jeszcze dalszych adiabatycznie pracujacych reaktorów.Wynalazek objasniono blizej na rysunku za po¬ moca schematycznie przedstawionych przykladów wykonania, przy czym przebieg procesu wedlug wynalazku i urzadzenie do jego wykonania przed¬ stawiaja fig. 1, 2 i 3.Figura 1 przedstawia przebieg procesu w ukla¬ dzie jednego reaktora izoterimicznego i jednego równoleglego, a równoczesnie polaczonego w sze¬ reg adiabatycznego reaktora, fig. 2 — jednego reaktora izotermicznego i jednego podlaczonego przed nim reaktora adiabatycznego, fig. 3 — jed¬ nego reaktora izotermicznego i jednego podlaczo¬ nego za nim reaktora adiabatycznego.Skladniki reakcji do otrzymywania metanu do¬ prowadza sie zgodnie z rys. 1 przewodem 1 do wymiennika ciepla 2 gdzie podgrzewaja sie wstep¬ nie od temperatury okolo 15°C do temperatury wyjsciowej reaktora wynoszacej okolo 32iO°C.Przewód 1 rozdziela sie na dwa przewody 3 i 4.Przewód 3 prowadzi do izotermicznego reaktora 5, podczas gdy przewód 4 prowadzi do adiabatyczne¬ go reaktora 6. Rozdzielanie skladników reakcji do przewodów 3 i 4 regulacje zawÓT 9 w ten sposób, ze okolo trzy czwarte przeplywajacego przewodem 1 strumienia gazu doprowadza sie do izotermicz¬ nego reaktora 5. Do zaworu 9 regulujacego ilosci przeplywu przewodem 10 przekazuje czujnik po¬ miaru temperatury 40 temperature produktów re¬ akcji z adiabatycznego reaktora 6.Brodiuktty reakcji z iziotetrmicznego reaktora 5 za zaworem 9 dodaje sie w wiekszej czesci przewo¬ dem 7 do reszty jeszcze nie reagujacych skladni¬ ków reakcji. Ten strumien materialów doprowa¬ dzony do adiabatycznego reaktora 6 reaguje, osia¬ gajac na jego wyjsciu temperature okolo 550°C.Przewód 12 za adiabatycznym reaktorem 6 pro¬ wadzi przez wymiennik ciepla 11, gdzie schladzaja sie produkty reakcji odprowadzane z reaktora adia¬ batycznego 6.Reszte skladników reakcji z izotermicznego re¬ aktora 5 prowadzi sie z przewodu 7 odgalezionym przewodem 8 przez zawór 37. Za pomoca zaworu 37 mozna regulowac rozdzielanie ilosci skladni-% ków reakcji do przewodów 7 i 8. Do przewodu 8 wchodzi idacy z wymiennika ciepla 11 przewód 12.Teraz caly strumien produktów prowadzi sie 15 20 25 30 35 40 4* 55 607 113 671 8 przewodem 8 przez wymiennik ciepla 13, gdzie schladza sie produkty reakcji do terr^perafoury oko¬ lo 24l0°C. Przewód 12 prowadzi potem do drugiego adiabatycznego reaktora 14 gdzie odbywa sie osta¬ teczny etap tworzenia metanu. Nastepnie produkt kieruje sie dla schlodzenia przez wymiennik ciepla 2 oraz przez dalszy wymiennik ciepla 15. Powsta¬ jaca w czasie tworzenia metanu wode usuwa sie nastepnie w oddzielaczu 16. Po dalszym schlodze¬ niu w wymiennikach ciepla 17 i 18 prowadzi sie produkJt reakcji do daUsoego oddzdelacma wody 19 a'stad odbiera sie prawie czysty meltan przewo¬ dem 20 oraz reszte wody powstajacej w czasie tworzenia metanu przewodem 21.Wytwarzanie pary nastepuje w obiegu wody.Wode prowadzi sie przewodem 22 celem odgazo- wania do kotla parowego 23. Wode za kotlem pa¬ rowym 23 spreza sie pompa 24 do okolo 100 barów i przesyla dalej przewodem 25. Przewód 25 roz¬ dziela sie dla regulacji temperatury na wej/sciu do drugiego adiabatycznego reaktora 14 na dwa przewody 26 i 27, przy czym przewód 26 prowadzi sie przez wymiennik ciepla 13 celem podgrzania wody. Przewód 27 za wymiennikiem 13 wchodzi ponownie do przewodu 26. Regulacja plynacej wo¬ dy w obydwóch przewodach 26 i 27 nastepuje, umieszczonym w przewodzie 27 zaworem 28, do kiórego doprowadza sie dalszym przewodem 29 sygnal z czujnika temperatury 36, dotyczacy tem¬ peratury wejsciowej drugiego adiabatycznie pra¬ cujacego reaktora.Przewód 26 prowadzi za wymiennikiem ciepla 13 do wysokopreznego kotla parowego 30. Za pomoca pompy 31 wode przesyla sie przez przewód 32 i urzadzenie odparowujajce 33 do izotermicznego reaktora 5, przy czym przy cisnieniu okolo 100 barów i temperaturze okolo 320°C odparowuje Czesc ilosci wody bedacej w obiegu. Czesc pary mozna odebrac z parowego koila wysokopreznego 30 przewodem 34. Z parowego kotla wysokoprez¬ nego 30 prowadzi przewód 35 przez wymiennik ciepla II, gdzie pare wodna o temperaturze okolo 320°C podgrzewa sie do 500°C i nastepnie mozna ja oddawac jako pare technologiczna.Temperature pary technologicznej za wymienni¬ kiem ciepla 11, odczytywana czujmrikiem pomiaru temperatury 39 mozna regulowac doplyw plyna¬ cych przewodami 7 i 8 produktów reakcji. W tym celu z czujnika pomiaru temperatury 39 podaje sie sygnal pomiaru temperatury przewodem 38 do zaworu 37. 1 Skladniki H2 1 N2 CO CH4 [CCh tempera¬ tura w °C cisnienie Ta wsad 64,0 4,7 10,5 iote 9,1 okolo U5°C 20 -HO5 Pa blica I za reak¬ torem 5 2fi 13*11 0,0 81,3 2,1 W)°C zol reak¬ torem 6 Dpfl. 10,5 0,9 50,9 6y5 560°C za reak¬ torem 1 14 4,6 1^8 7I9J5 3;i 365°C 10 15 20 25 30 40 45 W umieszczonej dalej tablicy I podaje sie sklad róznych struirnieni fluidalnych w •/• molowych w róznych punktach pokazanego na fig. 1 schematu jak równiez i temperature.Jesli przykladowo przerabia sie 600 Nm3/h gazu wsadowego, to mozna wytworzyc 300 kg/h pary o cisnieniu HMMO5 Pa przegrzanej do tempera¬ tury 50O°C.Zgodnie z fig. 2 skladniki reakcji do otrzymy¬ wania metanu plyna przewodem 50 do wstepnego podgrzania przez wymiennik ciepla 51, oraz prze¬ wodem 52 do adiabatycznego reaktora 53. Przy tym temperatura skladników reakcji podnosi sie z okolo 30O°C do okolo 750°C za adiabatycznie pra¬ cujacym reaktorem 53. Od adiabatycznego reaktora 53 przewód 52 prowadzi przez wymiennikti ciepla 54 i 55 do izotermicznego reaktora 56, gdzie pa¬ nuja temperatury okolo 310°C do 340°C.Za izotermicznym reaktorem 56 produkty reakcji prowadzi sie celem dalszego schlodzenia przez wy¬ miennik ciepla 51 oraz wymiiennik ciepla 57 do oddzielacza wody 58. Taim prawie czysty metan odbiera sie przewodem 59, podczas gdy powsta¬ jaca wode w procesie otrzymywania metanu od¬ prowadza sie przewodem 60.Wode potrzebna do wytwarzania pary technolo¬ gicznej i do prowadzenia procesu prowadzi sie przewodem 61 celem wstepnego podgrzania przez wymiennik ciepla 57 do kotla parowego 02 a stad przesyla sie pompa 63 i przewodem 64 przez wy¬ miennik ciepla 55 do wysokopreznego kotla paro¬ wego 65. Przewód 66 od tego parowego kotla wy¬ sokopreznego 65 prowadzi do wymiennika ciepla 54. Plynaca przez wymliennik ciepla 54 pare od¬ biera sie czesciowo przewodem 67 jako pare tech¬ nologiczna, podczas gdy pozostala czesc przewo¬ dem 68 dodaje sie do materialu wsadowego adia¬ batycznie pracujacego reaktora.W dalej umieszczonej tablicy II podaje sie skla¬ dy róznych strumieni fluidalnych w f/e molowych w róznych punktach pokazanego na fig. 2 schema¬ tu, jak równiez kilka innych danych.Tablica II 55 skladnik Hj N2 CO CH4 (XV HaO w kg/600 Nm3 tempera¬ tura w °C cisnienie wsad 52 Wfl 4fi H0£ 9,7 9,4 0*2 okolo 15 3Ovli05F)a przed reakto¬ rem 53 66,0 4,6 Ii0g3 9.7 9,4 40,4 080 za reakto¬ rem 53 60,9 6,6 9fi 26,5 7,0 10»4,i8 7150 za reakto- -' rem 56 | 4£ 1 1(2,0 Oy0 79g5 3jl 17KH7 340 Brzy prowadzeniu procesu wedlug wynalazku w podanym przykladzie udalo sie wytworzyc okolo 360 kg/h pary o cisnieniu 1O0-1O5 Pa i temperatu¬ rze 50Ó°C. Z tego tylko 40 kg/n pary potrzeba do regulacji dzialania adiabatycznego reaktora 53.113671 10 W przedstawionym na rysunku fig. 3 ukladzie, bogaty w wodór gaz wsadowy podgrzewa sie w wymienniku ciepla 100 do temperatury okolo 3fcO°C i doprowadza sie przewodem 101 do pracujacego quasi-izotermicznie reaktora 108. Dla zmniejszenia obciazenia termicznego reaktora 102, czesc miesza¬ niny gazu wsadowego z przewodu IM doprowadza sie odgalezionym przewodem 103 do pracujacego guasi-izotermicznie reaktora 102 oddzielnie w wie¬ lu miejscach. W reaktorze 102 mieszanina gazów reaguje w ten sposób, ze wieksza czesc ciepla re¬ akcji oddawana jest wezownicom rurowym 104 na¬ pelnionym wrzaca woda (lOO-iO5 Ba, 3lli0oC). Dal¬ sza czesc ciepla reakcji odbieraja reagujace gazy, opuszczajac reaktor 102 o temperaturze okolo O0O°C.Nastepnie schladza sie gaz w wymiennikach cie¬ pla 106 i 106 do temperatury 280°C i doprowadza przewodem .107 do adiabatycznego reaktora 108.Produkt reakcji schladza sie w przeciwpradzie do mieszaniny gazów wsadowych w wymienniku cie¬ pla 100 oraz w wymiennikach ciepla lOfr i 110 do temperatury odpowiedniej dla produktu koncowe¬ go. Skraplajaca sie, powstajaca w czasie reakcji wode oddziela sie w oddzielaczu 111 i odbiera przewodem 112. Przewodem 113 wychodzi gotowy produkt.Wode wprowadzana do wytwarzania pary pod¬ grzewa sie poczatkowo wstepnie w wymienniku ciepla 110 a nastepnie odgazowuje para doprowa¬ dzana przewodem 115 w walczaku na wode zasila¬ jaca. Przewodem 116 odprowadzana jest mieszani¬ na gazu i pary. Odgazowana wode spreza sie na¬ stepnie pompa 117 do cisnienia ponad 100 barów i doprowadza przez wymiennik ciepla 109 i 106 do walczaka na pare 116. Za pomoca pompy 119 pom¬ puje sie wode zasilajaca przez wezownice rurowa 104 do quasi-izotermicznego reaktora 102 a stad z powrotem do walczaka na pare 116.Powstajaca przez wymiane ciepla w wezownicy rurowej 104 pare odprowadza sie przewodem 120, przegrzewa w wymienniku ciepla 106 w przeciw- pradzie do gazowego produktu z quasi-izotenmicz- nie pracujacego reaktora 102 do temperatury ca 500°C i odsyla przewodem 121 jak pare technolo¬ giczna. skladniki Hi OO CH* Cd tempera¬ tura w °C cisnienie — Tablica III wsad 69,3 10,7 1(0,7 6,3 30 46-dO1 Pa za reakto¬ rem 1102 29,3 M 63,1 6,2 6112 ..i za reakto¬ rem 1108 | 1UJ2 0,06 66,0 - 2J5 440 10 W umieszczonej dalej tablicy III podaje sie sklad róznych strumieni fluidalnych, w •/§ molowych, w róznych punktach pokazanego na fig. 3 schematu jak równiez kilka innych danych.Przy ilosci gazu wsadowego 500 Nwrt/h mozna sposobem wedlug fig. 3 wytworzyc 370 kgtfh pary wysokopreznej o cisnieniu 100*10B Pa i temperatu¬ rze 500°C. PL