WO2009153382A1 - Reactor de lecho fluido de dos zonas - Google Patents

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Definitions

  • a bed of particles consists of a layer of solid particles of substance (s) involved in the reaction considered, either as a reagent or as a catalyst, which is crossed by the reagents in the fluid phase.
  • a particular type of fluid bed reactors is the so-called "two zone", in which the fluid streams containing the substances that take part in the reaction are introduced into the reactor at different positions in height thereof, so that the conditions for reactions of a different nature occur in the upper part and in the lower part of said reactor.
  • a usual application of the two-zone fluid bed reactors are some reactions with catalyst regeneration, whereby the reaction that gives rise to the desired products occurs in one of the zones and the catalyst regeneration reaction, of opposite characteristics. , occurs simultaneously in a different area of the reactor.
  • the gas flow required in the two zones is very different, for example, when an oxidizing gas is introduced to regenerate the catalyst in the lower zone, the necessary flow is usually much lower than the hydrocarbon flow to be treated.
  • the object of the present invention resolves the aforementioned drawbacks through the use of a two-zone fluid bed reactor, in which a feed is produced in the lower part of the bed and another feed is produced in an intermediate part of said bed, wherein one of the feeds is constituted by reagents and another of the feeds is constituted by an oxidizing agent of the reactants or an oxidizing agent that gasifies the coke deposited in the catalyst, as a consequence of which they are generated inside the reactor of
  • the invention two distinct zones, an atmosphere zone reducing and other area of oxidizing atmosphere.
  • the reactor of the invention stands out especially because the zone of reducing atmosphere and the zone of oxidizing atmosphere have sections of different value.
  • one of the feeds is constituted by reagents and another of the feeds by an oxidizing agent of the reagents or by a regeneration reagent of the catalyst, for its application in oxidation processes or processes with deactivation and regeneration simultaneous catalyst.
  • the use of the reactor of the invention is also advantageous for reactions whose speed increases with a different dilution of the reagents and, in which it is therefore convenient to have different flow rates in each of the two zones of the reactor.
  • the combination of a hydrogen selective membrane with a two zone reactor allows two complementary advantages to be combined in a single device.
  • the membrane reactor allows to increase the equilibrium conversion of the reaction, as is well known to those skilled in the art (cf. Inorganic membranes: synthesis, characterization and applications, R. Mallada and M. Menéndez (eds.) Elsevier, 2008), and in the case of reactions in which hydrogen is produced, it can be removed from the reaction medium by means of Palladium membranes or their alloys, or by dense, hydrogen-selective ceramic membranes, such as It has been described in fixed bed reactors, or other materials that allow preferential hydrogen removal.
  • An additional advantageous utility of the two zone reactor of the invention lies in its ability to carry out, simultaneously with the reactions carried out therein, the filtration of hot gases and the combustion of particles or low volatile compounds present therein, such as soot or tar.
  • the hot gas is introduced in the upper area of the bed, so that the solid present in it acts as a filter of particles or low volatile compounds, and in the lower area a stream of an agent is introduced oxidizer (containing for example oxygen or water vapor), so that combustion or gasification of said particles or low volatile compounds occurs.
  • the introduction of screens or rows of tubes intended to distribute the flow is considered in the upper part, in order to avoid the appearance of dead zones.
  • the reactor is constituted by two elements of uniform section, connected by means of an intermediate element of variable section.
  • the elements of uniform section are cylinders and the element of variable section has a conical shape.
  • the reactor section can vary continuously from the lower feed point to the upper zone, thus eliminating the need for the intermediate element.
  • the angle of the transition zone between the zones must be taken into account, so that a more open angle (closer to 90 °) can generate the appearance of dead zones of catalyst that they would decrease the effectiveness thereof, while a very closed angle (close to 0 o ) would make the transition zone very long, reducing the advantages of this design.
  • the reactor of the invention has a great utility for carrying out catalyzed oxidation processes in which the simultaneous regeneration of the catalyst occurs and in processes with coke deactivation in which the catalyst can be regenerated by eliminating the coke.
  • some of the reactions whose realization in the reactor of the invention presents notable advantages with respect to its realization in other reactors that do not possess the characteristics of the reactor of the invention are stated: - oxidation from butane, butene or pentane to maleic anhydride,
  • Figure 1 Shows a schematic elevation view of a two-bed fluid bed reactor in which the upper zone has a larger section than the lower zone and in which the feed that is produced in the lower zone of the bed produces a oxidizing atmosphere in the lower zone of the reactor, while the feed that is produced in an intermediate zone of the bed produces a reducing atmosphere in the upper zone of the reactor.
  • Figure 2. Shows a schematic elevation view of a two-bed fluid bed reactor in which the upper zone has a section greater than the lower zone and in which the feed that is produced in the lower zone of the bed produces a reducing atmosphere in the lower zone of the reactor, while the feed that is produced in an intermediate zone of the bed produces an atmosphere of oxidizing character in the upper zone of the reactor.
  • Figure 3. Shows a schematic elevational view of a two-bed fluid bed reactor in which the lower zone has a larger section than the upper zone and in which the feed that is produced in the lower zone of the bed produces a oxidizing atmosphere in the lower zone of the reactor, while the feed that is produced in an intermediate zone of the bed produces a reducing atmosphere in the upper zone of the reactor.
  • Figure A - Shows a schematic elevation view of a two-zone fluid bed reactor in which the lower zone has a larger section than the upper zone and in which the feed that is produced in the lower zone of the bed produces an atmosphere reducing in the lower zone of the reactor, while the feed that is produced in an intermediate zone of the bed produces an oxidizing atmosphere in the upper area of the reactor.
  • a two-zone fluid bed reactor (10) is presented (11, 12) in which the upper zone (11) has a larger section than the lower zone (12).
  • a second feed (16) is produced in an intermediate part (13) of the bed (15), which produces a reducing atmosphere in the upper area (11) of the bed (15).
  • the reactor (10) may include rows of tubes (not shown) intended to distribute the flow in the upper zone (11), in order to avoid the appearance of dead zones.
  • a two-zone fluid bed reactor (20) is presented (21, 22) in which the upper zone (21) has a larger section than the lower zone (22).
  • a first feed (24) is produced in the lower zone (22) of the bed (25), which produces a reducing atmosphere in said lower zone (22) of the bed (25).
  • a second feed (26) is produced in an intermediate part (23) of the bed (25), which produces an oxidizing atmosphere in the upper area (21) of the bed (25).
  • the reactor (20) may include rows of tubes (not shown) intended to distribute the flow in the upper zone (21), in order to avoid the appearance of dead zones.
  • a two-zone fluid bed reactor (30) is presented (31, 32) in which the upper zone (31) has a smaller section than the lower zone (32).
  • a first feed (34) is produced in the lower zone (32) of the bed (35), which produces a oxidizing atmosphere in said lower zone (32) of the bed (35).
  • a second feed (36) is produced in an intermediate part (33) of the bed (35), which produces a reducing atmosphere in the upper area (31) of the bed (35).
  • the reactor (30) may include rows of tubes (not shown) intended to distribute the flow in the upper zone (31), in order to avoid the appearance of dead zones.
  • a two-zone fluid bed reactor (40) is presented (41, 42) in which the upper zone (41) has a smaller section than the lower zone (42).
  • a first feed (44) is produced in the lower zone (42) of the bed (45), which produces a reducing atmosphere in said lower zone (42) of the bed (45).
  • a second feed (46) is produced in an intermediate part (43) of the bed (45), which produces an oxidizing atmosphere in the upper area (41) of the bed (45).
  • the reactor (40) may include rows of tubes (not shown) intended to distribute the flow in the upper zone (41), in order to avoid the appearance of dead zones.

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Abstract

Reactor (10, 20, 30, 40) de lecho fluido de dos zonas (11,12, 21, 22; 31, 32; 41, 42) en el que la zona superior (11, 21, 31, 41) presenta distinta sección que la zona inferior (12, 22, 32, 42). En una de las dos zonas (11,12, 21, 22; 31, 32; 41, 42) se obtiene una zona de atmósfera reductora y en la otra zona una zona de atmósfera oxidante. En una realización preferida, la sección de la zona superior (11, 21, 31, 41) es mayor que la de la zona inferior (12, 22, 32, 42), obteniéndose en la zona superior (11, 21, 31, 41) una atmósfera reductora y en la zona inferior (12, 22, 32, 42) una atmósfera oxidante. Existen hileras de tubos distribuidores del flujo en la zona superior (11, 21, 31, 41) para evitar la aparición de zonas muertas.

Description

REACTOR DE LECHO FLUIDO DE DOS ZONAS
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
El objeto de Ia presente solicitud se incluye dentro del campo de los reactores empleados para efectuar reacciones químicas en su interior, en particular en los reactores de lecho fluido de dos zonas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Dentro de los reactores empleados para efectuar reacciones químicas en su interior, existen los denominados reactores de lecho fijo y de lecho fluido, que se caracterizan por Ia presencia de Io que se denomina un lecho de partículas. Un lecho de partículas consiste en una capa de partículas sólidas de sustancia(s) que interviene(n) en Ia reacción considerada, bien como reactivo o bien como catalizador, que es atravesada por los reactivos en fase fluida.
Cuando Ia velocidad de flujo de los reactivos en fase fluida a través del lecho es baja, no se produce desplazamiento sustancial de las partículas sólidas que componen el lecho. Se habla en este caso de reactores de lecho fijo.
Un aumento de Ia velocidad de flujo de los reactivos en fase fluida a través del lecho y en sentido ascendente provoca a su vez una agitación de las partículas del lecho. A partir de un valor crítico de velocidad, denominado velocidad mínima de fluidización, se produce Io que se denomina fluidización continua o lecho fluido, en Ia cual todas las partículas son agitadas por el paso de Ia fase fluida a través del lecho, de forma que el lecho deja de estar constituido por partículas estáticas y el material que Io constituye adquiere propiedades y comportamiento de fluido.
El fenómeno en que se basan los reactores de lecho fluido es sobradamente conocido dentro del campo de Ia técnica de los reactores químicos y ha sido descrito en multitud de textos, entre los que se citan, a modo de ejemplo:
- Kunii, D. y Levenspiel, O. "Fluidization Engineering" Elsevier, 2005 -Santamaría, J., Herguido, J., Menéndez, M. y Monzón, A. "Ingeniería de Reactores", Ed. Síntesis, 1999.
Un tipo particular de reactores de lecho fluido es el denominado "de dos zonas", en el cual las corrientes de fluidos que contienen las sustancias que toman parte en Ia reacción se introducen en el reactor en posiciones diferentes en altura del mismo, de manera que se producen las condiciones para que sucedan reacciones de naturaleza distinta en Ia parte superior y en Ia parte inferior del mencionado reactor.
Una aplicación usual de los reactores de lecho fluido de dos zonas son algunas reacciones con regeneración del catalizador, mediante las cuales Ia reacción que da lugar a los productos deseados se produce en una de las zonas y Ia reacción de regeneración del catalizador, de características opuestas, se produce simultáneamente en una zona diferente del reactor.
En Ia publicación "Catalysis Today" n° 100 (2005), pgs. 181-189 de J. Herguido, M. Menéndez y J. Santamaría, se muestra una revisión de algunos trabajos de los inventores en los que se utilizan reactores de lecho fluido como reactores de dos zonas, utilizando un lecho fluido en el que se alimenta un agente oxidante en Ia zona inferior del lecho y un hidrocarburo en un punto intermedio. De esta manera, se obtienen dos zonas: en Ia inferior se obtiene una atmósfera oxidante y en Ia superior se obtiene una atmósfera reductora. De esta manera se posibilita realizar una reacción de oxidación del hidrocarburo en Ia zona superior y regenerar el catalizador con el agente oxidante en Ia zona inferior. Se ha descrito en solicitudes de patentes algún procedimiento de reactor con dos zonas de reacción en un solo depósito. Por ejemplo en Ia solicitud de patente US02007/0213573 se describe un reactor de dos zonas para reacciones gas-sólido catalíticas de distinta sección donde el propósito de estas dos zonas es cambiar el tiempo de residencia entre ambas trabajando en Ia segunda sección en un lecho tipo riser. La patente US 6,197,265 plantea también un lecho fluido de dos zonas que son del mismo tamaño donde en cada zona se puede alimentar distintos gases siendo Ia utilidad de estas alimentaciones para Ia reacción del sólido que se alimenta por optimización de Ia atmósfera de reacción. También en Ia solicitud de patente EP1242344 (WO0144146) se muestra un reactor de dos zonas para una reacción de deshidrogenación de un alquil-aromático, en una zona ocurre Ia reacción y en otra ocurre Ia regeneración del catalizador siendo las dos zonas de igual sección. En Ia solicitud de patente US4152393 también se presenta una sola cámara donde ocurre Ia reacción y Ia regeneración, el catalizador va de una zona a otra pero los gases de Ia zona de reacción no se mezclan con los de Ia oxidación. En ninguno de estos casos descritos de patentes se plantea que en una de las dos zonas ocurra Ia reacción y en otra ocurra Ia regeneración del catalizador con zonas de distinta sección en el mismo reactor.
La mayor parte de los casos de procesos de operación -regeneración u oxidación - reducción no presentan cinéticas de reacción con Ia misma velocidad en ambos sentidos. En Ia publicación del "Journal of Catalysis" n° 185 (1997) pgs. 324 - 332 a cargo de López Nieto y otros, se puede consultar Ia comprobación experimental de que Ia oxidación total de un catalizador VMgO totalmente reducido es 3 veces más rápida que Ia reducción total del mismo catalizador totalmente oxidado.
Además en muchos casos el caudal de gas requerido en las dos zonas es muy diferente, por ejemplo, cuando se introduce un gas oxidante para regenerar el catalizador en Ia zona inferior, el caudal necesario es habitualmente muy inferior al caudal de hidrocarburo a tratar.
Esta constatación experimental plantea Ia necesidad técnica de equilibrar los tiempos de contacto de los gases en el interior del reactor y además adecuar Ia velocidad del gas en cada zona para mantenerla en el rango de valores adecuado para Ia fluidización.
Además, es conocido que en reacciones en las cuales existe un número importante de productos intermedios, trabajar en unas determinadas condiciones de velocidad de circulación a través del lecho para obtener mayor cantidad de producto deseado puede traer como consecuencia negativa que Ia reacción con el catalizador no se produzca de forma suficientemente completa, por Io que se plantea el problema técnico adicional de encontrar un diseño de reactor de lecho fluido de dos zonas que evite o minimice el mencionado inconveniente.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El objeto de Ia presente invención resuelve los inconvenientes anteriormente mencionados mediante el uso de un reactor de lecho fluido de dos zonas, en el que se produce una alimentación en Ia parte inferior del lecho y se produce otra alimentación en una parte intermedia del mencionado lecho, en donde una de las alimentaciones está constituida por reactivos y otra de las alimentaciones está constituida por un agente oxidante de los reactivos o un agente oxidante que gasifica el coque depositado en el catalizador, como consecuencia de Io cual se generan en el interior del reactor de Ia invención dos zonas diferenciadas, una zona de atmósfera reductora y otra zona de atmósfera oxidante. El reactor de Ia invención destaca especialmente porque Ia zona de atmósfera reductora y Ia zona de atmósfera oxidante presentan secciones de valor diferente.
Según una realización preferida de Ia invención, una de las alimentaciones está constituida por reactivos y otra de las alimentaciones por un agente oxidante de los reactivos o por un reactivo de regeneración del catalizador, para su aplicación en procesos de oxidación o procesos con desactivación y regeneración simultánea del catalizador.
La existencia de dos zonas de dimensiones diferentes en el reactor, en donde en una de las cuales se producen reacciones de reducción y en otra de las cuales se producen reacciones de oxidación, provoca que se puede disponer de un mayor control de los caudales y las velocidades de gas en cada zona del reactor, con Io cual se dispone de un grado adicional de libertad a Ia hora de determinar una velocidad de circulación compatible con Ia regeneración completa del catalizador.
El uso del reactor de Ia invención resulta igualmente ventajoso para reacciones cuya velocidad aumenta con una diferente dilución de los reactivos y, en las que por Io tanto es conveniente disponer de diferentes caudales en cada una de las dos zonas del reactor.
Otra de las características ventajosas del reactor de Ia invención consiste en que resuelve un conocido problema típico de los procedimientos con recuperación de hidrógeno: La combinación de una membrana selectiva al hidrogeno con un reactor de dos zonas permite conjugar en un solo dispositivo dos ventajas complementarias. El reactor de membrana permite aumentar Ia conversión de equilibrio de Ia reacción, tal como es bien conocido para los expertos en el tema (cf. Inorganic membranes: synthesis, characterization and applications, R. Mallada y M. Menéndez (eds.) Elsevier, 2008), y en el caso de reacciones en las que se produce hidrógeno, éste se puede retirar del medio de reacción mediante membranas de Paladio o sus aleaciones, o mediante membranas cerámicas densas, selectivas a hidrógeno, tal como se ha descrito en reactores de lecho fijo, u otros materiales que permiten retirar hidrógeno preferencialmente. Sin embargo un inconveniente habitual de los reactores de membrana en los que se retira hidrógeno del medio de reacción es que aumenta Ia velocidad de desactivación del catalizador, formándose materiales carbonosos, conocidos como coque. Al combinar el reactor de membrana con el reactor de lecho fluido de dos zonas descrito en esta invención, se evita el problema de Ia desactivación del catalizador, ya que éste se puede regenerar en continuo, manteniendo Ia ventaja del reactor de membrana consistente en que se alcanza una mayor conversión que en un reactor convencional de lecho fijo, puesto que al retirar el hidrógeno, que es un producto de Ia reacción, Ia misma se desplaza hacia el aumento de Ia formación de productos.
Una utilidad ventajosa adicional del reactor de dos zonas de Ia invención radica en su capacidad para llevar a cabo, simultáneamente a las reacciones realizadas en él, Ia filtración de gases calientes y Ia combustión de partículas o compuestos poco volátiles presentes en el mismo, como son hollín o alquitrán. Para Ia consecución de tal fin, se introduce el gas caliente en Ia zona superior del lecho, con Io que el sólido presente en el mismo actúa como filtro de partículas o compuestos poco volátiles, y en Ia zona inferior se introduce una corriente de un agente oxidante (que contenga por ejemplo oxígeno o vapor de agua), de forma que se produce Ia combustión o Ia gasificación de dichas partículas o compuestos poco volátiles.
En una realización preferida de Ia invención se considera Ia introducción de pantallas o hileras de tubos destinados a distribuir el flujo en la parte superior, con el fin de evitar Ia aparición de zonas muertas.
En otra realización preferida de Ia invención, el reactor está constituido por dos elementos de sección uniforme, conectados mediante un elemento intermedio de sección variable. De manera preferente pero no limitativa, los elementos de sección uniforme son cilindros y el elemento de sección variable presenta forma cónica. Sin embargo, se contempla asimismo Ia posibilidad de que Ia sección del reactor varíe de manera continua desde el punto de alimentación inferior hasta Ia zona superior, eliminándose de este modo Ia necesidad del elemento intermedio.
En el diseño del reactor con dos zonas de diferente sección deberá tenerse en cuenta el ángulo de Ia zona de transición entre las zonas, de modo que un ángulo más abierto (más próximo a 90°) puede generar Ia aparición de zonas muertas de catalizador que disminuirían Ia eficacia del mismo, mientras que un ángulo muy cerrado (próximo a 0o) haría que Ia zona de transición fuera muy prolongada, disminuyendo las ventajas de este diseño.
Como se ha indicado anteriormente, el reactor de Ia invención presenta una gran utilidad para llevar a cabo procesos de oxidación catalizados en los que se produce Ia regeneración simultánea del catalizador y en procesos con desactivación por coque en los que se puede regenerar el catalizador eliminando el coque. A continuación, y a modo de ejemplo ilustrativo, pero no limitativo, se enuncian algunas de las reacciones cuya realización en el reactor de Ia invención presenta notables ventajas respecto a su realización en otros reactores que no poseen las características del reactor de Ia invención: - oxidación de butano, buteno o pentano a anhídrido maleico,
- oxidación de propano a acroleína y/o ácido acrílico, - acoplamiento oxidativo de metano,
- oxidación de benceno a fenol,
- oxidación de alquilbencenos,
- oxidación de etano ó etileno a ácido acético, - deshidrogenación oxidativa de hidrocarburos (etano, propano, butano, isobutano, etc.),
- oxidación de metanol a formaldehído,
- oxidación parcial o reformado de hidrocarburos o compuestos carbonosos (p.ej. metano, etano, metanol, etanol a gas de síntesis) - deshidrogenación de alcanos
-deshidroaromatización de alcanos
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de Ia invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de Ia misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista esquemática en alzado de un reactor de lecho fluido de dos zonas en el que Ia zona superior presenta una sección mayor que Ia zona inferior y en Ia que Ia alimentación que se produce en Ia zona inferior del lecho produce una atmósfera de carácter oxidante en Ia zona inferior del reactor, mientras que Ia alimentación que se produce en una zona intermedia del lecho produce una atmósfera de carácter reductor en Ia zona superior del reactor.
Figura 2.- Muestra una vista esquemática en alzado de un reactor de lecho fluido de dos zonas en el que Ia zona superior presenta una sección mayor que Ia zona inferior y en Ia que Ia alimentación que se produce en Ia zona inferior del lecho produce una atmósfera de carácter reductor en Ia zona inferior del reactor, mientras que Ia alimentación que se produce en una zona intermedia del lecho produce una atmósfera de carácter oxidante en Ia zona superior del reactor.
Figura 3.- Muestra una vista esquemática en alzado de un reactor de lecho fluido de dos zonas en el que Ia zona inferior presenta una sección mayor que Ia zona superior y en Ia que Ia alimentación que se produce en Ia zona inferior del lecho produce una atmósfera de carácter oxidante en Ia zona inferior del reactor, mientras que Ia alimentación que se produce en una zona intermedia del lecho produce una atmósfera de carácter reductor en Ia zona superior del reactor.
Figura A - Muestra una vista esquemática en alzado de un reactor de lecho fluido de dos zonas en el que Ia zona inferior presenta una sección mayor que Ia zona superior y en Ia que Ia alimentación que se produce en Ia zona inferior del lecho produce una atmósfera de carácter reductor en Ia zona inferior del reactor, mientras que Ia alimentación que se produce en una zona intermedia del lecho produce una atmósfera de carácter oxidante en Ia zona superior del reactor.
REALIZACIÓN PREFERIDA DE LA INVENCIÓN
Se presentan cuatro realizaciones preferidas de Ia invención:
PRIMERA REALIZACIÓN PREFERIDA
Tal como se aprecia en Ia Figura 1 , se presenta un reactor (10) de lecho fluido de de dos zonas (11 , 12) en el que Ia zona superior (11 ) presenta una sección mayor que Ia zona inferior (12). Se produce una primera alimentación (14) en Ia zona inferior (12) del lecho (15), Ia cual produce una atmósfera de carácter oxidante en dicha zona inferior (12) del lecho (15). Además, se produce una segunda alimentación (16) en una parte intermedia (13) del lecho (15), que produce una atmósfera de carácter reductor en Ia zona superior (11 ) del lecho (15).
El reactor (10) puede incluir unas hileras de tubos (no representados) destinados a distribuir el flujo en Ia zona superior (11 ), con el fin de evitar Ia aparición de zonas muertas.
SEGUNDA REALIZACIÓN PREFERIDA
Tal como se aprecia en Ia Figura 2, se presenta un reactor (20) de lecho fluido de de dos zonas (21 , 22) en el que Ia zona superior (21 ) presenta una sección mayor que Ia zona inferior (22). Se produce una primera alimentación (24) en Ia zona inferior (22) del lecho (25), Ia cual produce una atmósfera de carácter reductor en dicha zona inferior (22) del lecho (25). Además, se produce una segunda alimentación (26) en una parte intermedia (23) del lecho (25), que produce una atmósfera de carácter oxidante en Ia zona superior (21 ) del lecho (25).
El reactor (20) puede incluir unas hileras de tubos (no representados) destinados a distribuir el flujo en Ia zona superior (21 ), con el fin de evitar Ia aparición de zonas muertas.
TERCERA REALIZACIÓN PREFERIDA
Tal como se aprecia en Ia Figura 3, se presenta un reactor (30) de lecho fluido de de dos zonas (31 , 32) en el que Ia zona superior (31 ) presenta una sección menor que Ia zona inferior (32). Se produce una primera alimentación (34) en Ia zona inferior (32) del lecho (35), Ia cual produce una atmósfera de carácter oxidante en dicha zona inferior (32) del lecho (35). Además, se produce una segunda alimentación (36) en una parte intermedia (33) del lecho (35), que produce una atmósfera de carácter reductor en Ia zona superior (31 ) del lecho (35).
El reactor (30) puede incluir unas hileras de tubos (no representados) destinados a distribuir el flujo en Ia zona superior (31 ), con el fin de evitar Ia aparición de zonas muertas.
CUARTA REALIZACIÓN PREFERIDA
Tal como se aprecia en Ia Figura 4, se presenta un reactor (40) de lecho fluido de de dos zonas (41 , 42) en el que Ia zona superior (41 ) presenta una sección menor que Ia zona inferior (42). Se produce una primera alimentación (44) en Ia zona inferior (42) del lecho (45), Ia cual produce una atmósfera de carácter reductor en dicha zona inferior (42) del lecho (45). Además, se produce una segunda alimentación (46) en una parte intermedia (43) del lecho (45), que produce una atmósfera de carácter oxidante en Ia zona superior (41 ) del lecho (45).
El reactor (40) puede incluir unas hileras de tubos (no representados) destinados a distribuir el flujo en Ia zona superior (41 ), con el fin de evitar Ia aparición de zonas muertas.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1.- Reactor (10, 20, 30, 40) de lecho fluido de dos zonas (11 ,12, 21 , 22; 31 , 32; 41 , 42), en el que se produce una primera alimentación (14, 24, 34, 44) en Ia parte inferior (12, 22, 32, 42) del lecho (15, 25, 35, 45) y se produce una segunda alimentación (16, 26, 36, 46) en una parte intermedia (13, 23, 33, 43) del mencionado lecho (15, 25, 35, 45), como consecuencia de Io cual se generan en el interior del reactor (10, 20, 30, 40) de Ia invención dos zonas (11 ,12; 21 , 22; 31 , 32; 41 , 42) superior e inferior diferenciadas, una de dichas zonas es una zona de atmósfera reductora y Ia otra zona es una zona de atmósfera oxidante, caracterizado porque las dimensiones de Ia sección correspondiente a Ia zona de atmósfera oxidante son distintas de las dimensiones correspondientes a Ia sección de Ia zona de atmósfera reductora.
2.- Reactor (10, 20, 30, 40) según Ia reivindicación 1 , caracterizado porque Ia zona superior (11 , 21 , 31 , 41 ) presenta mayor sección y es una zona de atmósfera reductora, mientras que Ia zona inferior (12, 22, 32, 42) presenta menor sección y es una zona de atmósfera oxidante.
3.- Reactor (10, 20, 30, 40) según Ia reivindicación 1 , caracterizado porque comprende dos elementos superior e inferior de sección uniforme, siendo dichas secciones uniformes distintas entre sí, y comprende adicionalmente un tercer elemento intermedio de sección variable a modo de conexión.
4.- Reactor (10, 20, 30, 40) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento superior presenta sección variable.
5.- Reactor (10, 20, 30, 40) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque Ia zona superior (11 , 21 , 31 , 41 ) presenta menor sección y es una zona de atmósfera reductora, mientras que Ia zona inferior (12, 22, 32, 42) presenta mayor sección y es una zona de atmósfera oxidante.
6.- Reactor (10, 20, 30, 40) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora adicionalmente en Ia zona superior (11 , 21 , 31 , 41 ) unas hileras de tubos destinados a distribuir el flujo para evitar Ia aparición de zonas muertas.
7.- Reactor (10, 20, 30, 40) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el lecho (15, 25, 35, 45) comprende unas membranas selectivas al hidrógeno, para retirar el hidrógeno del medio de reacción en reacciones de formación de hidrógeno, desplazando Ia reacción hacia el lado de los productos.
8.- Reactor (10, 20, 30, 40) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una de las alimentaciones (14, 16; 24, 26; 34, 36; 44, 46) está constituida por reactivos y otra de las alimentaciones (14, 16; 24, 26; 34, 36; 44, 46) está constituida por un agente oxidante de los reactivos o un reactivo de regeneración del catalizador, de aplicación en procesos de oxidación o procesos con desactivación y regeneración simultánea del catalizador.
9.- Reactor (10, 20, 30, 40) según reivindicación 1 , caracterizado porque Ia zona superior (11 , 21 , 31 , 41 ) es una zona oxidante y Ia zona inferior (12, 22, 32, 42) es una zona reductora.
10.- Uso del reactor (10, 20, 30, 40) descrito en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores para Ia filtración de los gases calientes de Ia reacción y Ia filtración de partículas o compuestos poco volátiles presentes en dichos gases, mediante Ia introducción del gas caliente en Ia zona superior del lecho, con Io que el sólido del lecho actúa como filtro absorbiendo las partículas poco volátiles y produciéndose Ia combustión de las mismas en Ia zona inferior (12, 22, 32, 44), donde está prevista Ia alimentación de una corriente de un agente oxidante.
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