带有作为颗粒保留装置的金属丝编结网眼织物的化学反应器的制作方法

日期:2019-05-22 09:27:55


带有作为颗粒保留装置的金属丝编结网眼织物的化学反应器本发明涉及一种用于流体非均相催化反应的化学反应器,其带有用于惰性颗粒和/或催化剂颗粒的改进的保留装置,流体流动通过该保留装置。此外,本发明涉及通过该反应器进行化学反应的方法以及金属丝编结(knitted)网眼织物在化学反应器中的用途。在轴向流动的固定床反应器中硝基芳香化合物氢化生产相应的胺类可在绝热反应条件下用多级法进行。这种氢化作用在周期性循环、即生产周期交替再生周期中进行,在再生周期中,例如含碳的沉积物通过燃烧被除去。用于该种反应的反应器通常具有圆筒状且安装有作为固定床催化剂基座的长眼筛(HeterogeneousCatalysisinIndustrialPractice,第2版,1996,第474页)。这些长眼筛必须承载催化剂的重量和由本体催化剂压力损失产生的额外的负载。例如在US2,915,375中所描述的长眼筛通常用在这方面。它们包含平行排放的V型金属线,其又被支撑固定以形成长眼,长眼的宽度小于被支撑材料粒径且往下方变宽,以便使到达金属线之间的任何材料向下排出,避免堵塞该长眼筛。由于反应器的周期性操作,该筛经受导致损坏的热应力。以下情况中尤其如此:如果在绝热条件下进行放热反应,也就是说释放的反应热被反应气体吸收,以致在反应器内产生温度的跃变。在这些情况下,最初平行排放的V型金属线的变形在几个生产周期后已产生,直至单个金属线的断裂或撕裂。以这种方式毁坏的筛的修补需要费用且不能永久解决问题。为了减少这种问题,长眼筛通常以浮动的方式固定在支撑环上,为了补偿热膨胀在支撑环与反应器壁之间留有间隔。正是在更大的反应器中将为该支撑环制造一个绝对平的接触面(支撑环),如果制造的话,需要可观的费用。此外,很难制造准确的圆形大反应器。由于存在这些问题,通常产生以催化剂漏过长眼筛的受损区域或漏过长眼筛与反应器壁或支撑环之间的开口的方式的催化剂损失。使用更小的催化剂颗粒使这些问题被进一步加剧,通常更小的催化剂颗粒显示出更高的效率但是更易漏过小的缺陷。在主体的表面由于催化剂的损失,产生血栓状的凹陷。这时反应气体优先流过带有凹陷的区域,以致非均匀的气流形成,直至绕过未反应的引出物。此外,已迁移到长眼筛背面的催化剂可引起其下游设备的损害。为了避免催化剂穿过到长眼筛的另一侧,催化剂被固定在复杂的多层惰性颗粒的主体上,在最接近于催化剂的层中的粒径稍大于催化剂的粒径,然后每层增加(Fixed-BedReactorDesignandDiagnostics,1990年,图1.1,第4页)。通过这些手段,还不能从筛的相对小的缺陷处漏过的很大的惰性颗粒最先放置在长眼筛上。这种方案的不利之处在于一方面反应器中相当一部分填充了惰性材料且该部分对真正的催化剂不能再利用,另一方面在反应器中引入不同的层需要费用。如果当反应器再次填充时将再次使用惰性材料,则为了分开彼此不同粒径的颗粒,需要对从反应器中移出的材料多级筛分。因此,本发明的目的是提供一种反应器,在该反应器中即使在重复的热应力情况下也阻止催化剂穿过至催化剂的支撑结构背面,其中该支撑结构价格低廉,其维护费用很低且用本体催化剂填充反应器简单。本发明目的的实现是通过一种用于流体非均相催化反应的化学反应器,其包含流体流过的用于颗粒的保留装置,当从流体流动方向看,该保留装置位于上游的一侧包含金属丝编结网眼织物,且该金属丝编结织物的平均净网眼宽小于平均粒径x50.3,该粒径x50.3通过用震动筛分机进行的筛析确定,如在DIN66165(1987年4月版本)中详述的。网眼织物例如可从纺织和装饰用品行业获知。通常,网眼织物描述为扁平结构,其中通过一根线或多根线形成的环与另一个环结成环,形成“网眼”。通过两线体系交叉产生的扁平结构的编织织物与它们不同。网眼织物比编织织物具有更高的延伸性和弹性。网眼织物可分为编结、经编和弯纱织物(coulierfabrics)。原则上这三种均适合用于本发明。然而,尤其优选采用编结和/或弯纱织物,因为这些甚至比经编织物(其在任何情况下已经是弹性的)更有弹性。在本发明中,采用金属丝编结网眼织物,即本发明的网眼织物由金属丝和/或金属线生产。就此而论,本发明上下文中的术语“金属丝编结织物”包括所有类型的网眼织物,也就是说也包括经编织物。用本身已知的线缆加工机器生产的金属丝编结织物,通常例如用于汽车工业、加工工程和环境工程(例如,金属丝编结机器)。例如来自DHD技术的金属丝编结织物适合于进行本发明。网眼织物的柔性确保在不同温度的周期操作中不被损坏。同时,网眼织物的三维结构防止过多的网眼被颗粒堵塞且防止气流被阻止。本发明上下文中,颗粒可被理解为意指催化剂颗粒(例如,负载于氧化铝球的贵金属催化剂)和惰性颗粒(例如,氧化铝球)。基本上为球形的颗粒是优选采用的,即与所存在的与理想球形几何形状的任何偏离很小以致在实践中它们表现的像理想球体。然而,原则上,本发明还可采用不对称成型的颗粒。制造商的信息作为平均粒径的首要指示。为了准确确定平均粒径,"粒径分析"是必要的。本发明的上下文中,通过筛析实现。在本文中,根据本发明基于重量的值("x50.3")被用作平均粒径。为了确定本发明的上下文中的平均粒径,因而现遵循一种方法,其中将被支撑的颗粒的代表性样品首先经受筛析且结果基于重量评估。本文中使用振动筛分机(例如,型号AS200digit,来自Retsch)进行筛析,其中分析筛一个高于另一个放置,且筛眼宽度逐渐增加以形成一套筛。分析筛的选择(直径和网眼宽)主要取决于用于筛分的材料的量和预期的粒径分布(可能需要初步的实验)。选择的筛的数量和标称开孔宽的分级以尽可能使样品的全部粒子谱被分成级分。当进行筛析时,确保实现所筛分材料的最大通过(最佳筛分性能)。如果必要(例如,如果使用其操作经验尚不可得的新颗粒),在初步试验中必须实验确定适合的筛分时间和振幅。振幅的第一指示来自对被筛材料的移动的观察。这不应太弱也不应太强烈。当在一分钟内通过该筛的重量变化小于0.1%的引入量时,获得最佳筛分时间(DIN66165,1987年4月的版本)。本领域技术人员熟悉仅在此简要概述的方法。筛析提供了作为所测定颗粒的粒径分布的结果。该结果优选以图表的形式呈现,通过在一个条形图上描绘单个级分的重量含量("p3")和从相对于标称筛孔宽(x)的含量百分比获得的累计总量曲线("Q3")。本领域技术人员可以或者人工或优选通过计算机辅助评价程序轻易的计算平均粒径x50.3(即,50重量%的颗粒小于相应的值x)。如果首次的结果表明了样品足够的均匀性,以这种方式测定的该平均粒径x50.3为进行本发明所需要的值。为此,足够的均匀性理解为意指粒径分布为单峰,且在每种情况下,最多0.1重量%的所有颗粒位于1/2x50.3和2/3x50.3之间或者在11/3x50.3和11/2x50.3之间。此外,不应该有小于1/2x50.3或者大于11/2x50.3的颗粒。如果该首次的结果不能表明样品有上述意义的足够的均匀性,则将被支撑的颗粒通过大工业规模的筛分均匀化,即,不再采用的粉尘含量和碎片被分离出。这一直进行直至符合所提及的均匀性要求。例如,化学反应器可以是采用轴向流动的固定床反应器,例如在硝基苯加氢生产苯胺中使用的。在反应器中反应的流体可是液体、气体或者超临界的。其可包含一种反应物或几种反应物的混合物。如将在后面更详细说明的,由金属丝编结网眼织物保留住的颗粒可是催化剂颗粒和惰性颗粒。最初没进一步明确金属丝编结网眼织物的性质。它可由以任何想要的方式编结的单丝或多丝的金属丝构成。因此,编结织物可包括,例如,最高达5轮(round)的、平的、光滑的和/或波纹线。编结材料可以特别是钢、高级钢(例如1.4571)、铜、蒙乃尔合金(2.4360)或铝。除了来自编结横机的金属丝编结织物,还可使用,例如,通过金属丝编结筒管折叠形成的两层的金属丝编结网,采用圆型编结机相对于贯穿该金属丝编结筒管的中心轴的折叠平面生产该两层的金属丝编结网。根据本发明,金属丝编结织物的平均净网眼宽度小于意欲容置在保留装置中的颗粒的平均粒径x50.3。这就限定了网眼在最大尺寸点处的两相邻网眼臂之间的内部距离(不是金属丝中心到金属丝中心的距离)。优选网眼长与网眼宽之间的比值为4:1-0.5:1,特别优选2:1-1:1,网眼长是指两个相邻网眼端(meshheads)之间的距离。则平均净网眼宽定义为金属丝编结网眼织物所有单个网眼的净宽的平均值。在金属丝编结网眼织物生产过程中可通过本领域技术人员已知的方法制定平均净网眼宽(例如,针座上针的数量、间距和厚度,金属丝的数量和厚度等)。不优选使用非均匀网眼宽度的网眼织物(即,网眼宽度的差异超出了正常生产相关的限度),但是基本上也可使用。在这种情况下,最大网眼的净网眼宽优选小于平均粒径x50.3。在最简单的情况下,颗粒保留装置可仅通过夹在反应器中的金属丝编结网眼织物而形成。然而,为了承受产生的机械应力,优选金属丝编结网眼织物通过支座被支撑。这时,支座和金属丝编结网眼织物均是颗粒保留装置的部分。这些与催化剂颗粒一起形成催化剂床。金属丝编结网眼织物在反应器中的颗粒保留装置中的位置(流体流动通过该位置)源于网眼织物保留颗粒的功能。因此,它位于保留装置的上游侧。在本发明的反应器中,此外,有利的是可以使用简单的长眼筛作为支座。不一定使用需要费用来生产的长眼筛,也可使用一种简单的格栅。该网眼织物摆放在长眼筛或格栅上,且如果需要将其固定。摆放在格栅上的该网眼织物现在接管了保留住催化剂的功能。作为结果,不仅可耐受对长眼筛的损坏,还能从一开始就设计更大的长眼筛的开孔。这产生的其他优势为:由于更大的开孔,可增加长眼筛或格栅的厚度而不用担心堵塞。作为结果,支撑该网眼织物的构件的刚性相应地增加,从而可支撑更大量的催化剂和管理更大的压力损失和形成的负载。甚至可省掉惰性材料体,从而可再次使用更大量的催化剂。以下描述了本发明的实施方案,如果在上下文中没有明显发生相反的情况,实施方案可自由地彼此结合。在本发明反应器的一个实施方案中,金属丝编结网眼织物的平均净网眼宽为平均粒径x50.3的≥20%至≤80%。优选该值≥30%至≤60%且更优选≥40%至≤50%。以这种方式,尤其阻止了在反应器操作过程中,由于颗粒陷落在网眼中而产生的不想要的压力损失。在本发明反应器的一个其他的实施方案中,金属丝编结网眼织物在机械和/或热应力下在平面方向上的伸长度为≥1%,优选≥2%。在平面方向的伸长度不应超过50%,优选25%,优选10%。以这种方式,尤其确保了该网眼织物适应于反应器的热膨胀而没有发生损坏以及没有颗粒通过网眼下落。在本发明反应器的一个其他的实施方案中,该金属丝编结网眼织物的金属丝直径为≥0.03mm至≤1mm。优选,编结该网眼织物的金属丝直径为≥0.1mm至≤0.5mm且更优选≥0.2mm至≤0.3mm。以这种方式,尤其确保了金属丝在低重和大面积流体穿过的同时具有足够的稳定性。在本发明反应器的一个其他的实施方案中,颗粒保留装置中的金属丝编结网眼织物的高度为≥3mm至≤100mm。例如通过在支座上摆放经几次折叠的网眼织物可获得该高度。优选该高度为≥5mm至≤80mm且更优选≥10mm至≤50mm。以这种方式尤其易于阻止颗粒通过到达网眼织物下游侧且流体流动通过的自由通道一直保留。在本发明反应器的一个其他的实施方案中,金属丝编结网眼织物为通过机械作用变形的金属丝编结网眼织物。为此,该网眼织物可被碾轧,或者从两个圆筒状的辊或齿轮中穿过。以这种方式变形的网眼织物或者具有低的高度,从而最大化反应器中催化剂的可利用空间(被碾轧),或者获得了更三维的结构(通过齿轮),以致在材料上花费低但得到了更高覆盖的网眼织物。因此,它具有特别低的压力损失以及特别低的网眼堵塞倾向。在本发明反应器的一个其他的实施方案中,金属丝编结网眼织物被放置在一个支座上,该支座在流体流动方向上包含连续的开孔。就像已经描述的,优选的支座为长眼筛和格栅。为了补偿操作过程中的热膨胀,该支座以浮动的方式安装在反应器壁内侧的支撑环上。优选在此情况下在支座和反应器壁之间另外放置金属丝编结网眼织物。通过这种手段,确保了用于补偿热膨胀而存在的间隔防止颗粒通过。优选该金属丝编结网眼织物为网眼织物的金属垫圈。用与支座上的网眼织物一样的材料制成该网眼织物是有利的。在本发明反应器的一个特别优选的实施方案中,另外存在于支座和反应器壁之间的该金属丝编结网眼织物以U型的形式放置,且一个另外的弹性预张的金属丝编结网眼织物被纳入到由此形成的凹陷中。例如,可是网眼织物的金属垫圈。该"U"的臂可各自本身或同时竖直,从而例如配合反应器壁的形状。然而,臂还可以至少部分采用水平方式。它们可摆放在长眼筛或格栅之上。然后其他的网眼织物可摆放在其上。预张的性质可以或者是压缩或是伸长。优选该垫圈在引入前被压缩,以致它其后可膨胀。这时"U"直立的两侧被压在支座和/或支撑环上和反应器壁上。这可靠而永久地避免了惰性或催化颗粒穿过该支座、支撑环与反应器壁之间的任何缺陷或支撑环接触表面。本文中的金属垫圈为弹性弹簧且一方面补偿了在长眼筛和反应器壁之间的配合准确性,另一方面还补偿了温度变化过程中在长眼筛和反应器壁之间间隔宽度的变化。在本发明反应器的一个其他的实施方案中,催化剂颗粒放置在保留装置中的金属丝编结网眼织物上。尤其在EP0011090A1中描述了合适的催化剂且包括:(a)1-100g/l元素周期表中第8-12族的至少一种金属的载体,和(b)0-100g/l元素周期表中第4-6族和12族的至少一种过渡金属的载体,以及(c)0-100g/l元素周期表中第14-15主族元素中的至少一种金属的载体在BET表面积小于20m2/g的氧化铝载体上。在本发明反应器的一个其他的实施方案中,对流体呈惰性的颗粒层被放置在保留装置中的金属丝编结网眼织物上且催化剂颗粒被放置在该层上。对流体呈惰性的颗粒是无催化活性的且不与流体反应。如果这种颗粒作为中间层放在网眼织物上,可以使用更小且因此活性更好的催化剂颗粒。本发明还提供了流体反应的方法,其中在非均相催化剂颗粒存在下在本发明反应器内进行反应且催化剂颗粒被放置在用于催化剂颗粒的保留装置中。还包括在催化剂床中存在惰性颗粒中间层的情况。本发明方法的优点尤其在于在必要的再次维修之前更长的使用期限。在本发明方法的一个实施方案中,当反应已结束,在氧气存在下反应器继续在温度≥200°C至≤400°C下被加热。已发现本发明的反应器还有利地耐受碳沉积物的燃烧。在本发明方法的一个其他实施方案中,所述流体包含芳族硝基化合物和氢气。特别地,硝基苯可以加氢生产苯胺。在最终产物中出现硝基苯含量增加(硝基苯转折点)之前,本发明的方法可进行更长的时间。在本发明方法的一个其他实施方案中,反应在绝热下进行。例如,在EP0696573A1和EP0696574A1中描述了该方法。本发明的方法有利地耐受发生在绝热反应中的温度的跃变。本发明的另外一方面为金属丝编结网眼织物作为化学反应中催化剂颗粒和/或惰性颗粒保留装置的用途。为了避免重复,对细节和优选实施方案参考对本发明反应器的解释。借助于以下的附图和实施例进一步说明了本发明,但是并不限制于此。附图所示如下:图1本发明的化学反应器图2本发明的另一化学反应器图3本发明的另一化学反应器图4本发明的另一化学反应器图5本发明的另一化学反应器图6本发明的另一化学反应器图7在图6中所示的反应器的细部图1展示了本发明的化学反应器的剖视图,该化学反应器例如可被用作用于硝基苯加氢产生苯胺的轴向流动的固定床反应器。在附图中,反应流体的流动方向从顶部竖直往下流动。在反应器壁10的内部周向构造支撑环20。作为长眼筛构造的支座30以浮动的方式安装在支撑环20上。当沿着流动方向看时,长眼筛的长眼40变宽。长眼筛可通过周向的支撑环来划定边界。金属丝编结网眼织物50设在支座30上,且在支座30与反应器壁10之间的间隔中纳入附加的金属丝编结网眼织物60。由支座30和金属丝编结网眼织物50、60组成的保留装置可将催化剂颗粒容纳在区域70中。此处,当沿着反应流体的流动方向看时,金属丝编结网眼织物50位于保留装置的上游侧。图2展示了与图1中化学反应器的相同剖视图,不同处为催化剂颗粒80现在放置在金属丝编结网眼织物50上。此处,金属丝编结网眼织物50的平均的净网眼宽度使得催化剂颗粒80被保留。图3展示了图1和图2所描述的化学反应器的其他的实施方案。此处,在支座30与反应器壁10之间的间隔中放置U型的附加的金属丝编结网眼织物60。此外,弹性预张的金属丝编结网眼织物90,例如网眼织物的金属垫圈,被放置在由此形成的凹陷处。该金属丝编结网眼织物60通过预张被固定。此外,惰性颗粒层100存在于催化剂颗粒80的层和金属丝编结网眼织物50之间。图4展示了与图1中所示的化学反应器相类似的装置,其中位于支座30上的金属丝编结网眼织物50在每种情况下连续构建至反应器壁10。环状结构的附加的金属丝编结网眼织物60放置在金属丝编结网眼织物50下方而且密封支座30与反应器壁10之间的间隔。这种结构的优势是摆放在上部的金属丝编结网眼织物50的层更容易被提起以进行维修和检查。图5中的设置与图4中的相对应,不同之处在于与图2类似,催化剂颗粒80的层现在放置在金属丝编结网眼织物50上。图6展示了与图3中相类似的反应器,催化剂颗粒80被放置在惰性颗粒层100上。支座30与反应器壁10之间的中间空间通过附加的网眼织物60密封。该网眼织物60以U型放置,"U"面向反应器壁10的一侧是竖直的且"U"的另一侧沿着支座30的形状,也就是说最初是竖直的然后在支座30上进一步水平延伸。然后金属丝编结网眼织物50摆放在其上。为了更好的概观,在图7中展示了这种方式。该图相应于图6,仅展示了反应器壁10、支撑环20、支座30、长眼40和附加的网眼织物60。如图6中所示,弹性预张的金属丝编结网眼织物90也可放置在通过额外的网眼织物60的"U"形成的凹陷处。实施例通过气化器注入引出物的高级钢反应器用作实施例反应的试验装置(在绝热的反应条件下硝基苯加氢生产苯胺)。硝基苯通过计量泵从顶部泵入气化器。氢气从底部进入气化器,气化器被加热到约250℃,这样以使从顶部泵入的硝基苯逆流气化。氢气的供应通过气化器上游的质量流量调节器来调节。试验装置在4bar下操作且在进入反应器之前在热交换器中反应气体的温度控制在240℃。400mm高的本体催化剂放置在反应管内。支撑结构的具体结构的细节在相应的实施例说明中,支撑结构在每个试验之前被更新。反应产物排出反应器后,用水冷却。以这种方式,非挥发性的成分被冷凝出来且在下游分离器中与气相组分分离。液体成分被从分离器中引入产品收集罐中,在此处被收集。收集罐的上游有一处取样点,在该点处可以以规则的时间间隔取产物的样品。通过气相色谱分析硝基苯的存在。当粗产物中硝基苯的含量超过500ppm,反应结束且催化剂再生。在所有的实施例试验中,负荷设定在1g硝基苯/(ml催化剂·h)且氢气:硝基苯的比值设定在约80:1。催化剂为氧化铝负载的金属催化剂,其包含负载在α-氧化铝上的9g/l载体的Pd、9g/l载体的V、3g/l载体的Pb(参见EP0011090A1)。催化剂颗粒和如果需要的惰性颗粒的平均粒径x50.3通过筛析确定。在本文中采用标称筛孔宽度为1.25mm、1.4mm、1.6mm、1.7mm和1.8mm("小珠",催化剂颗粒,粒径在1mm-2mm之间)或2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm和4.5mm("大珠",惰性材料,粒径在3.0mm-5.0mm之间)的筛。催化剂颗粒和惰性颗粒的具体x50.3值分别确定为1.5mm和4mm。为了进行反应,在每种情况下反应器用氮气惰性化且在240°C下充入氢气48h。然后开始硝基苯供应并用5小时增加至上述的值。为了进行再生,反应器再次用氮气惰性化,加热至270°C然后充入空气流以燃烧焦化沉淀物。进行到直至没有检测到进一步的热释放且在排放的气流中CO2含量下降至小于0.2%(通过IR光度法测定)。在每个实施例中最先进行包含反应和再生的八个周期,以致反应器和其内容物最初从室温被加热然后暴露于200-500°C之间的几个温度变化下。在随后的周期(以下称作试验周期)中,记录硝基苯转折点的时间点并且再生之后反应器被冷却至室温,打开检查。对比实施例V-1:(Euroslot长眼筛,催化剂)在该实施例中,在安装有用于催化剂床的自支撑长眼筛的反应器中进行硝基苯绝热加氢生产苯胺。长眼筛的V型轮廓金属线宽为1.8mm,高为3.7mm且V型轮廓金属线之间的长眼宽为0.65mm。该V型轮廓金属线的结构是正常的,也就是说不反转。该长眼筛由平行安放的部分构建而成。每个部分放置在支撑结构上,且与下一个支座用螺丝拧紧。这些连接伸出了筛的表面。可通过使用奥氏体钢阻止该外形以及支撑外形的腐蚀和弯曲。所述筛的外部支撑环以浮动的方式被安装在反应器壁的支撑环上。在冷却状态下,由此在支撑环和反应器壁之间存在约为1cm的间隔。催化剂固定床放置在该长眼筛上,催化剂固定床中的催化剂颗粒的平均粒径x50.3为1.5mm。在试验周期中,已发现在4天后,在反应产物中硝基苯的浓度超过500ppm。当检查反应器时,在催化床中发现深度的堵塞。在堵塞之下,长眼筛的V型轮廓金属线已变得分离。催化剂床同样展示出沿着反应器壁的凹陷。在反应器底部长眼筛下方和装置的下游设备中发现来自催化剂固定床的催化剂损失。对比实施例V-2:(Euroslot长眼筛,惰性材料,催化剂)该试验过程对应于对比实施例C-1的试验过程,支撑筛另外被2个5cm高的惰性材料层覆盖。放置在筛上的第一层由直径6mm的氧化铝珠构成,摆放在第一层上的层由直径4mm的氧化铝珠构成。仅在第二层上为本体催化剂,已发现该催化剂颗粒的平均粒径x50.3为1.5mm。在试验周期中,发现在约36天后,在反应产物中硝基苯的浓度超过500ppm。当检查反应器时,尽管也观察到支撑筛的损坏,但在催化床中没发现堵塞。催化剂床显示没有沿着反应器壁的凹陷。在反应器底部和下游设备中既没发现催化剂也没发现惰性材料。本发明实施例E-1:(长眼筛,金属丝编结织物,惰性材料,催化剂)该试验过程对应于对比实施例C-1的试验过程,长眼筛另外用连续金属丝的金属丝编结网眼织物覆盖。该网眼织物的金属丝直径为0.23mm,为双面编结,折叠成三层。该网眼织物由高级钢制备且平均净网眼宽为0.65mm。该网眼织物通过螺栓固定在长眼筛上。该网眼织物用5cm高的氧化铝珠惰性材料层覆盖,其具有的平均粒径x50.3为4mm。催化剂固定床放置在惰性材料上,其催化剂颗粒的平均粒径x50.3为1.5mm。在试验周期中,发现在约38天后,在反应产物中硝基苯的浓度超过500ppm。当检查反应器时,尽管也观察到支撑筛的损坏,但在催化床中没发现堵塞。催化剂床中显示没有沿着反应器壁的凹陷。在反应器底部和下游设备中既没发现催化剂也没发现惰性材料。本发明实施例E-2:(长眼筛,金属丝编结织物,惰性材料,金属垫圈,催化剂)该试验过程对应于实施例E-1的试验过程,金属丝编结网眼织物的金属垫圈——其金属丝直径为0.23mm且平均净网眼宽为0.65mm——被另外放置在长眼筛的外部支撑环与反应器壁之间的间隔内。该垫圈即使在反应条件下仍然是柔性的且具有1.2cm的直径,以致其通过自身的弹簧张力固定在间隔中。在试验周期中,发现在约38天后,在反应产物中硝基苯的浓度超过500ppm。当检查反应器时,尽管也观察到支撑筛的损坏,但在催化床中没发现堵塞。催化剂床中显示没有沿着反应器壁的凹陷。在反应器底部和下游设备中既没发现催化剂也没发现惰性材料。本发明实施例E-3:(简单的格栅,金属丝编结织物,金属垫圈,催化剂)在该实施例中,在安装有用于催化剂床的简单格栅的反应器中进行硝基苯绝热加氢生产苯胺。该格栅的平均网眼宽为30x10mm。可通过使用奥氏体钢阻止该外形以及支撑物外形的腐蚀和弯曲。该格栅的外部支撑环以浮动的方式安装在反应器壁上的支持环上。在冷却状态下,由此在支撑环和反应器壁之间存在约为1cm的间隔。金属丝编结网眼织物的金属垫圈被放置在该间隔内,其金属丝直径为0.23mm且平均净网眼宽为0.65mm。该垫圈即使在反应条件下仍然是柔性的且具有1.2cm的直径,以致其通过自身的弹簧张力固定在间隔中。该格栅用连续金属丝的金属丝编结网眼织物覆盖。该网眼织物的金属丝直径为0.23mm,为双面编织,折叠成三层。该网眼织物由高级钢制备且平均净网眼宽为0.65mm。该网眼织物通过螺栓固定在该格栅上。该网眼织物用5cm高的氧化铝珠惰性材料层覆盖,氧化铝珠惰性材料平均粒径x50.3为4mm。催化剂固定床摆放在惰性材料上,其催化剂颗粒的平均粒径x50.3为1.5mm。在试验周期中,发现在约900小时后,在反应产物中硝基苯的浓度超过500ppm。当检查反应器时,在催化床中没发现堵塞,该支撑格栅的平均净网眼宽大于催化剂颗粒和惰性材料颗粒的直径。催化剂床中显示没有沿着反应器壁的凹陷。在反应器底部和下游设备中既没发现催化剂也没发现惰性材料。本发明实施例E-4:(如实施例E-3,但是增加了本体催化剂)该试验过程对应于实施例E-3的试验过程,不同之处在于本体催化剂的高度增加到50cm。以与对比实施例和实施例E-1-E-3一样的单位时间的量的硝基苯发生反应。在这种情况下,因此导致催化剂的体积负荷仅为0.8g硝基苯/(ml催化剂·h)而不是1g硝基苯/(ml催化剂·h)。在试验周期中,发现在约46天后,在反应产物中硝基苯的浓度超过500ppm。当检查反应器时,在催化床中没发现堵塞,该支撑格栅的平均净网眼宽大于催化剂颗粒和惰性材料颗粒的直径。催化剂床中显示没有沿着反应器壁的凹陷。在反应器底部和下游设备中既没发现催化剂也没发现惰性材料。为了更好的概观,结果概括在下表中:实施例V-1V-2E-1E-2E-3E-4长眼筛(S)或格栅(R)SSSSRR惰性材料XXX编结织物覆盖XXXX反应器边缘的垫圈XXX之后为硝基苯转折点4d36d36d38d38d46d填充反应器的费用低高中等中等低低生产支撑结构的费用高高高高低低维修支撑结构的费用高中等低低低低

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