ХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР С АДИАБАТИЧЕСКИМИ СЛОЯМИ КАТАЛИЗАТОРА И АКСИАЛЬНЫМ ПОТОКОМ

1. Реактор для осуществления экзотермических или эндотермических химических реакций, содержащий:
аксиальный ряд слоев катализатора, включающий по меньшей мере первый слой (3) катализатора и второй слой (4) катализатора, взаимодействующие последовательно с аксиальным потоком, причем слои катализатора уложены один относительно другого в аксиальном направлении реактора, так что поток газа, выходящий из первого слоя катализатора, подвергается следующей стадии реакции во втором слое катализатора;
по меньшей мере один теплообменник (5), расположенный сбоку от ряда слоев катализатора и выполненный с возможностью охлаждения или нагрева, путем косвенного теплообмена с нагревающей или охлаждающей средой, указанного потока, выходящего из первого слоя катализатора, перед его поступлением во второй слой катализатора,
отличающийся тем, что:
первый слой (3) катализатора снабжен нижним коллектором (6), имеющим коробчатую конструкцию, включающую первую стенку (10) и вторую стенку (11), проходящие параллельно друг другу на расстоянии друг от друга, и параллельные каналы (15, 16), сформированные между этими двумя стенками,
причем первая стенка обращена в сторону потока, выходящего из первого слоя катализатора, вторая стенка сообщается с впускной частью для газа второго слоя катализатора, и первая и вторая стенки проницаемы для газа по меньшей мере на части (17, 18) их поверхности,
параллельные каналы включают первые каналы (15), непосредственно сообщающиеся с первой стенкой, так чтобы собирать поток газа, выходящий из первого слоя катализатора и проходящий через первую стенку, и вторые каналы (16), непосредственно сообщающиеся со второй стенкой, так чтобы распределять поток газа во втором слое катализатора через вторую стенку,
указанный по меньшей мере один теплообменник (5) является теплообменником косвенного теплообмена, содержащим первую сторону, через которую проходит поток газа, выходящий из первого слоя катализатора, и вторую сторону, через которую проходит теплообменная текучая среда, причем первая сторона снабжена впускным отверстием, сообщающимся с первыми каналами (15) нижнего коллектора (6), и выпускным отверстием, сообщающимся со вторыми каналами (16) нижнего коллектора (6), так чтобы нагревать или охлаждать поток газа, собранного первыми каналами, и подавать его, после нагрева или охлаждения, во вторые каналы.
2. Реактор по п. 1, в котором нижний коллектор содержит внутренний элемент (12), расположенный между первой стенкой и второй стенкой, причем внутренний элемент имеет волнообразную форму с гребнями, которые поочередно присоединены к первой стенке и ко второй стенке, в результате чего между стенками формируются параллельные каналы.
3. Реактор по п. 2, в котором первая стенка содержит плоский металлический лист, вторая плоская стенка содержит другой плоский металлический лист, и внутренний элемент содержит металлический лист, имеющий волнообразную или желобчатую форму.
4. Реактор по любому из предыдущих пунктов, в котором первые каналы и вторые каналы нижнего коллектора чередуются друг с другом.
5. Реактор по любому из предыдущих пунктов, в котором внутренний элемент представляет собой несущий элемент нижнего коллектора.
6. Реактор по любому из предыдущих пунктов, в котором первая стенка и вторая стенка нижнего коллектора проницаемы для газа благодаря отверстиям или микроотверстиям, или благодаря наличию прорезей, опционально покрытых сеткой.
7. Реактор по любому из предыдущих пунктов, в котором параллельные каналы нижнего коллектора имеют по существу треугольную или трапециевидную форму в поперечном сечении.
8. Реактор по любому из предыдущих пунктов, в котором параллельные каналы нижнего коллектора проходят в продольном направлении, которое лежит в плоскости, перпендикулярной оси реактора.
9. Реактор по п. 8, имеющий вертикальную ось, и параллельные каналы расположены на одной высоте внутри реактора.
10. Реактор по любому из предыдущих пунктов, в котором нижний коллектор (6) имеет модульную конструкцию, причем каждый модуль (6.1, 6.2) содержит заданное количество параллельных каналов, и составной нижний коллектор сформирован путем расположения бок о бок двух или более таких модулей.
11. Реактор по п. 10, в котором соседние модули нижнего коллектора прикреплены друг к другу с помощью одного или нескольких плоских элементов, которые формируют части первой стенки или второй стенки.
12. Реактор по любому из предыдущих пунктов, в котором нижний коллектор содержит перфорированные трубы (25) для сбора или распределения газа внутри первых и/или вторых каналов.
13. Реактор по любому из предыдущих пунктов, в котором указанный по меньшей мере один теплообменник расположен внутри реактора.
14. Реактор по любому из предыдущих пунктов, в котором указанный по меньшей мере один теплообменник представляет собой теплообменник трубчатого или пластинчатого типа.
15. Реактор по любому из предыдущих пунктов, представляющий собой реактор с аксиальным или по существу аксиальным потоком, причем первый слой катализатор и второй слой катализатора установлены по вертикали в форме колонны, так что первый слой расположен над вторым слоем и через эти два слоя последовательно проходит аксиальный поток, и нижний коллектор расположен между этими двумя слоями.