。本发明的这样的第二方案因而执行竖直三级混合，但是由于每个级之间的边界可以是逐渐过渡，所以每一部分可以不明确地处于单独的级中。在本发明的该第二方案的实施例中，混合器是环形的且被螺旋(向下盘旋)分隔为三个相连的部分:1)收集部、2)混合部和3)排放部。来自混合器上方的催化剂床的气体和液体流出物被收集在混合器的顶部，且被引导至位于最大反应器直径处的收集通道。液体、处理气体和可能的冷却骤冷氢气的混合物通过至少一个开口而被引导至混合通道。气体和液体混合物通过混合通道共同行进(在一个实施例中行进180° )然后进入混合通道下方的级上的排放通道。气体和液体通过排放通道继续行进，但是从混合器通过为此目的设置的缝而被逐渐释放。这些被排放气体作为活塞流(plug flow，平推流)进入混合器下方的级，且液体可以按照两种方式被释放:1)朝向反应器的中心；或者2)从最大混合器半径处的开口朝向反应器壁。
[0021]通过控制离开混合器的气体和液体的流型来实现分布盘上方的均匀压力分布，有助于混合器下方的分布盘上的液体的均匀的活跃性，其结果是使气体和液体均匀地分布在盘下方的床中的催化剂上。
[0022]在本发明的具体实施例中，收集部、混合部和排放部的每一个设置在反应器的大体圆形的横截面区域的至少120°的扇区中。该至少120°确保这三个过程均在长路径上有效执行。这三条路径不必等长，特别是混合部可有益地设置在大于120°扇区中以确保在少量压力损失的情况下的有效混合，且排放部可有益地设置在大约360°中以确保均匀排放混合器的整个圆圈中的流体。
[0023]反应器和混合器的流体可包括气相、液相和蒸汽相。在本发明的实施例中，通过构造混合器，使排放装置包括为液相的流体提供溢出边沿的内圆弧分隔壁，来进一步提升混合均匀性。这样的效果是气相和液相都沿着混合器的整个圆圈和反应器的整个横截面区域而被均匀分布。在本发明的另一个实施例中可以替代性地具有外溢出边沿，或者如在本发明的再一个实施例中，可以既有内溢出边沿也有外溢出边沿，从而均匀分布流体的液相。
[0024]为了优化反应器及内部的一个或多个混合器的构造，该一个或多个混合装置可形成反应器的催化剂床支持件的一体部件。这具有的优点是:与混合器和支持件的分离构造相比，整个构造的建筑高度可以减小。还可以减少该构造的材料成本。所以在本发明的实施例中，混合装置在反应器的轴向的高度小于lm，优选小于0.5m。
[0025]在本发明的第三方案中，一种主要为圆柱形的催化反应器(“主要”理解为反应器的轮廓部的大部分)具有叠放在下部催化剂床上的上部催化剂床，且设有至少一个根据本发明的上述实施例的混合装置。
[0026]本发明的第四方案是在催化反应器内部、在反应器的上部催化剂床与下部催化剂床之间流动的流体的混合方法。在该过程的第一步骤中，来自上部催化剂床的流体的流动的横截面区域被约束到收集部，该收集部设置在反应器的横截面区域中、在反应器的大体圆形横截面区域的120° -360°扇区的三分之一径向外部中，以收集流体。这是通过阻止流体沿横截面区域的中心向下流动(例如借助位于横截面区域的中心中的板)来做到的。
[0027]收集的流体随后由混合装置引导而在圆形混合器的外部中、在混合部中沿切向流动。在本发明的另一个实施例中，流体可被引导而沿两个切向流动，且流体可从混合器的一个入口、或者从混合器的多个入口沿一个或两个切向开始流动。
[0028]流体在混合部中以圆周运动流动，且流体在流动时被混合成为关于内容、蒸汽、温度和速度的同质流体。因为流体在混合器的圆形横截面的外部中流动(该处的混合距离，即圆周是最长的)，所以可以实现有效混合。混合装置的中心部中不进行混合，即混合设置在反应器的圆形横截面的中心的外部，该中心部保持开放以作为自由空间。
[0029]在流体已经混合后，其继续流动到混合装置的排放部，在那里被排放到下部催化剂床，同时至少一部分流体沿至少一个切向流动。排放部也设置在反应器的圆形横截面的中心的外部，从而因为在长周向距离上执行排放，所以也可以同质地执行排放而成为活塞流。
[0030]当流体的排放流动沿圆周运动切向移动时，流体还在从排放部流向下面的催化剂床的同时，径向向内移动、或者径向向外移动、或者同时径向向内和向外移动。排放部可包括至少一个形成边缘的溢出边沿，液相可流过/溢过该边缘而形成液滴，这些液滴与从混合装置排放且形成活塞流的气相融合。溢出边沿帮助确保来自混合装置的液相的同质排放。
[0031 ] 在上述催化反应器内部流动的流体的混合方法中，流体可包括气相和液相以及可能有的蒸汽相。
[0032]在催化反应器内部流动的流体的混合方法的实施例中，流体在从收集部流到排放部时，相对于反应器沿轴向向下的方向移动。因此，流体在从收集部流到混合部且继续流到排放部时执行向下的螺旋运动。
[0033]在催化反应器内部流动的流体的混合方法的另一个实施例中，流体在从收集部流到排放部时，相对于反应器沿径向向内的方向移动。因此，流体在从收集部流到混合部且继续流到排放部时执行圆周向内的螺旋运动。
[0034]在所述方法的再一个实施例中，流体可按照上述两种运动的结合来流动，即在从收集部流到混合部且继续流到排放部时，沿圆周向内和向下的螺旋移动。
[0035]本发明的特征
[0036]1.一种包括混合装置(01)的圆柱形的多床式催化反应器，所述混合装置安装在所述反应器中的两个催化剂床之间，所述混合装置具有圆形外缘(02)，所述圆形外缘对应于所述反应器的内壁，所述混合装置包括:
[0037]收集装置，设置在收集部(03)中，用于收集来自上游催化床的流体；
[0038]混合装置，设置在混合部(04)中，用于混合收集的流体；以及
[0039]排放装置，设置在排放部(05)中，用于将混合后的流体排放到下游催化床；
[0040]其中，所述混合装置为环形，且所述收集部、所述混合部和所述排放部设置在所述反应器的圆形横截面的中心(06)的外部。
[0041]2.根据特征I所述的包括混合装置的圆柱形的多床式催化反应器，其中，所述混合装置的外缘是所述反应器的壁的一体部件。
[0042]3.根据权利要求1所述的包括混合装置的圆柱形的多床式催化反应器，其中，所述收集部、所述混合部和所述排放部设置在所述反应器的圆形横截面积的三分之一中心的外部，优选设置在所述反应器的圆形横截面积的二分之一中心的外部。
[0043]4.根据前述任一权利要求所述的包括混合装置的圆柱形的多床式催化反应器，其中，所述收集装置、所述混合装置和所述排放装置包括多个通道(07)，所述通道包括将所述反应器的圆形横截面的一部分与另一部分水平分隔开、或将一部分与中心分隔开的多个圆弧分隔壁(08)。
[0044]5.根据前述任一特征所述的包括混合装置的圆柱形的多床式催化反应器，其中，所述收集装置具有一个入口(09)，用于收集来自上游催化床的流体。
[0045]6.根据前述任一特征所述的包括混合装置的圆柱形的多床式催化反应器，其中，所述混合装置还包括骤冷入口，用于将骤冷流体添加到收集的流体，所述骤冷入口设置在所述收集部中。
[0046]7.根据前述任一特征所述的包括混合装置的圆柱形的多床式催化反应器，其中，所述收集部相对于所述排放部设置在所述反应器的上游轴向级(level，高度)。
[0047]8.根据特征1-6中任一项所述的包括混合装置的圆柱形的多床式催化反应器，其中，所述收集部相对于所述混合部设置在所述反应器