Реактор для автотермического крекинга

007370 Настоящее изобретение относится к реактору, предназначенному для получения олефинов методом автотермического крекинга. Автотермический крекинг широко используют при получении олефинов. Такой способ описан, например, в ЕР-А-0332289. В соответствии с этим способом углеводород и кислородсодержащий газ вводят в контакт с катализатором, который способен поддерживать горение за пределом воспламеняемости горючей смеси. Тепло от частичного сгорания углеводорода используется для дегидрогенизации исходного углеводорода в олефины. При автотермическом крекинг-процессе углеводород и кислородсодержащий газ необходимо равномерно перемешивать и подогревать до контакта с катализатором. Такое перемешивание углеводорода и кислородсодержащего газа и их подогрев представляют собой определенную проблему, связанную с возможностью их воспламенения, особенно при повышенном давлении. Поэтому время с момента формирования смеси горячих газообразных реагентов до ее контакта с катализатором должно быть минимальным. В настоящем изобретении предлагается реактор, в котором газообразные реагенты предварительно нагреваются отдельно до их перемешивания, а затем попадают в зону реакции в равномерно распределенном состоянии, которое позволяет вести автотермический крекинг при любом необходимом давлении. В соответствии с этим в настоящем изобретении предлагается реактор для проведения взаимодействия первого газообразного реагента со вторым газообразным реагентом с получением газообразного продукта реакции, содержащий по меньшей мере одно первое устройство для подачи первого газообразного реагента, по меньшей мере одно второе устройство для подачи второго газообразного реагента, зону сопротивления и зону реакции, предпочтительно с катализатором, при этом первое устройство подачи содержит множество первых выходных каналов для подачи первого газообразного реагента, а второе устройство подачи содержит множество вторых выходных каналов для подачи второго газообразного реагента, зона сопротивления, которая является пористой, расположена по ходу потока первого и второго газообразных реагентов после первого и второго устройств подачи газообразных реагентов и сообщается с ними, зона реакции расположена по ходу потока первого и второго газообразных реагентов после зоны сопротивления и сообщается с ней, а первое и второе устройства подачи расположены таким образом, что потоки первого и второго газообразных реагентов движутся при смешивании по существу параллельно и перемешиваются до попадания в зону сопротивления. Первое устройство подачи содержит предпочтительно по меньшей мере один первый входной канал для подачи первого газообразного реагента по меньшей мере в один первый коллектор и множество первых выходных каналов из первого коллектора для выхода первого газообразного реагента из первого коллектора, а второе устройство подачи содержит по меньшей мере один второй входной канал для подачи второго газообразного реагента по меньшей мере в один второй коллектор и множество вторых выходных каналов из второго коллектора для выхода второго газообразного реагента из второго коллектора. Предлагаемый в изобретении реактор содержит по меньшей мере 100, предпочтительно 500, наиболее предпочтительно 1000, первых и вторых выходных каналов на один квадратный метр поперечного сечения зоны реакции. Первое и второе устройства подачи расположены таким образом, что перемешиваемые потоки первого и второго газообразных реагентов движутся по существу параллельно. Сказанное означает, что при перемешивании потоки первого и второго газообразных реагентов движутся по существу в одном и том же, а не в противоположном осевом направлении и не по касательной друг к другу. Перемешивание газов при "параллельном" движении по сравнению, например, с движением по касательной уменьшает турбулентность в зоне первого контакта газов (где процесс перемешивания еще не закончился, и состав находящихся в этой зоне газов может существенно меняться). Турбулентность может увеличить время пребывания перемешанных газов в реакторе и повышает вероятность их воспламенения. В некоторых случаях перемешивание газов, движущихся перпендикулярно друг к другу, приводит к образованию в зоне первого контакта газов областей с низкой скоростью потока или даже застойных областей, в которых находятся легко воспламеняемые смеси газов. Предлагаемое в изобретении перемешивание "параллельных" потоков газов уменьшает возможность образования областей с низкой скоростью потока газообразной смеси и, как следствие, снижает вероятность воспламенения газов. В первом варианте осуществления настоящего изобретения для перемешивания газообразных реагентов используют расположенные одно в другом устройства подачи, при этом по меньшей мере часть внутреннего устройства подачи имеет соответствующие отверстия, через которые проходит один газообразный реагент, вступающий затем в контакт с другим газообразным реагентом. В первом варианте осуществления настоящего изобретения в нем предпочтительно предлагается реактор, в котором первое устройство подачи содержит по меньшей мере один первый входной канал для подачи первого газообразного реагента по меньшей мере в один первый коллектор и множество инжекторных трубок, выходящих из первого коллектора, а второе устройство подачи содержит по меньшей-1 007370 мере один второй входной канал для подачи второго газообразного реагента по меньшей мере в один второй коллектор и множество каналов, выходящих из второго коллектора, который по ходу потока первого реагента расположен за первым коллектором, при этом зона сопротивления, которая является пористой, расположена по ходу потока первого и второго газообразных реагентов за вторым коллектором и сообщается с каналами, выходящими из второго коллектора, зона реакции расположена по ходу потока первого и второго газообразных реагентов за зоной сопротивления и сообщается с ней, каждый канал имеет верхний конец, выходящий из второго коллектора, и нижний конец, сообщающийся с зоной сопротивления, а инжекторные трубки, выходящие из первого коллектора, проходят через второй коллектор и входят в осевом направлении в верхние концы соответствующих каналов. Реактор, предлагаемый в первом варианте осуществления изобретения, предпочтительно имеет первую зону охлаждения, в которой происходит охлаждение нижних концов множества каналов, выходящих из второго коллектора. Такое охлаждение нижних концов каналов, выходящих из второго коллектора, препятствует возможному взаимодействию газообразных реагентов до попадания их в зону реакции. Кроме того, реактор, предлагаемый в первом варианте осуществления изобретения, имеет расположенную после зоны реакции вторую зону охлаждения, в которой происходит охлаждение газообразных продуктов реакции. В этом варианте осуществления изобретения первый коллектор выполнен в виде первой камеры, а второй коллектор - в виде второй камеры, а выходящие из первой камеры инжекторные трубки, которые имеют достаточно большую длину, проходят через вторую камеру и входят в верхние концы множества каналов, выходящих из второго коллектора. В принципе первая и вторая камеры могут иметь любой объем. Однако по соображениям безопасности в первом варианте осуществления изобретения эти камеры имеют сравнительно небольшой объем. Обычно при диаметре реактора, равном 600 мм, объем первой камеры составляет 5-100 л, предпочтительно 10-40 л, более предпочтительно 15-25 л, в частности 22 л. Объем первой и второй камер прямо пропорционально зависит от площади поперечного сечения реактора (т.е. от квадрата диаметра). Обычно при диаметре реактора, равном 600 мм, объем второй камеры составляет 20-200 л, предпочтительно 30-100 л, более предпочтительно 40-80 л, в частности 50 л. В первом варианте осуществления изобретения реактор имеет равное количество каналов и инжекторных трубок, каждая из которых входит в соответствующий канал. Реактор имеет по меньшей мере 100, предпочтительно 500, наиболее предпочтительно 1000 инжекторных трубок на каждый квадратный метр поперечного сечения зоны реакции. Наружный диаметр инжекторных трубок, которые должны входить в каналы, должен быть, как очевидно, меньше внутреннего диаметра каналов. Наружный диаметр инжекторных трубок в принципе может быть любым, однако обычно он составляет от 2 до 5 мм, в частности 4 мм. Инжекторные трубки,которые должны проходить через вторую камеру, имеют достаточно большую длину (обычно более 170 мм). Первый газообразный реагент выходит через расположенное на удаленном от коллектора конце множества инжекторных трубок соответствующее отверстие, предпочтительно в форме сопла, диаметр которого меньше наружного диаметра инжекторной трубки и предпочтительно составляет от 0,5 до 3,0 мм, например, от 1,0 до 2,0 мм. Более предпочтительно, когда на конце имеется сопло, диаметр которого предпочтительно меньше внутреннего диаметра инжекторной трубки, благодаря чему образуется сужение, которое способствует равномерной подаче из всех инжекторных трубок без значительного падения давления, что имело бы место в случае, если бы внутренний диаметр инжекторной трубки был бы сужен на значительной длине. Обычно внутренний диаметр каналов составляет от 1 до 10 мм, предпочтительно от 2 до 8 мм, в частности 7 мм, а их длина составляет от 50 до 500 мм, предпочтительно от 100 до 300 мм, в частности 210 мм. Каналы могут располагаться симметрично в поперечном сечении, например, по треугольной или квадратной схеме. Отношение внутреннего диаметра каналов к диаметру выходного отверстия инжекторных трубок или сопла составляет от 2:1 до 10:1, в частности от 3:1 до 5:1. В том месте, где инжекторные трубки первого устройства подачи проходят через коллектор второго устройства подачи, каждую инжекторную трубку можно пропустить через наружную трубу (охватываемая которой инжекторная трубка образует, таким образом, внутреннюю трубу). Наружная труба служит термоизоляций и защищает первый газообразный реагент от нагревания вторым газообразным реагентом, температура которого может быть выше температуры первого реагента (проходящего по внутренней трубе). В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения также используют ограничители расхода, которые устанавливают между наружной поверхностью инжекторных трубок и внутренней поверхностью каналов в том месте, где инжекторные трубки входят в верхние концы каналов (т.е. рядом со вторым коллектором). Такие ограничители расхода можно установить на инжекторных трубках и/или в каналах, и они способствуют равномерной подаче второго газообразного реагента в каждый канал. Огра-2 007370 ничители расхода должны быть расположены достаточно далеко от выходных отверстий первых инжекторных трубок таким образом, чтобы скорость второго газообразного реагента (достигающая максимума в зоне дросселирования) снижалась до начала его перемешивания с первым газообразным реагентом. Перепад давления в ограничителях расхода должен быть соизмерим с перепадом давления первого газообразного реагента, проходящего через сопла или другие дросселирующие устройства, расположенные на концах инжекторных трубок (1 бар и 0,5 бара соответственно). В этом случае соотношение реагентов,поступающих в зону реакции, будет приблизительно одинаковым даже при небольших колебаниях давлений в зоне реакции или небольшом изменении расхода реагентов. Для достижения оптимальной производительности диаметры сопла и ограничители потока второго газообразного реагента должны быть такими, чтобы концентрация газообразной смеси в зоне реакции не менялась больше, чем на 5%. Обычно инжекторные трубки входят в каналы в осевом направлении на 5-40 мм, предпочтительно на 10-30 мм, наиболее предпочтительно на 15-25 мм, в частности на 20 мм, их длины. При наличии в реакторе, выполненном по первому варианту, первой зоны охлаждения охлаждение в ней осуществляется в результате контакта охлаждающей жидкости с внешней поверхностью нижних концов каналов. Обычно охлаждающая жидкость смачивает от 10 до 20% площади внешней поверхности каналов. Во втором варианте осуществления изобретения перемешивание реагентов осуществляется с помощью первого устройства подачи, которое содержит по меньшей мере один первый входной канал для подачи первого газообразного реагента по меньшей мере в один первый коллектор и множество выходящих из первого коллектора первых инжекторных трубок, второго устройства подачи, которое содержит по меньшей мере один второй входной канал для подачи второго газообразного реагента по меньшей мере в один второй коллектор и множество выходящих из второго коллектора вторых инжекторных трубок, каждая из которых имеет расположенное на удаленном от коллектора конце выходное устройство,выполненное в виде отверстия с площадью поперечного сечения, не превышающей 1 мм 2, при этом выходы из первых и вторых инжекторных трубок расположены в смешанном порядке. Такое расположение выходов инжекторных трубок означает, что выходы из первых инжекторных трубок расположены между выходами из вторых инжекторных трубок, а выходы из вторых инжекторных трубок расположены между выходами из первых инжекторных трубок. Так, например, в том месте, где количество первых инжекторных трубок больше количества вторых инжекторных трубок, выходы из вторых инжекторных трубок будут располагаться между выходами из первых инжекторных трубок, при оптимальном расположении которых рядом с выходом каждой второй инжекторной трубки находится по меньшей мере один выход из первой инжекторной трубки. Общее количество первых и вторых инжекторных трубок в предлагаемом в изобретении реакторе составляет по меньшей мере 10000 на каждый квадратный метр. Такое количество трубок обеспечивает быстрое перемешивание реагентов на выходе из трубок. Во втором варианте осуществления изобретения для оптимальной подачи первого и второго газообразных реагентов в зону сопротивления выходы из инжекторных трубок располагают по существу в одной плоскости. Выходы из первых и/или вторых инжекторных трубок в этом варианте осуществления изобретения могут быть расположены симметрично, например, по треугольной, квадратной, прямоугольной или шестиугольной схеме. В этом втором варианте осуществления изобретения выходы инжекторных трубок могут иметь в поперечном сечении различную форму, например, треугольную, прямоугольную, квадратную, шестиугольную, D-образную, овальную или круглую. Чем больше количество трубок и меньше поперечное сечение их выходных отверстий, тем быстрее происходит перемешивание газов. В предпочтительном втором варианте осуществления изобретения каждая инжекторная трубка имеет на удаленном от коллектора конце выходное отверстие, поперечное сечение которого составляет 0,5 мм 2 или менее. В более предпочтительном варианте площадь поперечного сечения выходного отверстия составляет 0,2 мм 2 или менее, например 0,1 мм 2 или менее. Минимальное значение площади поперечного сечения составляет 0,004 мм 2. Выходы инжекторных трубок для одного реагента могут иметь разную форму и размеры, но предпочтительно они должны быть одинаковыми. Аналогичным образом выходы для второго газообразного реагента могут быть такими же по размерам и форме, что и выходы для первого газообразного реагента,или могут отличаться от них. Наиболее предпочтительной формой выходного отверстия является D-образная форма с поперечным сечением от 0,01 до 0,05 мм 2. Предлагаемый во втором варианте осуществления изобретения реактор может иметь равное количество первых и вторых инжекторных трубок, предназначенных для подачи соответственно первого и второго газообразных реагентов. При этом, однако, количество инжекторных трубок, предназначенных для подачи разных реагентов, может быть разным, например, количество инжекторных трубок для подачи каждого газообразного реагента может быть пропорционально расходу каждого газообразного реа-3 007370 гента. Соотношение между количеством трубок не имеет принципиального значения, поскольку, например, скорости первого и второго газообразных реагентов, выходящих из соответствующих инжекторных трубок, могут быть и обычно являются разными. Так, в частности, использование различных скоростей потока первого и второго газообразных реагентов обеспечивает возможность при фиксированном количестве инжекторных трубок для каждого реагента работать с разным соотношением расходов первого и второго газообразных реагентов. Предпочтительно один из реагентов, в частности, реагент с меньшей молекулярной массой, имеет на выходе из одной группы инжекторных трубок большую скорость, чем другой реагент. Размеры и количество инжекторных трубок для одного реагента можно выбрать с таким расчетом, чтобы отношение выходных скоростей реагентов составляло по меньшей мере 10:1, при этом, например, выходная скорость одного реагента может быть равна по меньшей мере 100 м/с, а выходная скорость другого реагента при соответствующем количестве и размере инжекторных трубок для другого реагента может не превышать 10 м/с. Средняя скорость общего потока реагентов на выходе из инжекторных трубок может составлять приблизительно 3 м/с. При уменьшении площади поперечного сечения выходных трубок увеличивается количество первых и вторых инжекторных трубок на единицу площади поперечного сечения зоны реакции. Во втором варианте осуществления изобретения реактор может иметь по меньшей мере 100000 инжекторных трубок, например, по меньшей мере 1000000, в частности 4000000, инжекторных трубок (суммарно первых и вторых инжекторных трубок) на каждый квадратный метр площади поперечного сечения зоны реакции. При уменьшении площади поперечного сечения выходных отверстий выходных трубок и увеличении количества первых и вторых инжекторных трубок расстояние между выходами соответственно уменьшается. Расстояние между соседними выходами обычно не превышает 2000 мкм, например, составляет, 1000 мкм, предпочтительно от 100 до 500 мкм. Расстояние между соседними трубками предпочтительно должно быть приблизительно таким же, что и между выходами, например, от половины до удвоенного максимального размера выходного отверстия. В реакторе, предлагаемом во втором варианте осуществления изобретения, быстрое перемешивание первого и второго газообразных реагентов осуществляется за счет "смешанного" расположения первых и вторых инжекторных трубок с относительно небольшими отверстиями для выхода соответственно первого и второго газообразных реагентов. Обычно при "смешанном" расположении первых и вторых инжекторных трубок с выходными отверстиями с площадью поперечного сечения, не превышающей 0,5 мм 2, адекватное перемешивание происходит на расстоянии менее 5 мм от выходов инжекторных трубок,что обеспечивает эффективное перемешивание реагентов и их попадание в зоны сопротивления в ограниченном пространстве и, следовательно, за короткое время. Реактор, предлагаемый во втором варианте осуществления изобретения, обычно имеет расположенную после зоны реакции зону охлаждения, в которой происходит охлаждение газообразных продуктов реакции. В реакторе, предлагаемом во втором варианте осуществления изобретения, первый коллектор выполнен в виде первой камеры, а второй коллектор - в виде второй камеры, из которых первый и второй газообразные реагенты попадают во множество первых и вторых инжекторных трубок. Инжекторные трубки с площадью поперечного сечения выходных отверстии, не превышающей 1 мм 2, предпочтительно выполнять в виде каналов в диффузионно-соединенном блоке. Диффузионно-соединенные блоки, изготовленные путем диффузионного соединения многих слоев травленых металлических пластин, широко используются в теплообменниках и описаны, например, в "Industrial MicroChannel Devices - Where are wetoday", Pua L.M и Rumbold S.O., материалы Первой международной конференции по микроканалам и миниканалам (First International Conferences on Microchannels and Minichannels), Рочестер, шт. Нью-Йорк,апрель 2003 г. Использование методов диффузионного соединения в предлагаемом в изобретении реакторе позволяет получить множество каналов, соединяющих первую и вторую камеры с соответствующим множеством первых и вторых выходов, расположенных в "смешанном" порядке, которым отличается второй вариант осуществления настоящего изобретения. Аналогично первому варианту объем первой и второй камер не имеют принципиального значения,однако по соображениям безопасности эти камеры во втором варианте осуществления изобретения имеют сравнительно небольшой объем. После перемешивания реагентов предлагаемым в изобретении способом в реакторе, выполненном по первому либо второму варианту, или же иным путем перемешанные первый и второй газообразные реагенты попадают в зону сопротивления, расположенную по ходу потока реагентов за первым и вторым устройствами подачи. Зона сопротивления имеет пористую структуру. Проницаемость пористой зоны сопротивления обеспечивает дисперсию текучих реагентов при их прохождении через нее. Текучие реагенты проходят через сеть каналов как в поперечном, так и в осевом направлении (осевое направление является основ-4 007370 ным направлением движения реагентов через зону сопротивления) и выходят из зоны сопротивления в виде потока, равномерно распределенного по всей площади поперечного сечения зоны сопротивления. Зона сопротивления предпочтительно должна быть проницаемой как в поперечном, так и в осевом направлении. Проницаемость зоны сопротивления более предпочтительно должна быть по существу одинаковой в любом направлении, например, проницаемость в одном из направлений может превышать проницаемость в другом из направлений в 0,2-5 раз. Методы определения проницаемости пористых сред хорошо известны. Градиент давления, т.е. перепад давления на единицу длины зоны сопротивления, можно определить как произведение инерционного коэффициента сопротивления и динамического давления. Динамическое давление имеет размерность давления и равняется половине произведения вязкости жидкости и квадратного корня из приведенной скорости. Инерционный коэффициент сопротивления имеет размерность, обратную длине. Обычно зона сопротивления имеет средний инерционный коэффициент сопротивления (т.е. значение,усредненное по всем направлениям) порядка 500-10000 м-1, предпочтительно от 2000 до 4000 м-1, преимущественно от 2500 до 3500 м-1, например 3250 м-1. Зона сопротивления может быть образована металлом с пористой структурой, предпочтительно,однако, использовать в этих целях пористый неметаллический материала, например, керамический материал. В качестве примера пригодных для применения с этой целью керамических материалов можно назвать алюмосиликат лития (АСЛ), оксид алюминия (-Al2O3), стабилизированный оксидом иттрия диоксид циркония, оксид алюминия-титанат, ниаскон и цирконилфосфат кальция. Предпочтительным пористым материалом является -оксид алюминия. Расстояние от зоны сопротивления до нижних концов каналов в первом варианте осуществления изобретения или от выходных концов труб во втором варианте предпочтительно не превышает 20 мм,более предпочтительно составляет от 1 до 10 мм, наиболее предпочтительно составляет от 1,5 до 5 мм,например, составляет 2 мм. При использовании в зоне реакции катализатора на носителе предпочтительно, чтобы пористый материал, образующий зону сопротивления, был таким же, что и пористый материал носителя катализатора. Пористый материал можно использовать в виде шариков, гранулятов иной формы или вспененной керамики. Катализатор в зоне реакции может иметь носитель в виде монолита с непрерывной многоканальной структурой. В пористом материале зоны сопротивления по меньшей мере 70%, предпочтительно 80%, преимущественно 90%, пор должны иметь ширину меньше 5,0 мм, например от 0,1 до 3,0 мм, предпочтительно от 0,2 до 2,0 мм, наиболее предпочтительно от 0,5 до 1,5 мм. Обычно материал зоны сопротивления имеет на одном кв. дюйме 10-60 пор, предпочтительно 20-50 пор, наиболее предпочтительно 30-45 пор. Глубина (высота) зоны сопротивления обычно составляет от 5 до 100 мм, предпочтительно от 10 до 50 мм. Глубина (высота) зоны реакции обычно составляет от 10 до 200 мм, предпочтительно от 20 до 100 мм, например, 60 мм. Предпочтительно в зоне реакции находится катализатор.(Глубину зон сопротивления и реакции измеряют в направлении потока газовых реагентов. Глубина зоны сопротивления и зоны реакции зависит по существу только от расхода реагентов, поскольку именно от расхода реагентов зависит время пребывания реагентов в этих зонах, а другие размеры, измеряемые в направлении потока, практически не зависят от размера поперечного сечения реактора). В качестве катализатора обычно используют металл платиновой группы на соответствующем носителе. Предпочтительно использовать платину или палладий либо их смеси. Из всего многообразия материалов носителей предпочтительно использовать оксид алюминия. В качестве носителей можно использовать шарики, грануляты иной формы или вспененную керамику. Предпочтительно использовать носитель в виде монолита, который представляет собой непрерывную многоканальную металлическую структуру, часто напоминающую пчелиные соты. Предпочтительным носителем для каталитически активных металлов является -оксид алюминия. Смесь платины и палладия осаждают на носителе известными методами. Полученную структуру перед использованием в реакторе подвергают термообработке при 1200 С. На носителе можно также иметь осажденные на нем промоторы катализатора. В качестве таких промоторов можно использовать медь и олово. Катализатор обычно удерживают в определенной зоне реактора с помощью соответствующего устройства, например, каталитической корзины. Во избежание прохода газа в обход катализатора между держателем и катализатором пространство между катализатором и держателем заполняют соответствующим уплотнительным материалом. В качестве такого уплотнительного материала можно использовать искусственную минеральную вату, например, керамическую вату, которую можно обернуть вокруг расположенного в держателе катализатора. Кроме того, для повышения герметичности на края катализатора можно нанести покрытие из материала основного носителя, например, оксида алюминия. Для охлаждения газообразных продуктов реакции в предлагаемом в изобретении реакторе можно предусмотреть зону охлаждения, расположенную по ходу потока газа за зоной реакции. Для охлаждения-5 007370 продуктов реакции можно использовать одно или несколько сопел, инжектирующих конденсат в отбираемые из зоны реакции продукты реакции. Первый и второй коллекторы, инжекторные трубки, каналы (при их наличии), корпус зоны сопротивления и реакции предпочтительно изготавливать из металла, например, из стали. При использовании в качестве одного из реагентов чистого кислорода для изготовления всех деталей реактора, которые могут контактировать с кислородом, следует использовать сплавы, стойкие к реакции окисления, или нанести на них соответствующее покрытие из таких сплавов. Вероятность возникновения реакции окисления возрастает с увеличением температуры и/или скорости кислорода. В качестве стойкого к реакции окисления материала можно использовать монель. Для изготовления деталей, находящихся по ходу потока непосредственно за зоной реакции в том месте, где температура продуктов реакции очень высока, предпочтительно использовать высоколегированные никелевые сплавы, такие, как инконель, инколой, хастеллой или параллой. Изготавливать из таких материалов имеющие необходимую форму детали можно литьем, центробежным литьем, ковкой,обработкой резанием и сваркой. Предлагаемый в изобретении реактор может иметь выполненный в виде гильзы тепловой экран,снижающий напряжения, возникающие в реакторе непосредственно за зоной реакции. Тепловые напряжения обычно возникают при быстром изменении (увеличении или уменьшении) температуры внутри реактора, например, при пуске или остановке. Внутренняя поверхность стенок реактора при этом нагревается или охлаждается быстрее наружной поверхности, и поэтому в стенке (которая должна иметь относительно большую толщину, рассчитанную на разность давлений внутри и снаружи реактора) возникают значительные тепловые напряжения. Использование тонкой гильзы, изготовленной из такого же материала, что и корпус, снижает колебания температуры внутренней поверхности стенки и, следовательно,уменьшает возникающие в ней тепловые напряжения. Предлагаемый в изобретении реактор предпочтительно используют для частичного окисления газообразного сырья. При этом первым газообразным реагентом предпочтительно является кислородсодержащий газ, а вторым - газообразный парафиновый углеводород. В настоящем изобретении предлагается способ получения моноолефинов с использованием описанного выше реактора. В соответствии с этим предлагаемый в изобретении способ получения моноолефина в реакторе,выполненном по первому варианту, заключается в том, что кислородсодержащий газ подают в первый коллектор и нагнетают его через множество инжекторных трубок во множество каналов, подают газообразный парафиновый углеводород через второй коллектор во множество каналов, в которых он движется параллельно с кислородсодержащим газом и смешивается с ним, полученную смесь газов подают в зону реакции через пористую зону сопротивления и путем частичного сгорания смеси газов в зоне реакции, предпочтительно в присутствии катализатора, который способен поддерживать горение за пределом воспламеняемости горючей смеси, получают моноолефин. Предлагаемый в изобретении способ получения моноолефина в реакторе, выполненном по второму варианту, заключается в том, что кислородсодержащий газ подают по меньшей мере из одного первого входного канала через по меньшей мере один первый коллектор во множество первых инжекторных трубок, газообразный парафиновый углеводород подают по меньшей мере из одного второго входного канала через по меньшей мере один второй коллектор во множество вторых инжекторных трубок, при этом каждая инжекторная трубка имеет расположенное на дальнем от коллектора конце выходное отверстие с площадью поперечного сечения не более 1 мм 2, а выходы из первых и вторых инжекторных трубок расположены близко друг к другу в смешанном порядке, полученную смесь газов подают в зону реакции через пористую зону сопротивления и в результате неполного сжигания смеси газов в зоне реакции,предпочтительно в присутствии катализатора, который способен поддерживать горение за пределом воспламеняемости горючей смеси, получают моноолефин. Предпочтительные способы получения моноолефина основаны на использовании реакторов с указанными выше предпочтительными оптимальными характеристиками. Таким образом, например, для получения моноолефина в реакторе, выполненном по второму варианту, предпочтительно использовать реактор, в котором каждая инжекторная трубка имеет расположенное на дальнем от коллектора конце выходное отверстие с площадью поперечного сечения не более 0,5 мм 2. Более предпочтительно использовать инжекторные трубки, в которых площадь поперечного сечения выходных отверстий не превышает 0,2 мм 2, например составляет 0,1 мм 2 или менее. Моноолефин обычно получают из сырья, содержащего газообразный парафиновый углеводород, такой как этан, пропан или бутан. Парафиновый углеводород может быть практически чистым или может представлять собой смесь с другими углеводородами и возможно иными материалами, например, метаном, азотом, угарным газом, углекислым газом, паром или водородом. Для получения моноолефина можно также использовать содержащую парафиновый углеводород фракцию, такую как бензино-лигроиновая фракция, газойль, вакуумный газойль или их смеси. Для получения моноолефинов можно также использовать в качестве исходного сырья смесь газообразных парафиновых углеводородов, состоящую в основном из этана и полученную при отделении метана-6 007370 от природного газа. Предпочтительным сырьем для получения моноолефинов являются парафиновые углеводороды, содержащие главным образом этан, который обеспечивает получение конечного продукта, содержащего преимущественно этилен в качестве моноолефина. В качестве кислородсодержащего газа можно использовать либо кислород, либо воздух. Предпочтительно использовать кислород, необязательно разбавленный инертным газом, например, азотом. Соотношение между газообразным парафиновым углеводородом и кислородсодержащей смесью газов обычно в 5-20 раз превышает стехиометрическое соотношение между углеводородом и кислородсодержащим газом, при котором происходит полное сгорание углеводородов до углекислого газа и воды. Оптимальное соотношение между газообразным парафиновым углеводородом и кислородсодержащей смесью газов в 5-10 раз превышает стехиометрическое. Предлагаемый в изобретении реактор может работать при любом давлении от 0-100 бар, предпочтительно, однако, чтобы он работал при повышенном давлении. Избыточное давление в первом и втором впускных каналах должно составлять предпочтительно от 10 до 50 бар, более предпочтительно от 20 до 40 бар, преимущественно от 25 до 35 бар, например 30 бар. Кислородсодержащий газ можно подавать в реактор при нормальной температуре, но обычно его подогревают до 50-150 С, предпочтительно до 80-120 С, например, до 100 С. Кислородсодержащий газ,который нагнетают в каналы, выходит из множества инжекторных трубок со скоростью, предотвращающей возможность возникновения устойчивого пламени на выходе из инжекторных трубок. В первом варианте выполнения предлагаемого в изобретении реактора на концах инжекторных трубок расположены соответствующие сопла, увеличивающие скорость газа на выходе из трубок. Скорость на выходе из инжекторных трубок обычно превышает 30 м/с, предпочтительно превышает 50 м/с, преимущественно превышает 70 м/с. Газообразный парафиновый углеводород, обычно подогретый до 100-400 С, предпочтительно до 150-350 С, например, до 300 С, проходит в каналы или выходит из множества вторых инжекторных трубок, в которых он равномерно перемешивается с кислородсодержащим газом. Газообразный парафиновый углеводород входит в каналы или выходит из множества вторых инжекторных трубок со скоростью,обычно превышающей 5 м/с, предпочтительно превышающей 15 м/с, преимущественно превышающей 20 м/с. В первом варианте осуществления изобретения отношение скорости кислородсодержащего газа,выходящего из инжекторных трубок, к скорости газообразного парафинового углеводорода, поступающего в канал, составляет по меньшей мере 1,5:1, предпочтительно по меньшей мере 3:1, наиболее предпочтительно максимум 6:1, например, 4:1. Такое соотношение скоростей обеспечивает быстрое перемешивание газов. Во втором варианте осуществления изобретения отношение скорости выходящего из первых инжекторных трубок кислородсодержащего газа к скорости выходящего из вторых инжекторных трубок газообразного парафинового углеводорода, которое зависит от соотношения количества первых и вторых инжекторных трубок, соотношения их размеров и необходимого соотношения расхода кислорода и парафинового углеводорода, составляет по меньшей мере 0,1:1, предпочтительно по меньшей мере 1:1,наиболее предпочтительно по меньшей мере 5:1. Обычно скорость кислородсодержащего газа на выходе из инжекторных трубок составляет по меньшей мере 50 м/с, предпочтительно по меньшей мере 100 м/с. Размеры и количество инжекторных трубок для подачи кислородсодержащего газа можно выбирать с таким расчетом, чтобы скорость газа на выходе из трубок составляла по меньшей мере 100 м/с, а количество и размеры инжекторных трубок для подачи газообразного парафинового углеводорода можно выбирать с таким расчетом, чтобы скорость газа на выходе была меньше 10 м/с, при этом средняя скорость потока смешанных газов на выходе из инжекторных трубок может составлять порядка 3 м/с. Обычно температура смеси газов составляет от 100 до 400 С, предпочтительно от 100 до 300 С, например 200 С. Помимо газообразных парафиновых углеводородов в каналы или вторые инжекторные трубки могут попадать и другие газы, такие как водород, угарный и/или углекислый газ. В первом варианте осуществления изобретения смесь газов охлаждают в первой зоне охлаждения, в которой хладагент, например, воду, пропускают вокруг наружной поверхности нижних концов каналов. При образовании на выходе из каналов устойчивого пламени охлаждение нижних концов каналов препятствует местному нагреву каналов и снижает вероятность обратного распространения пламени. Температура хладагента обычно составляет от 20 до 200 С, предпочтительно от 80 до 120 С, например 100 С. Расход хладагента выбирают с таким расчетом, чтобы его температура возрастала не больше чем на 100 С, предпочтительно меньше чем на 50 С, наиболее предпочтительно меньше чем на 30 С. В первой зоне охлаждения температура смеси газов снижается по меньшей мере на 10 С, предпочтительно на 20 С, наиболее предпочтительно на 30 С. В обоих вариантах осуществления изобретения средняя по поперечному сечению скорость смеси газов на входе в зону сопротивления составляет от 1,0 до 10,0 м/с, предпочтительно от 2,0 до 6,0 м/с,наиболее предпочтительно от 2,5 до 3,5 м/с.-7 007370 Скорость смеси газов на входе в зону реакции составляет обычно от 1,0 до 10,0 м/с, предпочтительно от 2,0 до 6,0 м/с, наиболее предпочтительно от 2,5 до 3,5 м/с. Перепад давления в зоне сопротивления составляет обычно от 0,01 до 0,2 бара, предпочтительно от 0,05 до 0,1 бара, например, 0,08 бара. Температура в зоне реакции обычно превышает 500 С, например превышает 650 С, обычно превышает 750 С, предпочтительно превышает 800 С. Верхний предел температуры целесообразно ограничивать величиной в 1200 С, например 1100 С, предпочтительно 1000 С. Продукты реакции выходят из зоны реакции с температурой более 800 С, например более 900 С,при избыточном давлении от 10 до 50 бар, предпочтительно от 20 до 40 бар, преимущественно от 25 до 35 бар, например, при избыточном давлении 30 бар. Продукты реакции предпочтительно достаточно быстро охлаждать в зоне охлаждения. Быстрое охлаждение продуктов реакции замедляет скорость реакции в потоке газообразного продукта, предотвращает возникновение побочных реакций и обеспечивает высокий выход олефинов. Для охлаждения потока газообразного продукта реакции предпочтительно использовать конденсат,впрыскиваемый в поток газообразного продукта в большом количестве точек. В качестве конденсата можно использовать газ или жидкость. В качестве газообразного конденсата предпочтительно использовать инертный газ. Предпочтительно в качестве конденсата использовать жидкость, например, воду. При впрыске конденсата при высоком давлении и высокой температуре большая часть конденсата мгновенно испаряется при давлении в реакторе и обеспечивает быстрое падение температуры потока газообразного продукта реакции. Поэтому конденсат, например, воду, обычно впрыскивают при давлении, превышающем давление в потоке газообразного продукта реакции, например, при избыточном давлении 100 бар, и при температуре от 100 до 400 С, предпочтительно от 200 до 350 С, например, при температуре 300 С. Температура потока газообразного продукта реакции предпочтительно должна падать до 800 С,предпочтительно до 600 С, в течение 60 мс, предпочтительно в течение 40 мс, преимущественно в течение 20 мс, после выхода продукта реакции из зоны реакции. Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано на фиг. 1 - первый вариант выполнения реактора, предлагаемого в настоящем изобретении,на фиг. 2 а - схематичное изображение участка предлагаемого во втором варианте осуществления изобретения реактора со смешанным расположением первых и вторых инжекторных трубок и на фиг. 2 б - схематичное изображение в виде сбоку реактора, предлагаемого во втором варианте осуществления изобретения. На фиг. 1 показан первый входной патрубок (1), через который кислородсодержащий газ подают в первую камеру (2), из которой он попадает во множество инжекторных трубок (3). Газообразный парафиновый углеводород через второй входной патрубок (4) подают во вторую камеру (5), из которой он попадает во множество каналов (6). Кислородсодержащий газ нагнетают через инжекторные трубки (3) в каналы (6), в которых он смешивается с парафиновым углеводородом. Образующаяся смесь газов проходит через зону (7) сопротивления, в которой происходит снижение скорости газов, и равномерно попадает в зону (8) реакции, в которой находится катализатор, способный поддерживать горение смеси за пределом воспламеняемости горючей смеси. В зоне (8) реакции из газообразных реагентов получают поток содержащего олефины продукта реакции. До попадания в зону сопротивления (7) смесь газов проходит через первую зону охлаждения (9), в которой в результате охлаждения нижних концов каналов ее температура снижается. Полученный продукт реакции, содержащий олефины, проходит зону (10) охлаждения, в которой он охлаждается до отбора из реактора. На фиг. 2 а показана группа первых инжекторных трубок (23), расположенных по треугольной схеме и изображенных в виде светлых кружков. Выходы из первых инжекторных трубок расположены между множеством выходов из вторых инжекторных трубок (26), которые расположены по квадратной схеме. Во всем реакторе (на чертеже показана только часть инжекторных трубок) количество вторых инжекторных трубок примерно вдвое превышает количество первых инжекторных трубок. На фиг. 2 б показан поток кислородсодержащего газа, который из первой камеры (22) попадает во множество первых инжекторных трубок (23). Газообразный парафиновый углеводород из второй камеры(25) попадает во множество вторых инжекторных трубок (26). Кислородсодержащий газ и газообразный парафиновый углеводород выходят из инжекторных трубок и быстро перемешиваются. Образующаяся смесь газов проходит через зону (27) сопротивления, в которой ее скорость снижается и выравнивается, и попадает в зону (28) реакции, в которой находится катализатор, способный поддерживать горение за пределом воспламеняемости горючей смеси. В зоне (28) реакции из газообразных реагентов получают содержащий олефины продукт реакции. Содержащий олефины продукт реакции проходит через зону охлаждения (на чертежах не показано), в которой его до отбора из реактора соответствующим образом охлаждают.-8 007370 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения моноолефина взаимодействием кислородсодержащего газа с газообразным парафиновым углеводородом с использованием реактора, который содержит первое устройство подачи,имеющее множество первых выходных каналов для подачи кислородсодержащего газа, и второе устройство подачи, имеющее множество вторых выходных каналов для подачи газообразного парафинового углеводорода, зону сопротивления и зону реакции, при этом зона сопротивления, которая является пористой, расположена по ходу потока кислородсодержащего газа и газообразного парафинового углеводорода за первым и вторым устройствами подачи и сообщается с ними, зона реакции расположена по ходу потока кислородсодержащего газа и газообразного парафинового углеводорода за зоной сопротивления и сообщается с ней и первое и второе устройства подачи расположены таким образом, что потоки первого и второго газообразных реагентов движутся, по существу, параллельно и перемешиваются друг с другом до попадания в зону сопротивления, заключающийся в том, что кислородсодержащий газ подают в первое устройство подачи, а газообразный парафиновый углеводород подают во второе устройство подачи таким образом, что парафиновый углеводород движется параллельно и смешивается с кислородсодержащим газом, полученную смесь газов подают в зону реакции через пористую зону сопротивления и путем неполного сжигания газовой смеси в зоне реакции в присутствии катализатора, который способен поддерживать горение за пределом воспламеняемости горючей смеси, получают моноолефин. 2. Способ по п.1, в котором реактор содержит по меньшей мере 100, предпочтительно по меньшей мере 500, наиболее предпочтительно по меньшей мере 1000, первых и вторых выходных каналов на один квадратный метр поперечного сечения зоны реакции. 3. Способ по п.1 или 2, в котором реактор имеет расположенную по ходу потока за зоной реакции зону охлаждения, в которой поток газообразных продуктов реакции, выходящих из зоны реакции, быстро охлаждают впрыскиванием в большом количестве точек в поток газообразных продуктов конденсата,который испаряется и охлаждает поток газообразных продуктов реакции. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором температуру потока газообразных продуктов реакции, выходящих из зоны реакции, снижают до менее 800 С за 60 мс. 5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором значение среднего инерционного коэффициента градиента давления зоны сопротивления составляет от 1000 до 5000 м-1, предпочтительно от 2000 до 4000 м-1, в частности от 2500 до 3500 м-1. 6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором газообразный парафиновый углеводород представляет собой этан, пропан или бутан, необязательно в смеси с другими углеводородами или необязательно в смеси с другими материалами, например, метаном, азотом, угарным газом, углекислым газом,паром или водородом. 7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором отношение газообразного парафинового углеводорода к кислородсодержащему газу в 5-20 раз, предпочтительно в 5-10 раз, превышает стехиометрическое, при котором происходит полное сгорание смеси до углекислого газа и воды. 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором избыточное давление в первом и втором впускных патрубках составляет предпочтительно от 10 до 50 бар, наиболее предпочтительно от 20 до 40 бар, преимущественно от 25 до 35 бар. 9. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором первое устройство подачи содержит по меньшей мере один первый входной патрубок для подачи кислородсодержащего газа по меньшей мере в один первый коллектор и множество инжекторных трубок, выходящих из первого коллектора, а второе устройство подачи содержит по меньшей мере один второй входной патрубок для подачи газообразного парафинового углеводорода по меньшей мере в один второй коллектор и множество каналов, выходящих из второго коллектора, который по ходу потока кислородсодержащего газа расположен за первым коллектором, зона сопротивления расположена в направления потоков кислородсодержащего газа и газообразного парафинового углеводорода за вторым коллектором и сообщается с каналами, выходящими из второго коллектора, каждый канал имеет верхний конец, выходящий из второго коллектора, и нижний конец, сообщающийся с зоной сопротивления, и инжекторные трубки, выходящие из первого коллектора, проходят через второй коллектор и входят в осевом направлении в верхние концы соответствующих каналов, заключающийся в том, что кислородсодержащий газ подают в первый коллектор и нагнетают через множество инжекторных трубок во множество каналов, а газообразный парафиновый углеводород подают через второй коллектор во множество каналов, в которых парафиновый углеводород движется параллельно и смешивается с кислородсодержащим газом. 10. Способ по п.9, в котором реактор имеет также первую зону охлаждения, в которой происходит охлаждение нижних концов множества каналов, выходящих из второго коллектора. 11. Способ по п.9 или 10, в котором первый коллектор выполнен в виде первой камеры, а второй коллектор - в виде второй камеры и выходящие из первой камеры инжекторные трубки, имеющие достаточную длину, проходят через вторую камеру и входят в верхние концы множества каналов, выходящих из второго коллектора.-9 007370 12. Способ по любому из пп.9-11, в котором инжекторные трубки заканчиваются соплом, которое сужает поперечное сечение выходного отверстия и внутренний диаметр которого предпочтительно составляет от 0,5 до 3,0 мм, в частности от 1,0 до 2,0 мм. 13. Способ по любому из пп.9-12, в котором реактор содержит ограничители потока, расположенные между наружной поверхностью инжекторных трубок и внутренней поверхностью каналов в том месте, где инжекторные трубки входят в верхние концы каналов, или рядом с ним. 14. Способ по любому из пп.1-8, в котором первое устройство подачи содержит по меньшей мере один первый входной патрубок для подачи кислородсодержащего газа по меньшей мере в один первый коллектор и множество выходящих из первого коллектора первых инжекторных трубок для подачи кислородсодержащего газа, а второе устройство подачи содержит по меньшей мере один второй входной патрубок для подачи газообразного парафинового углеводорода по меньшей мере в один второй коллектор и множество выходящих из второго коллектора вторых инжекторных трубок для подачи газообразного парафинового углеводорода, при этом каждая из инжекторных трубок имеет расположенное на дальнем от коллектора конце выходное отверстие с площадью поперечного сечения, не превышающей 1 мм 2, а выходные отверстия первых и вторых инжекторных трубок расположены близко друг от друга в смешанном порядке, заключающийся в том, что кислородсодержащий газ подают по меньшей мере из одного первого входного канала через по меньшей мере один первый коллектор во множество первых инжекторных трубок, а газообразный парафиновый углеводород подают по меньшей мере из одного второго входного канала через по меньшей мере один второй коллектор во множество вторых инжекторных трубок таким образом, что парафиновый углеводород движется параллельно и смешивается с кислородсодержащим газом. 15. Способ по п.14, в котором реактор на каждом квадратном метре поперечного сечения имеет суммарно по меньшей мере 100000 первых и вторых инжекторных трубок. 16. Способ по п.15, в котором реактор на каждом квадратном метре поперечного сечения имеет суммарно по меньшей мере 1000000 первых и вторых инжекторных трубок. 17. Способ по любому из пп.14-16, в котором все выходные отверстия инжекторных трубок расположены, по существу, в одной плоскости. 18. Способ по любому из пп.14-17, в котором каждая инжекторная трубка имеет расположенное на дальнем от коллектора конце выходное отверстие, площадь поперечного сечения которого не превышает 0,5 мм 2, более предпочтительно не превышает 0,2 мм 2, в частности не превышает 0,1 мм 2. 19. Способ по любому из пп.14-18, в котором инжекторные трубки выполнены в виде каналов диффузионно-соединенного блока. 20. Реактор, предназначенный для проведения взаимодействия первого газообразного реагента со вторым газообразным реагентом с получением газообразного продукта реакции и выполненный по любому из пп.9-13. 21. Реактор, предназначенный для проведения взаимодействия первого газообразного реагента со вторым газообразным реагентом с получением газообразного продукта реакции и выполненный по любому из пп.14-19.