В 1935—1943 гг. фирма BASF [132] разработала простой реак­тор (рис. 131), в котором не было никаких внутренних охлаждае­мых элементов; выделяющееся тепло отводили исключительно хо­лодным циркулирующим газом (100 объемов на 1 объем свежего газа). Разность температур на входе и на выходе газа не превы­шала 10 °С. В реактор загружали максимально 3,8 м³ катализато­ра и вели процесс при ≈2 МПа, 320—330 °С и подаче 270 м³ ис­ходного газа на 1 м³ катализатора в сутки. С 1 м³ катализатора отсюда в сутки получали 800 кг первичного продукта; это коли­чество соответствует 2/3 удельной производительности катализа­тора при высокопроизводительном синтезе Sasol. Несмотря на большую циркуляцию газа, не удалось избежать местных перегре­вов катализатора, поэтому эта конструкция не была применена в промышленности.

Рис. 131. Реактор фирмы BASF:

/—газовый   компрессор   с   электродвигателем;    2—холодильник   С   электроподогревателем; 3 — холодильник; 4—реактор с катализатором.

 Вместо этого был создан эскизный проект, когда загрузку ка­тализатора разделили на несколько слоев (полок), а между ними добавочно подавали холодный газ. Эту идею, также заимствован­ную у фирмы BASF, однако технически не реализованную, фирма Lurgi [118] разрабатывала после 1945 г. и довела до создания по­лочного реактора (рис. 132), который успешно работал длительное время в опытном масштабе (объем загруженного катализатора 90 л). Рециркулирующий газ после синтеза охлаждали, смешивая с газом холодной циркуляции. Таким образом, количество горяче­го циркулирующего газа можно было снизить на величину, пропор­циональную числу полок — ступеней синтеза, и выдерживать в пределах, соответствующих производительности компрессоров. При ≈2 МПа и ≈270°С в полочном реакторе фирмы Lurgi нагрузка по исходному газу составляла до 200—250 м³ на 1 м³ катализатора

Рис. 132. Полочный реактор фирмы Lurgi:

1—конденсатор: 2—электронагреватель; 3—смесители; 4—реактор с 6 полками: 5—компрессор горячего циркуляционного газа; 6—сборник; 7—компрессор исходного газа.

 в час, что соответствует примерно 1/3 нагрузки, достигнутой при высокопроизводительном синтезе Sasol.

Последовательно соединяя большое число катализаторных сло­ев, в принципе можно построить полочные реакторы любого мас­штаба. Другое преимущество состоит в том, что температуру син­теза можно повышать от ступени к ступени и таким образом ком­пенсировать снижение скорости реакции в результате обеднения газа реагентами и обеспечить повышение степени превращения.