[實(shí)用新型]連續(xù)換熱式固定床催化反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720074975.4
• 申請(qǐng)日: 2007-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN201088909Y
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 應(yīng)衛(wèi)勇;房鼎業(yè);張海濤;馬宏方
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J8/04
• 分類號(hào): B01J8/04;C07C29/151
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)反應(yīng)器，具體涉及一種軸向流動(dòng)固定床催化反應(yīng)器。

背景技術(shù)

在甲醇合成、氨合成、一氧化碳變換、有機(jī)化合物加氫、二甲醚合成、環(huán)氧乙烷合成、合成液體燃料等放熱反應(yīng)中，都使用固體顆粒催化劑；都存在熱量對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響與熱量回收利用問題；都是大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)過程，上述生產(chǎn)過程的特點(diǎn)需要科學(xué)合理的反應(yīng)器。

目前使用的反應(yīng)器，如德國(guó)Lurgi管殼式反應(yīng)器(專利DE2?1?23950)，日本超轉(zhuǎn)化反應(yīng)器(專利J63?1?23433)，均為管殼外冷型反應(yīng)器，該類反應(yīng)器床層溫度平穩(wěn)，操作方便，回收能量合理，但也存在顯著缺點(diǎn)，單塔生產(chǎn)能力偏低，反應(yīng)器催化床存在嚴(yán)重壁效應(yīng)，影響催化劑時(shí)空收率，且催化劑易中毒，影響使用壽命。

同時(shí)內(nèi)冷式反應(yīng)器，反應(yīng)溫度不甚理想，不能利用反應(yīng)熱副產(chǎn)蒸汽，且單系列大型化有困難。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種連續(xù)換熱式固定床催化反應(yīng)器，以適應(yīng)單系列大型化的發(fā)展需求，克服上述幾類反應(yīng)器的缺點(diǎn)。

本實(shí)用新型的連續(xù)換熱式固定床催化反應(yīng)器，包括：

圓柱體狀的密閉的殼體；

固定設(shè)置在所說的殼體中的冷管；

與所說的冷管的一端相連接的集汽管；

與所說的集汽管相連接的設(shè)置在殼體上的蒸汽出口；

與所說的冷管的另一端相連接的分水管；

與所說的分水管相連接的設(shè)置在殼體上的入水口；

設(shè)置在殼體頂部的原料入口；

設(shè)置在殼體底部的原料出口；

設(shè)置在原料出口上方的下托板，用于支撐催化劑；

所說的冷管的內(nèi)徑為18～60mm，單位體積的冷管面積為20～120m²/m³。

顯然，所說的冷管中換熱介質(zhì)可以是水，也包括冷原料氣本身或其他換熱介質(zhì)，這也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本實(shí)用新型的連續(xù)換熱式固定床催化反應(yīng)器，保持了原反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，催化劑裝填系數(shù)高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，優(yōu)化的冷管的結(jié)構(gòu)參數(shù)和換熱面積，特別適合于合成氣制甲醇、氨合成、一氧化碳變換、有機(jī)化合物加氫、二甲醚合成、環(huán)氧乙烷合成和合成液體燃料等反應(yīng)。

附圖說明：

圖1為連續(xù)換熱式固定床催化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參見圖1，本實(shí)用新型的連續(xù)換熱式固定床催化反應(yīng)器，包括：

圓柱體狀的密閉的殼體3；

固定設(shè)置在所說的殼體3中的冷管4；

與所說的冷管4的一端相連接的集汽管11；

與所說的集汽管11相連接的設(shè)置在殼體3上的蒸汽出口9；

與所說的冷管4的另一端相連接的分水管12；

與所說的分水管12相連接的設(shè)置在殼體3上的入水口13；

設(shè)置在殼體3頂部的原料入口8；

設(shè)置在殼體3底部的原料出口14；

殼體3與冷管4之間的空腔為催化劑層5；

設(shè)置在原料出口14上方的下托板2，用于支撐催化劑；

所說的冷管4的內(nèi)徑為18～60mm，單位體積的冷管面積為20～120m²/m³。

優(yōu)選的，所說的冷管4通過花格6固定在殼體3內(nèi)；

優(yōu)選的，殼體3頂部設(shè)有人孔10，用于催化劑的裝填；

優(yōu)選的，殼體3的底部設(shè)有卸催化劑口，用于催化劑卸出1；

優(yōu)選的，在催化劑層5上方設(shè)有小球?qū)?，可采用Al₂O₃球；有利于氣體的分布；

原料由反應(yīng)氣體入口8進(jìn)入，通過小球?qū)?進(jìn)入催化劑層5進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量由冷管4中的水移走，反應(yīng)產(chǎn)物和未反應(yīng)的原料由反應(yīng)氣體出口14排出；與此同時(shí)，水從入水口13進(jìn)入，通過分水管12流入各冷管4，吸收熱量后，部分沸騰水汽化產(chǎn)生蒸汽，通過集汽管11從蒸汽出口9排出。催化劑可以通過人孔10裝填，由卸催化劑口1卸出。