[實用新型]一種臥式水冷反應器

有效

• 申請號: 201220461020.5
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN202762411U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 樓韌;樓壽林
• 申請（專利權）人: 杭州林達化工技術工程有限公司
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;C07C31/04;C07C29/152
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及化工反應設備領域，尤其涉及一種觸媒層溫差小、結構簡單、維護方便的臥式水冷反應器。

背景技術

對于加壓合成甲醇、甲胺、甲醚、氨、烴類等氣固相放熱催化反應，一般隨著反應過程的進行，不斷放出的反應熱會使催化劑層溫度升高，為了提高反應器的效率，需要把反應熱移出以降低反應溫度。

現有工業反應器中，使用較廣的一種是多段原料氣冷激來降低反應溫度，這種反應器因原料氣冷激時在江都反應器溫度的同事也降低了反應物濃度，影響了合成率。另一種如德國Lurgi公司的用于甲醇合成的列管式反應器(DE2123950)，管內裝催化劑，原料氣從上部進氣口進入分布到各管中，在管內觸煤層中合成甲醇，管間側面進水。該塔溫差小，但觸媒裝填系數小，投資大。上述現有技術中常見的反應器均為立式反應器，其催化劑層往往高達十幾米，反應氣垂直流動時床層阻力大，而且為使氣體分布均勻而設置的氣體分布板一般位于催化劑床層的上方和下方，導致催化劑裝卸非常不便，同時由于設備直徑受到運輸限制，無法進一步提高大型化生產的能力。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種觸媒層溫差小、結構簡單、維護方便、可隨負荷要求靈活調節反應室大小并且易于大型化的臥式水冷反應器。

為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案：

一種臥式水冷反應器，包括筒體和封頭，所述的反應器水平放置，所述的筒體頂部和底部分別設有催化劑裝入口和催化劑卸出口，所述的筒體側面設有進氣口和出氣口，所述的筒體內部設有直立的氣體分布板和集氣板，所述的氣體分布板和集氣板的下端分別與筒體下部連接，所述的氣體分布板和集氣板的上端分別與筒體上部活動連接，所述的氣體分布板、集氣板和筒體上部、筒體下部之間構成反應空間，所述的反應空間內為催化劑層。

本實用新型臥式水冷反應器用作換熱反應器時，所述的催化劑層中分布有若干冷管，所述的封頭上設有連接汽包的進水管和出水管。

所述的冷管沿筒體水平方向或垂直方向延伸分布，所述的冷管分成多組冷管束，每組冷管束的兩端各連接一管箱，相鄰兩組冷管束的一端管箱用連通管連通，另一端管箱與另一組相鄰冷管束的一端管箱用連通管連通，使所有冷管束形成串聯，串聯的冷管束的進口端聯箱和出口端聯箱分別與封頭上的進水口和出水口連接。

作為一種優選，所述的反應空間內用豎向隔板分為至少二個連通的反應室，所述的隔板與筒體間設有一個氣體通道，所述的反應室通過分氣板或集氣板與筒體空腔連通，相鄰反應室內的反應氣流動方向相反，即相鄰反應室前后串聯。

或所述的反應空間內用豎向隔板分為至少二個不連通的反應室，每個反應室所對應的筒體上均設有進氣口和出氣口，每一反應室的出氣口與相鄰反應室的進氣口連接，使所有反應室前后串聯。上述結構的臥式水冷反應器可與氣冷換熱反應器連接組成氣冷-水冷聯合反應器，所述的臥式水冷反應器的進氣口與氣冷換熱反應器的管程出口連接，所述的臥式水冷反應器的出氣口與氣冷換熱反應器的管外催化劑層進口連接，所述的氣冷換熱器的冷氣進口和冷氣出口間設有旁路。

內分二室或多室的臥式反應器在低生產負荷時可只使用其中部分催化劑，例如低負荷時將其中-室或多室的氣體進出口關閉，只打開一室進出口即可。與氣冷反應器串聯時，也可在氣冷反應器的冷氣進出口設冷氣旁路，待低負荷時停用氣冷反應器，冷氣直接進臥式水冷反應器，避免低負荷時氣冷反應器中反應熱少，含甲醇反應器在氣冷反應器內被管內冷氣降溫冷凝在催化劑層而造成催化劑粉化。

作為一種優選，所述的反應空間內的反應室為二個，二個反應室內的換熱管均為U形管，且二個反應室中的U形冷管束反向排列。作為進一步的優選，所述的兩個反應室內的冷管束均外接汽包副產蒸汽。

所述的催化劑層底部還設有惰性陶瓷球層，所述的催化劑層頂部還設有壓板。

上述內分二室或多室的臥式水冷反應器尤其適用于人工天然氣生產調峰的工藝，將所述的反應器內部用隔板分為至少二個不連通的反應室，每個反應室內均裝填催化劑，根據需要選擇其中-個或多個反應室串聯或并聯參與反應。

本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優點：

1.與傳統的反應氣垂直徑向流動方式不同，本實用新型中反應氣以水平徑向穿過臥式反應器內的催化劑層，管內外換熱介質錯流換熱，提高傳熱系數和效率，減小溫差，同時集氣板和氣體分布板分別安裝在催化劑層的兩側，使催化劑裝卸方便；避免催化劑和粉末從底部通道帶出塔外。