[發明專利]列管式固定床反應器及其應用

在審

• 申請號: 201310053827.4
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN103990420A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 魏小波;韓國茹;陳偉
• 申請（專利權）人: 上海融熠投資管理有限公司
• 主分類號: B01J8/06
• 分類號: B01J8/06;C07C1/20;C07C11/06;C07C11/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王長青

1.一種列管式固定床反應器，所述反應器包括至少一根裝有催化劑的反應管，所述反應管沿與所述反應器軸向平行的縱向延伸，所述反應管的高度與其橫截面的水力學直徑的比為1-2000，優選為10-1000，和更優選為50-500，其中所述反應管包括：

一個或多個催化劑腔，用于裝填催化劑形成催化劑固定床；

一個或多個入口分配腔，用于引導反應物流進入反應管并分配進入催化劑固定床；和

一個或多個出口收集腔，用于收集反應物流并引導所述反應物流離開反應管；

其中設置所述入口分配腔和所述出口收集腔使得所述反應物流沿與所述反應器軸向垂直的橫向通過催化劑固定床層，由此與催化劑接觸并發生反應。

2.權利要求1的列管式固定床反應器，其中所述入口分配腔和所述出口收集腔分別設置在所述反應管內橫截面上距離最遠的相對周邊處，使得反應物流沿與所述反應器軸向垂直的橫向通過催化劑固定床層。

3.權利要求1的列管式固定床反應器，其中所述入口分配腔設置在所述反應管內橫截面的中心處和所述出口收集腔設置在所述反應管內橫截面的周邊處，使得反應物流沿與所述反應器軸向垂直的橫向通過催化劑固定床層。

4.權利要求1的列管式固定床反應器，其中所述入口分配腔設置在所述反應管內橫截面的周邊處和所述出口收集腔設置在所述反應管內橫截面的中心處，使得反應物流沿與所述反應器軸向垂直的橫向通過催化劑固定床層。

5.權利要求1的列管式固定床反應器，其中所述入口分配腔和所述出口收集腔均設置在所述反應管內橫截面的中心處，使得反應物流沿與所述反應器軸向垂直的橫向通過催化劑固定床層。

6.權利要求1-5任一項的列管式固定床反應器，其中所述反應管橫截面為圓形、矩形、橢圓形、蛋形或對應這些形狀的環形，或者為輻射形狀如五角形或六角形。

7.權利要求1-6任一項的列管式固定床反應器，其中所述入口分配腔和所述出口收集腔各自獨立地包括多孔管、多孔板、燒結管或燒結板，和材質各自獨立地為金屬、合金、陶瓷或玻璃。

8.權利要求1-7任一項的列管式固定床反應器，其中在所述反應器的筒體上設置有導熱介質入口和導熱介質出口以引入或導出導熱介質，其中導熱介質在反應器的殼程內循環流通，由此在反應管壁外實現反應熱量的移除或供應，或者其中導熱介質在反應器的殼程內儲存和在反應器殼程內設置換熱管，利用導熱介質實現反應管與換熱管之間的熱量交換。

9.權利要求8的列管式固定床反應器，其中所述導熱介質為流體或可流化固體顆粒，和其中流體導熱介質選自空氣、水、油、熔融鹽和反應物流。

10.權利要求1-7任一項的列管式固定床反應器，其中以熱輻射或微波加熱所述反應管，由此為反應管內的反應供應反應熱。

11.權利要求8的列管式固定床反應器，其中在所述反應管外部的反應器腔室內燃燒燃料，由此為反應管內的反應供應反應熱。

12.權利要求11的列管式固定床反應器，其中在所述反應管外部的反應器腔室內設置有耐火層，和其中還設置有燃燒噴嘴，用于在助燃氣體存在下燃燒燃料，由此為反應管內的反應供應反應熱。

13.權利要求1-12任一項的反應器用于進行吸熱或放熱反應的用途。

14.權利要求13的用途，其中所述吸熱反應為烴類轉化和裂解反應如甲烷蒸汽轉化、乙烷蒸汽裂解、石腦油蒸汽裂解，或者為烷烴脫氫反應如丙烷脫氫反應；所述放熱反應為含氧化合物裂解反應如甲醇等制烯烴、制油和制芳烴，或者為烯烴或烷烴氧化裂解反應如丁烯或丁烷氧化脫氫，或者為烯烴或炔烴加成(合成)反應如乙炔和氯化氫加成制氯乙烯、一氧化碳和氫氣合成制甲醇。

15.權利要求13或14的用途，其中所述反應為甲醇制烯烴反應。