[發明專利]一種大型反應器及其裝置和工藝

在審

• 申請號: 201410497496.8
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN105642197A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 樓韌;樓壽林
• 申請（專利權）人: 樓韌
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種大型反應器，包括殼體、換熱內件、進口管箱和出口管箱，所述的換熱內件包括換 熱繞管，所述的殼體包括上封頭、筒體、下封頭，所述的上封頭和下封頭上分別設有進氣口 和出氣口，其特征在于：所述的進口管箱和/或出口管箱的數量各為2或2的倍數，分別設于 下封頭和上封頭上，或者筒體下部和上部并按圓周對稱布置，所述的進口管箱和出口管箱分 別連接換熱繞管的兩端，所述的換熱繞管由內到外由定位條分隔定位纏繞成層層管組，所述 的換熱繞管間裝填催化劑形成催化劑層。

2.如權利要求1所述的大型反應器，其特征在于：所述的上封頭上部設有兼做出口管箱的 汽包，所述的汽包與上封頭之間的管板上連接偶數個扇形布管區的繞管組。

3.如權利要求1所述的大型反應器，其特征在于：所述的大型反應器是徑軸向反應器，所 述的筒體內壁的中下部設有多孔集氣筒，筒體中心設有中心分氣筒，所述的中心分氣筒中下 部開孔，所述的中心分氣筒和多孔集氣筒上靠催化劑層一側鋪有不銹鋼絲網，所述的中心分 氣筒和多孔集氣筒之間為換熱繞管外的催化劑層，所述的出氣口位于上封頭上，所述的進氣 口位于中心分氣筒頂端，所述的中心分氣筒為底端密封的中空芯軸。

4.如權利要求1所述的大型反應器，其特征在于：所述的大型反應器是軸徑向反應器，所 述的筒體內壁中下部設有多孔分氣筒，筒體中心設有中心集氣筒，所述的中心集氣筒的中下 部開孔，所述的中心集氣筒和多孔分氣筒上靠催化劑層一側鋪有不銹鋼絲網，所述的中心集 氣筒用定位圈固定于筒體中心，所述的中心集氣筒和多孔分氣筒之間為換熱繞管外的催化劑 層，所述的進氣口位于上封頭頂部，所述的出氣口位于中心集氣筒底端，所述的中心集氣筒 為頂端密封的中空芯軸。

5.如權利要求1所述的大型反應器，其特征在于：所述的換熱繞管為小管徑螺旋換熱管， 管內徑10～25mm。

6.如權利要求1所述的大型反應器，其特征在于：位于催化劑床層自上而下10～50％高度 部分的換熱繞管軸向上下相鄰二管的管壁間距為正常均勻間距的10～90％。

7.如權利要求1所述的大型反應器，其特征在于：位于催化劑床層自下而上20％高度部分 的換熱繞管軸向上下相鄰二管的管壁間距為正常均勻間距的10～90％。

8.一種使用如權利要求1所述的大型反應器的大型反應裝置，其特征在于：所述的大型 反應裝置包括單臺水冷繞管大型反應器，或水冷繞管大型反應器串氣冷大型反應器。

9.一種采用如權利要求1所述的大型反應器的大型甲醇合成工藝，其特征在于包括以下步 驟：

1)新鮮原料氣和合成馳放氣回收氫氣混合成混合氣，上下，經深度凈 化后與循環氣混合，達到出口反應氣中甲醇摩爾分率＞10％，進大型反應器合成甲醇；

2)混合氣經換熱器換熱升溫到高于210℃，合成甲醇的反應熱加熱換熱繞管內的水副產 中壓蒸汽，達到噸醇高于1噸蒸汽；

3)出大型反應器后，高甲醇含量的熱氣經換熱器換熱冷卻，加熱鍋爐水降溫或用空氣冷 卻器降溫后再經水冷冷卻到40℃上下，去醇分離器分離甲醇；

4)分離產物后的反應氣經循環機返回再去反應的循環氣和新鮮原料氣之比即循環比小于 3，另一部分馳放氣用膜分離、變壓吸附等方法回收利用有效氫氣，或者進入下一個小反應回 路進一步反應。

10.如權利要求1所述的大型反應器，可用于費托反應合成油、甲烷化、環氧乙烷、乙二 醇生產等放熱反應或吸熱反應。