[實(shí)用新型]等溫合成反應(yīng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420673197.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN204275941U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉飛;顧朝暉;曹真真;崔增濤;楊國洞;賈凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南心連心化肥有限公司
• 主分類號(hào): B01J8/02
• 分類號(hào): B01J8/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于等溫合成反應(yīng)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可以對(duì)甲烷、甲醇和氨進(jìn)行合成反應(yīng)，能夠使熱量能充分回收，節(jié)能降耗和降低生產(chǎn)成本的等溫合成反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

合成反應(yīng)裝置在甲烷、甲醇、氨等的制備中屬關(guān)鍵設(shè)備，甲烷、甲醇、氨等的合成過程為強(qiáng)放熱反應(yīng)，如在甲烷化反應(yīng)是絕熱反應(yīng)的條件下，其絕熱升溫為：氣體中每轉(zhuǎn)化1％的CO的絕熱溫升72℃，每轉(zhuǎn)化1％的CO₂的絕熱溫升65℃。甲烷化前合成氣中CO+CO₂含量為24-25％，反應(yīng)體系溫度升高值很大，因此反應(yīng)熱的移出很重要。反應(yīng)熱平衡問題處理不好不但影響催化劑的催化效率，而且影響熱量的回收利用，且如果氣體在反應(yīng)器中分布不理想導(dǎo)致流動(dòng)阻力大，將會(huì)使能耗增加。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，而提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單，可以對(duì)甲烷、甲醇和氨進(jìn)行合成反應(yīng)，能夠使熱量能充分回收，節(jié)能降耗和降低生產(chǎn)成本的等溫合成反應(yīng)裝置。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：包括未反應(yīng)氣體通道，所述未反應(yīng)氣體管道通過進(jìn)料換熱器的未反應(yīng)氣體進(jìn)口與進(jìn)料換熱器的殼程相連，進(jìn)料換熱器的殼程通過進(jìn)料換熱器的未反應(yīng)氣體出口與反應(yīng)殼體頂部的進(jìn)氣口相連，所述反應(yīng)殼體的中部設(shè)有催化劑框，催化劑框下部外圓周表面與反應(yīng)殼體的內(nèi)表面之間設(shè)有密封圈，所述催化劑框的底部為換熱槽，所述催化劑框內(nèi)部中心位置上設(shè)有頂部封閉的中心管，所述中心管穿過催化劑框，換熱槽和反應(yīng)殼體的底部，所述中心管的底部開設(shè)有反應(yīng)后氣體出氣口，中心管分為催化劑框內(nèi)中心管部分和換熱槽內(nèi)中心管部分，所述催化劑框內(nèi)中心管部分的圓周外表面上開設(shè)有若干個(gè)中心管進(jìn)氣孔，所述催化劑框的外圓周表面開設(shè)有催化劑框氣孔，所述催化劑框內(nèi)設(shè)有催化劑層，所述催化劑層內(nèi)設(shè)有若干根熱超導(dǎo)管，熱超導(dǎo)管的底部設(shè)置在換熱槽內(nèi)；所述反應(yīng)后氣體出氣口通過管道與進(jìn)料換熱器的管程進(jìn)口相連，進(jìn)料換熱器的管程通過進(jìn)料換熱器的管程出口與甲烷冷卻器相連；所述換熱槽的一側(cè)由上至下依次設(shè)有出汽口和進(jìn)液口，所述進(jìn)液口通加壓泵與汽包的底部液體口相連，底部液體口通過汽包進(jìn)液口與換熱液儲(chǔ)槽相連，所述出汽口通過蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥與汽包的蒸汽進(jìn)口相連，蒸汽進(jìn)口通過汽包蒸汽出口與蒸汽使用裝置相連。所述汽包內(nèi)的中間位置上設(shè)有絲網(wǎng)除沫器。所述熱超導(dǎo)管在催化劑層的內(nèi)高度為催化劑層高度的70％-90％；所述熱超導(dǎo)管在換熱槽內(nèi)的高度為換熱槽高度的70％-90％。

本實(shí)用新型為化工通用型等溫合成反應(yīng)裝置，可用于合成甲烷、甲醇、氨等多種化工產(chǎn)品，具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單，能夠使熱量能充分回收，節(jié)能降耗和降低生產(chǎn)成本的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型包括未反應(yīng)氣體通道，所述未反應(yīng)氣體管道通過進(jìn)料換熱器17的未反應(yīng)氣體進(jìn)口20與進(jìn)料換熱器17的殼程相連，進(jìn)料換熱器17的殼程通過進(jìn)料換熱器17的未反應(yīng)氣體出口21與反應(yīng)殼體22頂部的進(jìn)氣口1相連，所述反應(yīng)殼體22的中部設(shè)有催化劑框3，催化劑框3下部外圓周表面與反應(yīng)殼體22的內(nèi)表面之間設(shè)有密封圈26，所述催化劑框3的底部為換熱槽8，所述催化劑框3內(nèi)部中心位置上設(shè)有頂部封閉的中心管5，所述中心管5穿過催化劑框3，換熱槽8和反應(yīng)殼體22的底部，所述中心管5的底部開設(shè)有反應(yīng)后氣體出氣口9，中心管5分為催化劑框內(nèi)中心管部分和換熱槽內(nèi)中心管部分，所述催化劑框內(nèi)中心管部分的圓周外表面上開設(shè)有若干個(gè)中心管進(jìn)氣孔7，所述催化劑框3的外圓周表面開設(shè)有催化劑框氣孔6，所述催化劑框3內(nèi)設(shè)有催化劑層2，所述催化劑層2內(nèi)設(shè)有若干根熱超導(dǎo)管4，熱超導(dǎo)管4的底部設(shè)置在換熱槽8內(nèi)；所述反應(yīng)后氣體出氣口9通過管道與進(jìn)料換熱器17的管程進(jìn)口18相連，進(jìn)料換熱器17的管程通過進(jìn)料換熱器17的管程出口19與甲烷冷卻器24相連；所述換熱槽8的一側(cè)由上至下依次設(shè)有出汽口和進(jìn)液口，所述進(jìn)液口通加壓泵12與汽包10的底部液體口14相連，底部液體口14通過汽包進(jìn)液口16與換熱液儲(chǔ)槽13相連，所述出汽口通過蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥23與汽包的蒸汽進(jìn)口25相連，蒸汽進(jìn)口25通過汽包蒸汽出口15與蒸汽使用裝置相連。所述汽包10內(nèi)的中間位置上設(shè)有絲網(wǎng)除沫器11。所述熱超導(dǎo)管4在催化劑層2的內(nèi)高度為催化劑層2高度的70％-90％；所述熱超導(dǎo)管4在換熱槽8內(nèi)的高度為換熱槽8高度的70％-90％。所述換熱槽8內(nèi)的換熱介質(zhì)可以為脫氧水，甲醇或乙醇等冷卻介質(zhì)。