[實用新型]一種雙封頭可控水移熱反應器

有效

• 申請號: 201520100862.1
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN204583141U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 王慶新;鄭高潮;凡殿才;高明林;王攬月
• 申請（專利權）人: 南京敦先化工科技有限公司
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;C01B3/16;C10G2/00;C07C69/36;C07C67/36;C07C31/20;C07C29/149;C07C31/04;C07C27/04;C07C1/04;C07C9/04
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

技術領域

本實用新型涉及一種固定床催化劑，氣相狀態下的變換、合成、加氫反應器，尤其涉及的是一種雙封頭可控水移熱反應器。

背景技術

CO變換反應后器作為化工行業的一種廣泛應用反應器，其間，人們對變換反應器進行了多次的改進，由原來全軸向改為全徑向，在催化劑床層阻力方面取得很好效果，但催化劑床層仍為絕熱反應，催化劑床層分為若干床層，每床層之間采取間接換熱或用水冷激。這種間接換熱回收變換系統熱能品位低，回收顯熱和潛熱效率低、催化劑易超溫、同時變換還拌有甲烷化等副反應等缺陷。

煤制乙二醇的羰基化合成反應器，目前采用ф25X2的管內裝填催化劑，管外用水移熱，一臺列管反應器由數千個全軸向ф21圓柱形催化劑床層組成，氣體分布不均勻、副反應物多、催化劑床層阻力大、熱應力大、設備泄漏、一套20萬噸/年的乙二醇裝置的羰基化合成反應器需要6臺管殼反應器并聯運行，工程投資大等缺陷。

煤制乙二醇的酯化加氫反應器，目前采用ф38X2的管內裝填催化劑，管外用水移熱，一臺列管反應器由數千個全軸向ф34圓柱形催化劑床層組成，氣體分布不均勻、副反應物多、催化劑床層阻力大、熱應力大、設備泄漏、工程投資大等缺陷。

目前，煤制天然氣的反應采用：n個絕熱床層+n個廢過熱鍋爐的移熱方式，而且需要增加反應物水蒸氣來抑制第一、第二絕熱床層反應，同時配置循環氣，否則出現第一、第二絕熱床層飛溫現象，運行能耗高、裝置投資大、系統阻力大等缺陷。

目前，煤制油、煤制石蠟的費托合成反應還沒有在運行的大型化裝置，部分在運行的小型費托合成裝置反應器也為列管式反應器，Fe(或Co)系催化劑裝填在ф76X4管內，仍然存在氣體分布不均勻、超溫、積碳、長碳鏈烷烴收率低、阻力大、設備泄漏、難以大型化等缺陷。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種雙封頭可控水移熱反應器，利用換熱管內水轉化為蒸汽發生相變吸熱原理及時移走催化劑床層內反應熱量，并副產不同壓力下的飽和蒸汽。

本實用新型是通過以下技術方案實現的，本實用新型包括連為一體的催化劑裝填管、進水管、上外封頭、隔板、出水管、至少一個導水管、至少一個換熱管、上內封頭、上法蘭、氣體分布筒、集氣筒、下內封頭和催化劑自卸管，連為一體的下法蘭、主筒體、下外封頭、催化劑自卸口、進氣口和出氣口；所述進水管開設于上外封頭的頂部，隔板設置于上外封頭和上內封頭之間，所述出水管設置于隔板和上內封頭之間，所述上外封頭的底部、上內封頭的底部和氣體分布筒的頂部分別連接在上法蘭上，所述氣體分布筒的底部連接在下內封頭上，所述氣體分布筒套設在主筒體內，所述主筒體的頂部連接下法蘭，主筒體的底部連接下外封頭，上法蘭和下法蘭相連；所述催化劑裝填管的一端連接在上內封頭和氣體分布筒之間，另一端依次穿過隔板和上外封頭，所述導水管一端連通于隔板和上外封頭之間，另一端套設在換熱管內，所述換熱管的管體位于氣體分布筒內，換熱管的出口位于隔板和上內封頭之間，所述集氣筒的筒體位于氣體分布筒內，集氣筒的出口連接出氣口，所述催化劑自卸口、進氣口和出氣口分別設置于下外封頭上，所述催化劑自卸管一端連接于下內封頭上，另一端連接于催化劑自卸口上。

作為本實用新型的優選方式之一，所述上外封頭和上法蘭之間設置短接接筒，所述出水管設置于短接接筒上，短接接筒的一端連接上外封頭，另一端固定在上法蘭上，隔板位于短接接筒和上外封頭之間。

作為本實用新型的優選方式之一，所述換熱管為一端封閉一端開口的結構，換熱管的管體和封閉端位于氣體分布筒內，換熱管的開口端設置于隔板和上內封頭之間，所述導水管套設在換熱管內。

作為本實用新型的優選方式之一，所述上內封頭為撓性管板或標準封頭，所述標準封頭選自球形封頭、橢圓封頭、錐形封頭、蝶形封頭、球冠型封頭中的一種。作為本實用新型的優選方式之一，所述上內封頭和短接接筒分別焊接在上法蘭上。

作為本實用新型的優選方式之一，所述上法蘭為異形法蘭，所述異形法蘭為標準法蘭或非標準法蘭。

作為本實用新型的優選方式之一，所述上法蘭和下法蘭通過緊固件連接，上法蘭和下法蘭之間設有密封墊片。

作為本實用新型的優選方式之一，所述密封墊片為Ω密封墊片。

作為本實用新型的優選方式之一，所述氣體分布筒上設有多個進氣孔。

作為本實用新型的優選方式之一，所述集氣筒的筒體上設有多個集氣孔。