[發(fā)明專利]一種床層溫度均勻分布的固定床反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010174896.0
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111468043B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周強;夏林兵;鐘駿良;涂德
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波巨化化工科技有限公司
• 主分類號: B01J8/06
• 分類號: B01J8/06
• 代理公司: 北京君恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11466
• 代理人: 余威

本發(fā)明公開了一種床層溫度均勻分布的固定床反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體，所述反應(yīng)器本體內(nèi)安裝與多個反應(yīng)管，且反應(yīng)器本體頂部和底部分別開有進料口和出料口，所述反應(yīng)器本體內(nèi)固定有兩個擋板，且通過兩個擋板將反應(yīng)器本體分成三個反應(yīng)腔室，所述反應(yīng)腔室兩側(cè)分別安裝有進液口和出液口，且反應(yīng)腔室內(nèi)安裝有保證內(nèi)部溫度均勻的溫度均勻調(diào)節(jié)裝置，本發(fā)明通過兩個擋板將反應(yīng)器本體分成三個獨立的反應(yīng)腔室，有效的減少反應(yīng)管軸向溫度的溫差，同時利用反應(yīng)腔室內(nèi)的兩個溫度均勻調(diào)節(jié)裝置，有效的反應(yīng)腔室內(nèi)的不同區(qū)域溫度進行檢測，并通過改變冷卻液的輸入位置與排出位置實現(xiàn)對高溫區(qū)域進行優(yōu)先冷卻處理，從而實現(xiàn)對反應(yīng)腔室內(nèi)不同區(qū)域溫度的調(diào)節(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固定床反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種床層溫度均勻分布的固定床反應(yīng)器。

背景技術(shù)

固定床反應(yīng)器在化學(xué)工業(yè)以及石油工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，甲醇制汽油、甲醇制丙烯、蒸汽重整、甲醇合成、費托合成等反應(yīng)過程通常都在固定床中進行，這些過程都是強放熱過程，控制反應(yīng)溫度是維持較高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率以及選擇性的關(guān)鍵，反應(yīng)過程中生成的熱量需要及時從床層移除，因而反應(yīng)器選型、設(shè)計以及監(jiān)控對這些過程至關(guān)重要。

列管式固定床反應(yīng)器通過多根反應(yīng)器并聯(lián)，在管內(nèi)裝填催化劑進行反應(yīng)，冷卻介質(zhì)在管外流動進行移熱，列管式固定床反應(yīng)器相對于普通固定床反應(yīng)器傳熱面積更大，更加適合放熱量大的反應(yīng)過程。然而，一些放熱量大的化學(xué)反應(yīng)在不適當(dāng)工藝條件下，仍容易產(chǎn)生溫度失控的現(xiàn)象，其后果往往是災(zāi)難性的。

在部分反應(yīng)放熱劇烈的情況下，熱量的導(dǎo)出會受到反應(yīng)管傳熱的限制，從而在反應(yīng)管軸向和徑向內(nèi)形成較大的溫度梯度，有可能使催化劑因局部過熱結(jié)焦、副反應(yīng)增多、催化劑利用率下降。例如采用固定床反應(yīng)器的費托合成反應(yīng)，因反應(yīng)放熱產(chǎn)生的反應(yīng)管軸向和徑向溫差分別達到20°C和10°C以上，使部分催化劑處于高溫、副反應(yīng)嚴(yán)重的狀態(tài)，而部分催化劑處于較低溫度無法發(fā)揮正常性能的狀態(tài)，從而導(dǎo)致催化劑部分反應(yīng)不充分，部分副反應(yīng)過多的現(xiàn)象發(fā)生，為此，我們提出一種床層溫度均勻分布的固定床反應(yīng)器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種保證床層各個層次溫度均勻避免催化劑出現(xiàn)副反應(yīng)的固定床反應(yīng)器，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種床層溫度均勻分布的固定床反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體，所述反應(yīng)器本體內(nèi)安裝與多個反應(yīng)管，且反應(yīng)器本體頂部和底部分別開有進料口和出料口，所述反應(yīng)器本體內(nèi)固定有兩個擋板，且通過兩個擋板將反應(yīng)器本體分成三個反應(yīng)腔室，所述反應(yīng)腔室兩側(cè)分別安裝有進液口和出液口，且反應(yīng)腔室內(nèi)安裝有保證內(nèi)部溫度均勻的溫度均勻調(diào)節(jié)裝置，通過分成三個反應(yīng)腔室，并獨立排入與排出冷卻液，能夠有效的減少反應(yīng)管軸向溫差，同時利用溫度均勻調(diào)節(jié)裝置，能夠有效的檢測出反應(yīng)腔室內(nèi)不同區(qū)域溫度，并有效的做出調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的，所述溫度均勻調(diào)節(jié)裝置設(shè)有兩個，且對應(yīng)安裝在進液口和出液口位置處，所述溫度均勻調(diào)節(jié)裝置包括C型板，所述C型板頂部固定有軌道板，且軌道板外側(cè)安裝有移動組件，所述進液口或出液口內(nèi)部連通有輸液軟管，且輸液軟管一端與移動組件連接，所述C型板內(nèi)側(cè)固定有升降件，通過升降件與移動組件的配合運動，使得移動組件能夠在反應(yīng)腔室內(nèi)不同高度各個區(qū)域進行溫度檢測與調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的，所述移動組件包括L型卡板，所述軌道板頂部均勻分布固定有多個卡齒，且軌道板兩側(cè)均設(shè)有滑動槽，所述L型卡板設(shè)有兩個，且分別與兩個滑動槽滑動連接，兩個所述L型卡板內(nèi)安裝有驅(qū)動件，且L型卡板外側(cè)固定有用于反應(yīng)腔室內(nèi)溫度檢測用的溫度傳感器，所述L型卡板外側(cè)固定有連接折板，且連接折板與輸液軟管一端固定，通過移動組件內(nèi)的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，使得移動組件能夠沿著軌道板頂部進行移動，從而均勻的對反應(yīng)腔室內(nèi)溫度進行檢測。

優(yōu)選的，所述連接折板內(nèi)側(cè)與C型板底部內(nèi)壁滑動連接，使得連接折板更加穩(wěn)定的移動。