[發(fā)明專利]一種反應(yīng)時間可調(diào)控的乙炔爐反應(yīng)室

在審

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• 申請日: 2022-01-11
• 公開（公告）號: CN114210271A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王金福;豐秀珍
• 申請（專利權(quán)）人: 王金福
• 主分類號: B01J7/00
• 分類號: B01J7/00;B01J12/00;C07C11/24
• 代理公司: 北京百年育人知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11968
• 代理人: 勞錦花

本發(fā)明總體地屬于天然氣化工領(lǐng)域，提供了一種反應(yīng)時間可調(diào)控的乙炔爐反應(yīng)室，包括反應(yīng)室上部(101)和反應(yīng)室下部(102)；所述反應(yīng)室上部(101)的頂部連接乙炔爐燒嘴板，所述反應(yīng)室下部(102)的下部連接淬冷系統(tǒng)；反應(yīng)室上部(101)與反應(yīng)室下部(102)分離設(shè)置；所述反應(yīng)室上部(101)或反應(yīng)室下部(102)上設(shè)置有高度調(diào)整部件(5)；所述高度調(diào)整部件(5)用于使所述反應(yīng)室上部(101)或反應(yīng)室下部(102)在垂直方向移動，從而控制調(diào)整所述反應(yīng)室下部(102)與所述反應(yīng)室上部(101)之間的距離，達到通過調(diào)整乙炔爐反應(yīng)室的高度實現(xiàn)內(nèi)部氣體的反應(yīng)時間調(diào)控的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體地屬于天然氣化工領(lǐng)域，尤其涉及一種反應(yīng)時間可調(diào)控的乙炔爐反應(yīng)室。

背景技術(shù)

天然氣部分氧化裂解制乙炔是典型的連串反應(yīng)，并且中間產(chǎn)物為目標產(chǎn)物乙炔。該氧化反應(yīng)過程的時間極短，是毫秒級的瞬間反應(yīng)。所以對反應(yīng)過程的控制要求極為苛刻，反應(yīng)時間過短或過長都會帶來問題，如反應(yīng)時間過短導(dǎo)致反應(yīng)不充分，反應(yīng)時間過長則中間產(chǎn)物乙炔會進一步裂解變成氫氣和炭黑。

因為反應(yīng)室的體積、高度等設(shè)備參數(shù)，直接關(guān)系到反應(yīng)氣體在反應(yīng)室的停留反應(yīng)時間。所以設(shè)計乙炔爐反應(yīng)室時，反應(yīng)室的尺寸需要結(jié)合原料氣的進氣量、氣速、比例等等，進行嚴格的實驗測量及動力學(xué)、熱力學(xué)參數(shù)的模擬核算。

所以，為了保障氧化裂解反應(yīng)時間的最優(yōu)化，對于結(jié)構(gòu)固化的乙炔反應(yīng)裝置而言，一方面只能通過保持穩(wěn)定不變的工藝參數(shù)，包括原料氣品級組成、氧比、速度、溫度等來保障優(yōu)化的氧化反應(yīng)時間，另一方面它的產(chǎn)能是固定的，不能隨意更改。

對于結(jié)構(gòu)尺寸可變的反應(yīng)室，可以通過結(jié)構(gòu)改變來實現(xiàn)反應(yīng)時間可控，進而靈活調(diào)節(jié)裝置的生產(chǎn)負荷并適應(yīng)其他工藝條件的變化。

發(fā)明內(nèi)容

本申請發(fā)明人經(jīng)研究分析總結(jié)認為：天然氣制乙炔工藝中，乙炔爐反應(yīng)室的尺寸一旦被固化，其只能根據(jù)預(yù)定的進氣參數(shù)來保證優(yōu)化的氧化裂解時間，因此其產(chǎn)能或生產(chǎn)負荷也被固定無法調(diào)整，如果能設(shè)計尺寸可調(diào)整的乙炔反應(yīng)爐，則可以根據(jù)生產(chǎn)負荷計劃變化，對進氣等參數(shù)和乙炔反應(yīng)爐的尺寸進行調(diào)整和改變，使氣體在乙炔爐反應(yīng)室的時間調(diào)整控制在優(yōu)化的時間內(nèi)，從而實現(xiàn)乙炔爐反應(yīng)室的生產(chǎn)負荷可變、氧化裂解產(chǎn)率最優(yōu)。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種反應(yīng)時間可調(diào)控的乙炔爐反應(yīng)室，通過將乙炔爐反應(yīng)室設(shè)計成上下兩個小的反應(yīng)室，并使下方的反應(yīng)室可相對于上方的反應(yīng)室移動，改變反應(yīng)室的整體高度，以在實際生產(chǎn)中結(jié)合根據(jù)進氣量的大小、比例、速度、產(chǎn)能等，將反應(yīng)室的總高度調(diào)控在合理值，實現(xiàn)氣體在反應(yīng)室的停留時間調(diào)控在最佳的反應(yīng)時間區(qū)間內(nèi)，保障反應(yīng)的產(chǎn)品收率，因此，本發(fā)明裝置通過改變反應(yīng)室高度可靈活調(diào)節(jié)裝置的生產(chǎn)負荷、產(chǎn)能，及適應(yīng)原料氣的工藝參數(shù)的變化等，同時保證產(chǎn)率最大化。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種反應(yīng)時間可調(diào)控的乙炔爐反應(yīng)室，包括反應(yīng)室上部和反應(yīng)室下部；所述反應(yīng)室上部的頂端連接乙炔爐燒嘴板，所述反應(yīng)室下部的下部連接淬冷系統(tǒng)；反應(yīng)室上部與反應(yīng)室下部分離設(shè)置；所述反應(yīng)室上部或反應(yīng)室下部上設(shè)置有高度調(diào)整部件；所述高度調(diào)整部件用于使所述反應(yīng)室上部或反應(yīng)室下部在垂直方向平行移動，從而控制調(diào)整所述反應(yīng)室下部與所述反應(yīng)室上部之間的距離，以通過乙炔爐反應(yīng)室的高度調(diào)整實現(xiàn)氣體反應(yīng)時間的調(diào)控；所述反應(yīng)時間可調(diào)控的乙炔爐反應(yīng)室設(shè)置在封閉腔體結(jié)構(gòu)中。

本發(fā)明將反應(yīng)室高度方向分離成上下各自相對獨立的兩部分，即反應(yīng)室上部和反應(yīng)室下部，并通過設(shè)置在反應(yīng)室上部或反應(yīng)室下部上的高度調(diào)整部件，實現(xiàn)反應(yīng)室下部在垂直方向的移動，進而實現(xiàn)反應(yīng)室上部和反應(yīng)室下部總體高度(即反應(yīng)室高度，或者反應(yīng)氣體通過反應(yīng)區(qū)的距離)的調(diào)控，這樣，在反應(yīng)室進氣量、進氣比例、進氣流速等改變的情況下，可以根據(jù)上述參數(shù)合理推測反應(yīng)氣體在反應(yīng)室的停留時間需求，進而通過反應(yīng)室上部或反應(yīng)室下部上的高度調(diào)整部件來使反應(yīng)室上部與反應(yīng)室下部遠離或靠近，從而改變反應(yīng)室下部與反應(yīng)室上部聯(lián)合形成的反應(yīng)室(氣體反應(yīng)區(qū)域)的高度，實現(xiàn)通過反應(yīng)室高度調(diào)整將氣體在反應(yīng)室的停留時間控制在最佳反應(yīng)時間區(qū)間內(nèi)；