[实用新型]连续换热式固定床催化反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工业反应器，具体涉及一种轴向流动固定床催化反应器。

背景技术

在甲醇合成、氨合成、一氧化碳变换、有机化合物加氢、二甲醚合成、环氧乙烷合成、合成液体燃料等放热反应中，都使用固体颗粒催化剂；都存在热量对反应结果的影响与热量回收利用问题；都是大规模工业化生产过程，上述生产过程的特点需要科学合理的反应器。

目前使用的反应器，如德国Lurgi管壳式反应器(专利DE2 1 23950)，日本超转化反应器(专利J63 1 23433)，均为管壳外冷型反应器，该类反应器床层温度平稳，操作方便，回收能量合理，但也存在显著缺点，单塔生产能力偏低，反应器催化床存在严重壁效应，影响催化剂时空收率，且催化剂易中毒，影响使用寿命。

同时内冷式反应器，反应温度不甚理想，不能利用反应热副产蒸汽，且单系列大型化有困难。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种连续换热式固定床催化反应器，以适应单系列大型化的发展需求，克服上述几类反应器的缺点。

本实用新型的连续换热式固定床催化反应器，包括：

圆柱体状的密闭的壳体；

固定设置在所说的壳体中的冷管；

与所说的冷管的一端相连接的集汽管；

与所说的集汽管相连接的设置在壳体上的蒸汽出口；

与所说的冷管的另一端相连接的分水管；

与所说的分水管相连接的设置在壳体上的入水口；

设置在壳体顶部的原料入口；

设置在壳体底部的原料出口；

设置在原料出口上方的下托板，用于支撑催化剂；

所说的冷管的内径为18～60mm，单位体积的冷管面积为20～120m²/m³。

显然，所说的冷管中换热介质可以是水，也包括冷原料气本身或其他换热介质，这也在本发明的保护范围之内。

本实用新型的连续换热式固定床催化反应器，保持了原反应器结构简单、制造方便，催化剂装填系数高的优点，同时，优化的冷管的结构参数和换热面积，特别适合于合成气制甲醇、氨合成、一氧化碳变换、有机化合物加氢、二甲醚合成、环氧乙烷合成和合成液体燃料等反应。

附图说明：

图1为连续换热式固定床催化反应器结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的连续换热式固定床催化反应器，包括：

圆柱体状的密闭的壳体3；

固定设置在所说的壳体3中的冷管4；

与所说的冷管4的一端相连接的集汽管11；

与所说的集汽管11相连接的设置在壳体3上的蒸汽出口9；

与所说的冷管4的另一端相连接的分水管12；

与所说的分水管12相连接的设置在壳体3上的入水口13；

设置在壳体3顶部的原料入口8；

设置在壳体3底部的原料出口14；

壳体3与冷管4之间的空腔为催化剂层5；

设置在原料出口14上方的下托板2，用于支撑催化剂；

所说的冷管4的内径为18～60mm，单位体积的冷管面积为20～120m²/m³。

优选的，所说的冷管4通过花格6固定在壳体3内；

优选的，壳体3顶部设有人孔10，用于催化剂的装填；

优选的，壳体3的底部设有卸催化剂口，用于催化剂卸出1；

优选的，在催化剂层5上方设有小球层7，可采用Al₂O₃球；有利于气体的分布；

原料由反应气体入口8进入，通过小球层7进入催化剂层5进行反应，反应放出的热量由冷管4中的水移走，反应产物和未反应的原料由反应气体出口14排出；与此同时，水从入水口13进入，通过分水管12流入各冷管4，吸收热量后，部分沸腾水汽化产生蒸汽，通过集汽管11从蒸汽出口9排出。催化剂可以通过人孔10装填，由卸催化剂口1卸出。