[实用新型]一种高温反应器及应用该高温反应器的化工系统

权利要求书

1.一种高温反应器，其特征在于，包括：外壳（1）和内筒（2）；

内筒（2）设于外壳（1）的内部，并且内筒（2）的外壁与外壳（1）的内壁之间设有间隙气流通道（3）；

内筒（2）的内部由上至下设有催化剂床层（5）和换热管（6）；内筒（2）上设有与内筒（2）的内部连通的内筒进气口（21）和内筒出气口（22）；内筒进气口（21）的所在高度高于催化剂床层（5）的底部的所在高度；内筒出气口（22）的所在高度低于换热管（6）的底部的所在高度；

外壳（1）的底部设有外壳进气口（11）和外壳出气口（12）；外壳进气口（11）通过间隙气流通道（3）与内筒进气口（21）连通；外壳出气口（12）与内筒出气口（22）连通；

原料气体依次流经外壳进气口（11）、间隙气流通道（3）和内筒进气口（21）后进入内筒（2）的内部，并在催化剂床层（5）的催化作用下生成反应后的产品气；反应后的产品气流经换热管（6）进行热量交换，并依次穿过内筒出气口（22）和外壳出气口（12）后排出。

2.根据权利要求1所述的高温反应器，其特征在于，内筒（2）的内部设有封头（4）；该封头（4）将内筒（2）的内部分隔为内筒上部腔体（23）和内筒下部腔体（24），并且该封头（4）上设有将内筒上部腔体（23）和内筒下部腔体（24）连通的气体连通管（41）；

催化剂床层（5）设于内筒上部腔体（23）中；换热管（6）设于内筒下部腔体（24）中。

3.根据权利要求2所述的高温反应器，其特征在于，外壳（1）的侧壁上设有换热管进水口（61）；该换热管进水口（61）依次穿过外壳（1）和内筒（2），并与设于内筒下部腔体（24）中的换热管（6）连通；

外壳（1）的顶部设有换热管出水口（62）；所述的封头（4）为水夹套结构；设于内筒下部腔体（24）中的换热管（6）与封头（4）连通，并且通过封头（4）与换热管出水口（62）连通。

4.根据权利要求3所述的高温反应器，其特征在于，外壳（1）的内部设有支撑件（13）；内筒（2）通过支撑件（13）设置于外壳（1）的内部。

5.根据权利要求3所述的高温反应器，其特征在于，还包括：测温装置（7）；该测温装置（7）由外壳（1）的顶部伸入到内筒（2）的内部，以测量该高温反应器的反应温度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的高温反应器，其特征在于，所述的内筒进气口（21）包括多个进气孔；这些进气孔分布在内筒（2）的顶部，和/或，与内筒上部腔体（23）相对应的内筒（2）的侧壁上。

7.根据权利要求6所述的高温反应器，其特征在于，所述的气体连通管（41）上设有多个通气孔；这些通气孔分布在气体连通管（41）的两端及侧壁上，并且至少一个通气孔位于内筒上部腔体（23）、至少一个通气孔位于内筒下部腔体（24）；

该气体连通管（41）的顶部所在高度高于催化剂床层（5）的底部所在高度，并且低于催化剂床层（5）的顶部所在高度；该气体连通管（41）的顶部与催化剂床层（5）的顶部之间至少存在10mm的高度差；

该气体连通管（41）的底部所在高度高于换热管（6）的顶部所在高度。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的高温反应器，其特征在于，还包括：加热体（8）；该加热体（8）由外壳（1）的顶部伸入到设于内筒（2）内部的加热区（9）；该加热区（9）位于催化剂床层（5）的上方；

所述的内筒进气口（21）设于内筒（2）的顶部。

9.根据权利要求8所述的高温反应器，其特征在于，所述的气体连通管（41）上设有至少两个通气孔，并且至少一个通气孔位于内筒上部腔体（23）、至少一个通气孔位于内筒下部腔体（24）；

该气体连通管（41）的顶部伸入到催化剂床层（5）的长度至多为300mm；

该气体连通管（41）的底部所在高度高于换热管（6）的顶部所在高度。

10.一种化工系统，其特征在于，包括：上述权利要求1至9中任一项所述的高温反应器（A）、汽包（B）和循环泵（C）；

所述的高温反应器（A）包括外壳进气口（11）、外壳出气口（12）、换热管进水口（61）和换热管出水口（62）；原料气（101）通过外壳进气口（11）流入该高温反应器（A），反应后的产品气（102）通过外壳出气口（12）由该高温反应器（A）流出；

该高温反应器（A）的换热管进水口（61）分别与循环泵（C）的出水口和汽包（B）的出水口连通；该高温反应器（A）的换热管出水口（62）与汽包（B）的进水口连通；循环泵（C）的进水口与汽包（B）的出水口连通；

换热管进水口（61）与汽包（B）的出水口之间设有补水用入水口，和/或，循环泵（C）的进水口与汽包（B）的出水口之间设有补水用入水口。