[实用新型]一种用于甲烷化反应的高温反应器

说明书

技术领域

本实用新型属于高温加氢化工设备技术领域，具体涉及一种用于甲烷化反应的高温反应器。

背景技术

甲烷化高温反应器是MTO/MTP、煤制SNG、煤制乙二醇、煤制油等新型煤化工项目的关键设备。众所周知，甲烷化反应是一个强放热反应，一般在绝热反应装置中进行。对于传统的甲烷化高温反应器，来自净化单元的煤气与氢气、甲烷以一定的比例混合的原料气经预热至一定温度后，从顶部进入反应器，在催化剂作用下进行甲烷化反应，放出大量的热量，容易导致反应器飞温。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于甲烷化反应的能够控制床层温升，尽可能避免飞温的高温反应装置，保护催化剂的活性与生产设备的安全，提高生产稳定性。

本实用新型是由以下技术方案实现的：用于甲烷化反应的高温反应器，其特征在于反应器在顶部和侧面均设有进料口，反应器内部装有催化剂床层。

优选地，侧面进料口的个数为2-10个，催化剂床层的个数为2-10个，催化剂床层位于反应器两个相邻的侧面进料口之间和反应器底端。

进一步地，侧面进料口为2个，顶部进料口为1个，催化剂床层为3个，反应器底部设置温度计口。

本实用新型运行中，原料气分成两股，一股经过换热器预热后，从高温反应装置顶部进料口进入上段催化剂床层进行绝热反应；另一股不经预热的新鲜原料气，从高温反应装置侧面进料口进入，与前一股原料气绝热反应后形成的高温过程气混合，进入下段催化剂床层进行绝热反应。

本实用新型具有如下特点：

1.本高温反应器在顶部和侧面设有两个及以上进料口，并将原料气分成多股分别进入反应器；

2.不经预热的新鲜原料气，从高温反应装置侧面多个进料口进入，与前面的原料气经绝热反应后形成的高温过程气混合，一方面降低过程气的温度，另一方面利用绝热反应释放的热量预热原料气，实现对反应器温升的控制。

本实用新型的有益效果是，合理利用了甲烷化反应的反应热，更容易实现对反应器温升的控制，避免飞温，保护催化剂的活性，进一步保证了生产效率。

附图说明

图1为实施例甲烷化高温反应器的结构示意简图。

图中， 1－顶部物料进口；2、3－侧面物料进口；4－物料出口； 5－温度计口；6、7、8-催化剂床层；9—反应器。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

实施例

本实施例高温反应器如附图1所示， 反应器9顶部设有顶部物料进口1，侧面设有侧面物料进口2、3等，反应器9内部有催化剂床层6、7、8。

实施例中，侧面物料进口为两个，顶部物料进口为一个，催化剂床层为三个，反应器9底部设置温度计口5。催化剂床层位于反应器两个相邻的侧面物料进口之间和反应器底端。

实施例的具体操作程序：新鲜原料气分成3股，其中一股预热至280~320℃左右，从顶部物料进口1进入反应器9中，其它的原料气不经过预热，从侧面的侧面物料进口2和3进入反应器9中。从侧面物料进口进入反应器的原料气与在它之上的进料口进入的原料气经绝热反应后形成的高温过程气混合，然后在下段催化剂床层中绝热反应，形成的高温过程气与下一进料口进入的原料气混合。通过调节顶部与侧面各个进料口的进料量，控制反应器温升，避免了传统反应器操作时原料气直接从顶部进料口进入反应器容易导致反应器温升过快、过大、甚至出现飞温，保护了催化剂活性，延长催化剂使用寿命，保障反应器的安全、平稳生产。

从实施例可以看出，本实用新型实现了甲烷化高温反应器操作的便捷性和温升的可控性，尽可能避免飞温现象，保障了生产操作的稳定性，具有良好的经济和社会效益。