[实用新型]一种轴向绕管合成反应器

说明书

本实用新型公开了一种轴向绕管合成反应器，包括上封头、下封头、筒体、上部环管联箱、下部环管联箱、催化剂框体和绕管；所述上封头和下封头分别设置在筒体的上下两端，所述催化剂框体设置在筒体内部，所述绕管沿筒体轴向设置在催化剂框体内部，所述绕管和催化剂框体之间的缝隙内填充有催化剂，所述上部环管联箱和下部环管联箱分别与绕管的上端和下端连通。本实用新型结构简单，使用方便，将绕管换热管直接埋在一个催化剂床层，直接将合成气反应放出的热量转化为蒸汽移出催化剂床层，一台轴向绕管合成反应器就可以完成合成气制天然气的任务，具有设备少、流程短、投资低、操作简单、运行能耗低、热回收率高等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种化学反应装置，尤其涉及的是一种轴向绕管合成反应器。

背景技术

现有合成气制天然气采用绝热催化剂床层+废热锅炉技术，基本上需要三个绝热床层、三台废热锅炉串联起来才能够完成H₂与CO或CO₂生成CH4反应合成任务，设备多、流程长、投资大、热损失大等缺陷。

合成气乙二醇羰化反应的管壳式反应器，目前羰化反应器采用ф32*2换热管，管内装填催化剂，管外用水移热，催化剂装填量少，难以满足装置大型化，一套20万吨乙二醇/年装置的羰化反应器至少需要4台DN4600规格羰化反应器并联运行。现有管壳式反应器工程投资大、现场难以管理，已经严重影响合成气制乙二醇行业大型化发展，而国内在建和报批的合成气制乙二醇项目规模在40～180万吨乙二醇/年，随着乙二醇产能不断扩大及装置规模大型化，急需开发出新型大型化乙二醇羰化及加氢反应器。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：如何精简设备，提高热回收率，提供了一种轴向绕管合成反应器。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本实用新型包括上封头、下封头、筒体、上部环管联箱、下部环管联箱、催化剂框体和绕管；所述上封头和下封头分别设置在筒体的上下两端，所述催化剂框体设置在筒体内部，所述绕管沿筒体轴向设置在催化剂框体内部，所述绕管和催化剂框体之间的缝隙内填充有催化剂，所述上部环管联箱和下部环管联箱分别与绕管的上端和下端连通。

作为本实用新型的优选方式之一，所述上封头通过法兰连接到筒体的顶部，所述上封头上设置有气体进口和用于水路流出的出水口。

作为本实用新型的优选方式之一，所述出水口上设置有用于连接上部环管联箱的出水管。

作为本实用新型的优选方式之一，所述下封头和筒体的底部一体成型，所述下封头上设有气体出口和用于水路进入的进水口。

作为本实用新型的优选方式之一，所述下封头内设置有出气帽，所述出气帽位于气体出口上。

作为本实用新型的优选方式之一，所述筒体内设置有用于支承催化剂框体的支撑圈。

作为本实用新型的优选方式之一，所述上部环管联箱和下部环管联箱为环形，分别设置在筒体的上下端。

作为本实用新型的优选方式之一，所述催化剂框体内沿轴向设有用于支承催化剂框体的中心支撑管。

作为本实用新型的优选方式之一，所述绕管为多道螺旋管，依次沿筒体底部向顶部螺旋向上。

所述绕管中每一道螺旋管的夹角相同、长度相同，沿筒体径向由内向外螺旋管的数量逐渐递增。随着绕管外径变大，布置更多的螺旋管，能够确保整体换热均匀，热量能够快速有效的传送到反应器外。