[实用新型]一种自热反应设备

说明书

本实用新型技术方案在传统化工反应器的基础上，考虑原料气的预热、催化剂温度的控制、气体分布和催化剂的装卸优化，提供了一种自热反应设备，包括壳体和换热内件，所述的壳体包括上封头、下封头和筒体，所述的换热内件包括半球形或椭圆形的多孔分布板和上下两端开口的换热管，所述的多孔分布板直接与下封头焊接密封，构成底部有进气口的入塔气分布室，本实用新型开发能满足反应器内换热、满足催化反应要求、反应器内催化剂装填系数大、结构简单可靠的新型反应器。

技术领域

本涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种自热反应设备。

背景技术：

当前常用的化工固定床催化反应器主要有以下几种：1、多段绝热反应器； 2、水冷列管式移热反应器；3、水管式移热反应器；4、气冷反应器。绝热反应器适合催化剂使用温度区间宽的反应；而且段间需要设置冷激气或者换热器降温，再进下一段催化剂层。水冷列管式移热反应器采用换热管内装填催化剂，管外都为饱和锅炉水，靠管外的锅炉水蒸发来移走管内催化剂层反应热。而水管式移热反应器与水冷列管式移热反应器相反，换热管内为饱和锅炉水，管外装填催化剂，依靠管内的锅炉水蒸发移走管外催化剂层的反应热。气冷反应器采用换热列管，换热管外装填催化剂，换热管内走冷气，依靠流经换热管内的冷气升高的一定的温度吸收管外催化剂内反应放出的热量，控制催化剂层的温度。

目前合成反应器技术各有优缺点：第一是水冷型反应器适合移热量大，反应剧烈的催化剂反应；第二是水冷型反应器管内外为气和水两个系统，二者存在压差，如果换热管、管板或者联箱泄漏，将造成催化剂泡水或者高压气体串入蒸汽系统，造成事故。第三是水冷列管式移热反应器催化剂装填在换热管内，催化剂装填率较低，管板大，难以大型化。

实用新型内容

本技术方案在传统化工反应器的基础上，考虑原料气的预热、催化剂温度的控制、气体分布和催化剂的装卸优化，以及综合考虑低放热量的气固相催化反应特点，进一步优化工艺和设备结构，开发能满足反应器内换热、满足催化反应要求、反应器内催化剂装填系数大、结构简单可靠的新型反应器。

本提供的具体技术方案如下：

一种自热反应设备，包括壳体和换热内件，所述的壳体与换热内件间放置催化剂，所述的壳体包括上封头、下封头和筒体，所述的换热内件包括半球形或椭圆形的多孔分布板和上下两端开口的换热管，所述的换热管围绕中心轴由内到外以相同间距不同半径的同心圆排列布管，所述的换热管的上部为开口直管，所述的换热管的下部为由内到外逐步增大弯曲角度的弯管，所述的弯管末端和多孔分布板上的开口孔焊接，所述的壳体上封头上设有装催化剂的上人孔和开工时使用或用于调节催化剂气体温度的副线进气口，所述的多孔分布板直接与下封头焊接密封，构成底部有进气口的入塔气分布室，所述的下封头底部设有下人孔和卸料口。

如上所述的自热反应设备的另一种优选结构中，所述的多孔分布板的下部连接有形成套管的进气管和出气管，所述的进气管与多孔分布板连通，所述的进气管的下部与壳体上的进气口连接，所述的出气管与多孔分布板不连通，所述的出气管的下部与壳体上的出气口连接，所述的出气管的管壁上开有多排出气孔，构成出塔气收集器。

所述的换热管的出口设有气体分布用的开孔管罩。

所述的自热反应设备用于原料气中低氧浓度0.5～1.5％体积分率的脱氧反应器。

所述的自热反应设备用于原料气中氨浓度0.5～1.5％体积分率的脱氧反应器。

所述的自热反应设备是醋酸加氢制乙醇反应器。

所述的自热反应器是甲醇合成反应器。

所述的自热反应设备配套的工艺装置中使用的开工加热器是高温蒸汽供热的加热器或电加热器或燃气加热器。

本通过综合考虑低放热量的气固相催化反应特点，进一步优化工艺和设备结构。开发既能满足反应器内换热满足催化反映要求，反应器内催化剂装填系数大，结构简单可靠的新型反应器。