[发明专利]一种套装多床层末端等温氨合成反应器

权利要求书

1.一种套装多床层末端等温氨合成反应器，其特征在于：包括气体混合分布组件、多级径向催化剂床层、合成气收集器、水移热管束，多级径向催化剂床层自外向内依次布置且相邻的两级径向催化剂床层连通，所述气体混合分布组件设置在位于最外侧的径向催化剂床层的外部，所述气体混合分布组件与位于最外侧的径向催化剂床层连通，位于最内侧的径向催化剂床层与合成气收集器连通，所述水移热管束通过换热作用移出最内侧的径向催化剂床层的反应热，使其为等温床层；

所述水移热管束包括进水总管、分水球腔、换热水管、集水球腔、出水总管；所述换热水管间隔分布在最内侧的径向催化剂床层内部，下端与所述分水球腔连通，上端与所述集水球腔连通，所述集水球腔的上端与所述出水总管连通，所述分水球腔的下端与所述进水总管连通，所述出水总管末端引出至套装多床层末端等温氨合成反应器外部，所述进水总管的始端引出至套装多床层末端等温氨合成反应器外部。

2.根据权利要求1所述的一种套装多床层末端等温氨合成反应器，其特征在于：多级径向催化剂床层包括一级径向催化剂床层、二级径向催化剂床层、末端径向催化剂床层；所述二级径向催化剂床层套设在末端径向催化剂床层外部并与其连通，所述一级径向催化剂床层套设在二级径向催化剂床层外部并与其连通，所述气体混合分布组件设置在所述一级径向催化剂床层外部并与其连通。

3.根据权利要求2所述的一种套装多床层末端等温氨合成反应器，其特征在于：所述气体混合分布组件包括F0冷气管、内件平盖、F0分布器、气体混合室、内件筒体、气体分布室、催化剂框下封头、F1冷气管、F2冷气管、床层密封花板、气体分布器；内件平盖设置在所述内件筒体的上端，所述催化剂框下封头设置在所述内件筒体的下端，所述气体分布室位于所述气体分布器与所述内件筒体之间，所述气体混合室位于所述气体分布器与所述内件平盖之间，所述气体混合室位于气体分布室的上方并与其连通，所述分布器设置在所述气体混合室中，所述床层密封花板设置在所述一级径向催化剂床层、二级径向催化剂床层、末端径向催化剂床层的上端。

4.根据权利要求3所述的一种套装多床层末端等温氨合成反应器，其特征在于：所述一级径向催化剂床层包括一级径向催化剂床、一级换热器、一级换热器冷气出口、一级再分布换热器、一级气体再分布器；所述一级径向催化剂床、一级换热器、一级再分布换热器、一级气体再分布器自外向内依次设置，一级换热器冷气出口设置在所述一级换热器的上端，并位于气体混合室内，一级换热器设置在一级再分布换热器的外侧，一级换热器、一级再分布换热器均为圆筒形状，床层密封花板、催化剂框下封头、一级径向催化剂床、一级换热器、一级再分布换热器、一级气体再分布器形成空心圆柱体。

5.根据权利要求4所述的一种套装多床层末端等温氨合成反应器，其特征在于：所述二级径向催化剂床层包括二级径向催化剂床、二级换热器、二级换热器冷气出口、二级再分布器换热器、二级气体再分布器；所述二级径向催化剂床、二级换热器、二级再分布换热器、二级气体再分布器自外向内依次设置，二级换热器冷气出口设置在气体混合室内，二级换热器设置在二级再分布换热器的外侧，二级换热器、二级再分布换热器均为圆筒形状，床层密封花板、催化剂框下封头、二级径向催化剂床、二级换热器、二级再分布换热器、二级气体再分布器形成空心圆柱体。

6.根据权利要求5所述的一种套装多床层末端等温氨合成反应器，其特征在于：所述F0冷气管贯穿所述内件平盖设置，并与所述F0分布器连接；所述F1冷气管、F2冷气管自上而下依次贯穿所述内件平盖、气体分布器上端设置，并分别与一级换热器、二级换热器连通。

7.根据权利要求6所述的一种套装多床层末端等温氨合成反应器，其特征在于：所述末端径向催化剂床层为末端径向催化剂床，所述合成气收集器包括集气筒、出气直连管、气侧球腔、气侧通道，所述末端径向催化剂床套设在所述集气筒的外部并与其连通，且位于所述二级气体再分布器的内侧，所述集气筒的上端封闭，下端通过气侧球腔与气侧通道连通，气侧通道与出气直连管连通。