CN104826557A - 一种利用自身反应热加热进料介质的合成反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种化工合成反应器的创新利用，具体地涉及一种合成反应器结构。一种合成反应器，包括反应器本体7、换热列管6、合成气出口管2、3，原料混合气进气管1，反应器开工加热进气管4，反应器开工加热进气管5，合成原料气通过换热列管6吸收反应产生的热量后进行反应。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工合成反应器的创新利用，具体地涉及一种合成反应器结构。
背景技术
当前常用的化工合成反应器主要有以下几种：1、管式反应器；2、釜式反应器；3、塔式反应器；4、固定床反应器；5、流化床反应器；6、移动床反应器。其中釜式反应器、塔式反应器、流化床反应器、移动床反应器等四种反应器适合气、液、固相任何组成反应。气、气相混合反应一般采用固定床列管式反应器。结合现有气、气合成反应器当前发展情况，本次我们醋酸加氢合成乙醇反应器选择固定床管式反应器，用原料合成气通过列管换热吸收反应放出热量，起到对原料气预热效果。
目前合成反应器技术各有优缺点：第一是节能技术及环保安全措施有待进一步改进；第二是合成反应器介质走向有待进一步优化,以利于整体提高生产工艺技术和运转效率。
发明内容
本发明是在传统化工合成反应器基础上进一步考虑综合利用。由于传统水管式等温合成反应器在生产过程中需要不断循环补充冷却水，电耗高。废热锅炉长时间运行后需要排污。
本发明通过综合考虑乙醇合成反应特点，优化工艺和设备结构，进一步解决了上述问题。
本发明针对醋酸加氢制乙醇合成工艺特点，结合现有甲醇合成反应器结构中优点，对乙醇合成反应器进行了优化选择，具体技术方案如下：
一种合成反应器，包括反应器本体7、换热列管6、合成气出口管2、3，原料混合气进气管1，反应器开工加热进气管4，反应器开工加热进气管5，合成原料气通过列管吸收反应产生的热量后进行反应。
合成反应器本体7下侧中心设置原料混合气进气管1，合成气出口管2、3分别设置在合成反应器的两侧，可以均匀分布气体，催化剂从上封头内装入，气流从上至下，下封头出口设置有丝网。主要催化剂床层在换热管之间，从上管板一直到下面都是催化剂。反应原料气体进反应器列管内进行预热，预热后的原料气在换热管外与催化剂进行反应，然后排出反应器外。从反应器开工加热进气管5进入的混合气体是氢气和气化后醋酸混合物。
合成反应器本体7下侧中心设置的原料混合气进气管1上设置副线8，通过副线8引出一部分合成混合气体，通过开工电加热器对催化剂升温还原作用，为开车做准备。
合成反应器在使用过程中，利用氢气和醋酸为原料。两者按一定的比例进行混合后通过原料混合气进气管1，从合成反应器本体7底部中心位置进入合成反应器，经换热列管6升温后反应，反应合成的乙醇混合气从合成气出口管2、3进入原料气预热器给原料混合气进行升温，冷却后的乙醇合成混合气进入气液分离器进行分离。
本发明反应器具有如下有益效果：通过对原料气预热，降低了生产能耗，降低了生产成本。传统利用气冷作为固定床反应器冷却方式时需考虑二级水冷，本合成反应器不考虑二级水冷，节省了投资。减少水冷后，生产过程没有排污，减少了污染。单级气冷控制方便，减少了自控系统的投资。
附图说明
图1为本发明的合成反应器结构示意图。
图1中，各部分附图标记分别为：1：原料混合气进气管、2：合成气出口管、3：合成气出口管、4：反应器开工加热进气管、5：反应器开工加热进气管、6：换热列管、7：反应器本体、8：副线
具体实施方式
如图1所示，本发明提出一种合理的合成反应器。具体使用工艺流程如下：
合成反应器底部与原料混合气管道1相连，通过管道氢气和气化后醋酸混合物进入合成反应器；然后在换热列管6内预热，预热后的原料混合气，经催化后合成乙醇合成气，乙醇合成气从反应器底部合成气出口管2、3进入原料预热器然后去下一工段。原始开车催化剂还原时利用开工电加热器对原料混合气进行加热，加热后的气体通过合成反应器上端开工加热气出口管道5进行循环升温开车。
本发明装置实施可以保证醋酸加氢合成乙醇稳定运行
需要说明的是上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或更改。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等均包含在本发明的保护范围之中。
Claims (5)
1.一种利用自身反应热加热进料介质的合成反应器，包括反应器本体7，换热列管6、合成气出口管2、3，原料混合气进气管1，反应器开工加热进气管4，反应器开工加热进气管5，其中反应器本体7下侧中心设置原料混合气进气管1，合成气出口管2、3分别设置在合成反应器的两侧，反应器本体7中间设置换热列管6，上部连接反应器开工加热进气管5，反应器开工加热进气管4两端分别与反应器开工加热进气管5和原料混合气进气管1连接。
2.根据权利要求1所述的合成反应器，其特征在于合成反应器本体7下侧中心设置的原料混合气进气管1上设置副线8，通过副线8引出一部分合成混合气体。
3.一种利用自身反应热加热进料介质的合成反应器的使用方法，其特征在于利用氢气和醋酸为原料。两者按一定的比例进行混合后通过原料混合气进气管1，从合成反应器本体7底部中心位置进入合成反应器，经换热列管6升温后反应，反应合成的乙醇混合气从合成气出口管2、3进入原料气预热器给原料混合气进行升温，冷却后的乙醇合成混合气进入气液分离器进行分离。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，催化剂从上封头内装入，气流从上至下，下封头出口设置有丝网。主要催化剂床层在换热管之间，从上管板一直到下面都是催化剂。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，反应原料气体进反应器列管内进行预热，预热后的原料气在换热管外与催化剂进行反应，然后排出反应器外。
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