CN201088911Y - 多换热方式径向流动固定床催化反应器 - Google Patents

多换热方式径向流动固定床催化反应器 Download PDF

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CN201088911Y CNU2007200749792U CN200720074979U CN201088911Y CN 201088911 Y CN201088911 Y CN 201088911Y CN U2007200749792 U CNU2007200749792 U CN U2007200749792U CN 200720074979 U CN200720074979 U CN 200720074979U CN 201088911 Y CN201088911 Y CN 201088911Y
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应卫勇
房鼎业
张海涛
马宏方
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Abstract

本实用新型具体涉及径向气固相催化固定床反应器，提供了一种多换热方式径向流动固定床催化反应器，包括外筒，设置在外筒内的同轴的设有小孔的外多孔筒，外筒与外多孔筒之间为外流道，设置在外多孔筒内的设有小孔的内多孔筒，设置在外多孔筒与内多孔筒之间的冷管，设置在外多孔筒顶部的上封板，设置在外多孔筒底部的下托板，设置在外筒上与外流道相连通的第一原料通道口，设置在外筒上与内多孔筒相连通的第二原料通道口，冷管的内径18～60mm，单位体积的冷管面积20～120m2/m3。本实用新型生产能力大，能根据实际情况选择换热方式，特别适合于合成气制甲醇、氨合成、一氧化碳变换、有机化合物加氢、二甲醚合成、环氧乙烷合成、合成液体燃料等反应的大型化反应器。

Description

多换热方式径向流动固定床催化反应器
技术领域
本实用新型具体涉及径向气固相催化固定床反应器。
背景技术
在甲醇合成、氨合成、一氧化碳变换、有机化合物加氢、二甲醚合成、环氧乙烷合成、合成液体燃料等放热反应中，都使用固体颗粒催化剂；都存在热量对反应结果的影响与回收利用问题；都是大规模工业化生产过程，上述生产过程的特点需要科学合理的反应器。
目前国内外使用的径向流动固定床反应器，如托普索(Topsoe)径向流动反应器，采用三个径向反应器串联生产装置。在反应器之间采用间接换热移去反应热。该反应器是绝热式催化反应器，反应热没有合理利用。同时，因采用多个反应器串联使用，反应器制造成本增加，整个装置生产操作较复杂。瑞士卡萨尔甲醇公司的专利(CN1533828)“特别适用于甲醇合成的卧式化学反应器”是多段绝热式催化反应器，绝热段之间用换热构件换热。该反应器换热系统复杂，埋在两催化剂层之间；由于催化剂装填需要拆卸换热构件，催化剂装填时间长、工作量大。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种多换热方式径向流动固定床催化反应器，以克服现有技术存在的上述缺陷，满足有关领域的需要。
本实用新型的多换热方式径向流动固定床催化反应器，包括：
圆柱状的密闭外筒；
设置在所说的外筒内的同轴的设有小孔的外多孔筒，外筒与外多孔筒之间为外流道；
设置在所说的外多孔筒内的设有小孔的内多孔筒；
设置在外多孔筒与内多孔筒之间的冷管；
设置在外多孔筒顶部的上封板；
设置在外多孔筒底部的下托板；
设置在外筒上与外流道相连通的第一原料通道口；
设置在外筒上与内多孔筒相连通的第二原料通道口；
所说的冷管的内径为18～60mm，单位体积的冷管面积为20～120m2/m3。
上述型式反应器空速高，生产能力大，能根据实际情况选择多种换热方式充分利用放热反应放出的热量，特别适合于合成气制甲醇、氨合成、一氧化碳变换、有机化合物加氢、二甲醚合成、环氧乙烷合成、合成液体燃料等反应的大型化反应器。
附图说明
图1为原料向心方式径向流动固定床催化反应器。
图2为另一种原料向心方式径向流动固定床催化反应器。
图3为原料离心方式径向流动固定床催化反应器。
图4为另一种原料离心方式径向流动固定床催化反应器。
图5为另一种原料离心方式径向流动固定床催化反应器。
具体实施方式
参见图1，本实用新型的多换热方式径向流动固定床催化反应器，包括：
圆柱状的密闭外筒3；
设置在所说的外筒3内的同轴的设有小孔的外多孔筒6，外筒3与外多孔筒6之间为外流道4；
设置在所说的外多孔筒6内的设有小孔的内多孔筒17；
设置在外多孔筒6与内多孔筒17之间的冷管7，管间为催化剂层14；
设置在外多孔筒6顶部的上封板9；
设置在外多孔筒6底部的下托板2；
设置在外筒3上与外流道4相连通的第一原料通道口10；
设置在外筒3上与内多孔筒17相连通的第二原料通道口20；
设置在外筒3上与冷管7的一端相连接的换热介质第一通道口19；
设置在外筒3上与冷管7的另一端相连接的换热介质第二通道口11；
所说的冷管7的内径为18～60mm，单位体积的冷管面积为20～120m2/m3；
优选的，外多孔筒6上的和内多孔筒17上的小孔的直径为3～8mm，孔间距为40～100mm；
优选的如图1，所说的第一原料通道口10为原料入口，设置在外筒3的顶部，所说的第二原料通道口20为反应产物出口，设置在外筒3的底部；
优选的，所说的冷管7通过花格8固定在外多孔筒6内；
优选的，还包括设置在外筒3顶部的人孔12和设置在外筒3底部的卸催化剂口1；
本实用新型原料的流向是这样的：
原料由第一原料通道口10进入，通过上封板9进入外流道4，反应气体通过外多孔筒6上的小孔径向进入催化剂层14进行反应，在催化剂层14中原料径向流动，反应放出的热量由冷管7中的换热介质带走，反应产物和未反应的原料通过内多孔筒17合流，由第二原料通道口20排出，催化剂可以通过人孔(12)装填，由卸催化剂口(1)卸出。
参见图2，所说的第一原料通道口10为原料入口，设置在外筒3的顶部，所说的第二原料通道口20为反应产物出口，设置在外筒3的顶部；
流向同实施例1。
参见图3，所说的第一原料通道口10为反应产物出口，设置在外筒3的底部，所说的第二原料通道口20为原料入口，设置在外筒3的顶部；
原料的流向是这样的：
原料由第二原料通道口20进入，进入内多孔筒17，通过内多孔筒17上的小孔径向进入催化剂层14进行反应，在催化剂层14中原料径向流动，反应产物通过外多孔筒6上的小孔进入外流道4合流后，由第一原料通道口10排出；
参见图4，所说的第一原料通道口10为反应产物出口，设置在外筒3的顶部，所说的第二原料通道口20为原料入口，设置在外筒3的顶部；流向同实施例3。
参见图5，所说的第一原料通道口10为反应产物出口，设置在外筒3的底部，所说的第二原料通道口20为原料入口，设置在外筒3的底部；流向同实施例3。

Claims (7)

1.多换热方式径向流动固定床催化反应器，包括：
圆柱状的密闭外筒(3)；
设置在所说的外筒(3)内的同轴的设有小孔的外多孔筒(6)，外筒(3)与外多孔筒6之间为外流道(4)；
设置在所说的外多孔筒(6)内的设有小孔的内多孔筒(17)；
设置在外多孔筒(6)与内多孔筒(17)之间的冷管(7)；
设置在外多孔筒(6)顶部的上封板(9)；
设置在外多孔筒(6)底部的下托板(2)；
设置在外筒(3)上与外流道(4)相连通的第一原料通道口(10)；
设置在外筒(3)上与内多孔筒(17)相连通的第二原料通道口(20)；
其特征在于：所说的冷管(7)的内径为18～60mm，单位体积的冷管面积为20～120m2/m3。
2.根据权利要求1所述的多换热方式径向流动固定床催化反应器，其特征在于，外多孔筒(6)上的和内多孔筒(17)上的小孔的直径为3～8mm，孔间距为40～100mm。
3.根据权利要求1或2所述的多换热方式径向流动固定床催化反应器，其特征在于，所说的第一原料通道口(10)为原料入口，设置在外筒(3)的顶部，所说的第二原料通道口(20)为反应产物出口，设置在外筒(3)的底部。
4.根据权利要求1或2所述的多换热方式径向流动固定床催化反应器，其特征在于，所说的第一原料通道口(10)为原料入口，设置在外筒(3)的顶部，所说的第二原料通道口(20)为反应产物出口，设置在外筒(3)的顶部。
5.根据权利要求1或2所述的多换热方式径向流动固定床催化反应器，其特征在于，所说的第一原料通道口(10)为反应产物出口，设置在外筒(3)的底部，所说的第二原料通道口(20)为原料入口，设置在外筒(3)的顶部。
6.根据权利要求1或2所述的多换热方式径向流动固定床催化反应器，其特征在于，所说的第一原料通道口(10)为反应产物出口，设置在外筒(3)的顶部，所说的第二原料通道口(20)为原料入口，设置在外筒(3)的顶部。
7.根据权利要求1或2所述的多换热方式径向流动固定床催化反应器，其特征在于，所说的第一原料通道口(10)为反应产物出口，设置在外筒(3)的底部，所说的第二原料通道口(20)为原料入口，设置在外筒(3)的底部。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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