CN205599123U - 一种利用自身反应热加热进料介质的合成反应器 - Google Patents
一种利用自身反应热加热进料介质的合成反应器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种利用自身反应热加热进料介质的合成反应器，具体地涉及一种合成反应器结构，包括反应器本体7、换热列管6、合成气左出口管2、合成气右出口管3、原料混合气进气管1、反应器开工加热进气管4、电加热器11、反应器开工加热出气管5，电加热进气截止阀9，原料混合气进气截止阀10，原料气混合气在换热列管6内吸收反应自身产生的热量得到预热后进行反应。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用自身反应热加热进料介质的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。
实用新型内容
本实用新型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。
本实用新型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。
本实用新型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：包括原 料混合气进气管(1)、合成气左出口管(2)、合成气右出口管(3)，反应器开工加热进气管(4)、反应器开工加热出气管(5)、换热列管(6)、反应器本体(7)、原料混合气总管(8)、电加热进气截止阀(9)，原料混合气进气截止阀(10)，电加热器(11)；其中反应器本体(7)下侧中心设置原料混合气进气管(1)，合成气左出口管(2)、合成气右出口管(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出气管(5)，电加热器(11)两端分别与反应器开工加热进气管(4)和反应器开工加热出气管(5)相连，原料混合气总管(8)通过原料混合气进气截止阀(10)，电加热进气截止阀(9)，分别与原料混合气进气管(1)、反应器开工加热进气管(4)相连，反应器开工加热进气管(4)前装有电加热进气截止阀(9)，在原料混合气进气管(1)前装有原料混合气进气截止阀(10)。
当装置刚开工时，原料混合气需要经过预热，此时关闭原料混合气进气截止阀(10)，打开电加热进气截止阀(9)，原料从原料混合气总管(8)进入反应器开工加热进气管(4)，经过电加热器(11)加热升温后通过反应器开工加热出气管(5)进入合成反应器本体(7)进行乙醇合成反应，当反应温度达到反应器内催化剂活化温度，满足醋酸加氢合成乙醇反应温度时，利用醋酸加氢制乙醇合成过程中自身放出来的热量来维持反应床层温度，即可保证连续运行，此时关闭电加热进气截止阀(9)，打开原料混合气进气截止阀(10)，系统转入正常生产。
当正常生产时，打开原料混合气进气截止阀(10)，来自原料混合气总管(8)的原料经过原料混合气进气截止阀(10)通过原料混合气进气管(1)进入合成反应器(7)的换热列管(6)内，在换热列管内吸收来自列管之间的催化剂床层中利用醋酸加氢合成过程放出来的热量预热，混合原料气到达醋酸加氢制乙 醇反应所需温度后从换热列管的上部进入反应器在列管间的催化剂床层上进行反应，最后合成乙醇。反应合成的乙醇混合气从合成气左出口管(2)、合成气右出口管(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。
本实用新型反应器具有如下有益效果：利用合成反应自身放出的热量加热进料介质，实现了对原料气预热，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：合成气左出口管、3：合成气右出口管、4：反应器开工加热进气管、5：反应器开工加热出气管、6：换热列管、7：反应器本体、8：原料混合气总管、9：电加热进气截止阀，10：原料混合气进气截止阀、11:电加热器。
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：
原始开车时关闭原料混合气进气截止阀(10)，打开电加热进气截止阀(9)，原料混合气从反应器开工加热进气管(4)进入电加热器(11)，电加热器(11)对原料混合气进行加热，加热后的混合气通过反应器开工加热出气管(5)进入反应器(7)中，在换热列管之间的催化剂床层进行乙醇合成反应，系统反应温度达到实际操作温度后，关闭电加热进气截止阀(9)，打开原料混合气进气截截止阀(10)，系统转入正常生产。
正常生产时，关闭电加热进气截止阀(9)，打开原料混合气进气截止阀(10)利用氢气和醋酸为原料，两者按一定的比例进行混合后从原料混合气总管(8)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的换热列管(6)内，在换热列管内吸收来自列管之间的催化剂床层中利用醋酸加氢合成过程放出来的热量预热，混合原料气到达醋酸加氢制乙醇反应所需温度后从反应器本体的上部进入反应器在换热列管(6)间的催化剂床层上进行反应，最后合成乙醇。反应合成的乙醇混合气从合成气左出口管(2)、合成气右出口管(3)进入下一个工段去汽液分离器进行分离。本实用新型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实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等均包含在本实用新型的保护范围之中。
Claims (1)
1.一种利用自身反应热加热进料介质的合成反应器，其特征在于，包括原料混合气进气管(1)、合成气左出口管(2)、合成气右出口管(3)，反应器开工加热进气管(4)、反应器开工加热出气管(5)、换热列管(6)、反应器本体(7)、原料混合气总管(8)、电加热进气截止阀(9)，原料混合气进气截止阀(10)，电加热器(11)；其中反应器本体(7)下侧中心设置原料混合气进气管(1)，合成气左出口管(2)、合成气右出口管(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出气管(5)，电加热器(11)两端分别与反应器开工加热进气管(4)和反应器开工加热出气管(5)相连，原料混合气总管(8)通过原料混合气进气截止阀(10)，电加热进气截止阀(9)，分别与原料混合气进气管(1)、反应器开工加热进气管(4)相连，反应器开工加热进气管(4)前装有电加热进气截止阀(9)，在原料混合气进气管(1)前装有原料混合气进气截止阀(10)。
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