CN201033287Y - 并联双层冷管型反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及并联双层冷管型反应器，它包括装配于外筒体中的内筒，内筒中设有触媒筐、冷管束和中心管，内筒中设一隔板，隔板将内筒分隔成上、下独立的触媒筐，各触媒筐分别装配冷管束，冷管束分别装配在设于内筒上的连接架上，上触媒筐底部为一多孔板气体收集器，其下端的触媒卸出管穿过下触媒筐后与一触媒出口套管相接，上层零米压板上设有与下层触媒筐相通的触媒填装管。与同类型冷管型甲醇塔相比，增加了触媒利用糸数，设备运行阻力仅为原塔的1/8，可使产量增加60％以上，可降低投资与生产成本，同时能调节各层气体流量，具有自动装卸触媒的功能，可大大提高设备利用率，操作方便，为甲醇生产冷管型气固相催化反应器大型化开创了新途径。

Description

并联双层冷管型反应器

技术领域

本实用新型涉及化工设备，具体涉及一种冷管型气固相催化反应装置。

技术背景

为保证放热化学反应的连续进行，需不断移出反应热，以使反应过程沿最佳温度曲线进行。如甲醇生成反应为气固相可逆催化放热反应，其反应热的移出有多种方式，其中目前工业上主要采用冷管型反应器，即边反应边移走热量，以达到最佳反应速率，取得较满意的产量和转化率，并使反应器阻力达到最小化。这种冷管型反应器的特点是，由于触媒容易老化、使用寿命短，因而在实际中采用大量填装触媒，加大备用系数，以延长触媒更换周期，经模拟计算和实际生产中，要达到设计预期的甲醇产量，其触媒用量和触媒层高度仅需现有实际塔的一半左右，也就是说太大的备用糸数，使触媒床层高度增加了一倍，因而大大增加了设备运行阻力和动力消耗，减少了塔的处理能力。

发明内容

本实用新型提供一种可增加触媒利用系数、大幅降低设备运行阻力并可大大提高生产能力的气固相催化反应装置。

本实用新型目的通过以下方式实现：这种并联双层冷管型反应器包括装配于外筒体中的内筒，内筒中设有触媒筐、冷管束和设有电加热器的中心管，其特征在于所述内筒中部设有一横向隔板，所述隔板将内筒分隔成上、下各自独立的触媒筐，各触媒筐中分别装配有冷管束，冷管束分别装配在设于内筒上的连接架上，上触媒筐底部为一锥形多孔板气体收集器，其下端的触媒卸出管穿过下触媒筐后与一触媒出口套管相接；上层零米压板上设有与下层触媒筐相通的触媒填装管，反应器顶部设有分别与上层触媒筐和下层触媒筐相通的冷激副管线，上层冷管束经与上层进气总环管相通的进气管接上层分气室，上层冷管束气体出口通经上触媒筐触媒层后依次经上层多孔板气体收集器、套管、上层气体出口套管、出口套管出反应器底部出口；下层冷管束气体入口经下层进气总环管与依次上穿下层零米压板、隔板、上层多孔板气体收集器、上触媒筐与上层分气室相通的下层进气管相接，下层冷管束气体出口通经下触媒筐触媒层后依次经下层多孔板气体收集器和套管出反应器底部出口。

所述触媒卸出管最好位于内筒中心部位，触媒卸出管与触媒出口套管间螺纹连接，触媒出口套管与下层多孔板气体收集器下端出口间接触配合，当需要卸出触媒时，将触媒出口套管旋出，各触媒筐内的触媒可分别经触媒卸出管出口和下层锥状多孔板气体收集器下端出口流出反应器。

所述触媒出口套管底部设有一高压气体调节装置，该装置用于调节两层气体流量。

本实用新型取得的技术进步：由于将原填装大量触媒的冷管型反应器分隔为两上下并联的反应塔，即把塔下部原备用的触媒层利用起来并联为一新塔，使得一塔作两塔用，与同类型同高度冷管型甲醇塔相比，充分挖掘了触媒的潜力，大大增加了触媒利用糸数，设备运行阻力仅为原塔的1/8，在大幅降低阻力的同时可使产量增加60％以上。如φ1800甲醇塔就可生产十万吨甲醇，不仅可大大降低投资与生产成本，而且还因具有自动装、卸载触媒的功能，操作方便可行，为当前甲醇生产及冷管型气固相催化反应器大型化开创了新途径，具有较好的推广前景和经济效益。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1为现有冷管型气体反应器结构示意图。

图2为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型是在如图1所示的现有甲醇合成塔基础上做出的改进，现有甲醇合成塔外筒体中装配有内筒，内筒中设有触媒筐、冷管束和设有电加热器的中心管。将内筒15中部设一隔板21，隔板21将内筒15分隔成上、下各自独立的触媒筐18a、18b，各触媒筐18a、18b中分别装配冷管束4b、4a，冷管束4b、4a分别装配在设于内筒15上的连接架19、23上，上触媒筐18a底部为一锥形多孔板气体收集器20，其下端的触媒卸出管2穿过下触媒筐18b后与一触媒出口套管25相接，触媒卸出管2位于内筒15中心部位，触媒卸出管2与触媒出口套管25采用螺纹连接，触媒出口套管25与下层多孔板气体收集器26下端出口间接触配合，触媒出口套管25底部设一高压气体调节装置27。上层零米压板16a上设置一与下层触媒筐18b相通的触媒填装管17，外筒1顶部设置分别与上层触媒筐18a和下层触媒筐18b相通的冷激副管线11a、11b，上层冷管束4b经与上层进气总环管7a相通的进气管9接上层分气室10，上层冷管束4b气体出口通经上触媒筐18a触媒层后依次经上层多孔板气体收集器20、套管3、上层气体出口套管24、出口套管25出反应器底部气体出口14；下层冷管束4a气体入口经下层进气总环管7b与依次上穿下层零米压板16b、隔板21、上层多孔板气体收集器20、上触媒筐18a并与上层分气室10相通的下层进气管5相接，下层冷管束4a气体出口通经下层分气室22、下触媒筐18b触媒层后依次经下层多孔板气体收集器26和套管25出反应器底部出口14。冷管束4b、4a的上行管8、12出口分别设有气体分布装置，以防止偏流状况。位于反应器底部的出口套管25为同心状多层套管，其外层套管为上触媒层合成气流出管，次外层为下触媒层合成气流出管，中心管为触媒出口套管。

冷气由外筒1的上、下两个气体进口28a、28b同时进入反应器，经内、外筒间的环隙预热后进入位于塔中部的进气口6，再经装有电加热器的中心管13加热气体升温还原触媒后进入上层分气室10，然后分别流入上层进气总管9和下层进气总管5，再分别经环管7a、7b进入各层的冷管束4b、4a，冷气与床层换热后，冷管内冷气温度升高，再分别经上升管出口8、12处的气体分布装置，使出口气体以切线螺旋方向旋转流动并均匀混合后分别进入触媒筐18a、18b；反应后的上层甲醇气依次经由气体收集器20、套管3、上层气体出口管24、直通出口套管25后出反应器底部出口14；下层甲醇气则经由气体收集器26、出口套管25出塔。

除上述甲醇合成塔实施例外，本专业普通技术人员或一般技术人员还可将本实用新型用于其它任何形式冷管型反应器，这应理解是在本实用新型的范围内，受本实用新型权利要求的限制。

Claims (3)

1.一种并联双层冷管型反应器，包括装配于外筒体(1)中的内筒(15)，内筒(15)中设有触媒筐、冷管束和设有电加热器的中心管，其特征在于所述内筒(15)中部设有一横向隔板(21)，所述隔板(21)将内筒(15)分隔成上、下各自独立的触媒筐(18a、18b)，各触媒筐(18a、18b)中分别装配有冷管束(4b、4a)，冷管束(4b、4a)分别装配在设于内筒(15)上的连接架(19、23)上，上触媒筐(18a)底部为一锥形多孔板气体收集器(20)，其下端的触媒卸出管(2)穿过下触媒筐(18b)后与一触媒出口套管(25)相接；上层零米压板(16a)上设有与下层触媒筐(18b)相通的触媒填装管(17)，反应器顶部设有分别与上层触媒筐(18a)和下层触媒筐(18b)相通的冷激副管线(11a、11b)，上层冷管束(4b)经与上层进气总环管(7a)相通的进气管(9)接上层分气室(10)，上层冷管束(4b)气体出口通经上触媒筐(18a)触媒层后依次经上层多孔板气体收集器(20)、套管(3)、上层气体出口套管(24)、出口套管(25)出反应器出口(14)；下层冷管束(4a)气体入口经下层进气总环管(7b)与依次上穿下层零米压板(16b)、隔板(21)、上层多孔板气体收集器(20)、上触媒筐(18a)与上层分气室(10)相通的下层进气管(5)相接，下层冷管束(4a)气体出口通经下触媒筐(18b)触媒层后依次经下层多孔板气体收集器(26)和套管(25)出反应器出口(14)。

2.根据权利要求1所述的并联双层冷管型反应器，其特征在于所述触媒卸出管(2)位于内筒(15)中心部位，触媒卸出管(2)与触媒出口套管(25)螺纹连接，触媒出口套管(25)与下层多孔板气体收集器(26)下端出口间接触配合。

3.根据权利要求1所述的并联双层冷管型反应器，其特征在于所述触媒出口套管(25)底部设有一高压气体调节装置(27)。

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