专利名称：一种环形触媒框甲醛氧化反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种环形触媒框甲醛氧化反应器，属于银法甲醛生产技术领域。
背景技术：
目前，银法甲醛氧化反应器的触媒框全部为圆形结构，原料气全部从反应器筒体上部或顶部进入反应室，再进入圆形结构的触媒框，触媒框内触媒的铺装与触媒框形状相同，触媒的铺装厚度为10-20mm ；反应后的高温气体经急冷换热器降温，降温后的反应气直接进入甲醛吸收塔或吸收脱醇塔，或者与水或甲醇换热后再进入甲醛吸收塔或吸收脱醇塔；存在问题是1、触媒框径向长度(直径方向)较大，因温度变化，触媒层很容易出现裂缝， 造成甲醇在触媒层裂缝处燃烧生成二氧化碳的副反应增加，甲醛耗醇较高；2、由于触媒框径向长度较大，触媒铺装时很容易造成厚度不均，造成触媒层径向温差大，氧化脱氢反应不均勻，副反应较多，甲醇转化率较低，同样造成原料甲醇消耗高；3、因原料气从上部进入反应室，一旦原料气出现轻微带液很容易带到触媒层，污染触媒。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种环形触媒框甲醛氧化反应器，可以实现触媒铺装厚度均勻，同时由于触媒层径向长度缩小，触媒层因温度变化出现裂缝的几率减少；原料气从下部或底部进入，经过反应气加热后自下而上穿过急冷换热器和触媒框进入反应室，当原料气出现轻微带液时，液体将在换热器内蒸发或分离，不会带到触媒层，解决背景技术存在的上述问题。本实用新型的技术方案是一种环形触媒框甲醛氧化反应器，包含设备外壳和设置在设备外壳内的反应室、触媒框、中心管、急冷换热器、原料气进口、反应气出口，触媒框设置在反应室内，急冷换热器位于触媒框下面，中心管向上穿过急冷换热器和触媒框，与反应室连通，中心管与急冷换热器的环形管板之间连接，设备外壳上设置原料气进口、反应气出口，原料气进口与中心管连通，反应室与反应气出口连通。所说的触媒框为环形结构，称之为环形触媒框。原料气从下部或底部进入，经加热后由中心管进入反应室。急冷换热器为环形管板结构的换热器，急冷换热器的环形上管板即为触媒框的底；原料气进口设置在设备外壳的下部或底部，通过中心管连通反应室，原料气从反应器设备外壳的下部进入反应器，反应器内设置中心管，中心管穿过急冷换热器和触媒框进入反应室。本实用新型可以在设备外壳内设置原料气加热器，原料气加热器设置在急冷换热器的下面，原料气加热器连通原料气进口，对原料气加热，中心管与原料气加热器连通，并向上穿过急冷换热器和触媒框，与反应室连通。同时，反应气出口的管道也可以穿过原料气加热器，对原料气加热的同时对反应气进行降温。本实用新型的工作原理是利用环形触媒框的结构特征，环形触媒层抵抗温度变化抗拉裂能力要优于圆形结构，环形触媒层径向距离短，实现触媒均勻铺装更容易；因急冷换热器和触媒框的温度高于原料气的温度，原料气自下而上穿过急冷换热器和触媒框，原料气管道无需保温措施，不会有冷凝液出现，可以完全杜绝原料气带液的问题，保护触媒； 进而减少甲醇燃烧生成二氧化碳副反应的量，缩小触媒层平面温差，延长触媒使用寿命，降低原料甲醇消耗。本实用新型原料气进入加热器的方式是任意的，管程、壳程均可。本实用新型原料气加热器的结构形式是任意的，如列管式、板式、旋流板式、管式、 翅片管式、热管式等均可。本实用新型还可不设置原料气加热器，原料气经其他方式加热后直接由中心管进入反应室。本实用新型的积极效果是针对现有甲醛氧化反应器，触媒层容易出现裂缝，副反应较多，原料甲醇消耗较高，原料气容易带液污染触媒等问题，将反应器触媒框的形状设计为环形结构，触媒层径向长度缩短50%以上，触媒层因温度变化出现裂缝的几率明显减少； 触媒层铺装厚度不均的现象也会大幅度改善；原料气流程设计为自下而上穿过急冷换热器和触媒框再进入反应室，从根本上解决原料气带液污染触媒的问题。
附图1是本实用新型实施例示意图；图中反应室1、急冷换热器2、原料气加热器3、原料气进口 4、中心管5、环形触媒框6、反应气出口 7、急冷介质进口 8、急冷介质出口 9、急冷换热器排污口 10、原料气加热器排污口 11、防爆口 12。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本实用新型做进一步说明。一种环形触媒框甲醛氧化反应器，包含设备外壳和设置在设备外壳内的反应室1、 触媒框6、中心管5、急冷换热器2、原料气进口 4、反应气出口 7，触媒框设置在反应室底部， 急冷换热器位于触媒框下面，急冷换热器为环形管板结构，急冷换热器的环形上管板即为环形触媒框的底，中心管向上穿过急冷换热器和触媒框，与反应室连通，设备外壳上设置原料气进口、反应气出口，原料气进口与中心管连通，反应室与反应气出口连通。在设备外壳内设置原料气加热器3，原料气加热器设置在急冷换热器的下面，原料气加热器连通原料气进口，对原料气加热，中心管与原料气加热器连通，并向上穿过急冷换热器和触媒框，与反应室连通。同时，反应气出口的管道穿过原料气加热器，对原料气加热的同时对反应气进行降温。在原料气加热器3上设有原料气进口 4和排污口 11，中心管5上设有膨胀节，触媒框6内设有配套的环形电加热装置。本实施例工艺过程温度为70-80度的原料气经过原料气加热器与130-200度的反应气换热后温度提高到100-150度；经中心管穿过急冷换热器和触媒框进入反应室，再进入触媒层进行氧化脱氢反应生成甲醛，600-650度的高温反应气经过急冷换热器温度降到130-200度，再经过原料气加热器反应气温度降到80-100度进入甲醇(或水)加热器或直接进入吸收塔。
权利要求1.一种环形触媒框甲醛氧化反应器，其特征在于包含设备外壳和设置在设备外壳内的反应室(1)、触媒框(6)、中心管(5)、急冷换热器(2)、原料气进口(4)、反应气出口(7)，触媒框设置在反应室内，急冷换热器位于触媒框下面，中心管向上穿过急冷换热器和触媒框， 与反应室连通，设备外壳上设置原料气进口、反应气出口，原料气进口与中心管连通，反应室与反应气出口连通。
2.根据权利要求1所述之一种环形触媒框甲醛氧化反应器，其特征在于所说的触媒框为环形结构。
3.根据权利要求1所述之一种环形触媒框甲醛氧化反应器，其特征在于急冷换热器 (2)为环形管板结构的换热器，急冷换热器的环形上管板即为触媒框的底。
4.根据权利要求1所述之一种环形触媒框甲醛氧化反应器，其特征在原料气进口设置在设备外壳的下部或底部，通过中心管连通反应室。
5.根据权利要求1所述之一种环形触媒框甲醛氧化反应器，其特征在于在设备外壳内设置原料气加热器(3)，原料气加热器设置在急冷换热器的下面，原料气加热器连通原料气进口，中心管与原料气加热器连通。
6.根据权利要求2所述之一种环形触媒框甲醛氧化反应器，其特征在于反应气出口的管道穿过原料气加热器。
7.根据权利要求1或2所述之一种环形触媒框甲醛氧化反应器，其特征在于中心管 (5 )上设有膨胀节，触媒框(6 )内设有配套的环形电加热装置。
专利摘要本实用新型涉及一种环形触媒框甲醛氧化反应器，属于银法甲醛生产技术领域。技术方案是触媒框(6)设置在反应室(1)内，急冷换热器位于触媒框下面，急冷换热器为环形管板结构，急冷换热器(2)的环形上管板即为触媒框的底，中心管(5)向上穿过急冷换热器和触媒框，与反应室连通，设备外壳上设置原料气进口、反应气出口，原料气进口(4)与中心管连通，反应室与反应气出口(7)连通；所说的触媒框为环形结构。本实用新型触媒层径向长度缩短50%以上，触媒层因温度变化出现裂缝的几率明显减少；触媒层铺装厚度不均的现象也会大幅度改善；原料气流程设计为自下而上穿过急冷换热器和触媒框再进入反应室，从根本上解决原料气带液污染触媒的问题。
文档编号C07C47/055GK202270513SQ201120413250
公开日2012年6月13日 申请日期2011年10月26日 优先权日2011年10月26日
发明者景玉国 申请人:河北凯跃化工集团有限公司