本实用新型涉及一种化工设备中的催化设备，特别是涉及一种延长甲胺催化剂使用周期的催化剂应用装置。
背景技术：
在现有技术中，甲胺是重要的有机化工原料，广泛应用于医药、农药、橡胶、染料和制革等工业上，近年来，甲胺生产工艺流程不断被优化，市场逐渐呈现饱和状态，延长甲胺催化剂生产周期意味着取得市场的主动权，因此，甲胺催化剂的优化延长周期方法和设备是技术中的重中之重。
甲胺基本反应是甲醇与氨在催化剂作用下，经醇氨化法而生成甲胺。其反应方程式如下：
(一)主反应：
催化剂
(1)CH3OH+NH3——————————→NH2CH3+H2O
1．6MPaG，420～425℃
条件同上
(2)2CH3OH+NH3——————————→NH(CH3)2+2H2O
条件同上
(3)3CH3OH+NH3——————————→N(CH3)3+3H2O
(二)副反应：
N(CH3)3+NH3 ——————————→NH(CH3)2+NH2CH3
从反应中可以看出，催化剂是反应进行的必备条件，其性能直接影响反应进行和产品转化率。
催化剂能增大化学反应速率的原因，是它能够降低反映所需要的能量，这样就会使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数，从而成千成万倍地增大化学反应速率。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种延长甲胺催化剂使用周期的催化剂应用装置，通过本技术方案，利用设备的余热对所输送的甲醇、循环料和液氨进行预加热，从而有效的提高精确控制合成反应条件，并且通过反应罐中过滤支撑架及过滤网有效的保持甲胺装置长期稳定运行，直接延长了甲胺催化剂使生产使用周期，从而有效降低了催化剂使用成本和生产成本，创造出更好的经济效益。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种延长甲胺催化剂使用周期的催化剂应用装置，包括合成塔、电加热器、换热器A、换热器B、蒸发器A、蒸发器B、蒸发器C和蒸发过热器构成，所述合成塔的上端经电加热器、换热器A管程和换热器B管程相串联，经蒸发过热器的管程与蒸发器A、蒸发器B和蒸发器C的管程下端相连，蒸发器A、蒸发器B和蒸发器C的管程上端与蒸发过热器的管程输出端相连；所述合成塔的下端与换热器A的壳程和换热器B的壳程相串联，并与蒸发器A的壳程上端相连；蒸发器A的管程上端经蒸发过热器的管程与蒸发器C的管程上端相连，蒸发器A的管程下端与蒸发器C的管程下端相连，还包括甲醇预热器和气氨预热器，所述甲醇预热器和气氨预热器的壳程一端分别与蒸发器A和蒸发器C的管程下端相连，所述甲醇预热器和气氨预热器的壳程另一端分别与甲醇和气氨的原料输入端相连，所述甲醇和液氨分别通过所对应的甲醇预热器和气氨预热器的管程被加热后进入应用装置中。
还包括循环预热器，所述循环预热器的壳程一端分别与蒸发器A和蒸发器C的管程下端相连，所述循环预热器的壳程另一端与原料循环液输入端相连，循环料通过循环预热器的管程被加热后进入应用装置中。
所述合成塔中设置有数层的过滤支撑架，在每层的过滤支撑架上分别设置有上层过滤网和下层过滤网的上下叠层过滤网，上下叠层过滤网的上层过滤网和下层过滤网分别为15目和20目，催化剂设置在每个上下叠层过滤网上，在应用中上层过滤网为15目和下层过滤网20目的上下叠层过滤网会有效的过滤出催化剂所产生的粉末。
采用上述技术方案后的有益效果是：一种延长甲胺催化剂使用周期的催化剂应用装置，通过本技术方案，增加了合成反应气预热流程，降低合成系统蒸发器外来热量补充，提供更稳定的反应器热量来源进反应器内催化剂支撑结构，优化催化剂每层填装量，通过改造催化剂填装流程，缩短催化剂与空气接触时间，提高了催化剂使用效率和状态。
附图说明
图1为实用新型延长甲胺催化剂使用周期的催化剂应用装置的结构示意图。
图中，1 合成塔、2电加热器、3换热器A、4换热器B、5蒸发器A、6蒸发器B、7蒸发器C、8蒸发过热器、9甲醇预热器、10气氨预热器、11循环预热器、12过滤支撑架、13上层过滤网、14下层过滤网。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型中具体实施例作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型涉及的延长甲胺催化剂使用周期的催化剂应用装置，包括合成塔1、电加热器2、换热器A3、换热器B4、蒸发器A5、蒸发器B6、蒸发器C7和蒸发过热器8构成，所述合成塔1的上端经电加热器2、换热器A3的管程和换热器B4的管程相串联，经蒸发过热器8的管程与蒸发器A5、蒸发器B6和蒸发器C7的管程下端相连，蒸发器A5、蒸发器B6和蒸发器C7的管程上端与蒸发过热器8的管程输出端相连；所述合成塔1的下端与换热器A3的壳程和换热器B4的壳程相串联，并与蒸发器A5的壳程上端相连；蒸发器A5的管程上端经蒸发过热器8的管程与蒸发器C7的管程上端相连，蒸发器A5的管程下端与蒸发器C7的管程下端相连，还包括甲醇预热器9和气氨预热器10，所述甲醇预热器9和气氨预热器10的壳程一端分别与蒸发器A5和蒸发器C7的管程下端相连，所述甲醇预热器9和气氨预热器10的壳程另一端分别与甲醇和气氨的原料输入端相连，所述甲醇和液氨分别通过所对应的甲醇预热器9和气氨预热器10的管程被加热后进入应用装置中。
作为进一步的技术方案，还包括循环预热器11，所述循环预热器11的壳程一端分别与蒸发器A5和蒸发器C7的管程下端相连，所述循环预热器11的壳程另一端与原料循环液输入端相连，循环料通过循环预热器11的管程被加热后进入应用装置中。
作为进一步的技术方案，所述合成塔1中设置有数层的过滤支撑架12，在每层的过滤支撑架12上分别设置有上层过滤网13和下层过滤网14的上下叠层过滤网，上下叠层过滤网的上层过滤网13和下层过滤网14分别为15目和20目，催化剂设置在每个上下叠层过滤网上，在应用中上层过滤网13为15目和下层过滤网14为20目的上下叠层过滤网会有效的过滤出催化剂所产生的粉末。
本实用新型的技术方案以一套年产6万吨甲胺合成装置为例：
其甲醇需求量为13t/h，氨需求量为15000Nm3/h，循环液需求量为12.5t/h。
工作压力为2.1MpaG，气量为15000Nm3/h的氨，进入气氨预热器10以系统回收热水为热源对原料氨进行初步预热，温度由48℃升至80℃；同时流速13t/h的甲醇进入甲醇预热器9，以系统回收热水为热源初步加热，温度由23℃升至85℃左右；12.5t/h的循环物料，为系统回收所得，主要成分为甲醇、甲胺、氨，进入循环预热器11，以高温产品气为热源对循环物料进行预热，之后三组原料共同进入传统的蒸发器A5和蒸发器B6，蒸发器B6以低压蒸汽为热源，蒸发器A5以产品气为热源再次对原料甲醇进行加热，再后原料气在蒸发过热器8汇合，以混合气态的状态进入换热器A3和换热器B4，最后经电炉进入反应器中。
在操作中通过增加原料预热系统有效节约了传统流程中蒸发器的蒸汽使用量，使原料在进入反应器前升温更流畅，原料气量供给更稳定，最终实现催化剂延长使用。
原料气进入合成塔利用催化剂进行反应时，气流量大，会对催化剂造成巨大冲击，传统催化剂支撑结构只能防止大颗粒催化剂渗透，不能有效阻止长周期运行下催化剂粉末往精馏系统的渗透，通过重新改造反应器内催化剂的过滤支撑架12，有效阻止了催化剂后期粉末渗透堵塞情况，通过实践证明此实用新型改造完全满足生产需求，对延长催化剂使用周期起到了重要作用。
本实用新型的技术方案，为甲胺系统催化剂长周期使用创造良好的预热条件且综合利用了过剩热量，既提高了能效，又做到节能降耗，通过增加原料预热系统和改造反应器内催化剂支撑过滤结构，不但使过剩热量循环使用，又从直接减少催化剂更换频次降低了生产成本，这对于目前比较成熟甲胺工艺来说，通过节能降耗进行市场竞争，其应用前景必将十分广泛。
以上所述，仅为本实用新型的较佳可行实施例而已，并非用以限定本实用新型的范围。