专利名称：一种固定床催化反应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于固定床催化体系的反应器，属于化工、机械技术领域。
技术背景
传统的固定床反应，由于参与反应的原料气体中带有使催化剂中毒的气体，或者由于生产中操作不当等导致催化剂暂时性或永久性中毒，从而影响了催化剂的寿命，而固定床的缺点之一是催化剂的更换不方便。传统的固定床反应器催化剂更换技术主要采用催化剂自卸式，即在固定床反应器下方设置催化剂自卸孔，等到需要更换催化剂时，打开催化剂自卸孔，催化剂由于自重由自卸孔卸出，实现催化剂的更换。
现有固定床反应器催化剂更换技术的缺点在于1.只要更换催化剂就必须更换全部的催化剂，由于气体的流程决定了不同的床层的催化剂使用寿命不一致，未达到使用寿命的也更换，导致资源浪费；2.全部催化剂的更换导致再次开车的工期加长，造成一定的经济损失；3.由于催化剂可能存在烧结等情况，堵住自卸孔，加大了自卸的难度，延长工期；4.由于高温、高压、氢腐蚀等条件导致内件损伤，传统的固定床检修和更换内件十分困难。发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供一种结构合理，催化剂床层可分别拆卸、提高催化剂的利用效率的固定床催化反应器。
本发明的技术方案如下一种固定床催化反应器，包括筒体，筒体内设有至少两个上下排列的触媒筐，触媒筐的底部设有凸起，筒体的相应位置设有用来放置凸起的凹槽；顶部的触媒筐包括轴向床层和位于轴向床层下面的径向床层，轴向床层和径向床层之间设有轴径向转换分布器，其余触媒筐均采用径向床层；除顶部的触媒筐外其余触媒筐包括筐盖，所述筐盖包括盖体，沿盖体圆周方向排列的盖板单元，所述盖板单元除远离盖体中心侧外其余各侧均设有挡板，盖板单元与盖体之间设有筛网板。
作为改进，筒体内触媒筐包括三个。
作为改进，所述触媒筐的顶部设有用于吊装的吊耳。
作为改进，所述凹槽内设有圆环状密封填料，使得凹槽与凸起连接更加密实。
作为改进，所述盖体上设有吊环，通过吊环打开触媒筐，方便对触媒筐进行拆装和检修。
作为改进，筒体内除底部触媒筐外其余触媒筐均设有换热器。
作为改进，筒体内各个触媒筐均设有换热器，每个触媒筐内均设有换热器，有效的改善了反应器内温度分布的均勻性，提高了催化剂的利用率。
本发明在反应器筒体中设置多个触媒筐，各个触媒筐可以单独取出，不仅便于分步更换催化剂，达到充分利用催化剂资源和节省催化剂用量的效果，而且方便了固定床反应器内部的检修和更换内件；触媒筐采用凸起与筒体的凹槽连接代替了焊接，避免了拆装时带火、带电的危险性；由于顶部触媒筐有一轴向床层，以致在有害气体成分较高时，可起一个过滤作用；触媒筐筐盖上的盖板单元靠近圆周侧没有设挡板，可以使小部分的气体通过，气体进入盖板经过筛网板流入后，经过触媒筐内顶部的催化剂，使触媒筐内顶部的催化剂得到利用，提高催化剂的利用效率，从而获得更高的产品净值。
图1为本发明的结构示意图；图2为图1中A部去掉换热器后的的放大图； 图3为本发明触媒筐筐盖结构示意图； 图4为图3中的B-B剖面图；图5为全径向催化剂床层使用传统的触媒筐筐盖时的气体流向图； 图6为全径向催化剂床层使用本发明的触媒筐筐盖时的气体流向图。
其中1为筒体，2为触媒筐，3为轴向床层，4为径向床层，5为换热器，6为轴径向转换分布器，7为凹槽，8为凸起，9为吊耳，10为盖体，11为盖板单元，12筛网板，13为挡板， 14为吊环。
具体实施方式
以下结合附图具体说明本发明。
参见图1和图2，本发明的固定床催化反应器，包括筒体1，筒体1内设有3个上下排列的触媒筐2，筒体1内触媒筐的数量可以根据需要来定，底部触媒筐与筒体1 一体设置，除底部的触媒筐外其余触媒筐的底部设有凸起8，筒体1的相应位置设有用来放置凸起 8的凹槽7 ；底部触媒筐的底部也可以设有凸起8，筒体1的相应位置设有凹槽7，凹槽7内设有圆环状填料，触媒筐2的顶部还设有用于吊装的吊耳9，只需将触媒筐吊出筒体进行更换催化剂；底部触媒筐不设凸起时，其与筒体一体设置，底部触媒筐的底部可以设有卸料孔 3;更换催化剂时，将其他触媒筐吊出筒体进行更换，底层的触媒筐只需打开卸料孔3，将里面的触媒卸出，进而更换里面的催化剂。
筒体1内除了底部触媒筐外其余触媒筐的中心处都设有换热器5，底部触媒筐可根据需要设置换热器，换热器的中心管之间采用迷宫密封连接，顶部触媒筐中的换热器和中间触媒筐中的换热器可并联也可串联，中间触媒筐中的换热器与底部触媒筐中的换热器串联。
参见图1，筒体1内顶部的触媒筐包括轴向床层3和径向床层4，也可以是顶部的整个触媒筐都采用轴向床层，其余触媒筐均采用径向床层，轴向床层3占筒体1内床层总长的10%，本发明所述的轴向床层3和径向床层4均采用现有技术中的已知结构；轴向床层3 和径向床层4之间设有轴径向转换分布器6，所述的轴径向转换分布器6采用本领域内常规的转换分布器，气体从轴向床层出来后在轴径向转换分布器6中与外界来的气体混合，使混合后的气体温度分布均勻，从该轴径向转换分布器6中流出的气体进入径向床层进行反应。
除顶层触媒筐外其余触媒筐包括筐盖，筐盖结构参见图3和图4，所述筐盖包括盖体10，盖体10上设有吊环14，盖体10圆周方向设有4个扇环形的盖板单元11，盖板单元 11除远离盖体10中心侧外其余各侧均设有挡板13，也可以是盖板单元11远离盖体10中心侧设有带通孔的挡板，盖板单元11与盖体10之间设有筛网板12。传统的全径向反应器为触媒筐的顶部设置封气层，其气体流向如图5所示，目的在于控制气体流向、使气体不走轴向、由径向通过催化剂床层，其顶部的部分催化剂由于没有气体通过而没办法被利用；采用本发明的触媒筐筐盖，气体流入时，盖板单元2远离盖体1中心的一侧将使小部分的气体通过，通过的气体经过筛网板后流入触媒筐内顶部的催化剂，具体气体流向参见图6使触媒筐内顶部的催化剂得到利用，提高催化剂的利用效率，从而获得更高的产品净值。当然，以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种固定床催化反应器，其特征在于包括筒体，筒体内设有至少两个上下排列的触媒筐，触媒筐的底部设有凸起，筒体的相应位置设有用来放置凸起的凹槽；顶部的触媒筐包括轴向床层和位于轴向床层下面的径向床层，轴向床层和径向床层之间设有轴径向转换分布器，其余触媒筐均采用径向床层；除顶部的触媒筐外其余触媒筐包括筐盖，所述筐盖包括盖体，沿盖体圆周方向排列的盖板单元，所述盖板单元除远离盖体中心侧外其余各侧均设有挡板，盖板单元与盖体之间设有筛网板。
2.根据权利要求1所述的固定床催化反应器，其特征在于所述触媒筐包括三个。
3.根据权利要求1所述的固定床催化反应器，其特征在于所述触媒筐的顶部设有吊耳。
4.根据权利要求1所述的固定床催化反应器，其特征在于所述凹槽内设有圆环状密封填料。
5.根据权利要求1所述的固定床催化反应器，其特征在于所述盖体上设有吊环。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的固定床催化反应器，其特征在于除底部触媒筐外其余触媒筐均设有换热器。
7.根据权利要求1至5任一权利要求所述的固定床催化反应器，其特征在于各个触媒筐均设有换热器。
全文摘要
本发明涉及一种固定床催化反应器，包括筒体，筒体内设有至少两个上下排列的触媒筐；顶部的触媒筐包括轴向床层和径向床层，轴向床层和径向床层之间设有轴径向转换分布器；除顶部触媒筐外的触媒筐包括筐盖。在反应器筒体中设置多个触媒筐，各个触媒筐可以单独取出，不仅便于分步更换催化剂，达到充分利用催化剂资源和节省催化剂用量的效果；由于顶部触媒筐有一轴向床层，以致在有害气体成分较高时，可起一个过滤作用；触媒筐筐盖上的盖板单元靠近圆周侧没有设挡板，可以使小部分的气体通过，气体进入盖板经过筛网板流入后，经过触媒筐内顶部的催化剂，使触媒筐内顶部的催化剂得到利用，提高催化剂的利用效率，从而获得更高的产品净值。
文档编号B01J8/02GK102513033SQ20111037252
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者卢健, 王雪林 申请人:南京聚拓化工科技有限公司