一种绝热乙醇合成反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种化工合成反应器，具体涉及一种绝热乙醇合成反应器。
【背景技术】
[0002]当前常用的化工合成反应器主要有以下几种:
[0003]①管式反应器。由长径比较大的空管或填充管构成，可用于实现气相反应和液相反应。
[0004]②釜式反应器。由长径比较小的圆筒形容器构成，常装有机械搅拌或气流搅拌装置，可用于液相单相反应过程和液液相、气液相、气液固相等多相反应过程。用于气液相反应过程的称为鼓泡搅拌釜(见鼓泡反应器)；用于气液固相反应过程的称为搅拌釜式浆态反应器。
[0005]③有固体颗粒床层的反应器。气体或(和)液体通过固定的或运动的固体颗粒床层以实现多相反应过程，包括固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、涓流床反应器等。
[0006]④塔式反应器。用于实现气液相或液液相反应过程的塔式设备，包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等)。
[0007]⑤喷射反应器。利用喷射器进行混合，实现气相或液相单相反应过程和气液相、液液相等多相反应过程的设备。
[0008]⑥其他多种非典型反应器。如回转窑、曝气池等。
[0009]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。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。
[0010]中国专利CN204638162U公开了一种乙醇绕管合成反应器，包括反应器本体、原料混合气进气管、合成器出口管、开工电加热器，所述原料混合气进气管位于反应器本体的上侧，合成气出气管位于反应器本体的下侧，原料混合气进气管上端连接开工加热器，在反应器本体内设置有换热绕管，换热绕管的冷源进口位于反应器本体下侧，其冷源出口位于反应器上侧，所述冷源出口连接有反应器配套废锅。该专利产品实现了对反应产生热量的回收，回收蒸汽可供生产系统使用;并保证了床层的反应温度，提供了系统操作的稳定性，减少了自控的投入。但是，上述合成反应器在生产过程中需要不断补充冷却水作为冷媒，电耗高，而且，废锅长时间运行后需要排污处理，非常麻烦。
【实用新型内容】
[0011]为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种绝热乙醇合成反应器，该合成反应器利用自身反应热对原料混合气进行加热，无需水冷。
[0012]为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为:
[0013]—种绝热乙醇合成反应器，包括反应器本体，所述反应器本体的底部连接原料混合气进气管，在反应器本体的下部设置合成气出气管，原料混合气进气管与合成气出气管分别与原料混合气预热器的管程和壳程相连通；
[0014]所述反应器本体内部设置有换热管，换热管包括呈圆环形布置的若干竖直换热列管，换热列管的上下两端分别连通至换热上环管、换热下环管，所述换热下环管与原料混合气进气管相连通，换热上环管的上部设置用于气体流出的出口 ；
[0015]在反应器本体的顶部还设置有还原进气管，还原进气管是原料混合气进气管的一根分支管道，在还原进气管上还设置有开工电加热器。
[0016]本实用新型的进一步改进在于:所述原料混合气进气管位于反应器本体底部的中心处;所述还原进气管位于反应器本体顶部的中心处。
[0017]本实用新型的进一步改进在于:所述合成气出气管为两根，相对设置在反应器本体下部的两侧。
[0018]本实用新型的进一步改进在于:所述原料混合气进气管通过位于反应器本体内部的联箱与换热下环管相连通。
[0019]本实用新型的进一步改进在于:所述若干换热列管所围成的圆柱形区域内盛装有反应催化剂。
[0020]本实用新型的有益效果是:
[0021]本实用新型提供了一种绝热乙醇合成反应器，通过乙醇合成气对原料混合气进行预热，并通过热传导作用利用反应热将原料混合气加热至催化温度，对热量利用率高，无需再进行电加热，显著降低了生产能耗，降低了生产成本;另外，催化反应放热与原料混合气加热形成稳态体系，催化温度稳定，有利于催化乙醇工艺的稳定运行。
[0022]本实用新型避免了传统固定床反应器所需要的二级水冷，一方面节省了水冷消耗，进一步降低成本，另一方面也减少了排污处理的麻烦，外拍污水少，对环境污染很小，符合清洁生产的要求。
[0023]本实用新型采用单级气冷方式回收热量，操作控制方便，大大降低了自控系统的投资。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型合成反应器的整体结构示意图；
[0025]其中，1、反应器本体，2、原料混合气进气管，3、合成气出气管，4、换热列管，5、换热上环管，6、换热下环管，7、还原进气管，8、原料混合气预热器，9、联箱，10、开工电加热器。
【具体实施方式】
[0026]下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，但实施例不是本实用新型保护??围的限制。
[0027]一种绝热乙醇合成反应器，如图1所示，包括反应器本体1、原料混合气进气管2、合成气出气管3、还原进气管7。
[0028]所述原料混合气进气管2经原料混合气预热器8、连通至反应器本体I底部中心处。原料氢气和醋酸气通过原料混合气进气管2由底部进入反应器本体I。
[0029]所述合成气出气管3设置于反应器本体I的下部，用于催化反应后的乙醇合成气的流出。在本实施例中，合成气出气管3为两根，分别设置在反应器本体I下部的相对两侧，可以均匀导出乙醇合成气。合成气出气管3的另一端经原料混合气预热器8、连通至乙醇提纯工段。
[0030]所述还原进气管7是原料混合气进气管2的一根分支管道，其末端连通反应器本体I顶部中心处，在还原进气管7上还设置有开工电加热器10。来自原料混合气进气管2的混合气加热后被送入反应器本体I顶部，为反应器本体I内的催化剂进行升温还原，为开车做准备;在合成反应器正常运行时，还原进气管7与开工电加热器均保持关闭状态。
[0031]在反应器本体I内部设置有换热管。所述换热管包括若干竖直的换热列管4，这些换热列管4呈圆环形布置;换热列管4的上下两端分别连通至换热上环管5、换热下环管6，换热下环管6通过联箱9与原料混合气进气管2相连通，换热上环管6的上部设置用于气体流出的出口。在换热列管4所围成的圆柱形区域内盛装有反应催化剂，催化剂从反应器本体I的上封头内装入，下封头处设置有用于支撑催化剂的丝网。来自原料混合气进气管2的原料混合气在换热列管4内被加热，达到催化温度的原料混合气由换热上环管5流出、自上而下流经换热列管4间的催化剂床层，即被催化生成乙醇合成气。
[0032]本实用新型的正常运行过程为:
[0033]原料氢气和醋酸按照一定的比例进行混合，然后通过原料混合气进气管进入反应器本体内的联箱，并通过联箱进入换热下环管，原料混合气在换热列管内上行、通过反应床层放出的热量进行预热，预热后的原料混合气接近催化剂反应所需温度、由换热上环管的出气口流出，然后自上而下流经换热列管的管间、经管间催化床层反应后生成乙醇合成气，乙醇合成气经反应器本体下部的合成气出气管排出；排出的乙醇合成气温度较高，首先进入原料混合气预热器对原料混合气进行初步预热，然后进入乙醇提纯工段进行进一步分离和提纯。
[0034]本实用新型在原始开车还原催化剂时的运行过程为:
[0035]原料氢气和醋酸按照一定的比例进行混合，然后通过原料混合气进气管进入还原进气管，经过开工电加热器加热至还原温度，然后从顶部进入反应器本体，原料混合气通过催化剂床层促使催化剂还原活化;待催化剂火花后关闭还原进气管和开工电加热器，合成反应器进入正常运行状态。
[0036]上述实施例用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改、等同替换、改进，都落入本实用新型的保护范围
【主权项】
1.一种绝热乙醇合成反应器，包括反应器本体(I)，其特征在于:所述反应器本体(I)的底部连接原料混合气进气管(2)，在反应器本体(I)的下部设置合成气出气管(3)，原料混合气进气管(2)与合成气出气管(3)分别与原料混合气预热器(8)的管程和壳程相连通； 所述反应器本体(I)内部设置有换热管，换热管包括呈圆环形布置的若干竖直换热列管(4)，换热列管(4)的上下两端分别连通至换热上环管(5)、换热下环管(6)，所述换热下环管(6)与原料混合气进气管(2)相连通，换热上环管(5)的上部设置用于气体流出的出口； 在反应器本体(I)的顶部还设置有还原进气管(7)，还原进气管(7)是原料混合气进气管(2)的一根分支管道，在还原进气管(7)上还设置有开工电加热器(10)。2.如权利要求1所述的一种绝热乙醇合成反应器，其特征在于:所述原料混合气进气管(2)位于反应器本体(I)底部的中心处;所述还原进气管(7)位于反应器本体(I)顶部的中心处。3.如权利要求1所述的一种绝热乙醇合成反应器，其特征在于:所述合成气出气管(3)为两根，相对设置在反应器本体(I)下部的两侧。4.如权利要求1所述的一种绝热乙醇合成反应器，其特征在于:所述原料混合气进气管(2)通过位于反应器本体(I)内部的联箱(9)与换热下环管(6)相连通。5.如权利要求1所述的一种绝热乙醇合成反应器，其特征在于:所述若干换热列管(4)所围成的圆柱形区域内盛装有反应催化剂。
【专利摘要】本实用新型公开了一种绝热乙醇合成反应器，包括反应器本体，反应器本体的底部连接原料混合气进气管，反应器本体下部设置合成气出气管，原料混合气进气管与合成气出气管分别连接原料混合气预热器；反应器本体内部设置有换热管，换热管包括若干竖直换热列管，换热列管的上下两端分别连通至换热上环管、换热下环管；在反应器本体的顶部还设置有还原进气管，在还原进气管上还设置有开工电加热器。本实用新型通过对反应热对原料混合气预热，无需另外加热，并避免水冷，降低了生产能耗和生产成本，减少排污，催化温度稳定，有利于反应稳定运行。本实用新型采用单级气冷方式回收热量，操作控制方便，大大降低了自控系统的投资。
【IPC分类】C07C29/149, C07C31/08, B01J8/02
【公开号】CN205235934
【申请号】CN201521045701
【发明人】汤广斌, 潘幸辉, 潘科, 甘道才, 宁吉全
【申请人】河南顺达化工科技有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月16日