一种用于费托合成的固定床反应器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于费托合成的固定床反应器，包括：壳体以及设置在该壳体内的喷淋装置、上管板、下管板、反应管、冷却盘管、多孔板，其中，所述反应管中填装有催化剂；所述壳体与所述上管板、下管板相连接，且所述上管板与所述下管板均设置有通孔；所述反应管垂直设置于所述上管板与下管板之间，且所述反应管的两端分别与所述通孔密闭连接；所述喷淋装置设置于所述上管板上方，且与冷凝液入口相连接；所述冷却盘管设置于所述下管板与所述多孔板之间；所述多孔板下方形成有冷凝液积存区。本实用新型的反应器将冷凝、分离以及原料气的混合有效的集成一体，不仅解决了催化剂床层超温和产生热点的问题，并且简化了设备数量、使操作方便。
【专利说明】一种用于费托合成的固定床反应器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于费托合成的固定床反应器，属于化学工程领域。
【背景技术】
[0002]合成反应器是煤、石油和化学工业中最常见的一种反应容器。根据不同的工艺，可分为固定床反应、流化床反应和浆态床反应，但无论采用哪种工艺，关键在于对反应器的选择。通常，用于费托合成反应的固定床合成反应器并不多见，现有的固定床合成反应器大多是一种列管式反应器，例如专利CN1736574A公开了一种列管式合成反应器，该反应器中的每个反应管采用套管结构，用来降低催化剂床层的径向温差，但是，反应管的这种结构会使反应器结构变得更加复杂，给制造和操作带来不便。
[0003]费托合成反应是一种强放热反应，如果不能及时有效的移走反应热，不但会使催化剂烧结失效，而且也会严重损坏反应器。因此，如何有效的移出费托合成反应器中大量的热，并同时简化反应器的结构，使操作方便一直是本领域技术人员对费托合成反应器结构研究的重点。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种用于费托合成的固定床合成反应器，该反应器有效的将冷凝、分离以及原料气的混合有效的集成一体，利用该反应器不仅可以解决催化剂床层超温和产生热点的问题，并且有效的简化了设备的数量、使操作更方便。
[0005]本实用新型提供了一种用于费托合成的固定床反应器，包括:壳体以及设置在该壳体内的喷淋装置、上管板、下管板、反应管、冷却盘管、多孔板，其中，
[0006]所述反应管中填装有催化剂；
[0007]所述壳体与所述上管板、下管板相连接，且所述上管板与所述下管板均设置有通孔；
[0008]所述反应管垂直设置于所述上管板与下管板之间，且所述反应管的两端分别与所述通孔密闭连接；
[0009]所述喷淋装置设置于所述上管板上方，且与冷凝液入口相连接；
[0010]所述冷却盘管设置于所述下管板与所述多孔板之间；
[0011]所述多孔板下方形成有冷凝液积存区。
[0012]在本实用新型的固定床反应器中，所述壳体顶端和底端分别设置有原料气入口和冷凝液出口 ；在对应所述冷却盘管的壳体侧壁设置有冷却介质入口、冷却介质出口 ；在对应所述反应管的壳体侧壁设置有冷却介质入口和冷却介质出口 ；在对应所述冷凝液积存区的壳体侧壁设置有液位计和合成气出口
[0013]在本实用新型的固定床反应器中，在所述冷却盘管下方依次铺设有粒径分别为O 25mm和O 50mm的陶瓷耐火球。
[0014]基于上述，本实用新型提供的用于费托合成的固定床反应器，有效的将冷凝、分离以及原料气的混合有效的集成一体，利用该反应器不仅可以解决催化剂床层超温和产生热点的问题，并且有效的简化了设备的数量、使操作更方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型实施例提供的一种用于费托合成的固定床反应器的结构示意图。
[0016]附图标记:
[0017]1:喷淋装置；2:壳体；3:反应管；
[0018]4:催化剂；5:上、下管板；6:冷却盘管；
[0019]7:陶瓷耐火球；8:多孔板；9:液位计；
[0020]N1:原料气入口 ；N2:合成气出口 ；N3:冷凝液出口 ；
[0021]N4:冷凝液入口；N5:冷却介质入口； N6:冷却介质出口；
[0022]N7:锅炉水入口；N8:汽-水混合液出口； Ml、M2:人孔。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并 能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
[0024]结合图1所示，本实施例公开一种用于费托合成的固定床反应器，包括:壳体2以及设置在该壳体内的喷淋装置1、上管板5、下管板5、反应管3、冷却盘管6、多孔板8，其中，所述反应管3中填装有催化剂4 ;所述壳体2与所述上管板5、下管板5相连接，且所述上管板5与下管板5均设置有通孔；所述反应管3垂直设置于所述上管板5与下管板5之间，且所述反应管3的两端分别与所述通孔密闭连接；所述喷淋装置I设置于所述上管板5上方，且与冷凝液入口 N4相连接；所述冷却盘管6设置于所述下管板5与所述多孔板8之间；所述多孔板8下方形成有冷凝液积存区。
[0025]本实施例中，所述壳体2顶端和底端分别设置有原料气入口 NI和冷凝液出口 N3 ；在对应所述喷淋装置I的壳体2侧壁设置有人孔Ml ;在对应所述冷却盘管6的壳体2侧壁设置有冷却介质入口 N5、冷却介质出口 N6和人孔M2 ;在对应所述反应管3的壳体2侧壁设置有锅炉水入口 N7和汽-水混合液出口 N8 ;在对应所述冷凝液积存区的壳体2侧壁设置有液位计9和合成气出口 N2。
[0026]在本实施例中，在所述冷却盘管6下方依次铺设有粒径分别为O 25mm和O 50mm的陶瓷耐火球7。铺设在上层粒径为O25mm的耐火球是为了防止催化剂掉入耐火球层内，铺设在下层粒径为O 50mm的耐火球是为了降低气体流量阻力。
[0027]采用本实施例用于费托合成的固定床反应器为例，结合图1所示，说明本实用新型的用于费托合成的固定床反应器的使用方法:
[0028]原料气(C0、H2)从壳体2顶端的原料气入口 NI进入壳体2的上部空间，并与来自壳体2底端的冷凝液通过喷淋装置I在壳体2的上部空间混合后进入装有催化剂4的反应管3，并在催化剂4的作用下进行费托合成反应。
[0029]经反应后的费托合成气从反应管3的下端流出，经过冷却盘管6进行部分冷凝，带有部分冷凝液的合成气穿过陶瓷耐火球7从多孔板8的孔中流出，在多孔板8下方的冷凝液积存区进行气液分离，分离出来的冷凝液从反应器的下端的冷凝液出口 N3流出，再经高压泵送回壳体2上部的喷淋装置I供循环使用，可以起到消除“热点”，调节反应管温度的作用。未冷凝的气体则从对应所述冷凝液积存区的壳体2侧壁的合成气出口 N2流出，进行下一步工序的处理。冷凝液的液面可以通过观察液位计9来控制其高度，使其能起到密封作用，防止未冷凝的费托合成反应气从壳体2的底端N3逸出。
[0030]反应管3的管间充满了来自汽包的锅炉水，其锅炉水从对应所述反应管3的壳体2侧壁的锅炉水入口 N7进入，在带走费托合成反应热的同时，锅炉水一部分被汽化，汽-水混合物从对应所述反应管3的壳体2侧壁的汽-水混合液出口 N8流出。
[0031]最后应该说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等替换，而这些修改或者等同替换，亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神范围。
【权利要求】
1.一种用于费托合成的固定床反应器，其特征在于，包括:壳体以及设置在该壳体内的喷淋装置、上管板、下管板、反应管、冷却盘管、多孔板，其中， 所述反应管中填装有催化剂； 所述壳体与所述上管板、下管板相连接，且所述上管板与所述下管板均设置有通孔；所述反应管垂直设置于所述上管板与下管板之间，且所述反应管的两端分别与所述通孔密闭连接； 所述喷淋装置设置于所述上管板上方，且与冷凝液入口相连接； 所述冷却盘管设置于所述下管板与所述多孔板之间； 所述多孔板下方形成有冷凝液积存区。
2.根据权利要求1所述的用于费托合成的固定床反应器，其特征在于，所述壳体顶端和底端分别设置有原料气入口和冷凝液出口 ； 在对应所述冷却盘管的壳体侧壁设置有冷却介质入口、冷却介质出口 ； 在对应所述反应管的壳体侧壁设置有冷却介质入口和冷却介质出口 ； 在对应所述冷凝液积存区的壳体侧壁设置有液位计和合成气出口。
3.根据权利要求1所述的用于费托合成的固定床反应器，其特征在于，在所述冷却盘管下方依次铺设有粒径分别为0 25mm和C>50mm的陶瓷耐火球。
【文档编号】C10G2/00GK203389624SQ201320441085
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2013年7月23日
【发明者】刘武烈, 庞玉学, 庞彪, 万蓉, 杨泳涛, 王志坚, 庞婷 申请人:庞玉学