低温差合成反应器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种低温差合成反应器，包含外壳(1)和内件(8)，外壳(1)包含上筒体(2)和下筒体(3)，上筒体(2)上有主进气口(4)，下筒体(3)上有主出气口(6)，上筒体(2)和下筒体(3)通过法兰连接密封；内件(8)包含筒体(9)和换热胆(10)，换热胆(10)置于筒体(9)之内；筒体(9)的上部进口(11)与上筒体(2)上的主进气口(4)连通，筒体(9)的下部出口(13)与下筒体(3)上的主出气口(6)连通；本反应器中反应层的径向和轴向温差小，控温灵活，催化剂更换方便，适用于汽油等各种催化合成的强放热反应的场合。
【专利说明】低温差合成反应器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种合成反应器，尤其是一种低温差合成反应器，适用于汽油等各种催化合成的强放热反应的场合。
【背景技术】
[0002]汽油合成工艺主要是以甲醇或二甲醚为原料，在一定的温度、压力和空速下，通过特定催化剂层进行脱水、低聚、异构等作用转化为Cll以下的烃类油。而合成反应器是制备汽油工艺装置中的核心设备，且反应过程是强放热反应，所用的催化剂在反应温度为350到420°C时活性最好，反应温度过低则反应速度慢甚至不反应，反应温度过高则催化剂会结焦失活，导致转化率过低，副反应增多。因此，控制合成反应器中催化剂层的温度十分必要。另外，合成反应器通常都垂直放置，这给更换催化剂也带来十分不便。
实用新型内容
[0003]本实用新型根据汽油合成工艺等催化合成的强放热反应的需要，提供一种反应层的径向和轴向温差小，控温灵活，催化剂更换方便的合成反应器。
[0004]为实现以上发明目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种低温差合成反应器，包含外壳I和内件8，外壳I包含上筒体2和下筒体3，上筒体2上有主进气口 4，下筒体3上有主出气口 6，上筒体2和下筒体3通过法兰连接密封；内件8包含筒体9和换热胆10，换热胆10置于筒体9之内；筒体9的上部进口 11与上筒体2上的主进气口 4连通，筒体9的下部出口 13与下筒体3上的主出气口 6连通，换热胆10上的进气管12的一端与换热胆10上的上环管连通，进气管12的另一端穿过筒体9和上筒体2。
[0006]作为一种较好的实施方式，外壳I上设有排气口 7，排气口 7与外壳I内连通。
[0007]作为另一种较好的实施方式，下筒体3的底部设有支撑架5，支撑架5的上端面和下部出口 13的下端面均设有斜面。
[0008]作为另一种较好的实施方式，筒体9的下部出口 13的侧面或支撑架5的侧面设有连通口。
[0009]作为另一种较好的实施方式，在内件8内还包含第二换热胆14，第二换热胆14上的第二进气管16的一端与第二换热胆14上的第二上环管连通，第二进气管16的另一端穿过筒体9和上筒体2，第二换热胆14上设有第二上行管15。
[0010]本实用新型的有益效果是，冷激气分布均匀，反应层的径向和轴向温差小，使用过程安全可靠，催化剂更换方便，并有利于反应器的大型化。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]附图1是本实用新型中的单层换热胆反应器的结构示意图；
[0012]附图2是内件支撑结构放大图；
[0013]附图3是本实用新型中的双层换热胆反应器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]在图1所示的单层换热胆低温差合成反应器的实施例中，包含外壳I和内件8 ;夕卜壳I包含上筒体2和下筒体3，上筒体2上有主进气口 4，下筒体3上有主出气口 6，上筒体2和下筒体3通过法兰连接密封；内件8包含筒体9和换热胆10，换热胆10置于筒体9之内；换热胆10包含上环管、下环管、下行冷管、上行冷管和进气管12;筒体9的上部进口 11与上筒体2上的主进气口 4连通；下筒体3的底部设有支撑架5，支撑架5的上端面为斜面且和筒体9的下部出口 13的下端斜面接触，以使在安装内件8时能够起到自动对中作用，同时，通过支撑架5使筒体9的下部出口 13与下筒体3上的主出气口 6连通；支撑架5的侧面设有连通口，反应气可以从该连通口流入外壳I和内件8之间，从而使内件8的内外压力基本平衡，同时，外壳I和内件8之间形成一气态保温层。外壳I上设有排气口 7，排气口 7与外壳I内连通，流入外壳I和内件8之间的气态物质可以通过排气口 7排出反应器。换热胆10上的进气管12的一端与换热胆10上的上环管连通，进气管12的另一端穿过筒体9和上筒体2，冷激气通过进气管12进入换热胆10内，由于冷激气的流动转移合成反应中产生的热量，降低催化剂层的反应温度，并可根据反应层的温度情况通过调整冷激气的流量以控制反应层的反应温度。通过合理布置上行冷管和下行冷管的数量和比例，使其及时均匀地转移反应层中产生的热量，从而实现反应层的径向温差小。由于催化剂安装在内件8内，更换催化剂时可以将内件8从外壳I内整体移出，使用安装十分方便。
[0015]原料气从主进气口 4进入，经上部进口 11进入内件8内，经均布后进入催化剂层进行合成反应并产生大量的热量。通过调整冷激气的流量，控制反应层的反应温度，以充分发挥所有催化剂的作用，提高合成效率。经反应后的合成气流经下部出口 13和支撑架5，并由主出气口 6出反应器。
[0016]图2是内件支撑结构的放大图。支撑架5的上端面为斜面且和筒体9的下部出口13的下端斜面接触，支撑架5和下部出口 13的侧面均设有连通口。
[0017]在图3所示的双层换热胆低温差合成反应器的实施例中，与图1的一个区别是在内件8内还包含第二换热胆14，第二换热胆14上的第二进气管16的一端与第二换热胆14上的第二上环管连通，第二进气管16的另一端穿过筒体9和上筒体2，第二换热胆14上设有第二上行管15。另一个区别是下筒体3的底部没有支撑架5，筒体9的下部出口 13直接支撑于下筒体3的底部。
[0018]在图3所示的实施例中，为控制催化剂层的轴向温差，在内件8的内部轴向上设置了两个换热胆，根据实际需要甚至可以设置更多个换热胆，以更灵活地调节控制催化剂层的轴向温差，提高合成效率。与图1所示的实施例不同的是，冷激气还可以通过第二进气管16进入第二换热胆14内，经换热后的冷激气由第二上行管15上行与原料气汇合后进入反应层进行合成反应。
【权利要求】
1.低温差合成反应器，包含外壳⑴和内件(8)，外壳⑴包含上筒体⑵和下筒体(3)，上筒体(2)上有主进气口(4)，下筒体(3)上有主出气口(6)，上筒体(2)和下筒体(3)通过法兰连接密封；其特征在于内件(8)包含筒体(9)和换热胆(10)，换热胆(10)置于筒体(9)之内；筒体(9)的上部进口(11)与上筒体(2)上的主进气口⑷连通，筒体(9)的下部出口(13)与下筒体(3)上的主出气口(6)连通，换热胆(10)上的进气管(12)的一端与换热胆(10)上的上环管连通，进气管(12)的另一端穿过筒体(9)和上筒体(2)。
2.根据权利要求1所述的低温差合成反应器，其特征在于外壳(I)上设有排气口(7)，排气口 (X)与外壳(I)内连通。
3.根据权利要求1所述的低温差合成反应器，其特征在于下筒体(3)的底部设有支撑架(5)，支撑架(5)的上端面和下部出口(13)的下端面均设有斜面。
4.根据权利要求3所述的低温差合成反应器，其特征在于筒体(9)的下部出口(13)的侧面或支撑架(5)的侧面设有连通口。
5.根据权利要求1所述的低温差合成反应器，其特征在于在内件(8)内还包含第二换热胆(14)，第二换热胆(14)上的第二进气管(16)的一端与第二换热胆(14)上的第二上环管连通，第二进气管(16)的另一端穿过筒体(9)和上筒体(2)，第二换热胆(14)上设有第二上行管(15)。
【文档编号】C10G3/00GK204162658SQ201420444589
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】钟长孝, 徐美南, 沈建冲, 杨同, 许永花 申请人:杭州快凯高效节能新技术有限公司