中压高反应热利用触媒自卸式反应器的制作方法

专利名称：中压高反应热利用触媒自卸式反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冷管型气固相催化反应器，主要用于甲醇合成的放热反应，尤其适用于中压联醇生产的场合，也可用于二甲醚、氨的合成反应。
背景技术：
一般的冷管型合成塔内件除触媒筐外下部均设置换热器，这是为了保证入床层的气体达到催化剂的活性温度，其中一部分热量取自换热器回收出床层高温气体，但这势必降低了出塔气的温度，减少了出塔气可回收的热量，还降低了回收热量的品位。另外，传统的合成塔内件由于下部设置换热器也使催化剂自卸更为困难。

发明内容为了克服已有技术中反应热回收率低、回收热量品位低、装卸触媒不便的不足，本实用新型提供一种反应热回收率高、回收热量品位高、装卸触媒方便的中压高反应热利用触媒自卸式反应器。
本实用新型的技术方案是一种中压高反应热利用触媒自卸式反应器，包括外筒、内筒，所述的内筒包括集气盒、盖板、垫片、内筒体、冷管胆、中心管、花板、所述的集气盒与冷管胆之间设有盖板，冷管胆的引气管连通集气盒与冷胆管，冷管胆支撑在花板上，花板与隔板之间不设换热器。
进一步，所述的冷管胆为单管折流式等温型冷管胆，还包括引气管、上环管、并流冷管、逆流冷管、下环管，所述的上环管与引气管连通，所述的下环管位于支承圈上，所述的引气管、上环管、并流冷管、下环管、逆流冷管依次形成气流通道。
再进一步，所述的集气盒、盖板和内筒体之间通过榫槽式法兰连接、用不锈钢缠绕垫片螺栓紧固密封。
更进一步，所述的内筒还包括升气管、催化剂卸出管，所述的花板下方安装有隔板，花板与隔板之间不设换热器，中心管与升气管连通，所述的升气管与外筒的入口连通，所述的隔板的通气孔连通外筒的出口；所述的催化剂卸出管一端设有触媒桶，所述的触媒桶位于花板下部，所述的催化剂卸出管的另一端带有闷头。
所述的催化剂卸出管呈漏斗状，所述的触媒桶呈倒锥形。
所述的隔板的通气孔连通二出管，所述的二出管连通外筒的出口。所述的外筒上部设有一次进口，所述的内筒与外筒之间的环隙上设有一次出口、与外置的换热器的入口连接一次出口；所述外筒的二次入口与外置的换热器的出口连通。
所述的冷管胆通过支柱支撑在花板上。
本实用新型的有益效果主要表现在1、由于反应器内不设换热器，可使反应器内反应热回收率高，回收热量品位高。采用本实用新型可以使出塔气温度提高100℃以上，对于中压联醇生产通过废锅可回收反应热副产0.5MPa蒸汽～500kg/t醇。
2、降低了水冷器的能耗。由于采用废热锅炉和反应器塔外换热器回收热量，使得入水冷器气体的温度降低＞50℃，减少了水冷器冷却水量，还能节省水冷器的投资。
3、提高了合成塔的生产能力。由于采用单管折流式触媒筐，床层温度分布更为理想。之外在合成塔内容积一定的条件下，塔内不设换热器，触媒筐容积扩大，增加了催化剂装量，能够提高产量。
4、装卸触媒方便。触媒筐盖板采取填料密封，便于打开筐盖，装入催化剂；下部采用漏斗状卸出管，易于底部卸出催化剂。


图1是本实用新型中压高反应热利用触媒自卸式反应器结构示意图。
图2是本实用新型中压高反应热利用触媒自卸式反应器工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
实施例一参见图1由外筒(1)、集气盒(2)、盖板(3)、垫片(4)、内筒体(5)、引气管(6)、上环管(7)、下行冷管(8)、上行冷管(9)、下环管(10)、中心管(11)、支柱(12)、花板(13)、升气管(14)、隔板(15)、二出管(16)、催化剂卸出管(17)、闷头(18)构成，其中件(2)～(18)组成内筒，件(6)～(10)焊接成单管折流式冷管胆，所述的集气盒与冷管胆之间设有盖板，冷管胆的引气管连通集气盒与冷管胆，冷管胆支撑在花板上。
所述的冷管胆为单管折流式等温型冷管胆，还包括引气管、上环管、并流冷管、逆流冷管、下环管，所述的上环管与引气管连通，所述的下环管位于支承圈上，所述的引气管、上环管、并流冷管、下环管、逆流冷管依次形成气流通道。所述的集气盒、盖板和内筒体之间通过榫槽式法兰连接，用不锈钢缠绕垫片螺栓紧固密封。所述的内筒还包括升气管、催化剂卸出管，所述的花板下方安装有隔板，花板与隔板之间不设换热器，中心管与升气管连通，所述的升气管与外筒的入口连通，所述的隔板的通气孔连通外筒的出口；所述的催化剂卸出管一端设有触媒筒，所述的触媒筒位于花板下部，所述的催化剂卸出管的另一端带有闷头。所述的催化剂卸出管呈漏斗状，所述的触媒桶呈倒锥形。所述的隔板的通气孔连通二出管，所述的二出管连通外筒的出口。所述的外筒上部设有一次进口，所述的内筒与外筒之间的环隙上设有一次出口、与外置的换热器的入口连接一次出口；所述外筒的二次入口与外置的换热器的出口连通。所述的冷管胆通过支柱支撑在花板上。
由循环机出口冷的循环气从合成塔外筒一次入口a处入塔，经内外筒环隙自上而下移热初步升温后从一次出口b处出塔，去塔外换热器预热到一定温度后从塔二次入口c二次入塔。二入气经升气管进入中心管，自下而上出管口，在集气盒内将气体由引气管引入上环管，再将气体分配到各下行冷管。管内气体自上而下流动被管外气体进一步预热，同时移走床层的反应热。管内气体汇集于下环管后又折流至上行冷管，气体在管内自下而上流动，再次被管外反应气预热，同时又移走床层的反应热。出上行冷管的气体从顶部进入催化剂床层，原料气不断地合成为甲醇(或二甲醚、氨)。反应气自上而下流动，从花板的小孔中出来经二出管从塔二次出口d处出塔去废热锅炉。
打开触媒筐盖板，触媒就可装入。卸触媒时，只要拆开外筒底部盲板，打开内筒底部的闷头，触媒就能方便地自动卸出。
参见图2使用本实用新型中压高反应热利用触媒自卸式反应器，对于中压联醇生产，可以由合成塔(19)、废热锅炉(20)、换热器(21)、水冷器(22)、醇分离器(23)、循环机(24)组成。
新鲜原料气和循环机来的循环气混合后进入合成塔，经环隙后出塔再进入换热器加热至一定温度后二次入塔。高温出塔气经废热锅炉回收热量副产蒸汽，然后进入水冷器冷却后去醇分离器分离出冷凝的甲醇。分出的气体部分去氨合成系统，大部分由循环机压缩后循环至合成塔。
实施例二DN1200联醇合成塔，装填C207催化剂11.5m3，冷管面积280m2。操作压力11MPa，进塔气量115000Nm3/h。入塔气组成H270.1％，CO4.2％，CO20.5％，N224.1％，CH41.1％。床层温度230℃，出塔气210℃，轴向温差8℃，平面温差2℃，出塔气压力10.3MPa。产精醇4.3t/h，副产0.5MPa蒸汽2.2t/h。
本实施例其余的结构和实现方式与实施例一相同。
权利要求1.一种中压高反应热利用触媒自卸式反应器，包括外筒、内筒，其特征在于所述的内筒包括集气盒、盖板、垫片、内筒体、冷管胆、中心管、花板、所述的集气盒与冷管胆之间设有盖板，冷管胆的引气管连通集气盒与冷管胆，冷管胆支撑在花板上，所述的反应器内不设换热器。
2.如权利要求1所述的中压高反应热利用触媒自卸式反应器，其特征在于所述的冷管胆为单管折流式等温型冷管胆，还包括引气管、上环管、并流冷管、逆流冷管、下环管，所述的上环管与引气管连通，所述的下环管位于支承圈上，所述的引气管、上环管、并流冷管、下环管、逆流冷管依次形成气流通道。
3.如权利要求1或2所述的中压高反应热利用触媒自卸式反应器，其特征在于所述的集气盒、盖板和内筒体之间通过榫槽式法兰连接、用不锈钢缠绕垫片螺栓紧固密封。
4.如权利要求3所述的中压高反应热利用触媒自卸式反应器，其特征在于所述的内筒还包括升气管、催化剂卸出管，所述的花板下方安装有隔板，花板与隔板之间不设换热器，中心管与升气管连通，所述的升气管与外筒的入口连通，所述的隔板的通气孔连通外筒的出口；所述的催化剂卸出管一端设有触媒桶，所述的触媒桶位于花板下部，所述的催化剂卸出管的另一端带有闷头。
5.如权利要求4所述的中压高反应热利用触媒自卸式反应器，其特征在于所述的催化剂卸出管呈漏斗状，所述的触媒桶呈倒锥形。
6.如权利要求5所述的中压高反应热利用触媒自卸式反应器，其特征在于所述的隔板的通气孔连通二出管，所述的二出管连通外筒的出口。
7.如权利要求6所述的中压高反应热利用触媒自卸式反应器，其特征在于所述的外筒上部设有一次进口，所述的内筒与外筒之间的环隙上设有一次出口、与外置的换热器的入口连接一次出口；所述外筒的二次入口与外置的换热器的出口连通。
8.如权利要求7所述的中压高反应热利用触媒自卸式反应器，其特征在于所述的冷管胆通过支柱支撑在花板上。
专利摘要一种中压高反应热利用触媒自卸式反应器，它包括外筒、内筒，集气盒，花板等。触媒筐采用先并流后逆流的单管折流式冷管胆，冷管胆的引气管连通集气盒与冷管胆，冷管胆支撑在花板上。且反应器下部不设换热器，可高效利用出塔高温气体的反应热副产蒸汽。还采用新型触媒自卸结构。该反应器具有催化剂床层温度分布理想，生产能力大，反应热利用率高，且装卸触媒方便，结构更为简单可靠等优点。
文档编号B01J8/02GK2768891SQ200420110690
公开日2006年4月5日 申请日期2004年11月24日 优先权日2004年11月24日
发明者刘华彦, 陈运根, 李非里, 谈志人 申请人:浙江工业大学