低溫差合成反應器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種低溫差合成反應器，包含外殼(1)和內件(8)，外殼(1)包含上筒體(2)和下筒體(3)，上筒體(2)上有主進氣口(4)，下筒體(3)上有主出氣口(6)，上筒體(2)和下筒體(3)通過法蘭連接密封；內件(8)包含筒體(9)和換熱膽(10)，換熱膽(10)置于筒體(9)之內；筒體(9)的上部進口(11)與上筒體(2)上的主進氣口(4)連通，筒體(9)的下部出口(13)與下筒體(3)上的主出氣口(6)連通；本反應器中反應層的徑向和軸向溫差小，控溫靈活，催化劑更換方便，適用于汽油等各種催化合成的強放熱反應的場合。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術公開了一種低溫差合成反應器，包含外殼(1)和內件(8)，外殼(1)包含上筒體(2)和下筒體(3)，上筒體(2)上有主進氣口(4)，下筒體(3)上有主出氣口(6)，上筒體(2)和下筒體(3)通過法蘭連接密封；內件(8)包含筒體(9)和換熱膽(10)，換熱膽(10)置于筒體(9)之內；筒體(9)的上部進口(11)與上筒體(2)上的主進氣口(4)連通，筒體(9)的下部出口(13)與下筒體(3)上的主出氣口(6)連通；本反應器中反應層的徑向和軸向溫差小，控溫靈活，催化劑更換方便，適用于汽油等各種催化合成的強放熱反應的場合。【專利說明】低溫差合成反應器
本技術涉及一種合成反應器，尤其是一種低溫差合成反應器，適用于汽油等各種催化合成的強放熱反應的場合。
技術介紹
汽油合成工藝主要是以甲醇或二甲醚為原料，在一定的溫度、壓力和空速下，通過特定催化劑層進行脫水、低聚、異構等作用轉化為Cll以下的烴類油。而合成反應器是制備汽油工藝裝置中的核心設備，且反應過程是強放熱反應，所用的催化劑在反應溫度為350到420°C時活性最好，反應溫度過低則反應速度慢甚至不反應，反應溫度過高則催化劑會結焦失活，導致轉化率過低，副反應增多。因此，控制合成反應器中催化劑層的溫度十分必要。另外，合成反應器通常都垂直放置，這給更換催化劑也帶來十分不便。
技術實現思路
本技術根據汽油合成工藝等催化合成的強放熱反應的需要，提供一種反應層的徑向和軸向溫差小，控溫靈活，催化劑更換方便的合成反應器。 為實現以上專利技術目的，本技術采用以下技術方案: 一種低溫差合成反應器，包含外殼I和內件8，外殼I包含上筒體2和下筒體3，上筒體2上有主進氣口 4，下筒體3上有主出氣口 6，上筒體2和下筒體3通過法蘭連接密封；內件8包含筒體9和換熱膽10，換熱膽10置于筒體9之內；筒體9的上部進口 11與上筒體2上的主進氣口 4連通，筒體9的下部出口 13與下筒體3上的主出氣口 6連通，換熱膽10上的進氣管12的一端與換熱膽10上的上環管連通，進氣管12的另一端穿過筒體9和上筒體2。 作為一種較好的實施方式，外殼I上設有排氣口 7，排氣口 7與外殼I內連通。 作為另一種較好的實施方式，下筒體3的底部設有支撐架5，支撐架5的上端面和下部出口 13的下端面均設有斜面。 作為另一種較好的實施方式，筒體9的下部出口 13的側面或支撐架5的側面設有連通口。 作為另一種較好的實施方式，在內件8內還包含第二換熱膽14，第二換熱膽14上的第二進氣管16的一端與第二換熱膽14上的第二上環管連通，第二進氣管16的另一端穿過筒體9和上筒體2，第二換熱膽14上設有第二上行管15。 本技術的有益效果是，冷激氣分布均勻，反應層的徑向和軸向溫差小，使用過程安全可靠，催化劑更換方便，并有利于反應器的大型化。 【專利附圖】【附圖說明】 附圖1是本技術中的單層換熱膽反應器的結構示意圖； 附圖2是內件支撐結構放大圖； 附圖3是本技術中的雙層換熱膽反應器的結構示意圖。 【具體實施方式】 在圖1所示的單層換熱膽低溫差合成反應器的實施例中，包含外殼I和內件8 ;夕卜殼I包含上筒體2和下筒體3，上筒體2上有主進氣口 4，下筒體3上有主出氣口 6，上筒體2和下筒體3通過法蘭連接密封；內件8包含筒體9和換熱膽10，換熱膽10置于筒體9之內；換熱膽10包含上環管、下環管、下行冷管、上行冷管和進氣管12;筒體9的上部進口 11與上筒體2上的主進氣口 4連通；下筒體3的底部設有支撐架5，支撐架5的上端面為斜面且和筒體9的下部出口 13的下端斜面接觸，以使在安裝內件8時能夠起到自動對中作用，同時，通過支撐架5使筒體9的下部出口 13與下筒體3上的主出氣口 6連通；支撐架5的側面設有連通口，反應氣可以從該連通口流入外殼I和內件8之間，從而使內件8的內外壓力基本平衡，同時，外殼I和內件8之間形成一氣態保溫層。外殼I上設有排氣口 7，排氣口 7與外殼I內連通，流入外殼I和內件8之間的氣態物質可以通過排氣口 7排出反應器。換熱膽10上的進氣管12的一端與換熱膽10上的上環管連通，進氣管12的另一端穿過筒體9和上筒體2，冷激氣通過進氣管12進入換熱膽10內，由于冷激氣的流動轉移合成反應中產生的熱量，降低催化劑層的反應溫度，并可根據反應層的溫度情況通過調整冷激氣的流量以控制反應層的反應溫度。通過合理布置上行冷管和下行冷管的數量和比例，使其及時均勻地轉移反應層中產生的熱量，從而實現反應層的徑向溫差小。由于催化劑安裝在內件8內，更換催化劑時可以將內件8從外殼I內整體移出，使用安裝十分方便。 原料氣從主進氣口 4進入，經上部進口 11進入內件8內，經均布后進入催化劑層進行合成反應并產生大量的熱量。通過調整冷激氣的流量，控制反應層的反應溫度，以充分發揮所有催化劑的作用，提高合成效率。經反應后的合成氣流經下部出口 13和支撐架5，并由主出氣口 6出反應器。 圖2是內件支撐結構的放大圖。支撐架5的上端面為斜面且和筒體9的下部出口13的下端斜面接觸，支撐架5和下部出口 13的側面均設有連通口。 在圖3所示的雙層換熱膽低溫差合成反應器的實施例中，與圖1的一個區別是在內件8內還包含第二換熱膽14，第二換熱膽14上的第二進氣管16的一端與第二換熱膽14上的第二上環管連通，第二進氣管16的另一端穿過筒體9和上筒體2，第二換熱膽14上設有第二上行管15。另一個區別是下筒體3的底部沒有支撐架5，筒體9的下部出口 13直接支撐于下筒體3的底部。 在圖3所示的實施例中，為控制催化劑層的軸向溫差，在內件8的內部軸向上設置了兩個換熱膽，根據實際需要甚至可以設置更多個換熱膽，以更靈活地調節控制催化劑層的軸向溫差，提高合成效率。與圖1所示的實施例不同的是，冷激氣還可以通過第二進氣管16進入第二換熱膽14內，經換熱后的冷激氣由第二上行管15上行與原料氣匯合后進入反應層進行合成反應。【權利要求】1.低溫差合成反應器，包含外殼⑴和內件(8)，外殼⑴包含上筒體⑵和下筒體(3)，上筒體(2)上有主進氣口(4)，下筒體(3)上有主出氣口(6)，上筒體(2)和下筒體(3)通過法蘭連接密封；其特征在于內件(8)包含筒體(9)和換熱膽(10)，換熱膽(10)置于筒體(9)之內；筒體(9)的上部進口(11)與上筒體(2)上的主進氣口⑷連通，筒體(9)的下部出口(13)與下筒體(3)上的主出氣口(6)連通，換熱膽(10)上的進氣管(12)的一端與換熱膽(10)上的上環管連通，進氣管(12)的另一端穿過筒體(9)和上筒體(2)。2.根據權利要求1所述的低溫差合成反應器，其特征在于外殼(I)上設有排氣口(7)，排氣口 (X)與外殼(I)內連通。3.根據權利要求1所述的低溫差合成反應器，其特征在于下筒體(3)的底部設有支撐架(5)，支撐架(5)的上端面和下部出口(13)的下端面均設有斜面。4.根據權利要求3所述的低溫差合成反應器，其特征在于筒體(9)的下部出口(13)的側面或支撐架(5)的側面設有連通口。5.根據權利要求1所述的低溫差合成反應器，其特征在于在內件(8)內還包含第二換熱膽(14本文檔來自技高網...

【技術保護點】
低溫差合成反應器，包含外殼(1)和內件(8)，外殼(1)包含上筒體(2)和下筒體(3)，上筒體(2)上有主進氣口(4)，下筒體(3)上有主出氣口(6)，上筒體(2)和下筒體(3)通過法蘭連接密封；其特征在于內件(8)包含筒體(9)和換熱膽(10)，換熱膽(10)置于筒體(9)之內；筒體(9)的上部進口(11)與上筒體(2)上的主進氣口(4)連通，筒體(9)的下部出口(13)與下筒體(3)上的主出氣口(6)連通，換熱膽(10)上的進氣管(12)的一端與換熱膽(10)上的上環管連通，進氣管(12)的另一端穿過筒體(9)和上筒體(2)。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘長孝，徐美南，沈建沖，楊同，許永花，
申請(專利權)人：杭州快凱高效節能新技術有限公司，
類型：新型
國別省市：浙江;33