可變熱導熱管式甲醇反應器的製作方法

2023-09-20 19:58:30

專利名稱：可變熱導熱管式甲醇反應器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種甲醇反應器。
目前，國內、外廣泛使用的甲醇反應器主要是冷激型甲醇反應器和冷管型甲醇反應器，前者靠冷付線調節床層溫度，後者靠床層內的冷管移走反應熱，傳熱效率低，它們都普遍存在著催化劑使用時間短、消耗高、催化劑床層溫差大、反應器溫度不易控制、超溫現象時有發生等缺點。因此這類反應器合成效率不高，難以實現最佳操作。
本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種合成效率高、溫度能可靠控制且操作彈性大的可變熱導熱管式甲醇反應器。
本實用新型的技術解決方案一種可變熱導熱管式甲醇反應器，它包括有反應器外殼體(1)，該外殼體(1)內下部為催化床層(2)，其特徵在於在外殼體(1)內的催化床層(2)上部設有隔離管板(3)，外殼體(1)內至少設有一根豎向安置的可變熱導熱管(4)，它穿固在隔離管板(3)上，使得可變熱導熱管(4)的位於隔離管板(3)下部的一段為加熱段，其上部一段為冷凝段。
本實用新型首次採用具有優良等溫性的可變熱導熱管這一傳熱元件，使反應器的溫度場得到了展平，催化劑得到充分利用，並能可靠地控制反應器催化床層溫度。在反應器負荷發生變化時，可變熱導熱管的傳輸功率可自身調節來實現溫度場的溫度恆定，使反應器的溫度場維持在最佳操作溫度的工況下。而且本實用新用新型控制溫度的方法是調節冷凝段的飽和水蒸汽壓，故根據催化劑的各個工作階段的需要，可靈敏準確地控制反應器的溫度。本實用新型具有合成效率及轉化率高，溫度控制可靠，操作彈性大，設備加工製造容易，使用維修方便等特點。


圖1是本實用新型的結構示意圖。
如
圖1，為保證本實用新型的工作性能並儘可能降低造價，其外殼體(1)的對應下部催化床層(2)的部分為抗氫腐蝕材料(如不鏽鋼等)殼體，它的上緣與隔離管板(3)的下表面外緣固連為一體，外殼體(1)的對應上部蒸發室(5)的部分為普通碳鋼材料殼體，它的下緣與隔離管板(3)的上表面外緣固連為一體。外殼體(1)的可變熱導熱管(4)的根數可根據反應器的生產能力來確定。
本實用新型工作前、在外殼體(1)內下部催化床層(2)內裝填催化劑，在其上部蒸發室(5)內從蒸發室(5)下部進水口(6)引入飽和水(7)。工作時，原料氣從外殼體(1)底部的原料氣入口(8)進入催化床層(2)，在催化劑的作用下反應放出的熱量由可變熱導熱管(4)傳輸到上部蒸發室(5)加熱飽和水(7)，使水沸騰，產生的蒸汽從外殼體(1)上部的蒸汽出口(9)引出，供給需要熱蒸汽的設備，為人們所用。在催化床層(2)內反應後的氣體從外殼體(1)的對應催化床層(2)上部位置的合成氣出口(10)導出，去分離出粗甲醇產品。由於可變熱導熱管(4)的加熱段和冷凝段均可看成是恆溫壁，且導熱係數較大，因此可以有效地使本實用新型的溫度得到展平。當工況負荷發生變化時，反應放出的熱量即此時可變熱導熱管(4)可自身調節傳輸功率來維持管壁溫度基本恆定，從而就使本實用新型的催化床層(2)始終維持在最佳工作溫度的範圍內。
本實用新型同樣適用於冷原料氣的加熱，只是進水口(6)送入的是冷原料氣，蒸汽出口(9)送出的是被加熱的原料氣，該加熱的原料氣就可作為甲醇生產的原料氣，從外殼體(1)底部的原料氣入口(8)送入。這樣可以省去原料氣的加熱器，利用本實用新型的蒸發室(5)來作為原料氣的加熱器，或者至少可以減少原料氣加熱器的加熱面積，以便蒸發室(5)加熱的原料氣溫度不夠時再經加熱器加熱至所要求的工作溫度。
權利要求1.一種可變熱導熱管式甲醇反應器，它包括有反應器外殼體(1)，該外殼體(1)內下部為催化床層(2)，其特徵在於在外殼體(1)內的催化床層(2)上部設有隔離管板(3)，外殼體(1)內至少設有一根豎向安置的可變熱導熱管(4)，它穿固在隔離管板(3)上，使得可變熱導熱管(4)的位於隔離管板(3)下部的一段為加熱段，其上部一段為冷凝段。
2.按權利要求1所述的可變熱導熱管式甲醇反應器，其特徵在於外殼體(1)的對應下部催化床層(2)的部分為抗氫腐蝕材料殼體，它的上緣與隔離管板(3)的下表面外緣固連為一體，外殼體(1)的對應上部蒸發室(5)的部分為普通碳鋼材料殼體，它的下緣與隔離管板(3)的上表面外緣固連為一體。
專利摘要本實用新型涉及一種甲醇反應器，其外殼體內的催化床層上部設有隔離管板，外殼體內至少設有一根豎向安置的可變熱導熱管，它穿固在隔離管板上，使得可變熱導熱管的位於隔離管板下部的一段為加熱段，其上部一段為冷凝段。
文檔編號C07C31/04GK2233405SQ95239909
公開日1996年8月21日 申請日期1995年6月8日 優先權日1995年6月8日
發明者孫寶勤, 李菊香, 徐通明 申請人:孫寶勤, 李菊香, 徐通明