一種氣態烴制乙炔反應器的製作方法

2023-10-06 16:25:44 1

專利名稱：一種氣態烴制乙炔反應器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣態烴制乙炔反應器，屬下化工機械設備。
二背景技術：
天然氣、煤層氣、煉廠幹氣、油田伴生氣等富含甲垸的氣態烴氧化熱解製取乙炔是目前除屯石法 外的主要乙炔生產工藝，就是預熱到600-650'C的原料天然氣和氧進入多管式燒嘴板乙炔爐，在 150CTC下，甲烷裂解製得8%左右的稀乙炔，再用N-甲基吡咯垸酮提濃製得99%的乙炔成品。 其反應器為徑向下噴式的單管或多管式燒嘴板乙炔爐。這種反應器得甲烷熱解反應主要是在燃燒火焰 中進行，由於火焰炬的溫度場為高梯度溫度場，同時存在著反應不足和反應過分的情況，生成氣中既 有大量未反應的甲烷、又有大量過反應生成的炭黑。另外這種反應器處理量大型化困難、調節幅度小、 能量利用率低，氣體壓降大，存在較大的爆炸危險，操作難度大、要求高。
三、 發明內容
本實用新型目的在於提供一種氣態'烴制乙炔反應器，通過多個噴嘴的Y形組合來形成較為均一的 反應溫度場，以保證反應平穩進行，大幅度的提高設備的處理能力和調節能力，降低能耗和操作難度。
本實用新型的技術解決方案為 一種氣態烴制乙炔反應器，由反應器殼體、耐火材料層、頂噴嘴、側 噴嘴、反應室、急冷段、急冷噴嘴、急冷氣液出口、急冷液出口、反應氣出口等組成；反應器殼體頂部軸 向開孔設置頂噴嘴，上部均勻設置3個以上傾斜上噴的側噴嘴，中部沿圓周設置急冷噴嘴，急冷噴嘴下部 設置錐形收縮作為急冷氣液出口，底部軸向開孔設置急冷液出口，錐形收縮與反應器殼體形成環形空間的 上部設置反應氣出口；傾斜上噴的側噴嘴與水平方向夾角為15° 75° ;急冷噴嘴上部的反應器殼體內壁 設置耐火材料層，形成反應室；急冷噴嘴下部的反應器殼體錐形收縮，不使用耐火材料層，形成急冷段。
四

附圖為本實用新型結構流化床反應器示意圖。 附圖的圖面說明如下
1-反應器殼體2-耐火材料層3-頂噴嘴4-側噴嘴5-反應室6-急冷噴嘴7-急冷段8-錐 形收縮9-急冷氣液出口 10-急冷液出口 11-反應氣出口
五具體實施方式
結合附圖，對本實用新型的實施例做描述。
一種氣態烴制乙炔反應器，由反應器殼體(1)、耐火材料層(2)、頂噴嘴(3)、側噴嘴(4)、 反應室(5)、急冷噴嘴(6)、急冷段(7)、錐形收縮段(8)、急冷氣液出口 (9)、急冷液出口 (10)、 反應氣出口 (11)等組成；反應器殼體(1)頂部軸向開孔設置頂噴嘴(3)，上部均勻設置3個以上 傾斜上噴的側噴嘴(4)，中部沿圓周設置急冷噴嘴(6)，急冷噴嘴(6)下部設置錐形收縮(8)作 為急冷氣液出口 (9)，底部軸向開孔設置急冷液出口 (10),錐形收縮(8)與反應器殼體(1)形成 環形空間的上部設置反應氣出口 (11);傾斜上噴的側噴嘴(4)與水平方向夾角為15° 75° ;急冷 噴嘴(6)上部的反應器殼體(1)內壁設置耐火材料層(2)，形成反應室(5);急冷噴嘴(6)下部 的反應器殼體(1)錐形收縮(8),不使用耐火材料層(2),形成急冷段(7)。
氣態烴和氧氣按一定比例通過頂噴嘴(3)和側噴嘴(4)噴入反應室(5)燃燒反應，Y型火焰炬 相互碰撞、互為穩焰，形成穩定均勻的溫度場，氣態烴瞬間裂解成為乙炔；急冷水或油經急冷噴嘴(6) 成幕狀噴入急冷段(7)，淬冷反應氣體，最大程度的保存乙炔；急冷到IO(TC以下的反應氣體和急冷 液經急冷氣液出口 (9)噴山，氣液慣性分離；急冷液經急冷液出口 (10)排出，換熱後循環使用；含 有鄉左右稀乙炔的急冷後反應氣體經反應氣出口 (11)排出，吸收分離提純得到純乙炔產品。
本實用新型具有穩定均勻的溫度場，反應生成乙炔的選擇性和甲烷轉化率高、易於大型化、操作 彈性大、能量利用率高、氣體壓降小、操作要求低，另外設備簡單、投資低。
權利要求1、一種氣態烴制乙炔反應器，包括反應器殼體、耐火材料層、頂噴嘴、側噴嘴、反應室、急冷段、急冷噴嘴、急冷氣液出口、急冷液出口、反應氣出口等組成，其特徵在於反應器殼體頂部軸向開孔設置頂噴嘴，上部均勻設置3個以上傾斜上噴的側噴嘴，中部沿圓周設置急冷噴嘴，急冷噴嘴下部設置錐形收縮作為急冷氣液出口，底部軸向開孔設置急冷液出口，錐形收縮與反應器殼體形成環形空間的上部設置反應氣出口；急冷噴嘴上部的反應器殼體內壁設置耐火材料層，形成反應室；急冷噴嘴下部的反應器殼體錐形收縮，不使用耐火材料層，形成急冷段。
2、 根據權利要求書l所述的一種氣態烴制乙炔反應器，其特徵在F傾斜上噴的側噴嘴與水平方向夾角 為15° 75° 。
專利摘要一種氣態烴制乙炔反應器，由反應器殼體、耐火材料層、頂噴嘴、側噴嘴、反應室、急冷段、急冷噴嘴、急冷氣液出口、急冷液出口、反應氣出口等組成；反應器殼體頂部軸向開孔設置頂噴嘴，上部均勻設置3個以上傾斜上噴的側噴嘴，中部沿圓周設置急冷噴嘴，急冷噴嘴下部設置錐形收縮作為急冷氣液出口，底部軸向開孔設置急冷液出口，錐形收縮與反應器殼體形成環形空間的上部設置反應氣出口；傾斜上噴的側噴嘴與水平方向夾角為15°～75°。
文檔編號C07C11/24GK201381291SQ20092000973
公開日2010年1月13日 申請日期2009年2月19日 優先權日2009年2月19日
發明者喬英雲, 斌 田, 田原宇, 蓋希坤 申請人:山東科技大學