專利名稱：一種甲烷化反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種甲烷化反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)許多合成氨生產(chǎn)廠家大都采用甲烷化工藝，其采用的甲烷化反應(yīng)器是該工藝中的關(guān)鍵設(shè)備，甲烷化反應(yīng)器的好壞將直接影響到合成氨的生產(chǎn)成本。由于現(xiàn)有的甲烷化反應(yīng)器，其底部一般都設(shè)置有換熱面積較大的換熱器，然而這換熱器不但沒有解決甲烷化反應(yīng)熱平衡問題，相反還占據(jù)了甲烷化反應(yīng)器內(nèi)部的空間，影響催化劑的裝填量，導(dǎo)致正反應(yīng)轉(zhuǎn)化率不高。還有現(xiàn)有的甲烷化反應(yīng)器，其催化劑床均采用軸向結(jié)構(gòu)，所以氣體流動(dòng)時(shí)阻力較大。因此上述的結(jié)構(gòu)還有待于進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種具有催化劑容量大、正反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高、熱平衡效果好及生產(chǎn)成本低的甲烷化反應(yīng)器。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該甲烷化反應(yīng)器，包括有殼體、冷激氣分布器，殼體上開有進(jìn)氣口和出氣口，進(jìn)氣口與置于殼體內(nèi)腔中的中心管相連通，所述冷激氣分布器置于殼體內(nèi)腔中，且冷激氣分布器由管道與殼體外的冷激氣管道相連通，其特征是所述殼體其下部的內(nèi)腔軸向地設(shè)置有環(huán)形筐，環(huán)形筐的外側(cè)壁與殼體內(nèi)壁之間形成有環(huán)形的通氣腔，通氣腔與殼體的出氣口相連通，在環(huán)形筐的側(cè)壁上分布有通氣小孔，在環(huán)形筐的中部設(shè)有筒體，該筒體外壁與環(huán)形筐內(nèi)壁之間亦形成有可容置觸媒的環(huán)形腔，而在筒體的筒側(cè)壁上也分布有通氣小孔，所述中心管為穿過筒體中心而開口于殼體內(nèi)腔的上部，且中心管外壁與筒體的內(nèi)壁形成底部密封而上部與內(nèi)腔相通的環(huán)形進(jìn)氣通道。
上述筒體的上部開口還可與中心管為中心的錐形筒體相連通，在該錐形筒體的上部錐形面分布有進(jìn)氣小孔。
為了使更換觸媒更放便，上述可容置觸媒的環(huán)形筐的下部可設(shè)置有觸媒自卸裝置。
為了使殼體內(nèi)腔減小熱量損失和維持自熱平衡，上述殼體其外表面可設(shè)置有保溫材料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于采用將現(xiàn)有技術(shù)中的甲烷化反應(yīng)器中的換熱器拆掉，將保溫材料包裹于殼體的外表面，由進(jìn)入殼體內(nèi)氣體與反應(yīng)氣在甲烷化反應(yīng)器的外部換熱，以增強(qiáng)保溫效果，維持殼體內(nèi)腔自熱平衡。這種結(jié)構(gòu)不僅增加了殼體內(nèi)催化劑的填充量，同時(shí)也提高了正反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，從而有效地達(dá)到了提高生產(chǎn)能力的目的；還有本實(shí)用新型采用環(huán)形筐為軸向設(shè)置于殼體下部的內(nèi)腔中，且環(huán)形筐的外側(cè)壁與殼體內(nèi)壁之間形成有環(huán)形通氣腔，通氣腔與殼體的出氣口相連通，在環(huán)形筐的側(cè)壁上分布有通氣小孔，并在環(huán)形筐的中部設(shè)有筒體，該筒體外壁與環(huán)形筐內(nèi)壁之間亦形成有可容置觸媒的環(huán)形腔，而在筒體的側(cè)壁上也分布有通氣小孔，所述中心管為穿過筒體中心而開口于殼體內(nèi)腔的上部，且中心管與筒體的內(nèi)壁形成底部密封而上部與內(nèi)腔相通的環(huán)形進(jìn)氣通道。這樣將殼體內(nèi)腔(即催化劑床)氣流的走向分軸徑向結(jié)構(gòu)。軸向結(jié)構(gòu)中，采用冷激氣直接冷激調(diào)節(jié)殼體內(nèi)腔溫度，而徑向結(jié)構(gòu)解決了甲烷化反應(yīng)器內(nèi)氣流阻力大的問題。因此催化劑床中氣流的走向采用上述軸徑向結(jié)構(gòu)，既便于調(diào)節(jié)催化劑床中的溫度，提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，又能降低氣流阻力，同時(shí)也降低了合成氨的電耗量；還有本實(shí)用新型在環(huán)形筐下部設(shè)置有觸媒自卸裝置，從而能更方便、更容易地更換觸媒。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的縱向剖視結(jié)構(gòu)圖；圖2為圖1中A-A向的剖視圖；圖3是圖1中B-B向的剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例包括有殼體2、環(huán)形筐5及冷激氣分布器3，殼體2上開有進(jìn)氣口11和出氣口12，進(jìn)氣口11與由管道與殼體內(nèi)腔13中的中心管7相連通，并穿過筒體8中心而開口于殼體內(nèi)腔13的上部，且中心管7外壁與筒體8的內(nèi)壁形成環(huán)形進(jìn)氣通道81，該進(jìn)氣通道81其底部密封，而上部與中心管7為中心的錐形筒體4相連通，該錐形筒體4的上部錐形面分布有進(jìn)氣小孔41，見圖2所示。
如圖1所示，所述冷激氣分布器3及環(huán)形筐5亦分別置于殼體內(nèi)腔13中，所述冷激氣分布器3位于中心管7的兩邊，且冷激氣分布器3由管道1與殼體2外的冷激氣管道相連通。所述環(huán)形筐5為軸向設(shè)置于殼體2下部的內(nèi)腔13中，見圖1和圖3所示，且環(huán)形筐5的外側(cè)壁與殼體2內(nèi)壁之間形成有環(huán)形的通氣腔14，通氣腔14與殼體2的出氣口12相連通，在環(huán)形筐5的側(cè)壁上分布有通氣小孔52。在環(huán)形筐5的中部設(shè)有筒體8，該筒體8外壁與環(huán)形筐5內(nèi)壁之間形成可置觸媒的環(huán)形腔51，在筒體8的側(cè)壁上分布有通氣小孔82。
為了使環(huán)形筐5中的觸媒更換更方便，在環(huán)形筐5的下部設(shè)置有觸媒自卸裝置6，見圖1所示。同時(shí)為了維持殼體內(nèi)腔13(即催化劑床)的自熱平衡，以減小熱量損失，在殼體1的外表面包裹有保溫材料9。
權(quán)利要求1.一種甲烷化反應(yīng)器，包括有殼體(2)、冷激氣分布器(3)，殼體(2)上開有進(jìn)氣口(11)和出氣口(12)，進(jìn)氣口(11)與置于殼體內(nèi)腔(13)中的中心管7相連通，所述冷激氣分布器(3)置于殼體內(nèi)腔(13)中，且冷激氣分布器(3)由管道(1)與殼體(2)外的冷激氣管道相連通，其特征是所述殼體(1)其下部的內(nèi)腔(13)軸向地設(shè)置有環(huán)形筐(5)，環(huán)形筐(5)的外側(cè)壁與殼體(2)內(nèi)壁之間形成有環(huán)形的通氣腔(14)，通氣腔(14)與殼體(2)的出氣口(12)相連通，在環(huán)形筐(5)的側(cè)壁上分布有通氣小孔(52)，在環(huán)形筐(5)的中部設(shè)有筒體(8)，該筒體(8)外壁與環(huán)形筐(5)內(nèi)壁之間亦形成有可容置觸媒的環(huán)形腔(51)，而在筒體(8)的筒側(cè)壁上也分布有通氣小孔(82)，所述中心管(7)為穿過筒體(8)中心而開口于殼體內(nèi)腔(13)的上部，且中心管(7)外壁與筒體(8)的內(nèi)壁形成底部密封而上部與內(nèi)腔(13)相通的環(huán)形進(jìn)氣通道(81)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲烷化反應(yīng)器，其特征是所述筒體(8)的上部開口與中心管(7)為中心的錐形筒體(4)相連通，該錐形筒體(4)的上部錐形面分布有進(jìn)氣小孔(41)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的甲烷化反應(yīng)器，其特征是所述環(huán)形筐(5)的下部設(shè)置有觸媒自卸裝置(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的甲烷化反應(yīng)器，其特征是所述殼體(2)其外表面設(shè)置有保溫材料(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的甲烷化反應(yīng)器，其特征是所述殼體(2)其外表面設(shè)置有保溫材料(9)。
專利摘要一種甲烷化反應(yīng)器，包括有殼體(2)、冷激氣分布器(3)，殼體(2)上開有進(jìn)氣口(11)和出氣口(12)，進(jìn)氣口(11)與伸入至殼體內(nèi)腔(13)中的中心管(7)相連通，其特征是所述殼體(1)中軸向地設(shè)置有環(huán)形筐(5)，在環(huán)形筐(5)的側(cè)壁上分布有通氣小孔(52)，在環(huán)形筐(5)的中部設(shè)有筒體(8)，而在筒體(8)的筒側(cè)壁上也分布有通氣小孔(82)，所述中心管(7)為穿過筒體(8)中心而開口于殼體內(nèi)腔(13)的上部。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是催化劑床采用軸徑向結(jié)構(gòu)，從而降低了氣流阻力，提高了轉(zhuǎn)化率；并且本實(shí)用新型還采用了觸媒自卸裝置，使更換觸媒十分方便；還有保溫材料包裹于殼體的外表面，能有效地減少殼體內(nèi)腔熱量損失，維持催化劑床的自熱平衡。
文檔編號(hào)B01J8/02GK2724821SQ20042008227
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2004年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月27日
發(fā)明者項(xiàng)文裕, 尹明大, 彭本成, 王永全 申請(qǐng)人:寧波遠(yuǎn)東化工科技有限公司