專利名稱：一種固定床催化反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于固定床催化體系的反應(yīng)器，屬于化工、機械技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
傳統(tǒng)的固定床反應(yīng)，由于參與反應(yīng)的原料氣體中帶有使催化劑中毒的氣體，或者由于生產(chǎn)中操作不當(dāng)?shù)葘?dǎo)致催化劑暫時性或永久性中毒，從而影響了催化劑的壽命，而固定床的缺點之一是催化劑的更換不方便。傳統(tǒng)的固定床反應(yīng)器催化劑更換技術(shù)主要采用催化劑自卸式，即在固定床反應(yīng)器下方設(shè)置催化劑自卸孔，等到需要更換催化劑時，打開催化劑自卸孔，催化劑由于自重由自卸孔卸出，實現(xiàn)催化劑的更換。
現(xiàn)有固定床反應(yīng)器催化劑更換技術(shù)的缺點在于1.只要更換催化劑就必須更換全部的催化劑，由于氣體的流程決定了不同的床層的催化劑使用壽命不一致，未達(dá)到使用壽命的也更換，導(dǎo)致資源浪費；2.全部催化劑的更換導(dǎo)致再次開車的工期加長，造成一定的經(jīng)濟損失；3.由于催化劑可能存在燒結(jié)等情況，堵住自卸孔，加大了自卸的難度，延長工期；4.由于高溫、高壓、氫腐蝕等條件導(dǎo)致內(nèi)件損傷，傳統(tǒng)的固定床檢修和更換內(nèi)件十分困難。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理，催化劑床層可分別拆卸、提高催化劑的利用效率的固定床催化反應(yīng)器。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種固定床催化反應(yīng)器，包括筒體，筒體內(nèi)設(shè)有至少兩個上下排列的觸媒筐，觸媒筐的底部設(shè)有凸起，筒體的相應(yīng)位置設(shè)有用來放置凸起的凹槽；頂部的觸媒筐包括軸向床層和位于軸向床層下面的徑向床層，軸向床層和徑向床層之間設(shè)有軸徑向轉(zhuǎn)換分布器，其余觸媒筐均采用徑向床層；除頂部的觸媒筐外其余觸媒筐包括筐蓋，所述筐蓋包括蓋體，沿蓋體圓周方向排列的蓋板單元，所述蓋板單元除遠(yuǎn)離蓋體中心側(cè)外其余各側(cè)均設(shè)有擋板，蓋板單元與蓋體之間設(shè)有篩網(wǎng)板。
作為改進(jìn)，筒體內(nèi)觸媒筐包括三個。
作為改進(jìn)，所述觸媒筐的頂部設(shè)有用于吊裝的吊耳。
作為改進(jìn)，所述凹槽內(nèi)設(shè)有圓環(huán)狀密封填料，使得凹槽與凸起連接更加密實。
作為改進(jìn)，所述蓋體上設(shè)有吊環(huán)，通過吊環(huán)打開觸媒筐，方便對觸媒筐進(jìn)行拆裝和檢修。
作為改進(jìn)，筒體內(nèi)除底部觸媒筐外其余觸媒筐均設(shè)有換熱器。
作為改進(jìn)，筒體內(nèi)各個觸媒筐均設(shè)有換熱器，每個觸媒筐內(nèi)均設(shè)有換熱器，有效的改善了反應(yīng)器內(nèi)溫度分布的均勻性，提高了催化劑的利用率。
本發(fā)明在反應(yīng)器筒體中設(shè)置多個觸媒筐，各個觸媒筐可以單獨取出，不僅便于分步更換催化劑，達(dá)到充分利用催化劑資源和節(jié)省催化劑用量的效果，而且方便了固定床反應(yīng)器內(nèi)部的檢修和更換內(nèi)件；觸媒筐采用凸起與筒體的凹槽連接代替了焊接，避免了拆裝時帶火、帶電的危險性；由于頂部觸媒筐有一軸向床層，以致在有害氣體成分較高時，可起一個過濾作用；觸媒筐筐蓋上的蓋板單元靠近圓周側(cè)沒有設(shè)擋板，可以使小部分的氣體通過，氣體進(jìn)入蓋板經(jīng)過篩網(wǎng)板流入后，經(jīng)過觸媒筐內(nèi)頂部的催化劑，使觸媒筐內(nèi)頂部的催化劑得到利用，提高催化劑的利用效率，從而獲得更高的產(chǎn)品凈值。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中A部去掉換熱器后的的放大圖； 圖3為本發(fā)明觸媒筐筐蓋結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖3中的B-B剖面圖；圖5為全徑向催化劑床層使用傳統(tǒng)的觸媒筐筐蓋時的氣體流向圖； 圖6為全徑向催化劑床層使用本發(fā)明的觸媒筐筐蓋時的氣體流向圖。
其中1為筒體，2為觸媒筐，3為軸向床層，4為徑向床層，5為換熱器，6為軸徑向轉(zhuǎn)換分布器，7為凹槽，8為凸起，9為吊耳，10為蓋體，11為蓋板單元，12篩網(wǎng)板，13為擋板， 14為吊環(huán)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明。
參見圖1和圖2，本發(fā)明的固定床催化反應(yīng)器，包括筒體1，筒體1內(nèi)設(shè)有3個上下排列的觸媒筐2，筒體1內(nèi)觸媒筐的數(shù)量可以根據(jù)需要來定，底部觸媒筐與筒體1 一體設(shè)置，除底部的觸媒筐外其余觸媒筐的底部設(shè)有凸起8，筒體1的相應(yīng)位置設(shè)有用來放置凸起 8的凹槽7 ；底部觸媒筐的底部也可以設(shè)有凸起8，筒體1的相應(yīng)位置設(shè)有凹槽7，凹槽7內(nèi)設(shè)有圓環(huán)狀填料，觸媒筐2的頂部還設(shè)有用于吊裝的吊耳9，只需將觸媒筐吊出筒體進(jìn)行更換催化劑；底部觸媒筐不設(shè)凸起時，其與筒體一體設(shè)置，底部觸媒筐的底部可以設(shè)有卸料孔 3;更換催化劑時，將其他觸媒筐吊出筒體進(jìn)行更換，底層的觸媒筐只需打開卸料孔3，將里面的觸媒卸出，進(jìn)而更換里面的催化劑。
筒體1內(nèi)除了底部觸媒筐外其余觸媒筐的中心處都設(shè)有換熱器5，底部觸媒筐可根據(jù)需要設(shè)置換熱器，換熱器的中心管之間采用迷宮密封連接，頂部觸媒筐中的換熱器和中間觸媒筐中的換熱器可并聯(lián)也可串聯(lián)，中間觸媒筐中的換熱器與底部觸媒筐中的換熱器串聯(lián)。
參見圖1，筒體1內(nèi)頂部的觸媒筐包括軸向床層3和徑向床層4，也可以是頂部的整個觸媒筐都采用軸向床層，其余觸媒筐均采用徑向床層，軸向床層3占筒體1內(nèi)床層總長的10%，本發(fā)明所述的軸向床層3和徑向床層4均采用現(xiàn)有技術(shù)中的已知結(jié)構(gòu)；軸向床層3 和徑向床層4之間設(shè)有軸徑向轉(zhuǎn)換分布器6，所述的軸徑向轉(zhuǎn)換分布器6采用本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)的轉(zhuǎn)換分布器，氣體從軸向床層出來后在軸徑向轉(zhuǎn)換分布器6中與外界來的氣體混合，使混合后的氣體溫度分布均勻，從該軸徑向轉(zhuǎn)換分布器6中流出的氣體進(jìn)入徑向床層進(jìn)行反應(yīng)。
除頂層觸媒筐外其余觸媒筐包括筐蓋，筐蓋結(jié)構(gòu)參見圖3和圖4，所述筐蓋包括蓋體10，蓋體10上設(shè)有吊環(huán)14，蓋體10圓周方向設(shè)有4個扇環(huán)形的蓋板單元11，蓋板單元 11除遠(yuǎn)離蓋體10中心側(cè)外其余各側(cè)均設(shè)有擋板13，也可以是蓋板單元11遠(yuǎn)離蓋體10中心側(cè)設(shè)有帶通孔的擋板，蓋板單元11與蓋體10之間設(shè)有篩網(wǎng)板12。傳統(tǒng)的全徑向反應(yīng)器為觸媒筐的頂部設(shè)置封氣層，其氣體流向如圖5所示，目的在于控制氣體流向、使氣體不走軸向、由徑向通過催化劑床層，其頂部的部分催化劑由于沒有氣體通過而沒辦法被利用；采用本發(fā)明的觸媒筐筐蓋，氣體流入時，蓋板單元2遠(yuǎn)離蓋體1中心的一側(cè)將使小部分的氣體通過，通過的氣體經(jīng)過篩網(wǎng)板后流入觸媒筐內(nèi)頂部的催化劑，具體氣體流向參見圖6使觸媒筐內(nèi)頂部的催化劑得到利用，提高催化劑的利用效率，從而獲得更高的產(chǎn)品凈值。當(dāng)然，以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對本發(fā)明的保護范圍不構(gòu)成任何限制。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明所要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種固定床催化反應(yīng)器，其特征在于包括筒體，筒體內(nèi)設(shè)有至少兩個上下排列的觸媒筐，觸媒筐的底部設(shè)有凸起，筒體的相應(yīng)位置設(shè)有用來放置凸起的凹槽；頂部的觸媒筐包括軸向床層和位于軸向床層下面的徑向床層，軸向床層和徑向床層之間設(shè)有軸徑向轉(zhuǎn)換分布器，其余觸媒筐均采用徑向床層；除頂部的觸媒筐外其余觸媒筐包括筐蓋，所述筐蓋包括蓋體，沿蓋體圓周方向排列的蓋板單元，所述蓋板單元除遠(yuǎn)離蓋體中心側(cè)外其余各側(cè)均設(shè)有擋板，蓋板單元與蓋體之間設(shè)有篩網(wǎng)板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定床催化反應(yīng)器，其特征在于所述觸媒筐包括三個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定床催化反應(yīng)器，其特征在于所述觸媒筐的頂部設(shè)有吊耳。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定床催化反應(yīng)器，其特征在于所述凹槽內(nèi)設(shè)有圓環(huán)狀密封填料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定床催化反應(yīng)器，其特征在于所述蓋體上設(shè)有吊環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的固定床催化反應(yīng)器，其特征在于除底部觸媒筐外其余觸媒筐均設(shè)有換熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的固定床催化反應(yīng)器，其特征在于各個觸媒筐均設(shè)有換熱器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固定床催化反應(yīng)器，包括筒體，筒體內(nèi)設(shè)有至少兩個上下排列的觸媒筐；頂部的觸媒筐包括軸向床層和徑向床層，軸向床層和徑向床層之間設(shè)有軸徑向轉(zhuǎn)換分布器；除頂部觸媒筐外的觸媒筐包括筐蓋。在反應(yīng)器筒體中設(shè)置多個觸媒筐，各個觸媒筐可以單獨取出，不僅便于分步更換催化劑，達(dá)到充分利用催化劑資源和節(jié)省催化劑用量的效果；由于頂部觸媒筐有一軸向床層，以致在有害氣體成分較高時，可起一個過濾作用；觸媒筐筐蓋上的蓋板單元靠近圓周側(cè)沒有設(shè)擋板，可以使小部分的氣體通過，氣體進(jìn)入蓋板經(jīng)過篩網(wǎng)板流入后，經(jīng)過觸媒筐內(nèi)頂部的催化劑，使觸媒筐內(nèi)頂部的催化劑得到利用，提高催化劑的利用效率，從而獲得更高的產(chǎn)品凈值。
文檔編號B01J8/02GK102513033SQ20111037252
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者盧健, 王雪林 申請人:南京聚拓化工科技有限公司