一種用于費托合成的固定床反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種用于費托合成的固定床反應(yīng)器，包括：殼體以及設(shè)置在該殼體內(nèi)的噴淋裝置、上管板、下管板、反應(yīng)管、冷卻盤管、多孔板，其中，所述反應(yīng)管中填裝有催化劑；所述殼體與所述上管板、下管板相連接，且所述上管板與所述下管板均設(shè)置有通孔；所述反應(yīng)管垂直設(shè)置于所述上管板與下管板之間，且所述反應(yīng)管的兩端分別與所述通孔密閉連接；所述噴淋裝置設(shè)置于所述上管板上方，且與冷凝液入口相連接；所述冷卻盤管設(shè)置于所述下管板與所述多孔板之間；所述多孔板下方形成有冷凝液積存區(qū)。本實用新型的反應(yīng)器將冷凝、分離以及原料氣的混合有效的集成一體，不僅解決了催化劑床層超溫和產(chǎn)生熱點的問題，并且簡化了設(shè)備數(shù)量、使操作方便。
【專利說明】一種用于費托合成的固定床反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于費托合成的固定床反應(yīng)器，屬于化學(xué)工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]合成反應(yīng)器是煤、石油和化學(xué)工業(yè)中最常見的一種反應(yīng)容器。根據(jù)不同的工藝，可分為固定床反應(yīng)、流化床反應(yīng)和漿態(tài)床反應(yīng)，但無論采用哪種工藝，關(guān)鍵在于對反應(yīng)器的選擇。通常，用于費托合成反應(yīng)的固定床合成反應(yīng)器并不多見，現(xiàn)有的固定床合成反應(yīng)器大多是一種列管式反應(yīng)器，例如專利CN1736574A公開了一種列管式合成反應(yīng)器，該反應(yīng)器中的每個反應(yīng)管采用套管結(jié)構(gòu)，用來降低催化劑床層的徑向溫差，但是，反應(yīng)管的這種結(jié)構(gòu)會使反應(yīng)器結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，給制造和操作帶來不便。
[0003]費托合成反應(yīng)是一種強(qiáng)放熱反應(yīng)，如果不能及時有效的移走反應(yīng)熱，不但會使催化劑燒結(jié)失效，而且也會嚴(yán)重?fù)p壞反應(yīng)器。因此，如何有效的移出費托合成反應(yīng)器中大量的熱，并同時簡化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，使操作方便一直是本領(lǐng)域技術(shù)人員對費托合成反應(yīng)器結(jié)構(gòu)研究的重點。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種用于費托合成的固定床合成反應(yīng)器，該反應(yīng)器有效的將冷凝、分離以及原料氣的混合有效的集成一體，利用該反應(yīng)器不僅可以解決催化劑床層超溫和產(chǎn)生熱點的問題，并且有效的簡化了設(shè)備的數(shù)量、使操作更方便。
[0005]本實用新型提供了一種用于費托合成的固定床反應(yīng)器，包括:殼體以及設(shè)置在該殼體內(nèi)的噴淋裝置、上管板、下管板、反應(yīng)管、冷卻盤管、多孔板，其中，
[0006]所述反應(yīng)管中填裝有催化劑；
[0007]所述殼體與所述上管板、下管板相連接，且所述上管板與所述下管板均設(shè)置有通孔；
[0008]所述反應(yīng)管垂直設(shè)置于所述上管板與下管板之間，且所述反應(yīng)管的兩端分別與所述通孔密閉連接；
[0009]所述噴淋裝置設(shè)置于所述上管板上方，且與冷凝液入口相連接；
[0010]所述冷卻盤管設(shè)置于所述下管板與所述多孔板之間；
[0011]所述多孔板下方形成有冷凝液積存區(qū)。
[0012]在本實用新型的固定床反應(yīng)器中，所述殼體頂端和底端分別設(shè)置有原料氣入口和冷凝液出口 ；在對應(yīng)所述冷卻盤管的殼體側(cè)壁設(shè)置有冷卻介質(zhì)入口、冷卻介質(zhì)出口 ；在對應(yīng)所述反應(yīng)管的殼體側(cè)壁設(shè)置有冷卻介質(zhì)入口和冷卻介質(zhì)出口 ；在對應(yīng)所述冷凝液積存區(qū)的殼體側(cè)壁設(shè)置有液位計和合成氣出口
[0013]在本實用新型的固定床反應(yīng)器中，在所述冷卻盤管下方依次鋪設(shè)有粒徑分別為O 25mm和O 50mm的陶瓷耐火球。
[0014]基于上述，本實用新型提供的用于費托合成的固定床反應(yīng)器，有效的將冷凝、分離以及原料氣的混合有效的集成一體，利用該反應(yīng)器不僅可以解決催化劑床層超溫和產(chǎn)生熱點的問題，并且有效的簡化了設(shè)備的數(shù)量、使操作更方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例提供的一種用于費托合成的固定床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖標(biāo)記:
[0017]1:噴淋裝置；2:殼體；3:反應(yīng)管；
[0018]4:催化劑；5:上、下管板；6:冷卻盤管；
[0019]7:陶瓷耐火球；8:多孔板；9:液位計；
[0020]N1:原料氣入口 ；N2:合成氣出口 ；N3:冷凝液出口 ；
[0021]N4:冷凝液入口；N5:冷卻介質(zhì)入口； N6:冷卻介質(zhì)出口；
[0022]N7:鍋爐水入口；N8:汽-水混合液出口； Ml、M2:人孔。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實用新型并 能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。
[0024]結(jié)合圖1所示，本實施例公開一種用于費托合成的固定床反應(yīng)器，包括:殼體2以及設(shè)置在該殼體內(nèi)的噴淋裝置1、上管板5、下管板5、反應(yīng)管3、冷卻盤管6、多孔板8，其中，所述反應(yīng)管3中填裝有催化劑4 ;所述殼體2與所述上管板5、下管板5相連接，且所述上管板5與下管板5均設(shè)置有通孔；所述反應(yīng)管3垂直設(shè)置于所述上管板5與下管板5之間，且所述反應(yīng)管3的兩端分別與所述通孔密閉連接；所述噴淋裝置I設(shè)置于所述上管板5上方，且與冷凝液入口 N4相連接；所述冷卻盤管6設(shè)置于所述下管板5與所述多孔板8之間；所述多孔板8下方形成有冷凝液積存區(qū)。
[0025]本實施例中，所述殼體2頂端和底端分別設(shè)置有原料氣入口 NI和冷凝液出口 N3 ；在對應(yīng)所述噴淋裝置I的殼體2側(cè)壁設(shè)置有人孔Ml ;在對應(yīng)所述冷卻盤管6的殼體2側(cè)壁設(shè)置有冷卻介質(zhì)入口 N5、冷卻介質(zhì)出口 N6和人孔M2 ;在對應(yīng)所述反應(yīng)管3的殼體2側(cè)壁設(shè)置有鍋爐水入口 N7和汽-水混合液出口 N8 ;在對應(yīng)所述冷凝液積存區(qū)的殼體2側(cè)壁設(shè)置有液位計9和合成氣出口 N2。
[0026]在本實施例中，在所述冷卻盤管6下方依次鋪設(shè)有粒徑分別為O 25mm和O 50mm的陶瓷耐火球7。鋪設(shè)在上層粒徑為O25mm的耐火球是為了防止催化劑掉入耐火球?qū)觾?nèi)，鋪設(shè)在下層粒徑為O 50mm的耐火球是為了降低氣體流量阻力。
[0027]采用本實施例用于費托合成的固定床反應(yīng)器為例，結(jié)合圖1所示，說明本實用新型的用于費托合成的固定床反應(yīng)器的使用方法:
[0028]原料氣(C0、H2)從殼體2頂端的原料氣入口 NI進(jìn)入殼體2的上部空間，并與來自殼體2底端的冷凝液通過噴淋裝置I在殼體2的上部空間混合后進(jìn)入裝有催化劑4的反應(yīng)管3，并在催化劑4的作用下進(jìn)行費托合成反應(yīng)。
[0029]經(jīng)反應(yīng)后的費托合成氣從反應(yīng)管3的下端流出，經(jīng)過冷卻盤管6進(jìn)行部分冷凝，帶有部分冷凝液的合成氣穿過陶瓷耐火球7從多孔板8的孔中流出，在多孔板8下方的冷凝液積存區(qū)進(jìn)行氣液分離，分離出來的冷凝液從反應(yīng)器的下端的冷凝液出口 N3流出，再經(jīng)高壓泵送回殼體2上部的噴淋裝置I供循環(huán)使用，可以起到消除“熱點”，調(diào)節(jié)反應(yīng)管溫度的作用。未冷凝的氣體則從對應(yīng)所述冷凝液積存區(qū)的殼體2側(cè)壁的合成氣出口 N2流出，進(jìn)行下一步工序的處理。冷凝液的液面可以通過觀察液位計9來控制其高度，使其能起到密封作用，防止未冷凝的費托合成反應(yīng)氣從殼體2的底端N3逸出。
[0030]反應(yīng)管3的管間充滿了來自汽包的鍋爐水，其鍋爐水從對應(yīng)所述反應(yīng)管3的殼體2側(cè)壁的鍋爐水入口 N7進(jìn)入，在帶走費托合成反應(yīng)熱的同時，鍋爐水一部分被汽化，汽-水混合物從對應(yīng)所述反應(yīng)管3的殼體2側(cè)壁的汽-水混合液出口 N8流出。
[0031]最后應(yīng)該說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其進(jìn)行限制。盡管參照實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等替換，而這些修改或者等同替換，亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本實用新型技術(shù)方案的精神范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于費托合成的固定床反應(yīng)器，其特征在于，包括:殼體以及設(shè)置在該殼體內(nèi)的噴淋裝置、上管板、下管板、反應(yīng)管、冷卻盤管、多孔板，其中， 所述反應(yīng)管中填裝有催化劑； 所述殼體與所述上管板、下管板相連接，且所述上管板與所述下管板均設(shè)置有通孔；所述反應(yīng)管垂直設(shè)置于所述上管板與下管板之間，且所述反應(yīng)管的兩端分別與所述通孔密閉連接； 所述噴淋裝置設(shè)置于所述上管板上方，且與冷凝液入口相連接； 所述冷卻盤管設(shè)置于所述下管板與所述多孔板之間； 所述多孔板下方形成有冷凝液積存區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于費托合成的固定床反應(yīng)器，其特征在于，所述殼體頂端和底端分別設(shè)置有原料氣入口和冷凝液出口 ； 在對應(yīng)所述冷卻盤管的殼體側(cè)壁設(shè)置有冷卻介質(zhì)入口、冷卻介質(zhì)出口 ； 在對應(yīng)所述反應(yīng)管的殼體側(cè)壁設(shè)置有冷卻介質(zhì)入口和冷卻介質(zhì)出口 ； 在對應(yīng)所述冷凝液積存區(qū)的殼體側(cè)壁設(shè)置有液位計和合成氣出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于費托合成的固定床反應(yīng)器，其特征在于，在所述冷卻盤管下方依次鋪設(shè)有粒徑分別為0 25mm和C>50mm的陶瓷耐火球。
【文檔編號】C10G2/00GK203389624SQ201320441085
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】劉武烈, 龐玉學(xué), 龐彪, 萬蓉, 楊泳濤, 王志堅, 龐婷 申請人:龐玉學(xué)