專(zhuān)利名稱(chēng)：管殼－冷管型二甲醚合成塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)所屬領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及氣固相催化反應(yīng)器，特別適合高轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)，主要用于合成氣一步氣相法二甲醚合成；也適用于低壓甲醇合成和乙醇氧化等強(qiáng)放熱的氣固相催化反應(yīng)的場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有氣固相催化反應(yīng)器，多采用管殼型反應(yīng)器，管內(nèi)裝填催化劑，反應(yīng)氣走管程，殼程采用沸騰水移熱產(chǎn)汽。該反應(yīng)器床層溫差小，操作穩(wěn)定，調(diào)節(jié)方便，還能副產(chǎn)中壓蒸汽。此外還有采用絕熱冷激型或冷管型反應(yīng)器，前者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，調(diào)節(jié)方便，但轉(zhuǎn)化率及生產(chǎn)強(qiáng)度較低，后者床層溫度分布比較理想，結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單，容積利用系數(shù)較高，但結(jié)構(gòu)欠可靠，而且二者均不能副產(chǎn)中壓蒸汽。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的弊病，采取管殼型和冷管型的結(jié)構(gòu)有機(jī)復(fù)合，既能副產(chǎn)中壓蒸汽，結(jié)構(gòu)穩(wěn)妥可靠，床層溫度又能分布較佳，容積利用系數(shù)較高，是一種兼有管殼型和冷管型反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，而轉(zhuǎn)化率又能進(jìn)一步提高的新型反應(yīng)器。
本實(shí)用新型比傳熱面積為50～110米2/米3催化劑。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下顯著優(yōu)點(diǎn)1、具有很高的轉(zhuǎn)化率(≥60％)，比絕熱冷激型提高一倍，也高于管殼型和冷管型。
2、床層溫差小，基本無(wú)平面溫差，軸向溫差較小，溫度分布理想，容積利用系數(shù)及生產(chǎn)強(qiáng)度較高。
3、入口循環(huán)氣量小，比冷激型減少～50％，顯著降低循環(huán)機(jī)的動(dòng)力消耗。
4、可副產(chǎn)中壓蒸汽，且反應(yīng)器進(jìn)口氣溫度低，預(yù)熱器面積還能大幅度減少。
5、操作穩(wěn)定，易于調(diào)節(jié)，裝卸方便，結(jié)構(gòu)可靠。
圖面說(shuō)明


圖1為高轉(zhuǎn)化率的管殼-冷管型反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。其中1-管板、2-列管、3-外殼、4-折流板、5-冷管膽(5-1冷管、5-2環(huán)管、5-3引氣管)、6-催化劑、7-填料、8-封頭。
本實(shí)用新型由管板(1)、列管(2)、外殼(3)、折流板(4)、冷管膽(5)、催化劑(6)、填料(7)、封頭(8)組成，其中冷管膽(5)又由冷管(5-1)、環(huán)管(5-2)、引氣管(5-3)構(gòu)成，且各零件之間采用焊接。其中設(shè)備的下封頭焊有進(jìn)氣管(a)、出氣管(b)、卸料管(f)，外殼筒體上、下端分別焊有出汽管(d)和進(jìn)水管(c)，上封頭焊有人孔(e)。催化劑裝填于冷管與列管之間的環(huán)隙內(nèi)。
氣體由進(jìn)氣管(a)進(jìn)入，然后通過(guò)引氣管(5-3)、環(huán)管(5-2)分送至各冷管(5-1)，氣體在冷管(5-1)中自下而上流動(dòng)，在移走冷管(5-1)外床層反應(yīng)熱的同時(shí)，自身得到了預(yù)熱，出冷管(5-1)的氣體進(jìn)入冷管(5-1)與列管(2)之間的催化劑床層(6)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)氣自上而下流動(dòng)，反應(yīng)熱分別由冷管(5-1)內(nèi)氣體和列管(2)外沸騰水移走，反應(yīng)后的氣體離開(kāi)催化劑床層(6)進(jìn)入底部的填料層(7)，通過(guò)出氣管(b)出反應(yīng)器。
沸騰水通過(guò)進(jìn)水管(c)從底部進(jìn)入反應(yīng)器外殼(3)與列管(2)之間的空間，自下而上曲折流動(dòng)，移走列管(2)內(nèi)床層的反應(yīng)熱，產(chǎn)生的蒸汽從出汽管(d)至汽包分汽。
填料(7)裝填在下封頭(8)內(nèi)，催化劑從人孔(e)倒入，充填在列管(2)與冷管(5-1)之間的環(huán)隙內(nèi)。卸催化劑只要打開(kāi)卸料管(f)，填料及催化劑均會(huì)依靠重力自動(dòng)依次卸出。
具體實(shí)施方式
DN2200二甲醚合成塔，裝填Cu-Zn-Al及Al2O3雙功能催化劑10.3m3，冷管面積880m2，進(jìn)塔氣量28000Nm3/h，入塔氣CO 12.0％，CO23.2％，H266.8％，N26.8％，CH44.7％，CH3OH 0.5％，壓力5.0MPa，反應(yīng)溫度～240℃，床層軸向溫差＜10℃，徑向溫差＜5℃，CO轉(zhuǎn)化率達(dá)66％，年產(chǎn)二甲醚2萬(wàn)噸。
權(quán)利要求1.一種管殼-冷管型二甲醚合成塔，由管板(1)、列管(2)、外殼(3)、折流板(4)、冷管膽(5)、催化劑(6)、填料(7)、封頭(8)組成，其特征在于所述的冷管膽(5)由冷管(5-1)、環(huán)管(5-2)、引氣管(5-3)構(gòu)成，各零件之間采用焊接，所述的下封頭焊有進(jìn)氣管(a)、出氣管(b)和卸料管(f)，所述的外殼筒體上、下端分別焊有出汽管(d)和進(jìn)水管(c)，所述的上封頭焊有人孔(e)。
2.如權(quán)利要求1所述的管殼-冷管型二甲醚合成塔，其特征在于所述的冷管膽(5)由冷管(5-1)、環(huán)管(5-2)、引氣管(5-3)構(gòu)成，冷管(5-1)位于各個(gè)列管(2)的中心，催化劑裝填于冷管(5-1)與列管(2)之間的環(huán)隙內(nèi)，反應(yīng)氣走管程，床層的反應(yīng)熱分別由冷管(5-1)的冷氣和殼程的水移熱，殼程進(jìn)口為沸騰水，副產(chǎn)中壓蒸汽。
3.如權(quán)利要求1所述的管殼-冷管型二甲醚合成塔，其特征在于所述的冷管膽的比傳熱面積為50～110米2/米3催化劑。
專(zhuān)利摘要一種管殼－冷管型二甲醚合成塔；冷管位于列管中心，催化劑裝填于冷管和列管之間的環(huán)隙內(nèi)，床層的反應(yīng)熱分別由冷管內(nèi)的冷氣和殼程的水移熱。該反應(yīng)器具有轉(zhuǎn)化率高，床層溫差小，循環(huán)氣量小，入口氣溫度低，預(yù)熱器面積小的優(yōu)點(diǎn)，還能副產(chǎn)中壓蒸汽。主要用于合成氣一步氣相法二甲醚合成；也適用于低壓甲醇合成和乙醇氧化等強(qiáng)放熱的氣固相催化反應(yīng)的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)C07C43/04GK2736357SQ20042001975
公開(kāi)日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2004年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月17日
發(fā)明者陳運(yùn)根, 劉華彥, 談志人, 倪文進(jìn) 申請(qǐng)人:陳運(yùn)根, 劉華彥