甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置及其反应方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置。它包括筒体、设置于筒体内的翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件，与翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件相对应的筒体外壁上设有多个进料口，伸入筒体内壁的进料口处设有气体分布器，筒体被进料口分成多层进料层；原料通过翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件上的一层进料层的进料口进入后控制该进料层的反应温度；筒体固定于裙座上，裙座下端设有底板。本发明专利技术具有通过不同水平面进料口控制反应床层温度曲线，得到多种组成不同的烃类产品的优点。本发明专利技术还公开了带有甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置的反应方法。

【技术实现步骤摘要】
甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置及其反应方法
本专利技术涉及化工工艺流程领域，更具体地说它是甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置。本专利技术还公开了带有甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置的反应方法。
技术介绍
在放热反应的流程中有各种各样的反应器，为保证反应条件和不同催化剂的性能，其反应器的工作原理各不相同。现有反应器包括固定床反应器，流化床反应器和多管式反应器；固定床反应器在实际生产中存在以下缺点：(1)放出的热量不能很好地移出反应器而产生飞温；(2)严重地影响反应产物的稳定性；(3)严重影响催化剂的使用寿命，使得催化剂的再生周期缩短；流化床反应器在实际生产中存在以下缺点：(1)反应产物中夹带催化剂；(2)需要将反应产物中夹带的催化剂分离，加大了设备的投资成本；(3)流化床中催化剂处于运动状态，运动会导致催化剂破碎，而粉末催化剂不易和反应产物分离，催化剂损耗大。多管式反应器在实际生产中存在以下缺点：(1)采用普通管，由于是强放热反应，管程和壳程的温差太大，只能用比热容大的物料来移出热量；(2)热量被移出后不能满足连续进料的原料加热需求；(3)移出热量少，床层会超温，影响催化剂的有效使用；(4)增加换热管的数量能移除大量热量，不影响催化剂的有效使用，但增加换热管会大大增加设备成本；(5)在进料处设有气体分布器，影响催化剂的完全再生；因此，现有的三种反应器都不能单独且完整地满足催化剂在反应器中的相对有效的使用。现有的反应器适用的原料要求较高，转化的原料较少，不能利用广泛的、廉价的包括废柴油、废机油等碳氢化合物原料；一个反应器通常只能转化一种原料，生产效率低，设备利用率低；反应器并不能对反应热进行最大利用，造成资源浪费；同时，且现有反应器的温度控制比较困难，一个反应器同时只能生产一种组分的产品，不能同时生产多种组分的产品。据专利技术人所知，现有反应器及反应方法不能定向控制反应器中的反应温度，且使用普通催化剂不能达到所需产品的催化效果。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是为了提供甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置，本专利技术通过不同水平面(梯度)进料口定向控制反应床层温度曲线，得到多种组成不同的所需烃类产品。本专利技术的第二目的是为了提供带有甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置的反应方法。为了实现上述本专利技术的第一目的，本专利技术的技术方案为：甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置，其特征在于：包括床层梯度定向控温反应器；床层梯度定向控温反应器包括筒体、设置于筒体内的翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件，与翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件相对应的筒体外壁上设有多个进料口，伸入筒体内壁的进料口处设有进料口气体分布器，筒体被进料口分成多层进料层，每层进料层上设有一个或多个进料口；有出料口设于筒体下端，筒体固定于裙座上，裙座下端设有底板；有原料通入进料口的支路上依次设有预热器和蒸发器，有缓冲罐上端输出的循环干气分成多个循环干气支路，循环干气支路连入床层梯度定向控温反应器、且位于翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件的下部；出料口通入缓冲罐的支路上设有冷凝器，缓冲罐下端通过管路与油水分离器连通，油水分离器上设有通往烃类产品罐的支路和通往储水罐的支路。在上述技术方案中，所述翅片恒温管组件包括管板、翅片恒温管、第一催化剂、翅片；管板的横向两端固定于筒体内壁上，管板包括第一管板和第二管板，翅片恒温管有多根，翅片恒温管呈竖直布置，翅片恒温管上端固定于第一管板上、下端固定于第二管板上；第一催化剂位于翅片恒温管内，翅片设于波纹管外壁上。在上述技术方案中，波纹管组件包括管板、波纹管、第一催化剂、翅片，管板的横向两端固定于筒体内壁上，管板包括第一管板和第二管板，波纹管有多根，波纹管呈竖直布置，波纹管上端固定于第一管板上、下端固定于第二管板上；第一催化剂位于波纹管内，翅片设于波纹管外壁上。在上述技术方案中，梯形管组件包括管板、梯形管、第一催化剂、翅片，管板的横向两端固定于筒体内壁上，管板包括第一管板和第二管板，梯形管有多根，梯形管呈竖直布置，梯形管上端固定于第一管板上、下端固定于第二管板上；第一催化剂位于波纹管内，翅片设于波纹管外壁上。在上述技术方案中，位于筒体纵向面上相邻二个进料口之间的间距大于或等于5mm；有升气管设于翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件内，升气管下端位于第一管板和第二管板之间、上端伸出第一管板；升气管设于相邻二个翅片恒温管和/或波纹管和/或梯形管之间；所述升气管下端与所述第二管板之间的距离可调；升气管为普通管或翅片管；升气管有一根或多根；升气管上端设有挡气帽，挡气帽呈人字形或方形或圆形。在上述技术方案中，筒体内设有固定床组件，固定床组件包括气体分布器和固定床，固定床包括上压板、支撑板和第二催化剂，上压板位于支撑板上方，上压板的横向两端固定于筒体内壁上，支撑板的横向两端固定于筒体内壁上，第二催化剂位于上压板、支撑板和筒体内壁围成的区域内；气体分布器位于固定床上方。在上述技术方案中，有催化剂固定器位于所述翅片恒温管组件中的翅片恒温管内、且设置于所述翅片恒温管下端；波纹管组件中的波纹管为不规则的波纹管或规则波纹管，不规则的波纹管上的波纹圈口径不全相同或全部不同，波纹管上的波纹圈口径不全相同或全部不同，波纹管外壁上均设有翅片，设于大口径波纹圈外壁上的翅片的数量少于设于小口径波纹圈外壁上的翅片的数量；设于大口径波纹圈外壁上的翅片的长度比设于小口径波纹圈外壁上的翅片的长度短；梯形管组件中的梯形管为等腰梯形管和/或直角梯形管和/或普通梯形管；梯形管组件中梯形管呈上口径大、下口径小的倒喇叭形或呈上口径小、下口径大的喇叭形；设于大口径梯形管外壁上的翅片的数量少于设于小口径梯形管外壁上的翅片的数量；设于大口径梯形管外壁上的翅片的长度比设于小口径梯形管外壁上的翅片的长度短。在上述技术方案中，所述翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件有一个或多个；所述固定床组件有一个或多个；有人孔设于筒体外壁上，人孔有一个或多个；有人孔位于所述翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件上方，或有人孔设于所述固定床组件或所述翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件上方、且有人孔设于所述翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件所述固定床组件之间；进料口有多个，进料口或位于第一管板与第二管板之间或位于所述固定床组件上方、且位于第一管板与第二管板之间；所述翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件与所述固定床组件有四种组合方式，所述翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件与所述固定床组件组合方式包括所述固定床组件位于所述翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件下方；所述固定床组件位于所述翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件上方；所述翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件设于二个间隔设置的所述固定床组件之间；所述固定床组件设于二个间隔设置的所述翅片恒温管组件和/或波纹管组件和/或梯形管组件之间。为了实现上述本专利技术的第二目的，本专利技术的技术方案为：带有所述的甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置的反应方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：根据生产需要将待生产的原料分别放入原料罐中通过预热器预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置，其特征在于：包括床层梯度定向控温反应器(10)；床层梯度定向控温反应器(10)包括筒体(4)、设置于筒体(4)内的翅片恒温管组件(2)和/或波纹管组件(2)和/或梯形管组件(2)，与翅片恒温管组件(2)和/或波纹管组件(2)和/或梯形管组件(2)相对应的筒体(4)外壁上设有多个进料口(1)，伸入筒体(4)内壁的进料口(1)处设有进料口气体分布器(9)，筒体(4)被进料口(1)分成多层进料层，每层进料层上设有一个或多个进料口；有出料口(5)设于筒体(4)下端，筒体(4)固定于裙座(6)上，裙座(6)下端设有底板(7)；有原料通入进料口(1)的支路上依次设有预热器(12)和蒸发器(13)，有缓冲罐(15)上端输出的循环干气分成多个循环干气支路，循环干气支路连入床层梯度定向控温反应器(10)、且位于翅片恒温管组件(2)和/或波纹管组件(2)和/或梯形管组件(2)的下部；出料口(5)通入缓冲罐(15)的支路上设有冷凝器(14)，缓冲罐(15)下端通过管路与油水分离器(16)连通，油水分离器(16)上设有通往烃类产品罐(17)的支路和通往储水罐(18)的支路。...

【技术特征摘要】
1.甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置，其特征在于：包括床层梯度定向控温反应器(10)；床层梯度定向控温反应器(10)包括筒体(4)、设置于筒体(4)内的翅片恒温管组件(2)和/或波纹管组件(2)和/或梯形管组件(2)，与翅片恒温管组件(2)和/或波纹管组件(2)和/或梯形管组件(2)相对应的筒体(4)外壁上设有多个进料口(1)，伸入筒体(4)内壁的进料口(1)处设有进料口气体分布器(9)，筒体(4)被进料口(1)分成多层进料层，每层进料层上设有一个或多个进料口；有出料口(5)设于筒体(4)下端，筒体(4)固定于裙座(6)上，裙座(6)下端设有底板(7)；有原料通入进料口(1)的支路上依次设有预热器(12)和蒸发器(13)，有缓冲罐(15)上端输出的循环干气分成多个循环干气支路，循环干气支路连入床层梯度定向控温反应器(10)、且位于翅片恒温管组件(2)和/或波纹管组件(2)和/或梯形管组件(2)的下部；出料口(5)通入缓冲罐(15)的支路上设有冷凝器(14)，缓冲罐(15)下端通过管路与油水分离器(16)连通，油水分离器(16)上设有通往烃类产品罐(17)的支路和通往储水罐(18)的支路。2.根据权利要求1所述的甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置，其特征在于：所述翅片恒温管组件(2)包括管板(2.1)、翅片恒温管(2.3)、第一催化剂(2.4)、翅片(2.5)；管板(2.1)的横向两端固定于筒体(4)内壁上，管板(2.1)包括第一管板(2.11)和第二管板(2.12)，翅片恒温管(2.3)有多根，翅片恒温管(2.3)呈竖直布置，翅片恒温管(2.3)上端固定于第一管板(2.11)上、下端固定于第二管板(2.12)上；第一催化剂(2.4)位于翅片恒温管(2.3)内，翅片(2.5)设于波纹管(2.3)外壁上。3.根据权利要求1所述的甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置，其特征在于：波纹管组件(2)包括管板(2.1)、波纹管(2.3)、第一催化剂(2.4)、翅片(2.5)，管板(2.1)的横向两端固定于筒体(4)内壁上，管板(2.1)包括第一管板(2.11)和第二管板(2.12)，波纹管(2.3)有多根，波纹管(2.3)呈竖直布置，波纹管(2.3)上端固定于第一管板(2.11)上、下端固定于第二管板(2.12)上；第一催化剂(2.4)位于波纹管(2.3)内，翅片(2.5)设于波纹管(2.3)外壁上。4.根据权利要求1所述的甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置，其特征在于：梯形管组件(2)包括管板(2.1)、梯形管(2.3)、第一催化剂(2.4)、翅片(2.5)，管板(2.1)的横向两端固定于筒体(4)内壁上，管板(2.1)包括第一管板(2.11)和第二管板(2.12)，梯形管(2.3)有多根，梯形管(2.3)呈竖直布置，梯形管(2.3)上端固定于第一管板(2.11)上、下端固定于第二管板(2.12)上；第一催化剂(2.4)位于波纹管(2.3)内，翅片(2.5)设于波纹管(2.3)外壁上。5.根据权利要求1所述的甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置，其特征在于：位于筒体(4)纵向面上相邻二个进料口(1)之间的间距大于或等于5mm；有升气管(2.2)设于翅片恒温管组件(2)和/或波纹管组件(2)和/或梯形管组件(2)内，升气管(2.2)下端位于第一管板(2.11)和第二管板(2.12)之间、上端伸出第一管板(2.11)；升气管(2.2)设于相邻二个翅片恒温管(2.3)和/或波纹管(2.3)和/或梯形管(2.3)之间；所述升气管(2.2)下端与所述第二管板(2.12)之间的距离可调；升气管(2.2)为普通管或翅片管；升气管(2.2)有一根或多根；升气管(2.2)上端设有挡气帽(2.21)，挡气帽(2.21)呈人字形或方形或圆形。6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置，其特征在于：筒体(4)内设有固定床组件(8)，固定床组件(8)包括气体分布器(8.1)和固定床(8.2)，固定床(8.2)包括上压板(8.21)、支撑板(8.22)和第二催化剂(8.23)，上压板(8.21)位于支撑板(8.22)上方，上压板(8.21)的横向两端固定于筒体(4)内壁上，支撑板(8.22)的横向两端固定于筒体(4)内壁上，第二催化剂(8.23)位于上压板(8.21)、支撑板(8.22)和筒体(4)内壁围成的区域内；气体分布器(8.1)位于固定床(8.2)上方。7.根据权利要求6所述的甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置，其特征在于：有催化剂固定器(2.6)位于所述翅片恒温管组件(2)中的翅片恒温管(2.3)内、且设置于所述翅片恒温管(2.3)下端；波纹管组件(2)中的波纹管(2.3)为不规则的波纹管或规则波纹管，不规则的波纹管上的波纹圈口径不全相同或全部不同，波纹管(2.3)外壁上均设有翅片(2.5)，设于大口径波纹圈外壁上的翅片(2.5)的数量少于设于小口径波纹圈外壁上的翅片(2.5)的数量；设于大口径波纹圈外壁上的翅片(2.5)的长度比设于小口径波纹圈外壁上的翅片(2.5)的长度短；梯形管组件(2)中的梯形管(2.3)为等腰梯形管和/或直角梯形管和/或普通梯形管；梯形管组件(2)中梯形管(2.3)呈上口径大、下口径小的倒喇叭形或呈上口径小、下口径大的喇叭形；设于大口径梯形管(2.3)外壁上的翅片(2.5)的数量少于设于小口径梯形管(2.3)外壁上的翅片(2.5)的数量；...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁德祥，鲁盈，
申请(专利权)人：鲁盈，鲁德祥，
类型：发明
国别省市：湖北,42