一种合成油反应器制造技术

一种合成油反应器，其外壳体(1)由上封头，直筒和下封头组成，上封头顶端气体入口(4)下端连接入口分布器(3)，直筒内是ZSM-5分子筛催化剂层(9)，上封头和直筒年的耐火浇注料内衬里(2)有护罩筒(15)，护罩筒的底端是自由端，护罩筒的底端固定有保护屏(14)，在下封头耐火浇注料内衬里(2)有底部保护槽(13)，下封头底部有合成气出口(11)，下封头内合成气出口(11)的顶端连接有约翰逊网出口收集器(12)，保护屏(14)顶之上是催化剂下部耐火球层，保护屏(14)顶之下是催化剂底部耐火球层(16)。本实用新型专利技术具有安全、可靠性高、寿命长的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种反应器，具体的说涉及一种合成油反应器。
技术介绍
合成油反应器是一步法甲醇制汽油工艺流程中的核心设备，该设备直径大、操作压力高、操作温度要求高、催化剂再生周期较短等，对结构设计提出了一些特殊要求。现有合成油反应器主要结构形式由外壳体和一层耐火浇注料内衬里构成，内设进口分布器和出口收集器，对催化剂缺少保护措施，内衬里在高温气体吹扫环境下容易脱落进入催化剂层，并致使催化剂中毒，大幅减少催化剂寿命、降低运行效率，增加了设备的维护成本，出口收集器由丝网、轴向开长圆孔短圆筒与开圆孔椭圆形封头组成，由于与耐火球及脱落催化剂接触易发生堵塞，压力会出现波动，影响运行稳定性，同时易混入产品，影响产品质量。内衬里结构可靠性、运行稳定性、催化剂再生及综合经济成本方面均有不足。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种安全、可靠性高、寿命长的合成油反应器。本技术的一种合成油反应器，它包括外壳体,耐火浇注料内衬里,入口分布器,气体入口,催化剂上部耐火球层，催化剂下部耐火球层,催化剂底部耐火球层，ZSM-5分子筛催化剂层，合成气出口，其特征在于外壳体由上封头，直筒和下封头组成，上封头顶端有气体入口，在上封头内气体入口下端连接入口分布器，直筒内是ZSM-5分子筛催化剂层，位于上封头和直筒的耐火浇注料内衬里有护罩筒，护罩筒的顶端与上封头固定连接，护罩筒的底端是自由端，护罩筒的底端固定有保护屏，在下封头耐火浇注料内衬里有底部保护槽，底部保护槽的顶端位于护罩筒的底端与耐火浇注料内衬里之间，下封头底部有合成气出口，下封头内合成气出口的顶端连接有约翰逊网出口收集器，保护屏之上是催化剂下部耐火球层，保护屏之下是催化剂底部耐火球层。如上所述的催化剂上部耐火球层分为上下二层，上部耐火球上层是Φ20到Φ30耐火球层,上部耐火球下层是Φ5到Φ15耐火球层,催化剂下部耐火球层分为上下层，催化剂下部耐火球层是Φ5到Φ15耐火球层，催化剂下部耐火球下层是Φ20到Φ30耐火球层,催化剂底部耐火球层是Φ20到Φ30耐火球层。如上所述的耐火浇注料内衬里与有护罩筒的间距为4－8mm。如上所述的保护屏开设应力释放槽。约翰逊网出口收集器，底部保护槽,保护屏,外壳体采用耐热抗氢钢14Cr1MoR材料制作，耐火浇注料内衬里采用耙钉和耐火浇注料制作，用于降低内部介质传递到外壳I上的温度至350℃以内.护罩筒采用S32168材料制作用于耐热和保护内衬里层，防止内衬里层脱落混入催化剂降低催化剂效率,底部保护槽与护罩筒组合形成轴向可伸缩催化剂保护罩，并考虑护罩筒径向热膨胀量的需要，在结构上按护罩筒(温度、热膨胀系数、弹性模量及径向尺寸计算确定预留径向膨胀空间，入口分布器采用径向分布，防止物料直接吹扫耐火球，影响催化剂层的稳定性.ZSM-5分子筛催化剂层促使甲醇直接转化生成汽油和少量LPG产品，其优点是工艺流程大大缩短，汽油选择性高，催化剂稳定性和单程寿命达到先进水平,汽油产品可直接使用或作为高清洁汽油(国III标准)调配原料使用.保护屏，为提高护罩筒底部刚度，防止护罩筒底部自由端发生扭曲变形，在护罩筒底部设计保护屏结构，且保护屏开设应力释放槽，防止热膨胀变形时产生过大的应力.约翰逊网出口收集器用于合成气收集,为防止催化剂等杂质混入合成气及避免丝网网孔堵塞问题，将原丝网型出口收集器结构改为约翰逊网收集器结构，由于约翰逊网出口收集器总体尺寸和质量较小，成本相对得到控制，且较好的避免了催化剂的混入.催化剂上部一层Φ20到Φ30耐火球和催化剂上部另一层Φ5到Φ15耐火球,用于压实催化剂层和防止催化剂被吹散的作用，同时对入口气体分两级起到均匀再分布的作用.催化剂下部一层Φ20到Φ30耐火球和催化剂下部另一层Φ5到Φ15耐火球用于过渡支撑和支撑催化剂层的作用。本技术与现有技术相比具有如下优点：1、耐火浇注料内衬里在长周期高温以及气体冲刷腐蚀环境下运行，易产生脱落，而脱落后会不断渗入催化剂层，使催化剂中毒失去活性，严重降低反应效率及增加耗时，影响催化剂的再生工况，甲醇转化合成汽油需要在一定的温度、压力和空速下实现，且是强放热反应，如果反应不完全，出口温度不达标，对后续甲醇预热会产生不利影响。在外壳体和催化剂之间加装一套护罩装置将耐火浇注料内衬里和催化剂层完全分离开，避免了上述影响。2.由于不锈钢护罩筒内部温度较高，径向热膨胀伸长较大，根据材料的线胀系数、温度等参数计算出护罩筒的膨胀量，在耐火浇注料内衬里和护罩筒之间留有4mm到8mm的空间。一、在生产运行时允许护罩筒的热膨胀，二、当温度过高时，耐火浇注料内壁对护罩筒有一个支撑作用，防止其过度变形。3、由于结构上的要求，护罩筒尾部不受约束，在膨胀过程中极易发生扭曲变形，影响催化剂的隔离保护效果，所以将其尾部增加保护屏结构，在保护屏(高度180mm)上每隔200mm开长度120mm的应力释放槽，这样既能护罩筒底部的刚度，又能在径向热膨胀时减小因膨胀变形引起的应力。4.将原丝网型出口收集器(丝网、轴向开长圆孔短圆筒与开圆孔椭圆形封头组合结构)改为约翰逊网出口收集器，解决了丝网结构与耐火球接触面易形成堵塞的问题，并有效防止了催化剂下漏后混入合成气，保证合成气的洁净度要求，同时由于约翰逊网自身具有较高的刚度，可以取消原来固定丝网的开孔筒体和封头，最大程度地简化了结构。通过上述几点结构的改造，新型合成油反应器改进了内衬里的结构形式及出口收集器的结构，保证了合成油反应器的高效稳定运行，产品质量得到保证，催化剂能够有效再生，并达到减少运行维护成本和节能降耗的目的。附图说明图1为现有合成油反应器的结构示意图。图2为本技术合成油反应器的示意图。图3为I局部放大视图。如图所示，1是外壳体，2是内衬里，3是入口分布器，4是气体入口，5是上部耐火球上层，6是上部耐火球挂下层,7是下部耐火球上层，8是下部耐火球下层.9是ZSM-5分子筛催化剂层,10是丝网型出口收集器，11是合成气出口，12是约翰逊网出口收集器，13是底部保护槽,14是保护屏,15是护罩筒，16是底部耐火球层。具体实施方式实施例1本技术的一种合成油反应器直径4000mm，总长度10530mm(筒体长度6900mm)，它包括外壳体1,耐火浇注料内衬里2,入口分布器3,气体入口4,催化剂上部耐火球层，催化剂下部第一层耐火球层7,催化剂底部耐火球层16，ZSM-5分子筛催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成油反应器，它包括外壳体(1),耐火浇注料内衬里(2),入口分布器(3),气体入口(4),催化剂上部耐火球层，催化剂下部耐火球层,催化剂底部耐火球层(16)，ZSM‑5分子筛催化剂层(9)，合成气出口(11)，其特征在于外壳体(1)由上封头，直筒和下封头组成，上封头顶端有气体入口(4)，在上封头内气体入口(4)下端连接入口分布器(3)，直筒内是ZSM‑5分子筛催化剂层(9)，位于上封头和直筒的耐火浇注料内衬里(2)有护罩筒(15)，护罩筒(15)的顶端与上封头固定连接，护罩筒的底端是自由端，护罩筒的底端固定有保护屏(14)，在下封头耐火浇注料内衬里(2)有底部保护槽(13)，底部保护槽(13)的顶端位于护罩筒的底端与耐火浇注料内衬里(2)之间，下封头底部有合成气出口(11)，下封头内合成气出口(11)的顶端连接有约翰逊网出口收集器(12)，保护屏(14)之上是催化剂下部耐火球层，保护屏(14)之下是催化剂底部耐火球层(16)。

【技术特征摘要】
1.一种合成油反应器，它包括外壳体(1),耐火浇注料内衬里(2),入口分
布器(3),气体入口(4),催化剂上部耐火球层，催化剂下部耐火球层,催
化剂底部耐火球层(16)，ZSM-5分子筛催化剂层(9)，合成气出口(11)，
其特征在于外壳体(1)由上封头，直筒和下封头组成，上封头顶端有气体入口
(4)，在上封头内气体入口(4)下端连接入口分布器(3)，直筒内是ZSM-5
分子筛催化剂层(9)，位于上封头和直筒的耐火浇注料内衬里(2)有护罩筒
(15)，护罩筒(15)的顶端与上封头固定连接，护罩筒的底端是自由端，护
罩筒的底端固定有保护屏(14)，在下封头耐火浇注料内衬里(2)有底部保护
槽(13)，底部保护槽(13)的顶端位于护罩筒的底端与耐火浇注料内衬里(2)
之间，下封头底部有合成气出口(11)，下封头内合成气出口(11)的顶端连
接有约翰逊网出口收集器(12)，保护屏(14)之...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥旗，王冀宁，赵世平，
申请(专利权)人：赛鼎工程有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14