The utility model provides an isobaric ammonia synthesis reactor. The reactor can not only realize the loading of the catalyst, but also slide the catalyst into the tube relatively slowly by means of gravity during the loading process of the catalyst by tilting the tubes relative to the vertical direction and ensuring that the tilt angle is 5 to 19 degrees. It can also improve the uniformity of the packing in the tube by sliding in at a slower speed, thereby improving the fluidity of the reaction fluid in the tube and reducing the pressure drop. The reactor of the utility model can increase the heat transfer area of the tube by arranging fins on the outer wall of the tube and winding the fins along the axial direction of the tube, thereby improving the heat transfer efficiency of the tube, thereby ensuring the safety and reliability of the reactor.
【技术实现步骤摘要】
一种等压氨合成反应器
本技术属于合成氨
,具体涉及一种等压氨合成反应器。
技术介绍
氨是重要的无机化工产品,自1902年德国化学家哈伯发现氮气和氢气在高温高压及催化剂存在下能够直接化合成氨以来,氨合成工业逐渐发展成为国民经济的支柱产业。目前工业上应用较广的大型氨合成技术是15MPa以上合成压力的升压氨合成工艺,该工艺的优点是合成压力较高,未反应物循环能耗小,便于氨的分离,但相应地也存在因原料合成气压力较低而需要配备大功率的合成气压缩机和循环机,进而导致设备投资大、电耗高的缺陷。在当今世界范围内,合成氨的发展趋势是制气压力逐渐升高、合成压力逐渐降低,使得制气和合成在接近相等的压力下进行,也即是实现等压氨合成,从而降低能耗并简化工艺流程。近年来,随着低温低压氨合成催化剂的开发及合成塔、氨分离技术的不断改进,等压氨合成的工业化应用已成为可能。然而,现有的氨合成塔都是采用外筒加内件式的反应器,属于冷壁塔,其主要原因是现在的氨合成压力高,故而必须采用这种塔型,而等压氨合成工艺的压力可以下降至5-7MPa,就不再需要上述合成塔。因此,设计与开发适于等压氨合成技术的反应器已逐渐发展成为本领域的一大研究热点。
技术实现思路
本技术旨在填补现有技术不具有适于等压氨合成技术的反应器的空白,进而提供一种等压氨合成反应器。为达到上述目的,本技术所采用的技术方案如下:一种等压氨合成反应器,包括壳体和平行设置于所述壳体内的若干列管,所述列管内装填催化剂,在所述列管与所述壳体之间填充换热介质,所述壳体上设置有与所述列管连通的反应原料进口和反应产物出口;所述列管相对于竖直方向倾斜设置,倾斜 ...
【技术保护点】
1.一种等压氨合成反应器,包括壳体和平行设置于所述壳体内的若干列管,所述列管内装填催化剂,在所述列管与所述壳体之间填充换热介质,所述壳体上设置有与所述列管连通的反应原料进口和反应产物出口;其特征在于:所述反应器的高径比为5~25;所述壳体的轴线与所述列管平行,每个所述列管与所述壳体的内径之比为0.05~0.5:1;所述列管相对于竖直方向倾斜设置,倾斜角度为5°~19°;在所述列管的外壁上设置有翅片,所述翅片沿所述列管的轴向盘绕设置;所述翅片与所述列管的长度之比为1.2~2:1;还包括沿所述壳体径向设置的一对管板,所述管板的周缘与所述壳体的内壁密封连接,所述列管夹设在一对所述管板之间;在一对所述管板之间的所述壳体上还设置有换热介质入口和换热介质出口;还包括设置于所述反应原料进口与上管板之间的气体分布器和设置于所述反应产物出口与下管板之间的捕集器。
【技术特征摘要】
1.一种等压氨合成反应器,包括壳体和平行设置于所述壳体内的若干列管,所述列管内装填催化剂,在所述列管与所述壳体之间填充换热介质,所述壳体上设置有与所述列管连通的反应原料进口和反应产物出口;其特征在于:所述反应器的高径比为5~25;所述壳体的轴线与所述列管平行,每个所述列管与所述壳体的内径之比为0.05~0.5:1;所述列管相对于竖直方向倾斜设置,倾斜角度为5°~19°;在所述列管的外壁上设置有翅片,所述翅片沿所述列管的轴向盘绕设置;所述翅片与所述列管的长度之比为1.2...
【专利技术属性】
技术研发人员:江莉龙,林建新,倪军,林炳裕,林科,
申请(专利权)人:福州大学化肥催化剂国家工程研究中心,福建三聚福大化肥催化剂国家工程研究中心有限公司,
类型:新型
国别省市:福建,35
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