一种多段式固定床反应器及费托合成反应系统技术方案

本发明专利技术提供了一种多段式固定床反应器及费托合成反应系统，反应器包括：上封头，上封头上设置有原料气进口；下封头；上封头和下封头之间设置若干段依次连接的反应器床层；反应器床层顶部和底部分别设置有第一隔板和第三隔板，第一隔板和第三隔板之间设置有第二隔板，第二隔板将反应器床层分隔为冷却水蒸发移热腔室和原料气体移热腔室；冷却水蒸发移热腔室底端设置有与冷却水蒸发移热腔室内部连通的循环冷水进口，顶端设置有与冷却水蒸发移热腔室内部连通的热汽水出口；原料气体移热腔室底端设置有与原料气体移热腔室内部连通的冷却循环气进口。该方案解决现有技术中反应器内温度不稳定，容易造成热点、飞温、催化剂结碳及堵塞床层的问题。塞床层的问题。塞床层的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多段式固定床反应器及费托合成反应系统


[0001]本专利技术涉及化工设备
，尤指一种多段式固定床反应器及费托合成反应系统。

技术介绍

[0002]由煤炭制取液体燃料的煤间接液化(CTL)技术是当前C1化工的重要发展方向。煤炭间接液化合成油品具有清洁、环保、燃烧性能优异等优点，是化石液体燃料的直接替代品。煤炭间接液化技术在生产油品的同时还可副产大量化工产品，可延长产品产业链，增强市场适应性，成为当前洁净煤技术的发展热点。煤炭间接液化是以煤或天然气为原料制取的氢气和一氧化碳在催化剂的作用下经过费托合成反应来获取汽油、柴油、石蜡、轻质烃及石油类化工产品有效途径。费托合成技术始创于20世纪20年代，在1923年由德国科学家F.Fischer和H.Tropsch专利技术了利用合成气(H2+CO)和铁催化剂，在15MPa、400℃的反应条件下制取液态烃的技术，被称为费托合成法。
[0003]由于费托合成反应为强放热反应，反应过程对温度及其的敏感。费托合成反应器是费托合成工艺装置的核心设备，费托合成反应器按其结构及操作方式的不同，可分为固定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多段式固定床反应器，其特征在于，包括：上封头，所述上封头上设置有原料气进口；下封头，所述下封头的底部设置有第一液体出口；所述上封头和所述下封头之间设置有若干段依次连接的反应器床层；所述反应器床层的顶部和底部分别设置有第一隔板和第三隔板，所述第一隔板和所述第三隔板之间设置有第二隔板，所述第二隔板将所述反应器床层的内部分隔为上方的冷却水蒸发移热腔室和下方的原料气体移热腔室；所述冷却水蒸发移热腔室的底端设置有与所述冷却水蒸发移热腔室内部连通的循环冷水进口，所述冷却水蒸发移热腔室的顶端设置有与所述冷却水蒸发移热腔室内部连通的热汽水出口；所述所述原料气体移热腔室的底端设置有与所述原料气体移热腔室内部连通的冷却循环气进口。2.根据权利要求1所述的一种多段式固定床反应器，其特征在于：所述第一隔板和所述第二隔板之间设置有若干个竖直分布的催化剂套管，所述第二隔板和所述第三隔板之间通过竖直管填充有惰性瓷球，所述催化剂套管内均设置有套管中心管，且所述套管中心管的外部填充有固体催化剂。3.根据权利要求2所述的一种多段式固定床反应器，其特征在于：所述套管中心管的顶端伸出所述第一隔板，且所述套管中心管的两端均为盲端，所述套管中心管的顶端和底端均通过若干个第一连通管与所述冷却水蒸发移热腔室连接。4.根据权利要求3所述的一种多段式固定床反应器，其特征在于：所述冷却水蒸发移热腔室的中心位置设置有气体中心管，所述气体中心管的顶端伸出所述第一隔板，且所述气体中心管伸出所述第一隔板的部分设置有若干个均匀分布的分布孔；所述气体中心管的底端为敞开，并与设置在所述第二隔板下方的所述原料气体移热腔室连接。5.根据权利要求2所述的一种多段式固定床反应器，其特征在于：所述套管中心管的顶端伸出所述第一隔板，所述套管中心管的顶端敞开，且底端为盲端，所述套管中心管的底端均通过若干个第二连通管与所述原料气体移热腔室连接。6.根据权利要求1所述的一种多段式固定床反应器，其特征在于：所述下封头的上部设置有第四隔板，所述第四隔板上设置有惰性瓷球，所述第四隔板上方设置有第一导流隔板，且所述第一导流隔板呈倒圆台形，所述第一导流隔板上下边缘的直径比为(1～6):1，所述第一导流隔板的顶端与对应的所述第三隔板连接，所述第一导流隔板的底端悬空，并没入所述第四隔板上的惰性瓷球中，所述第一导流隔板的底端没入深度为200～1200mm，所述下封头的侧面设置有位于所述第四隔板上方的反应后气体出口，所述下封头的最大径向尺寸与反应器筒体最大直径比为1:(0.5～3)，且所述下封头的
最大径向...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙启文，颜芳，张宗森，岳建平，吴建民，滕强，秦其智，
申请(专利权)人：上海兖矿能源科技研发有限公司，
类型：发明
国别省市：