管壳－冷管型二甲醚合成塔制造技术

一种管壳－冷管型二甲醚合成塔；冷管位于列管中心，催化剂装填于冷管和列管之间的环隙内，床层的反应热分别由冷管内的冷气和壳程的水移热。该反应器具有转化率高，床层温差小，循环气量小，入口气温度低，预热器面积小的优点，还能副产中压蒸汽。主要用于合成气一步气相法二甲醚合成；也适用于低压甲醇合成和乙醇氧化等强放热的气固相催化反应的场合。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术所属领域本技术涉及气固相催化反应器，特别适合高转化率的反应，主要用于合成气一步气相法二甲醚合成；也适用于低压甲醇合成和乙醇氧化等强放热的气固相催化反应的场合。
技术介绍
现有气固相催化反应器，多采用管壳型反应器，管内装填催化剂，反应气走管程，壳程采用沸腾水移热产汽。该反应器床层温差小，操作稳定，调节方便，还能副产中压蒸汽。此外还有采用绝热冷激型或冷管型反应器，前者结构简单可靠，调节方便，但转化率及生产强度较低，后者床层温度分布比较理想，结构也较为简单，容积利用系数较高，但结构欠可靠，而且二者均不能副产中压蒸汽。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的弊病，采取管壳型和冷管型的结构有机复合，既能副产中压蒸汽，结构稳妥可靠，床层温度又能分布较佳，容积利用系数较高，是一种兼有管壳型和冷管型反应器的优点，而转化率又能进一步提高的新型反应器。本技术比传热面积为50～110米2/米3催化剂。本技术与现有技术相比有以下显著优点1、具有很高的转化率(≥60％)，比绝热冷激型提高一倍，也高于管壳型和冷管型。2、床层温差小，基本无平面温差，轴向温差较小，温度分布理想，容积利用系数及生产强度较高。3、入口循环气量小，比冷激型减少～50％，显著降低循环机的动力消耗。4、可副产中压蒸汽，且反应器进口气温度低，预热器面积还能大幅度减少。5、操作稳定，易于调节，装卸方便，结构可靠。图面说明附图说明图1为高转化率的管壳-冷管型反应器结构示意图。其中1-管板、2-列管、3-外壳、4-折流板、5-冷管胆(5-1冷管、5-2环管、5-3引气管)、6-催化剂、7-填料、8-封头。本技术由管板(1)、列管(2)、外壳(3)、折流板(4)、冷管胆(5)、催化剂(6)、填料(7)、封头(8)组成，其中冷管胆(5)又由冷管(5-1)、环管(5-2)、引气管(5-3)构成，且各零件之间采用焊接。其中设备的下封头焊有进气管(a)、出气管(b)、卸料管(f)，外壳筒体上、下端分别焊有出汽管(d)和进水管(c)，上封头焊有人孔(e)。催化剂装填于冷管与列管之间的环隙内。气体由进气管(a)进入，然后通过引气管(5-3)、环管(5-2)分送至各冷管(5-1)，气体在冷管(5-1)中自下而上流动，在移走冷管(5-1)外床层反应热的同时，自身得到了预热，出冷管(5-1)的气体进入冷管(5-1)与列管(2)之间的催化剂床层(6)进行反应，反应气自上而下流动，反应热分别由冷管(5-1)内气体和列管(2)外沸腾水移走，反应后的气体离开催化剂床层(6)进入底部的填料层(7)，通过出气管(b)出反应器。沸腾水通过进水管(c)从底部进入反应器外壳(3)与列管(2)之间的空间，自下而上曲折流动，移走列管(2)内床层的反应热，产生的蒸汽从出汽管(d)至汽包分汽。填料(7)装填在下封头(8)内，催化剂从人孔(e)倒入，充填在列管(2)与冷管(5-1)之间的环隙内。卸催化剂只要打开卸料管(f)，填料及催化剂均会依靠重力自动依次卸出。具体实施方式DN2200二甲醚合成塔，装填Cu-Zn-Al及Al2O3双功能催化剂10.3m3，冷管面积880m2，进塔气量28000Nm3/h，入塔气CO 12.0％，CO23.2％，H266.8％，N26.8％，CH44.7％，CH3OH 0.5％，压力5.0MPa，反应温度～240℃，床层轴向温差＜10℃，径向温差＜5℃，CO转化率达66％，年产二甲醚2万吨。权利要求1.一种管壳-冷管型二甲醚合成塔，由管板(1)、列管(2)、外壳(3)、折流板(4)、冷管胆(5)、催化剂(6)、填料(7)、封头(8)组成，其特征在于所述的冷管胆(5)由冷管(5-1)、环管(5-2)、引气管(5-3)构成，各零件之间采用焊接，所述的下封头焊有进气管(a)、出气管(b)和卸料管(f)，所述的外壳筒体上、下端分别焊有出汽管(d)和进水管(c)，所述的上封头焊有人孔(e)。2.如权利要求1所述的管壳-冷管型二甲醚合成塔，其特征在于所述的冷管胆(5)由冷管(5-1)、环管(5-2)、引气管(5-3)构成，冷管(5-1)位于各个列管(2)的中心，催化剂装填于冷管(5-1)与列管(2)之间的环隙内，反应气走管程，床层的反应热分别由冷管(5-1)的冷气和壳程的水移热，壳程进口为沸腾水，副产中压蒸汽。3.如权利要求1所述的管壳-冷管型二甲醚合成塔，其特征在于所述的冷管胆的比传热面积为50～110米2/米3催化剂。专利摘要一种管壳－冷管型二甲醚合成塔；冷管位于列管中心，催化剂装填于冷管和列管之间的环隙内，床层的反应热分别由冷管内的冷气和壳程的水移热。该反应器具有转化率高，床层温差小，循环气量小，入口气温度低，预热器面积小的优点，还能副产中压蒸汽。主要用于合成气一步气相法二甲醚合成；也适用于低压甲醇合成和乙醇氧化等强放热的气固相催化反应的场合。文档编号C07C43/04GK2736357SQ20042001975公开日2005年10月26日 申请日期2004年1月17日 优先权日2004年1月17日专利技术者陈运根, 刘华彦, 谈志人, 倪文进 申请人:陈运根, 刘华彦本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管壳－冷管型二甲醚合成塔，由管板（１）、列管（２）、外壳（３）、折流板（４）、冷管胆（５）、催化剂（６）、填料（７）、封头（８）组成，其特征在于：所述的冷管胆（５）由冷管（５－１）、环管（５－２）、引气管（５－３）构成，各零件之间采用焊接，所述的下封头焊有进气管（ａ）、出气管（ｂ）和卸料管（ｆ），所述的外壳筒体上、下端分别焊有出汽管（ｄ）和进水管（ｃ），所述的上封头焊有人孔（ｅ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈运根，刘华彦，谈志人，倪文进，
申请(专利权)人：陈运根，刘华彦，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]