[发明专利]多程径向反应器

说明书

本发明涉及一种多程径向反应器，多程径向反应器包括外壳，外壳内设置有上管箱、下管箱以及若干换热管，上管箱固定连接在外壳上端，下管箱固定连接在外壳下端，所有换热管均分布在上管箱与下管箱之间，分别连接上管箱与下管箱；上管箱上设置有冷媒出口，上管箱上设置有冷媒进口；外壳内还设置有内筒、外筒，内筒固定安装在换热管束内部，其两端分别与上管箱、下管箱固定连接，外筒固定安装在换热管束外部，其上端安装有挡气圈、下端与外壳通过密封连接；内筒、外筒由上至下交替为透气段、不透气段，内筒的透气段与外筒的透气段错位；反应层空间内填充催化剂；外壳上设置有混合气进口、合成气出口；在内筒内固定连接有若干内筒隔板。

技术领域

本发明涉及一种反应器，具体涉及一种多程径向反应器。

背景技术

近年在煤化工领域，径向反应器方兴未哀，以其反应效率高、体积小倍收欢迎。但是目前投入使用径向反应器都是单程路径，应用于某些场合，存在反应路径太短，合成气流速慢，从而导致反应不充分问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种合成气多程径向流动的多程径向反应器。

本发明的技术方案：

一种多程径向反应器，所述多程径向反应器包括外壳，所述外壳内设置有上管箱、下管箱以及若干换热管，上管箱固定连接在外壳上端，下管箱固定连接在外壳下端，所有换热管均分布在上管箱与下管箱之间，由内至外围成若干圈，每个换热管的上端与上管箱固定连接，并伸入上管箱内，连通上管箱内部空间，每个换热管的下端与下管箱固定连接，并伸入下管箱内，连通下管箱内部空间，共同构成换热管束；所述上管箱顶部穿过外壳伸出一段，其上设置有冷媒出口，所述下管箱底部穿过外壳伸出一段，其上设置有冷媒进口；所述外壳内还设置有内筒、外筒，内筒固定安装在换热管束内部，覆盖换热管束内圈，其两端分别与上管箱、下管箱固定连接，外筒固定安装在换热管束外部，覆盖换热管束外圈，其上端安装有挡气圈、下端与外壳通过密封连接，将所述外壳内部空间即壳程空间分成三个部分，位于内筒与上管箱、下管箱之间的筒内空间、位于内筒与外筒之间的反应层空间、位于外筒与外壳之间的夹层空间；所述内筒、外筒由上至下交替为透气段、不透气段；所述反应层空间内填充催化剂，催化剂没过换热管束；所述外壳顶部设置有混合气进口、底部设置有合成气出口，混合气进口、合成气出口分别连通反应层空间；在所述内筒内固定连接有若干内筒隔板，将筒内空间分成上下若干个小空间，每个小空间所在位置对应的内筒和外筒的透气段；在所述内筒、外筒密布孔眼构成所述透气段。

工艺流程：

合成气从合成气进口进入反应层空间，向下进入催化剂中走一小段轴向路径，到达内筒的透气段，由于气体有走最小阻力路径的特点，所以绝大部分气体转弯走径向进入筒内空间；然后，在不透气段向下走一小段轴向，又来到透气段，由于内筒隔板的阻挡，气流又转弯走径向经过催化剂进入外层空间，气体到达外层空间向上走不通，只能向下走过不透气段，到达透气段后又转弯走径向经过催化剂后再次进入筒内空间；气流向下走一段后又转弯走径向进入催化剂中，然后在催化剂中向下走一段轴向从合成气出口流走；在大部分气体走出S形路径的同时，有少量气从不透气段的催化剂中直接走轴向向下；多程径向流动，提高了线速度，使反应更充分。

另一路流体是冷媒，从冷媒入口进入下管箱，然后从各换热管内向上流动，进入上管箱，最后从冷媒出口流走；冷媒与换热管外的催化剂进热交换，不断地将反应所产生的热量带走，从而保证反应区的温度平衡。

所述外壳由外壳下封头、外壳筒体、外壳上封头连接构成，外壳下封头、外壳筒体、外壳上封头共同围成所述壳程空间。

所述上管箱由上管箱封头、带凸肩上管箱筒节、上管箱筒节、上异管板连接构成，上管箱封头、带凸肩上管箱筒节、上管箱筒节、上异管板共同围成所述上管箱内部空间。

所述下管箱由下管箱封头、带凸肩下管箱筒节、下管箱筒节、下异管板连接构成，下管箱封头、带凸肩下管箱筒节、下管箱筒节、下异管板共同围成所述上管箱内部空间。