[实用新型]反应装置及反应系统

说明书

本公开涉及反应装置技术领域，尤其涉及一种反应装置及反应系统。其中反应装置包括反应器和加热器，反应器包括供反应气进入的进口和用于供反应气在反应器反应生成的产物排出的出口；反应器内部设置有用于催化反应气进行反应的催化剂床层。加热器套设在反应器的外部，加热器的内部设置介质和加热部件，加热部件用于对介质加热，介质的热量用于传递到反应器，促进反应器内部的合成反应。本公开通过换热的方式能够降低反应器内部的温度，避免出现反应器内部的温度过高而出现催化剂床层飞温的问题，解决了无法移除反应热而导致催化剂烧结失活的问题。

技术领域

本公开涉及反应装置技术领域，尤其涉及一种反应装置及反应系统。

背景技术

针对我国贫油富煤的能源结构特点，开发煤制化学品技术符合国家“煤代油”战略和煤炭清洁高效利用的政策。煤基合成气的定向催化转化是煤炭资源清洁高效利用的重要途径之一。合成气制异丁醇一直是该领域的研究热点。异丁醇目前主要由石油路线中丙烯羰基合成丁辛醇时作为副产品回收，主要用于合成增塑剂，其产能小市场缺口大。因此煤基合成气制异丁醇技术一旦实现工业化将带来巨大的经济效益和社会效益。

催化剂作为煤基合成气制异丁醇的关键技术，现有催化剂性能评价实验多采用固定床评价装置，反应单元由反应装置和加热炉组成，其反应加热通过加热炉膛内的电加热丝加热反应管，进而给催化剂床层加热，用来达到反应目标温度，但没有移热措施，容易在反应过程中出现催化剂床层飞温而无法有效移除反应热，导致催化剂高温烧结失活。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种反应装置及反应系统。

本公开提供了一种反应装置，包括：

反应器，包括供反应气进入的进口和用于供反应气在所述反应器反应生成的产物排出的出口；所述反应器内部设置有用于催化所述反应气反应的催化剂床层；和

加热器，套设在所述反应器的外部，所述加热器的内部设置有介质和加热部件，所述加热部件用于加热所述介质，所述介质的热量用于传递到所述反应器。

可选的，所述反应装置还包括腔体，所述腔体位于所述反应器和所述加热器之间，并与所述反应器的外壁接触；

所述反应器内部的温度达到目标温度之前或达到目标温度时，所述介质的热量用于传递到所述腔体内部的物质，所述腔体内部的物质的热量用于传递到所述反应器；

所述反应器内部的温度超出目标温度时，所述腔体中通入冷却物质。

可选的，所述腔体的第一端设置有供所述冷却物质进入的进料口，所述腔体的第二端设置有供所述冷却物质排出的出料口。

可选的，所述进料口和所述出料口分别设置在所述反应器的中心轴线的两侧。

可选的，所述冷却物质的进料方向与所述反应气的进气方向相反。

可选的，所述反应器内部设置有温度检测器，用于检测所述反应器内部的温度。

可选的，所述加热器设置有用于所述介质进入的入口和用于所述介质排出的排出口。

可选的，所述加热器的底壁设置有用于搅拌所述介质的搅拌器。

可选的，所述加热部件包括加热棒，所述加热棒与所述加热器的顶部连接；

所述加热棒的深度占所述加热器的加热腔的深度的1/2～3/5；

所述加热棒与所述反应器之间的距离为第一距离，所述加热器内壁与所述反应器之间的距离为第二距离，所述第一距离为所述第二距离的1/3～1/2。

本公开还提供了一种反应系统，包括：依次连接的进料单元、预混器、预热单元、所述的反应装置、气液分离器以及收集装置。