準全徑向固定床反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種準全徑向固定床反應(yīng)器，更具體的說是一種適用于混合裝填鐵基和釕基氨合成催化劑的固定床反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，化學固定床反應(yīng)器種類繁多，用于氨合成的固定床反應(yīng)器也是結(jié)構(gòu)多樣，但國內(nèi)氨合成的固定床反應(yīng)器基本只用于裝填鐵基氨合成催化劑，對釕基氨合成催化劑研究不足，更沒有結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的用于裝填混合催化劑的固定床反應(yīng)器。裝填鐵基氨合成催化劑的固定床反應(yīng)器主要缺點是:運行壓力高、合成效率比較低、電耗高和經(jīng)濟效益差。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型針對現(xiàn)有鐵基氨合成催化劑固定床反應(yīng)器運行壓力高、合成效率比較低、電耗高和經(jīng)濟效益差等問題，而設(shè)計的一種運行壓力低、合成效率高、電耗低的混合裝填鐵基和釕基氨合成催化劑的準全徑向固定床反應(yīng)器。
[0004]本實用新型的具體技術(shù)方案如下:
[0005]一種準全徑向固定床反應(yīng)器，包括筒體，筒體的軸心處設(shè)有中心管，筒體內(nèi)設(shè)有引氣管和I至4個上下排列的觸媒筐；除頂部觸媒筐外其余觸媒筐均采用徑向床層，頂部觸媒筐包括軸向段和位于軸向段下面的徑向段，軸向段和徑向段之間設(shè)有軸徑向氣體轉(zhuǎn)換器；
[0006]筒體內(nèi)自下而上依序包括至少一個徑向床層用于裝填釕基氨合成催化劑，其余床層用于裝填鐵基氨合成催化劑；所述引氣管貫穿裝填釕基氨合成催化劑的所有徑向床層，引氣管的進口設(shè)在該所有徑向床層的上方，其出口設(shè)在筒體底部。
[0007]所述頂部觸媒筐的軸向段裝填鐵基氨合成催化劑，其余床層裝填釕基氨合成催化劑。
[0008]所述觸媒筐有2至4個，頂部觸媒筐的軸向段和徑向段裝填鐵基氨合成催化劑，其余床層裝填釕基氨合成催化劑。
[0009]所述觸媒筐有3個，筒體內(nèi)底部觸媒筐的徑向床層用于裝填釕基氨合成催化劑，其余床層用于裝填鐵基氨合成催化劑。
[0010]所述徑向床層內(nèi)均設(shè)有換熱裝置，在筒體內(nèi)每個徑向床層設(shè)置換熱裝置，容易移走床層的熱量，在反應(yīng)動力學的基礎(chǔ)上兼顧了合成的化學反應(yīng)平衡，可以合理分配各段的反應(yīng)任務(wù)，有效減少熱損失，且容易操作。
[0011]所述筒體內(nèi)的觸媒筐之間可拆卸連接，便于分步更換催化劑，方便更換內(nèi)件和筒體內(nèi)部的檢修。
[0012]本實用新型在固定床反應(yīng)器的同一筒體內(nèi)自上而下依次裝填鐵基氨合成催化劑和釕基氨合成催化劑，但上部的鐵基氨合成催化劑在升溫還原時產(chǎn)生的水氣對釕基氨合成催化劑有一定的危害，從而影響氨合成的合成效率，增加運行壓力。本實用新型通過設(shè)置引氣管將鐵基氨合成催化劑在升溫還原時產(chǎn)生的水氣引出至筒體外，避免了對釕基氨合成催化劑的危害，使得兩類催化劑床層反應(yīng)時相對獨立，互不影響；以保證反應(yīng)的穩(wěn)定性和反應(yīng)的高效性，從而提高了氨合成的合成效率。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，可以提高氨合成的合成效率、降低運行壓力、減少電耗和提高經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]本實用新型所述的準全徑向固定床反應(yīng)器，包括筒體，筒體的軸心處設(shè)有中心管，筒體內(nèi)設(shè)有引氣管和I至4個上下排列的觸媒筐；除頂部觸媒筐外其余觸媒筐均采用徑向床層，頂部觸媒筐包括軸向段和位于軸向段下面的徑向床層，軸向段和徑向段之間設(shè)有軸徑向氣體轉(zhuǎn)換器；筒體內(nèi)自下而上依序包括至少一個徑向床層用于裝填釕基氨合成催化劑，其余床層用于裝填鐵基氨合成催化劑；所述引氣管貫穿裝填釕基氨合成催化劑的所有徑向床層，引氣管的進口設(shè)在該所有徑向床層的上方，其出口設(shè)在筒體底部。筒體內(nèi)的所有徑向床層內(nèi)部均設(shè)有換熱裝置。筒體內(nèi)的觸媒筐之間可拆卸連接。
[0015]以下結(jié)合附圖和具體實施例進一步說明本實用新型，本實用新型未提及部分均為現(xiàn)有技術(shù)。
[0016]實施例1
[0017]參見圖1，所述準全徑向固定床反應(yīng)器包括筒體1，筒體I的軸心處設(shè)有中心管5，筒體I內(nèi)設(shè)有引氣管8和3個上下排列的觸媒筐，觸媒筐之間可拆卸連接；3個上下排列的觸媒筐自上而下依次命名為第一觸媒筐2、第二觸媒筐9和第三觸媒筐11。第一觸媒筐2內(nèi)設(shè)有軸向段3和位于軸向段3下面的徑向段6，軸向段3和徑向段6之間設(shè)有軸徑向氣體轉(zhuǎn)換器4 ;第二觸媒筐9內(nèi)、第三觸媒筐11內(nèi)均設(shè)有一個徑向床層。第三觸媒筐11內(nèi)的徑向床層裝填釕基氨合成催化劑，其余床層裝填鐵基氨合成催化劑；筒體I內(nèi)的引氣管8貫穿第三觸媒筐11內(nèi)的徑向床層，引氣管8的進口 10設(shè)在第三觸媒筐11內(nèi)徑向床層的上方，其出口 12設(shè)在筒體I底部。引氣管將鐵基氨合成催化劑在升溫還原時產(chǎn)生的水氣引出至筒體外，使得兩種催化劑床層相對獨立而且反應(yīng)互不影響，避免了對釕基氨合成催化劑的危害。所述第一觸媒筐2內(nèi)的徑向床層，第二觸媒筐9和第三觸媒筐11內(nèi)的徑向床層均設(shè)有換熱裝置7用于移走床層的熱量。
[0018]實施例2
[0019]所述準全徑向固定床反應(yīng)器包括筒體，筒體的軸心處設(shè)有中心管，筒體內(nèi)設(shè)有引氣管和I個觸媒筐，觸媒筐內(nèi)設(shè)有軸向段和位于軸向段下面的徑向段，軸向段和徑向段之間設(shè)有軸徑向氣體轉(zhuǎn)換器。觸媒筐內(nèi)的徑向床層裝填釕基氨合成催化劑，觸媒筐內(nèi)的軸向床層裝填鐵基氨合成催化劑；筒體內(nèi)的引氣管貫穿觸媒筐內(nèi)的徑向床層，引氣管的進口設(shè)在觸媒筐內(nèi)的徑向床層的上方，其出口設(shè)在筒體底部。引氣管將鐵基氨合成催化劑在升溫還原時產(chǎn)生的水氣引出至筒體外，使得兩種催化劑床層相對獨立而且反應(yīng)互不影響，避免了對釕基氨合成催化劑的危害。觸媒筐內(nèi)的徑向床層設(shè)有換熱裝置用于移走床層的熱量。
[0020]實施例3
[0021]所述準全徑向固定床反應(yīng)器包括筒體，筒體的軸心處設(shè)有中心管，筒體內(nèi)設(shè)有引氣管和2個上下排列的觸媒筐，觸媒筐之間可拆卸連接；2個上下排列的觸媒筐自上而下依次命名為第一觸媒筐和第二觸媒筐。第一觸媒筐內(nèi)設(shè)有軸向段和位于軸向段下面的徑向段，軸向段和徑向段之間設(shè)有軸徑向氣體轉(zhuǎn)換器；第二觸媒筐內(nèi)設(shè)有一個徑向床層。第二觸媒筐內(nèi)的徑向床層裝填釕基氨合成催化劑，其余床層裝填鐵基氨合成催化劑；筒體內(nèi)的引氣管貫穿第二觸媒筐內(nèi)的徑向床層，引氣管的進口設(shè)在第二觸媒筐內(nèi)徑向床層的上方，其出口設(shè)在筒體底部。引氣管將鐵基氨合成催化劑在升溫還原時產(chǎn)生的水氣引出至筒體外，使得兩種催化劑床層相對獨立而且反應(yīng)互不影響，避免了對釕基氨合成催化劑的危害。所述第一觸媒筐內(nèi)的徑向床層，第二觸媒筐內(nèi)的徑向床層均設(shè)有換熱裝置用于移走床層的熱量。
【主權(quán)項】
1.一種準全徑向固定床反應(yīng)器，其特征在于包括筒體，筒體的軸心處設(shè)有中心管，筒體內(nèi)設(shè)有引氣管和I至4個上下排列的觸媒筐；除頂部觸媒筐外其余觸媒筐均采用徑向床層，頂部觸媒筐包括軸向段和位于軸向段下面的徑向段，軸向段和徑向段之間設(shè)有軸徑向氣體轉(zhuǎn)換器； 筒體內(nèi)自下而上依序包括至少一個徑向床層用于裝填釕基氨合成催化劑，其余床層用于裝填鐵基氨合成催化劑；所述引氣管貫穿裝填釕基氨合成催化劑的所有徑向床層，引氣管的進口設(shè)在該所有徑向床層的上方，其出口設(shè)在筒體底部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準全徑向固定床反應(yīng)器，其特征在于所述頂部觸媒筐的軸向段裝填鐵基氨合成催化劑，其余床層裝填釕基氨合成催化劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準全徑向固定床反應(yīng)器，其特征在于所述觸媒筐有2至4個，頂部觸媒筐的軸向段和徑向段裝填鐵基氨合成催化劑，其余床層裝填釕基氨合成催化劑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準全徑向固定床反應(yīng)器，其特征在于所述觸媒筐有3個，筒體內(nèi)底部觸媒筐的徑向床層用于裝填釕基氨合成催化劑，其余床層用于裝填鐵基氨合成催化劑。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的準全徑向固定床反應(yīng)器，其特征在于所述徑向床層內(nèi)均設(shè)有換熱裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的準全徑向固定床反應(yīng)器，其特征在于所述筒體內(nèi)的觸媒筐之間可拆卸連接。
【專利摘要】本實用新型涉及一種準全徑向固定床反應(yīng)器，包括筒體，筒體的軸心處設(shè)有中心管，筒體內(nèi)設(shè)有引氣管和1至4個上下排列的觸媒筐；除頂部觸媒筐外其余觸媒筐均采用徑向床層，頂部觸媒筐包括軸向段和位于軸向段下面的徑向段，軸向段和徑向段之間設(shè)有軸徑向氣體轉(zhuǎn)換器；筒體內(nèi)自下而上依序包括至少一個徑向床層用于裝填釕基氨合成催化劑，其余床層用于裝填鐵基氨合成催化劑；所述引氣管貫穿裝填釕基氨合成催化劑的所有徑向床層，引氣管的進口設(shè)在該所有徑向床層的上方，其出口設(shè)在筒體底部。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，可以提高氨合成的合成效率、降低運行壓力、減少電耗和提高經(jīng)濟效益。
【IPC分類】B01J8/02, C01C1/04
【公開號】CN204911451
【申請?zhí)枴緾N201520644542
【發(fā)明人】盧健, 王雪林, 聶忠峰
【申請人】南京聚拓化工科技有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月25日