CN210700012U - 一种甲醇制清洁燃料的新型反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种甲醇制清洁燃料的新型反应器，包括机体、催化组件、气体混合分布组件、换热组件，其特征在于：所述机体顶部设有混合气入口底部设有反应气出口；所述混合气入口与气体混合分布组件相连；所述气体混合分布组件底部均匀分布有数个分布器；所述分布器底部连接催化组件；所述催化组件外围设有换热组件。通过换热组件可以实现反应的恒温进行，气体混合分布组件可以降低混合气进入的压力，使其在催化组件中反应更彻底，同时多个催化组件可以提高反应效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及甲醇制清洁燃料的反应器技术领域，尤其涉及一种甲醇制清洁燃料的新型反应器。
背景技术
美孚公司在甲醇制烯烃基础上发现了甲醇通过催化剂可以生产汽油，随后开发了甲醇制汽油的工艺，包括固定床和流化床工艺。
中国煤炭资源丰富，走煤炭甲醇经济路线是非常合适的，甲醇作为化工基础原料下游产品得到快速发展，甲醇制烯烃、甲醇制乙二醇、甲醇制清洁燃料等，目前甲醇制清洁燃料存在收率不高，投资大，运行压力高。甲醇制清洁燃料的优越性促使甲醇制清洁燃料的快速发展但是甲醇制清洁燃料特别是甲醇制高辛烷值国六标准清洁燃料市场需求大但高效和高选择性的不多，甲醇制清洁燃料是高放热反应，还存在移热问题；对催化剂选择性和反应条件的要求，要转化率就没有品质，要品质就牺牲转化率。
中国专利号为CN03825360.7的带有中央催化剂回路的多级提升管反应器，为美孚公司申请的一种甲醇制清洁燃料反应器，其详细介绍了甲醇制备清洁燃料的原理。
中国专利号为201620839156.3的甲醇制汽油的高效反应器，筒体内分为三部分，上部催化剂床层段、中部进气/换热管组段和下部催化剂床层段，原料气从上部催化剂床层段进入反应器，循环气由中部进气/换热管组段进入反应器，中部进气/换热管组段由均布于筒体内的若干开孔换热管组成，换热管或换热管之间的空间与循环气进口连接，换热管之间的空间或换热管内装有催化剂，并与上部催化剂床层段和下部催化剂床层段相通，反应器底部有反应产物出口，循环气进口与中部进气/换热管组段的换热管相通，并与上部催化剂床层段和下部催化剂床层段相通，循环气通过换热管沿轴向与相邻的流经催化剂的气体逆流换热，并通过换热管壁的小孔连续径向注入换热管之间的空间的催化剂床层，与原催化剂床层内气体混合后一同进行径向、轴向反应后，从反应器底部的反应产物出口流出反应器，或者循环气进口与中部进气/换热管组段的换热管之间的空间相通，换热管内装有催化剂，并与上部催化剂床层段和下部催化剂床层段相通，循环气通过换热管之间的空间沿轴向与相邻的流经催化剂的气体逆流换热，并通过换热管壁的小孔连续径向注入催化剂床层，与原催化剂床层内气体混合后一同进行径向、轴向反应后，从反应器底部的反应产物出口流出反应器。该装置着重解决了反应器的温度控制问题，将催化剂装入换热管内部可以有效的控制反应器温度，但是由于该装置的换热管体积较小，且是多根换热管装入筒体之中，造成单根换热管的横截面积小，催化剂的实际使用面积降低，转换效率不佳。
中国专利号201720049434.X的管式逆流复合固定床恒温反应器，由筒体、恒温列管、气体分布器、管板、支撑格栅、进料口、出料口、激冷气进口、催化剂和人孔组成，其特征在于：进料口和激冷气进口位于筒体侧面上并与筒体内连通，出料口位于筒体下端；管板、气体分布器、恒温列管和支撑格栅位于筒体内；所述管板固定恒温列管；催化剂A装填在恒温列管内；催化剂B装填在筒体内。该专利技术方案中恒温列管结构单一，效率低下，无法满足高反应效率的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供催化效率高、温度恒定、运行平稳、安全可靠的一种甲醇制清洁燃料的新型反应器。
本实用新型是通过如下方式实现的：
一种甲醇制清洁燃料的新型反应器，包括机体、催化组件、气体混合分布组件、换热组件，其特征在于：所述机体顶部设有混合气入口底部设有反应气出口；所述混合气入口与气体混合分布组件相连；所述气体混合分布组件底部均匀分布有数个分布器；所述分布器底部连接催化组件；所述催化组件外围设有换热组件。
进一步的，所述气体混合分布组件呈漏斗状，小口径一端与混合气入口相连。
进一步的，所述分布器为弧形管。
进一步的，所述催化组件为圆筒状的轴径向催化反应装置，分布器与催化组件的轴心相连。
进一步的，所述换热组件为环形网状结构分布在催化组件外围。
进一步的，所述反应气出口底部与收集器相连。
本实用新型的有益效果在于：气体混合分布组件是返气和原料气混合后分布于各催化组件中，漏斗状的形状具有降压效果。通过分布器结构使得本实用新型的催化组件可以并联或串联形式设置多个，从而提高反应效率。换热组件结构设计合理，网状环形结构增加了换热区的面积，可以更加高效的温度反应温度。本实用新型实现甲醇制清洁燃料高效的恒温反应，运行平稳，实现安全可靠、经济效益好。
附图说明
图1本实用新型结构示意图；
图2本实用新型俯视图；
具体实施方式
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例：
如图1-2所示，一种甲醇制清洁燃料的新型反应器，一种甲醇制清洁燃料的新型反应器，包括机体1、催化组件2、气体混合分布组件3、换热组件4，其特征在于：所述机体1顶部设有混合气入口5底部设有反应气出口6；所述混合气入口5与气体混合分布组件3相连；所述气体混合分布组件3底部均匀分布有数个分布器7；所述分布器7底部连接催化组件2；所述催化组件2外围设有换热组件4。
进一步的，所述气体混合分布组件3呈漏斗状，小口径一端与混合气入口5相连。
进一步的，所述分布器7为弧形管。
进一步的，所述催化组件2为圆筒状的轴径向催化反应装置，分布器7与催化组件2的轴心相连。
进一步的，所述换热组件4为环形网状结构分布在催化组件2外围。
进一步的，所述反应气出口6底部与收集器8相连。
工作原理：所述催化组件2是轴径向催化反应装置；所述气体混合分布组件3是返气和原料气混合后分布于各催化组件2，气体混合分布组件3的漏斗状结构具有降压效果；所述换热组件4是均匀分布于催化组件2外围，起到移热保持恒定温度作用。原料气经过所述混合气入口5进入所述气体混合分布组件3，通过气体混合分布组件3末端分布器7依次进入催化组件2轴心，原料合成气在催化组件2反应后从反应气出口6排出，收集器8回收油品后剩余气通过换热组件4返回气体混合分布组件3与原料气混合。
本实用新型反应恒温进行，通过所述换热组件4控制温度恒定。催化组件2外围均匀分布换热组件4，通过换热组件4来移除反应热确保温度恒定。催化组件2是轴径向反应，可以并联、可以串联也可以同时并联和串联，数量按照规模确定。气体混合分布组件3的分布器7出口对应催化组件2数量，并布置于催化组件2轴心。换热组件4物流可以是液体也可以是气体。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种甲醇制清洁燃料的新型反应器，包括机体(1)、催化组件(2)、气体混合分布组件(3)、换热组件(4)，其特征在于：所述机体(1)顶部设有混合气入口(5)底部设有反应气出口(6)；所述混合气入口(5)与气体混合分布组件(3)相连；所述气体混合分布组件(3)底部均匀分布有数个分布器(7)；所述分布器(7)底部连接催化组件(2)；所述催化组件(2)外围设有换热组件(4)。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇制清洁燃料的新型反应器，其特征在于：所述气体混合分布组件(3)呈漏斗状，小口径一端与混合气入口(5)相连。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇制清洁燃料的新型反应器，其特征在于：所述分布器(7)为弧形管。
4.根据权利要求1所述的一种甲醇制清洁燃料的新型反应器，其特征在于：所述催化组件(2)为圆筒状的轴径向催化反应装置，分布器(7)与催化组件(2)的轴心相连。
5.根据权利要求1所述的一种甲醇制清洁燃料的新型反应器，其特征在于：所述换热组件(4)为环形网状结构分布在催化组件(2)外围。
6.根据权利要求1所述的一种甲醇制清洁燃料的新型反应器，其特征在于：所述反应气出口(6)底部与收集器(8)相连。
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