新型甲醇合成反应器.doc

２００４年全国甲醇及下游产品生产、技术、市场及发展研讨会论文集·２１５·新型甲醇合成反应器刘殿华，房鼎业，应卫勇（华东理工大学。上海２００２７３）华东理工大学多年从事甲醇合成反应器的研高，出口甲醇浓度达５．５％一６．０％。（５）催化究，进行了大型甲醇合成反应器的模型设计及工剂选择性好。由于反应温度控制严格，副反应程软件包设计，获准了多项甲醇反应器专利．获少．催化剂选择性好，粗甲醇质量好。（６）适合得了多项国家级及省部级奖项。于大型化。因为上部有一绝热层，所以单系列大型化后。反应器直径也不致于过大。（７）消除壁１绝热一管壳复合式反应器效应。反应管径与国内外比有所放大，Ｄ／ｄｓ≥（ＺＬ９６２２２２５６．９）８，消除了壁效应。（８）反应器阻力小。反应器绝热一管壳外冷复合式反应器上管板焊接于阻力＜０．１ＭＰａ，节省循环压缩机功耗。（９）运反应器上部，将反应器分割为两个部分：上管板转周期长。微量毒物被绝热层催化剂吸附。所以上面堆满催化剂，为绝热反应段；上、下管板用催化剂使用寿命可望大于３年。装满催化剂的列管连接。为管壳外冷反应段。绝２管壳外冷一绝热复合式固定床催化反热反应段的催化剂用量为催化剂总量的１０％一应器（ＺＬ０３２３１７６７．Ｏ）３０％。反应器结构见图ｌ。管壳外冷一绝热复合式固定床催化反应器包括以下几种形式：（１）绝热反应段设置在管壳反应段上部的管壳外冷一绝热复合式固定床催化反应器；（２）绝热反应段串联在管壳反应段前面的管壳外冷一绝热复合式固定床催化反应器；（３）蒸汽绝热反应段设置在管壳反应段下部的管壳外冷一绝热复合式固定床催化反应器；（４）绝热反应段串联在管壳反应段后面的管壳外冷一绝热复合式水固定床催化反应器；（５）两个绝热反应段分别设置在管壳反应段上、下部的管壳外冷一绝热复合固定床催化反应器；（６）两个绝热反应段分别串联在管壳反应段前面、后面的管壳外冷一绝热复合式固定床催化反应器。气体出口该类反应器优点：①适应大型化生产装置，该反应器的特点如下。如年产６００ｋｔ、９００ｋｔ甲醇的生产规模；②有效（１）能量利用合理。可副产中压蒸汽，吨甲利用反应热。副产ｌ～４ＭＰａ的蒸汽；③温度分醇副产蒸汽量为ｌｔ。（２）操作控制方便。只衙布合理，原料气在前段绝热反应器中利用绝热反调节汽包压力就可迅速调节反应温度。（３）催化应提高反应气温度，接近最佳温度后进入管壳段荆装卸方便。催化剂的装填与卸出都方便，可节反应器；④提高反应物转化率，在后段绝热反应约开车时间，新催化剂还原便捷。（４）单程转化器中，较低浓度的反应物再进行反应，进一步提率高。由于无冷激、无返混，所以单程转化率高转化率；⑤提高催化剂时空收率；⑥催化剂使·２１６·２００４年全国甲醇及下游产品生产、技术、市场及发展研讨会论文集用寿命延长。合型固定床组合式。内冷一绝热·管壳复合型固定床组合式催化３内冷一管壳复合型固定床组合式催化反应器见图２。反应器（ＺＬ０２２６０９７２．５）内冷一管壳复合型固定床组合式气固相催化反应器适应甲醇单系列大型化的发展需求。反应器由前、后两段组合而成。前段为内冷式。用原料气移走反应热；后段为管壳式，用水移走反应热，同时副产蒸汽。原料气先通过前段内冷式反应器的冷管，移走反应热，而使原料气升温。预热后的原料气出冷式反应器，进入后段管壳式反应器的列管内催化床，在接近等温下反应，由于此时与反应的化学平衡相差甚远，所以反应剧烈．反应放出热量迅速传给壳程的冷却水，使之图２内冷一绝热一管壳复合型固定床反应嚣副产蒸汽。反应后的气体出管壳式反应器，又返本组合式催化反应器具有装置大型化、生产回前段内冷式反应器的催化床管间，继续进行反能力大、催化剂装置还原方便、操作控制容易、应．由于进入反应后期。此时反应温度低于管壳能量利用合理、催化剂使用寿命长等优点。段催化床的反应温度，对反应的化学平衡有利，４工业应用业绩整个反应床层的温度序列合理，可提高最终转化率，提高催化剂生产强度。绝热一管壳复合式反应器专利已成功实施。内冷一管壳复合型固定床组合式气固相催化表１为绝热一管壳复合式反应器工业应用示例。反应器组合形式可分为：（１）逆流内冷一管壳复２００２年。华东理工大学的绝热一管壳复合合型固定床组合式；（２）并流内冷一管壳式复合式甲醇合成反应器获中国石油与化学工业协会科型固定床组合式；（３）内冷一绝热·管壳复合型技进步二等奖。固定床组合式；（４）组合成一体的内冷一管壳复表１绝热一管壳复合式反应器工业应用示例