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一种用于二 氧化 碳加氢反应的加氢反应器装置

阅读：605发布：2022-07-24

专利汇可以提供一种用于二氧化碳加氢反应的加氢反应器装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型是一种用于二氧化碳加氢反应的加氢反应器装置，包括塔器壳体，其特征在于，所述塔器壳体的筒身呈中空圆柱体结构设置，所述塔器壳体的底部设有出料管。本实用新型根据生产条件的不同，利于对塔器壳体内的反应温度、压力进行实时监测，便于对塔器壳体内反应温度及压力进行调节，对加氢反应进行调控，通过设置气吹装置一，气吹装置二和上层冷却装置，有效降低了反应温度，通过设置入口扩散器、分配器、瓷球层一、瓷球层二、瓷球层三、瓷球层四、瓷球层五、瓷球层六、瓷球层七、瓷球层八和再分配器实现了均匀供液，通过设置灯照光源，实现了光照催化反应，进而增大了催化转化效率。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种用于二氧化碳加氢反应的加氢反应器装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于二氧化碳加氢反应的加氢反应器装置，包括塔器壳体(20)，其特征在于，所述塔器壳体(20)的筒身呈中空圆柱体结构设置，所述塔器壳体(20)的底部固定安有裙座(19)，所述裙座(19)的底部四周通过地脚螺栓安装在地面上，所述裙座(19)上设有检查出入孔(10)，所述裙座(19)上焊接安装孔板(17)，所述裙座(19)的外表面通过安装孔板(17)绑扎铁丝网敷设防火层，所述塔器壳体(20)顶端的上封头处设有人孔一(2)，所述塔器壳体(20)的顶端安有进料管(1)，所述进料管(1)的进料端与外界储料设备相连，所述进料管(1)位于所述人孔一(2)的一侧设置，所述进料管(1)的出料端与所述塔器壳体(20)的内部连通，所述进料管(1)的出料端安有入口扩散器(111)，所述入口扩散器(111)位于所述塔器壳体(20)的内部上方，所述塔器壳体(20)内部的上段和下段分别设有上催化剂层(151)和下催化剂层(152)，所述塔器壳体(20)的侧壁上由上到下设有若干与所述上催化剂层(151)、所述下催化剂层(152)相接触的温度计测温口(3)，位于所述上催化剂层(151)和所述下催化剂层(152)之间的所述塔器壳体(20)的侧壁上安有人孔二(7)和压力变送器口(6)，所述人孔二(7)和所述压力变送器口(6)分别位于所述塔器壳体(20)的外壁两侧，所述上催化剂层(151)的顶端由下到上依次设有瓷球层二(142)和瓷球层一(141)，位于所述瓷球层一(141)上方的所述塔器壳体(20)内安有水平的安装管，所述安装管内同轴安有灯照光源(18)，位于所述灯照光源(18)与所述入口扩散器(111)之间的所述塔器壳体(20)的内部安有分配器(21)，所述上催化剂层(151)内设有上层冷却装置(22)，所述上层冷却装置(22)安装在所述塔器壳体(20)的内部，所述上催化剂层(151)的底部由上到下依次设有瓷球层三(143)和瓷球层四(144)，所述瓷球层四(144)的底部设有催化剂支撑装置(16)，所述催化剂支撑装置(16)安装在所述塔器壳体(20)的内壁上并且位于所述人孔二(7)的上方，所述塔器壳体(20)上与所述上催化剂层(151)的下部相接触的侧壁设有开口倾斜向下的上层催化剂卸料管(4)，所述上层催化剂卸料管(4)的进料端依次贯穿所述塔器壳体(20)的侧壁、所述瓷球层三(143)与所述上催化剂层(151)相连通，所述下催化剂层(152)的顶端设有瓷球层五(145)，所述瓷球层五(145)的上方设有再分配器(13)，所述再分配器(13)安装在所述塔器壳体(20)的内部并且位于所述催化剂支撑装置(16)的下方，位于所述催化剂支撑装置(16)与所述再分配器(13)之间的所述塔器壳体(20)的内部水平安有气吹装置一(12)，位于所述气吹装置一(12)上方的所述塔器壳体(20)的侧壁上安有冷氢口(5)，所述冷氢口(5)位于所述压力变送器口(6)的下方，所述下催化剂层(152)的下部设有气吹装置二(23)，所述气吹装置二(23)安装在所述塔器壳体(20)的内壁上，所述气吹装置二(23)与所述塔器壳体(20)的底部之间由上到下依次设有瓷球层六(146)、瓷球层七(147)和瓷球层八(148)，所述塔器壳体(20)的底部设有出料管(8)，所述出料管(8)的进料端依次贯穿所述裙座(19)、所述塔器壳体(20)的底部内壁连有出口收集器二(112)，所述出口收集器二(112)位于所述塔器壳体(20)内的底部，所述塔器壳体(20)的底部外侧安有下层催化剂卸料管(9)，所述下层催化剂卸料管(9)位于所述出料管(8)的一侧设置，所述下层催化剂卸料管(9)的进料端依次贯穿所述塔器壳体(20)的底部、所述瓷球层八(148)、所述瓷球层七(147)、所述瓷球层六(146)与所述下催化剂层(152)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于二氧化碳加氢反应的加氢反应器装置，其特征在于，所述检查出入孔(10)采用带颈对焊的法兰形式，连接面形式为环连接面，压力等级为6.3～
25.0MPa。
3.根据权利要求1所述的一种用于二氧化碳加氢反应的加氢反应器装置，其特征在于，所述再分配器(13)包括但不限于节流式再分配器。
4.根据权利要求1所述的一种用于二氧化碳加氢反应的加氢反应器装置，其特征在于，所述瓷球层一(141)、所述瓷球层二(142)、所述瓷球层三(143)、所述瓷球层四(144)、所述瓷球层五(145)、所述瓷球层六(146)、所述瓷球层七(147)、所述瓷球层八(148)中的瓷球直径分别为Φ13mm、Φ6mm、Φ3mm、Φ6mm、Φ6mm、Φ3mm、Φ6mm、Φ13mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于二氧化碳加氢反应的加氢反应器装置，其特征在于，所述瓷球层一(141)、所述瓷球层二(142)、所述瓷球层三(143)、所述瓷球层五(145)、所述瓷球层六(146)的厚度均为150mm，所述瓷球层四(144)和所述瓷球层七(147)的厚度分别为
1210mm、1150mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于二氧化碳加氢反应的加氢反应器装置，其特征在于，所述气吹装置一(12)和所述气吹装置二(23)均采用急冷器。
7.根据权利要求1所述的一种用于二氧化碳加氢反应的加氢反应器装置，其特征在于，所述催化剂支撑装置(16)包括但不限于催化剂格栅、催化剂托板。
8.根据权利要求1所述的一种用于二氧化碳加氢反应的加氢反应器装置，其特征在于，所述上层冷却装置(22)包括但不限于盘管、列管冷却。

说明书全文

一种用于二氧化 碳加氢反应的加氢反应器装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种化工设备技术领域，尤其涉及一种用于二氧化碳加氢反应的加氢反应器装置。

背景技术

[0002] 加氢反应器是有机化学实验室和实际生产过程中一件非常重要的设备，加氢反应器通常用于二氧化碳和一氧化碳等的加氢反应，合成具有更高附加值的低碳烃和高碳数支链烃。加氢反应器不仅可以用作加氢反应的容器，而且也可用于液体和气体需要充分混合的场合。随着装置规模不断扩大，加氢反应器也日趋大型化，加氢反应器制造技术的更新换代正在如火如荼的进行，然而，受种种条件的限制，当前使用的加氢反应器装置结构设计不合理，不便于对塔器壳体内反应温度及压力进行调节，不能进行均匀供液，无法满足加氢反应器装置的使用要求，目前未有安全高效的反应器装置普及。发明内容

[0003] 本实用新型旨在解决现有技术的不足，而提供一种用于二氧化碳加氢反应的加氢反应器装置。

[0004] 本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：

[0005] 一种用于二氧化碳加氢反应的加氢反应器装置，包括塔器壳体，其特征在于，所述塔器壳体的筒身呈中空圆柱体结构设置，所述塔器壳体的底部固定安有裙座，所述裙座的底部四周通过地脚螺栓安装在地面上，所述裙座上设有检查出入孔，所述裙座上焊接安装孔板，所述裙座的外表面通过安装孔板绑扎铁丝网敷设防火层，所述塔器壳体顶端的上封头处设有人孔一，所述塔器壳体的顶端安有进料管，所述进料管的进料端与外界储料设备相连，所述进料管位于所述人孔一的一侧设置，所述进料管的出料端与所述塔器壳体的内部连通，所述进料管的出料端安有入口扩散器，所述入口扩散器位于所述塔器壳体的内部上方，所述塔器壳体内部的上段和下段分别设有上催化剂层和下催化剂层，所述塔器壳体的侧壁上由上到下设有若干与所述上催化剂层、所述下催化剂层相接触的温度计测温口，位于所述上催化剂层和所述下催化剂层之间的所述塔器壳体的侧壁上安有人孔二和压力变送器口，所述人孔二和所述压力变送器口分别位于所述塔器壳体的外壁两侧，所述上催化剂层的顶端由下到上依次设有瓷球层二和瓷球层一，位于所述瓷球层一上方的所述塔器壳体内安有水平的安装管，所述安装管内同轴安有灯照光源，位于所述灯照光源与所述入口扩散器之间的所述塔器壳体的内部安有分配器，所述上催化剂层内设有上层冷却装置，所述上层冷却装置安装在所述塔器壳体的内部，所述上催化剂层的底部由上到下依次设有瓷球层三和瓷球层四，所述瓷球层四的底部设有催化剂支撑装置，所述催化剂支撑装置安装在所述塔器壳体的内壁上并且位于所述人孔二的上方，所述塔器壳体上与所述上催化剂层的下部相接触的侧壁设有开口倾斜向下的上层催化剂卸料管，所述上层催化剂卸料管的进料端依次贯穿所述塔器壳体的侧壁、所述瓷球层三与所述上催化剂层相连通，所述下催化剂层的顶端设有瓷球层五，所述瓷球层五的上方设有再分配器，所述再分配器安装在所述塔器壳体的内部并且位于所述催化剂支撑装置的下方，位于所述催化剂支撑装置与所述再分配器之间的所述塔器壳体的内部水平安有气吹装置一，位于所述气吹装置一上方的所述塔器壳体的侧壁上安有冷氢口，所述冷氢口位于所述压力变送器口的下方，所述下催化剂层的下部设有气吹装置二，所述气吹装置二安装在所述塔器壳体的内壁上，所述气吹装置二与所述塔器壳体的底部之间由上到下依次设有瓷球层六、瓷球层七和瓷球层八，所述塔器壳体的底部设有出料管，所述出料管的进料端依次贯穿所述裙座、所述塔器壳体的底部内壁连有出口收集器二，所述出口收集器二位于所述塔器壳体内的底部，所述塔器壳体的底部外侧安有下层催化剂卸料管，所述下层催化剂卸料管位于所述出料管的一侧设置，所述下层催化剂卸料管的进料端依次贯穿所述塔器壳体的底部、所述瓷球层八、所述瓷球层七、所述瓷球层六与所述下催化剂层相连通。

[0006] 作为优选，所述检查出入孔采用带颈对焊的法兰形式，连接面形式为环连接面，压力等级为6.3～25.0MPa。

[0007] 作为优选，所述再分配器包括但不限于节流式再分配器。

[0008] 作为优选，所述瓷球层一、所述瓷球层二、所述瓷球层三、所述瓷球层四、所述瓷球层五、所述瓷球层六、所述瓷球层七、所述瓷球层八中的瓷球直径分别为Φ13mm、Φ6mm、Φ3mm、Φ6mm、Φ6mm、Φ3mm、Φ6mm、Φ13mm。

[0009] 作为优选，所述瓷球层一、所述瓷球层二、所述瓷球层三、所述瓷球层五、所述瓷球层六的厚度均为150mm，所述瓷球层四和所述瓷球层七的厚度分别为 1210mm、1150mm。

[0010] 作为优选，所述气吹装置一和所述气吹装置二均采用急冷器。

[0011] 作为优选，所述催化剂支撑装置包括但不限于催化剂格栅、催化剂托板。

[0012] 作为优选，所述上层冷却装置包括但不限于盘管、列管冷却。

[0013] 本实用新型的有益效果是：本实用新型结构新颖，设计合理，通过在塔器壳体的侧壁上由上到下设置若干与上催化剂层、下催化剂层相接触的温度计测温口，压力变送器，根据生产条件的不同，利于对塔器壳体内的反应温度、压力进行实时监测，便于对塔器壳体内反应温度及压力进行调节，对加氢反应进行调控，通过设置气吹装置一，气吹装置二和上层冷却装置，便于终止反应、回收热量及产物初步分离，有效降低了反应温度，通过设置入口扩散器、分配器、瓷球层一、瓷球层二、瓷球层三、瓷球层四、瓷球层五、瓷球层六、瓷球层七、瓷球层八和再分配器实现了均匀供液，通过设置灯照光源，实现了光照催化反应，进而增大了催化转化效率。附图说明

[0014] 图1为本实用新型的一种结构示意图；

[0015] 图2为本实用新型的另一种结构示意图；

[0016] 图3为图1和图2中A的局部放大图；

[0017] 图中：1-进料管；2-人孔一；3-温度计测温口；4-上层催化剂卸料管；5-冷氢口；6-压力变送器口；7-人孔二；8-出料管；9-下层催化剂卸料管；10-检查出入孔；111-入口扩散器；112-出口收集器二；12-气吹装置一；13-再分配器；141- 瓷球层一；142-瓷球层二；143-瓷球层三；144-瓷球层四；145-瓷球层五；146- 瓷球层六；147-瓷球层七；148-瓷球层八；151-上催化剂层；152-下催化剂层； 16-催化剂支撑装置；17-安装孔板；18-灯照光源；19-裙座；20-塔器壳体；21- 分配器；22-上层冷却装置；23-气吹装置二；

[0018] 以下将结合本实用新型的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

[0019] 下面结合实施例对本实用新型作进一步说明：

[0020] 一种用于二氧化碳加氢反应的加氢反应器装置，包括塔器壳体20，其特征在于，所述塔器壳体20的筒身呈中空圆柱体结构设置，所述塔器壳体20的底部固定安有裙座19，所述裙座19的底部四周通过地脚螺栓安装在地面上，所述裙座19上设有检查出入孔10，所述裙座19上焊接安装孔板17，所述裙座19的外表面通过安装孔板17绑扎铁丝网敷设防火层，所述塔器壳体20顶端的上封头处设有人孔一2，所述塔器壳体20的顶端安有进料管1，所述进料管1的进料端与外界储料设备相连，所述进料管1位于所述人孔一2的一侧设置，所述进料管1 的出料端与所述塔器壳体20的内部连通，所述进料管1的出料端安有入口扩散器111，所述入口扩散器111位于所述塔器壳体20的内部上方，所述塔器壳体 20内部的上段和下段分别设有上催化剂层151和下催化剂层152，所述塔器壳体 20的侧壁上由上到下设有若干与所述上催化剂层151、所述下催化剂层152相接触的温度计测温口3，位于所述上催化剂层151和所述下催化剂层152之间的所述塔器壳体20的侧壁上安有人孔二7和压力变送器口6，所述人孔二7和所述压力变送器口6分别位于所述塔器壳体20的外壁两侧，所述上催化剂层151的顶端由下到上依次设有瓷球层二142和瓷球层一141，位于所述瓷球层一141上方的所述塔器壳体20内安有水平的安装管，所述安装管内同轴安有灯照光源18，位于所述灯照光源18与所述入口扩散器111之间的所述塔器壳体20的内部安有分配器21，所述上催化剂层151内设有上层冷却装置22，所述上层冷却装置22 安装在所述塔器壳体20的内部，所述上催化剂层151的底部由上到下依次设有瓷球层三143和瓷球层四144，所述瓷球层四144的底部设有催化剂支撑装置16，所述催化剂支撑装置16安装在所述塔器壳体20的内壁上并且位于所述人孔二7 的上方，所述塔器壳体20上与所述上催化剂层151的下部相接触的侧壁设有开口倾斜向下的上层催化剂卸料管4，所述上层催化剂卸料管4的进料端依次贯穿所述塔器壳体20的侧壁、所述瓷球层三143与所述上催化剂层151相连通，所述下催化剂层152的顶端设有瓷球层五145，所述瓷球层五145的上方设有再分配器13，所述再分配器13安装在所述塔器壳体20的内部并且位于所述催化剂支撑装置16的下方，位于所述催化剂支撑装置16与所述再分配器13之间的所述塔器壳体20的内部水平安有气吹装置一12，位于所述气吹装置一12上方的所述塔器壳体20的侧壁上安有冷氢口5，所述冷氢口5位于所述压力变送器口6 的下方，所述下催化剂层152的下部设有气吹装置二23，所述气吹装置二23安装在所述塔器壳体20的内壁上，所述气吹装置二23与所述塔器壳体20的底部之间由上到下依次设有瓷球层六146、瓷球层七147和瓷球层八148，所述塔器壳体20的底部设有出料管8，所述出料管8的进料端依次贯穿所述裙座19、所述塔器壳体20的底部内壁连有出口收集器二112，所述出口收集器二112位于所述塔器壳体20内的底部，所述塔器壳体20的底部外侧安有下层催化剂卸料管 9，所述下层催化剂卸料管9位于所述出料管8的一侧设置，所述下层催化剂卸料管9的进料端依次贯穿所述塔器壳体20的底部、所述瓷球层八148、所述瓷球层七
147、所述瓷球层六146与所述下催化剂层152相连通。

[0021] 作为优选，所述检查出入孔10采用带颈对焊的法兰形式，连接面形式为环连接面，压力等级为6.3～25.0MPa。

[0022] 作为优选，所述再分配器13包括但不限于节流式再分配器。

[0023] 作为优选，所述瓷球层一141、所述瓷球层二142、所述瓷球层三143、所述瓷球层四144、所述瓷球层五145、所述瓷球层六146、所述瓷球层七147、所述瓷球层八148中的瓷球直径分别为Φ13mm、Φ6mm、Φ3mm、Φ6mm、Φ6mm、Φ3mm、Φ6mm、Φ13mm。

[0024] 作为优选，所述瓷球层一141、所述瓷球层二142、所述瓷球层三143、所述瓷球层五145、所述瓷球层六146的厚度均为150mm，所述瓷球层四144和所述瓷球层七147的厚度分别为1210mm、1150mm。

[0025] 作为优选，所述气吹装置一12和所述气吹装置二23均采用急冷器。

[0026] 作为优选，所述催化剂支撑装置16包括但不限于催化剂格栅、催化剂托板。

[0027] 作为优选，所述上层冷却装置22包括但不限于盘管或是列管冷却。

[0028] 本实用新型使用时，将反应原料由进料管1加入塔器壳体20内，氢气由冷氢口5加入塔器壳体20内，开启灯照光源18，实现了光照催化反应，进而增大了催化转化效率，配合上催化剂层151、下催化剂层152，进行二氧化碳加氢反应，通过在塔器壳体20的侧壁上由上到下设置若干与相接触的温度计测温口3，压力变送器6，根据生产条件的不同，利于对塔器壳体20内的反应温度、压力进行实时监测，便于对塔器壳体20内反应温度及压力进行调节，对加氢反应进行调控，通过设置气吹装置一12，气吹装置二23和上层冷却装置22，便于终止反应、回收热量及产物初步分离，有效降低了反应温度，通过设置入口扩散器 111、分配器21、瓷球层一141、瓷球层二142、瓷球层三143、瓷球层四144、瓷球层五145、瓷球层六146、瓷球层七147、瓷球层八148和再分配器13实现了均匀供液，本实用新型结构新颖，设计合理。

[0029] 上面对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

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