可变热导热管式甲醇反应器

本实用新型涉及一种甲醇反应器。

目前，国内、外广泛使用的甲醇反应器主要是冷激型甲醇反 应器和冷管型甲醇反应器，前者靠冷付线调节床层温度，后者靠 床层内的冷管移走反应热，传热效率低，它们都普遍存在着催化 剂使用时间短、消耗高、催化剂床层温差大、反应器温度不易控 制、超温现象时有发生等缺点。因此这类反应器合成效率不高， 难以实现最佳操作。

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种合成效 率高、温度能可靠控制且操作弹性大的可变热导热管式甲醇反应 器。

本实用新型的技术解决方案：

一种可变热导热管式甲醇反应器，它包括有反应器外壳体( 1)，该外壳体(1)内下部为催化床层(2)，其特征在于在 外壳体(1)内的催化床层(2)上部设有隔离管板(3)，外 壳体(1)内至少设有一根竖向安置的可变热导热管(4)，它 穿固在隔离管板(3)上，使得可变热导热管(4)的位于隔离 管板(3)下部的一段为加热段，其上部一段为冷凝段。

本实用新型首次采用具有优良等温性的可变热导热管这一传 热元件，使反应器的温度场得到了展平，催化剂得到充分利用， 并能可靠地控制反应器催化床层温度。在反应器负荷发生变化时， 可变热导热管的传输功率可自身调节来实现温度场的温度恒定， 使反应器的温度场维持在最佳操作温度的工况下。而且本实用新 用新型控制温度的方法是调节冷凝段的饱和水蒸汽压，故根据催化 剂的各个工作阶段的需要，可灵敏准确地控制反应器的温度。本 实用新型具有合成效率及转化率高，温度控制可靠，操作弹性 大，设备加工制造容易，使用维修方便等特点。

图1是本实用新型的结构示意图。

如图1，为保证本实用新型的工作性能并尽可能降低造价， 其外壳体(1)的对应下部催化床层(2)的部分为抗氢腐蚀材 料(如不锈钢等)壳体，它的上缘与隔离管板(3)的下表面外 缘固连为一体，外壳体(1)的对应上部蒸发室(5)的部分为 普通碳钢材料壳体，它的下缘与隔离管板(3)的上表面外缘固 连为一体。外壳体(1)的可变热导热管(4)的根数可根据反 应器的生产能力来确定。

本实用新型工作前、在外壳体(1)内下部催化床层(2) 内装填催化剂，在其上部蒸发室(5)内从蒸发室(5)下部进 水口(6)引入饱和水(7)。工作时，原料气从外壳体(1) 底部的原料气入口(8)进入催化床层(2)，在催化剂的作用 下反应放出的热量由可变热导热管(4)传输到上部蒸发室 (5)加热饱和水(7)，使水沸腾，产生的蒸汽从外壳体 (1)上部的蒸汽出口(9)引出，供给需要热蒸汽的设备，为 人们所用。在催化床层(2)内反应后的气体从外壳体(1)的 对应催化床层(2)上部位置的合成气出口(10)导出，去分 离出粗甲醇产品。由于可变热导热管(4)的加热段和冷凝段均 可看成是恒温壁，且导热系数较大，因此可以有效地使本实用新 型的温度得到展平。当工况负荷发生变化时，反应放出的热量即 此时可变热导热管(4)可自身调节传输功率来维持管壁温度基 本恒定，从而就使本实用新型的催化床层(2)始终维持在最佳 工作温度的范围内。

本实用新型同样适用于冷原料气的加热，只是进水口(6) 送入的是冷原料气，蒸汽出口(9)送出的是被加热的原料气， 该加热的原料气就可作为甲醇生产的原料气，从外壳体(1)底 部的原料气入口(8)送入。这样可以省去原料气的加热器，利 用本实用新型的蒸发室(5)来作为原料气的加热器，或者至少 可以减少原料气加热器的加热面积，以便蒸发室(5)加热的原 料气温度不够时再经加热器加热至所要求的工作温度。