准全径向固定床反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工设备技术领域，涉及一种准全径向固定床反应器，更具体的说是一种适用于混合装填铁基和钌基氨合成催化剂的固定床反应器。
【背景技术】
[0002]目前，化学固定床反应器种类繁多，用于氨合成的固定床反应器也是结构多样，但国内氨合成的固定床反应器基本只用于装填铁基氨合成催化剂，对钌基氨合成催化剂研究不足，更没有结构相对应的用于装填混合催化剂的固定床反应器。装填铁基氨合成催化剂的固定床反应器主要缺点是:运行压力高、合成效率比较低、电耗高和经济效益差。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有铁基氨合成催化剂固定床反应器运行压力高、合成效率比较低、电耗高和经济效益差等问题，而设计的一种运行压力低、合成效率高、电耗低的混合装填铁基和钌基氨合成催化剂的准全径向固定床反应器。
[0004]本发明的具体技术方案如下:
一种准全径向固定床反应器，包括筒体，筒体的轴心处设有中心管，筒体内设有引气管和I至4个上下排列的触媒筐；除顶部触媒筐外其余触媒筐均采用径向床层，顶部触媒筐包括轴向段和位于轴向段下面的径向段，轴向段和径向段之间设有轴径向气体转换器；
筒体内自下而上依序包括至少一个径向床层用于装填钌基氨合成催化剂，其余床层用于装填铁基氨合成催化剂；所述引气管贯穿装填钌基氨合成催化剂的所有径向床层，引气管的进口设在该所有径向床层的上方，其出口设在筒体底部。
[0005]所述顶部触媒筐的轴向段装填铁基氨合成催化剂，其余床层装填钌基氨合成催化剂。
[0006]所述触媒筐有2至4个，顶部触媒筐的轴向段和径向段装填铁基氨合成催化剂，其余床层装填钌基氨合成催化剂。
[0007]所述触媒筐有3个，筒体内底部触媒筐的径向床层用于装填钌基氨合成催化剂，其余床层用于装填铁基氨合成催化剂。
[0008]所述径向床层内均设有换热装置，在筒体内每个径向床层设置换热装置，容易移走床层的热量，在反应动力学的基础上兼顾了合成的化学反应平衡，可以合理分配各段的反应任务，有效减少热损失，且容易操作。
[0009]所述筒体内的触媒筐之间可拆卸连接，便于分步更换催化剂，方便更换内件和筒体内部的检修。
[0010]本发明在固定床反应器的同一筒体内自上而下依次装填铁基氨合成催化剂和钌基氨合成催化剂，但上部的铁基氨合成催化剂在升温还原时产生的水气对钌基氨合成催化剂有一定的危害，从而影响氨合成的合成效率，增加运行压力。本发明通过设置引气管将铁基氨合成催化剂在升温还原时产生的水气引出至筒体外，避免了对钌基氨合成催化剂的危害，使得两类催化剂床层反应时相对独立，互不影响；以保证反应的稳定性和反应的高效性，从而提高了氨合成的合成效率。本发明结构简单，可以提高氨合成的合成效率、降低运行压力、减少电耗和提高经济效益。
【附图说明】
[0011]图1为本发明实施例1的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]本发明所述的准全径向固定床反应器，包括筒体，筒体的轴心处设有中心管，筒体内设有引气管和I至4个上下排列的触媒筐；除顶部触媒筐外其余触媒筐均采用径向床层，顶部触媒筐包括轴向段和位于轴向段下面的径向床层，轴向段和径向段之间设有轴径向气体转换器；筒体内自下而上依序包括至少一个径向床层用于装填钌基氨合成催化剂，其余床层用于装填铁基氨合成催化剂；所述引气管贯穿装填钌基氨合成催化剂的所有径向床层，引气管的进口设在该所有径向床层的上方，其出口设在筒体底部。筒体内的所有径向床层内部均设有换热装置。筒体内的触媒筐之间可拆卸连接。
[0013]以下结合附图和具体实施例进一步说明本发明，本发明未提及部分均为现有技术。
[0014]实施例1
参见图1，所述准全径向固定床反应器包括筒体1，筒体I的轴心处设有中心管5，筒体I内设有引气管8和3个上下排列的触媒筐，触媒筐之间可拆卸连接；3个上下排列的触媒筐自上而下依次命名为第一触媒筐2、第二触媒筐9和第三触媒筐11。第一触媒筐2内设有轴向段3和位于轴向段3下面的径向段6，轴向段3和径向段6之间设有轴径向气体转换器4 ;第二触媒筐9内、第三触媒筐11内均设有一个径向床层。第三触媒筐11内的径向床层装填钌基氨合成催化剂，其余床层装填铁基氨合成催化剂；筒体I内的引气管8贯穿第三触媒筐11内的径向床层，引气管8的进口 10设在第三触媒筐11内径向床层的上方，其出口 12设在筒体I底部。引气管将铁基氨合成催化剂在升温还原时产生的水气引出至筒体夕卜，使得两种催化剂床层相对独立而且反应互不影响，避免了对钌基氨合成催化剂的危害。所述第一触媒筐2内的径向床层，第二触媒筐9和第三触媒筐11内的径向床层均设有换热装置7用于移走床层的热量。
[0015]实施例2
所述准全径向固定床反应器包括筒体，筒体的轴心处设有中心管，筒体内设有引气管和I个触媒筐，触媒筐内设有轴向段和位于轴向段下面的径向段，轴向段和径向段之间设有轴径向气体转换器。触媒筐内的径向床层装填钌基氨合成催化剂，触媒筐内的轴向床层装填铁基氨合成催化剂；筒体内的引气管贯穿触媒筐内的径向床层，引气管的进口设在触媒筐内的径向床层的上方，其出口设在筒体底部。引气管将铁基氨合成催化剂在升温还原时产生的水气引出至筒体外，使得两种催化剂床层相对独立而且反应互不影响，避免了对钌基氨合成催化剂的危害。触媒筐内的径向床层设有换热装置用于移走床层的热量。
[0016]实施例3
所述准全径向固定床反应器包括筒体，筒体的轴心处设有中心管，筒体内设有引气管和2个上下排列的触媒筐，触媒筐之间可拆卸连接；2个上下排列的触媒筐自上而下依次命名为第一触媒筐和第二触媒筐。第一触媒筐内设有轴向段和位于轴向段下面的径向段，轴向段和径向段之间设有轴径向气体转换器；第二触媒筐内设有一个径向床层。第二触媒筐内的径向床层装填钌基氨合成催化剂，其余床层装填铁基氨合成催化剂；筒体内的引气管贯穿第二触媒筐内的径向床层，引气管的进口设在第二触媒筐内径向床层的上方，其出口设在筒体底部。引气管将铁基氨合成催化剂在升温还原时产生的水气引出至筒体外，使得两种催化剂床层相对独立而且反应互不影响，避免了对钌基氨合成催化剂的危害。所述第一触媒筐内的径向床层，第二触媒筐内的径向床层均设有换热装置用于移走床层的热量。
【主权项】
1.一种准全径向固定床反应器，其特征在于包括筒体，筒体的轴心处设有中心管，筒体内设有引气管和I至4个上下排列的触媒筐；除顶部触媒筐外其余触媒筐均采用径向床层，顶部触媒筐包括轴向段和位于轴向段下面的径向段，轴向段和径向段之间设有轴径向气体转换器； 筒体内自下而上依序包括至少一个径向床层用于装填钌基氨合成催化剂，其余床层用于装填铁基氨合成催化剂；所述引气管贯穿装填钌基氨合成催化剂的所有径向床层，引气管的进口设在该所有径向床层的上方，其出口设在筒体底部。2.根据权利要求1所述的准全径向固定床反应器，其特征在于所述顶部触媒筐的轴向段装填铁基氨合成催化剂，其余床层装填钌基氨合成催化剂。3.根据权利要求1所述的准全径向固定床反应器，其特征在于所述触媒筐有2至4个，顶部触媒筐的轴向段和径向段装填铁基氨合成催化剂，其余床层装填钌基氨合成催化剂。4.根据权利要求1所述的准全径向固定床反应器，其特征在于所述触媒筐有3个，筒体内底部触媒筐的径向床层用于装填钌基氨合成催化剂，其余床层用于装填铁基氨合成催化剂。5.根据权利要求1至4任一所述的准全径向固定床反应器，其特征在于所述径向床层内均设有换热装置。6.根据权利要求5所述的准全径向固定床反应器，其特征在于所述筒体内的触媒筐之间可拆卸连接。
【专利摘要】本发明涉及一种准全径向固定床反应器，包括筒体，筒体的轴心处设有中心管，筒体内设有引气管和1至4个上下排列的触媒筐；除顶部触媒筐外其余触媒筐均采用径向床层，顶部触媒筐包括轴向段和位于轴向段下面的径向段，轴向段和径向段之间设有轴径向气体转换器；筒体内自下而上依序包括至少一个径向床层用于装填钌基氨合成催化剂，其余床层用于装填铁基氨合成催化剂；所述引气管贯穿装填钌基氨合成催化剂的所有径向床层，引气管的进口设在该所有径向床层的上方，其出口设在筒体底部。本发明结构简单，可以提高氨合成的合成效率、降低运行压力、减少电耗和提高经济效益。
【IPC分类】B01J8/02, C01C1/04
【公开号】CN105013408
【申请号】CN201510525426
【发明人】卢健, 王雪林, 聂忠峰
【申请人】南京聚拓化工科技有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年8月25日