【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种化工设备，具体地，涉及一种甲醇合成反应器。
技术介绍
1、甲醇既是基础的化工原料，也是一种新能源载体，且具有较大的应用场景需求。将co2和电解绿氢合成绿色甲醇，是绿电转化的重要技术路线之一，高效、稳定的合成甲醇反应器是其中关键技术。
2、相关技术中，合成甲醇反应器合成效率低下、甲醇合成成本高。
技术实现思路
1、本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
2、相关技术中，合成甲醇反应器中催化剂一般为单层布置，一方面，当其中部分催化剂发生中毒失活等问题时，会导致整个系统停车，容错性和稳定性较差；一方面，随着反应的进行，反应产物(甲醇和水)的浓度逐渐升高，会降低反应效率，导致下游部分催化剂长期处于低效运行模式，降低了催化剂的整体利用率。另外，co2加氢制甲醇反应器的单程反应效率较低，为提高原料转化率，不得不采用较高的循环倍率(一般5～10)，这就大幅增加循环压缩机电耗，导致甲醇合成成本高。
3、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4、为此，本专利技术的实施例提出一种成本低廉、合成效率高的甲醇合成反应器。
5、根据本专利技术实施例的甲醇合成反应器包括：壳体，所述壳体具有相互独立的第一腔和第二腔；第一反应组件和第二反应组件，所述第一反应组件设在所述第一腔内，所述第二反应组件设在所述第二腔内，所述第一反应组件和所述第二反应组件至少一者包括催化剂、进气管和换热管，所述催化
6、在一些实施例中，所述进气管沿所述壳体的长度方向延伸，且所述换热管为多个，多个所述换热管沿所述进气管的延伸方向间隔设置。
7、在一些实施例中，所述换热管为沿上下方向延伸的螺旋管，所述换热管的上端伸出所述催化剂上方且位于所述腔室内。
8、在一些实施例中，所述甲醇合成反应器还包括：文丘里管，所述文丘里管适于通入所述合成气；换热器，所述换热器的一端分别与所述文丘里管和壳体连通，以便所述文丘里管内的合成气和所述壳体内生成的甲醇流入所述换热器内换热以加热所述合成气，所述换热器的另一端与所述进气管连通，以便经所述换热器加热后的合成气流入所述进气管。
9、在一些实施例中，所述甲醇合成反应器还包括旋风分离器，所述旋风分离器与所述换热器的另一端连通，以便经所述换热器换热后的甲醇流入所述旋风分离器，所述旋风分离器用于分离甲醇和合成气，所述旋风分离器与所述文丘里管相连，以便所述旋风分离器分离后的气体流入所述文丘里管内。
10、在一些实施例中，所述甲醇合成反应器还包括气液分离器，所述气液分离器与所述旋风分离器连通，以便经所述旋风分离器分离后的气体流入所述气体分离器内。
11、在一些实施例中，所述第一腔具有连通的第一子腔和第二子腔，所述第一子腔位于所述第二子腔的上方，所述第一反应组件设在所述第一子腔内，所述第二腔具有连通的第三子腔和第四子腔，所述第三子腔位于所述第四子腔的上方，所述第二反应组件设在所述第三子腔内，所述连通件包括第一管和第二管，所述第一管分别与所述第二子腔和所述第二反应组件的进气管连通，所述第二连通件分别与所述第四子腔和所述第一反应组件的进气管连通。
12、在一些实施例中，所述壳体还具有第一进料口、第一出料口、第二进料口和第二出料口，所述第一进料口和所述第一出料口均与所述第一腔连通，所述第二进料口和所述第二出料口均与所述第二腔连通，所述第一进料口位于所述第一反应组件的上方，所述第二进料口位于所述第二反应组件的上方，所述第一进料口和所述第二进料口均适于通入催化剂，以便向所述第一反应组件和所述第二反应组件补充催化剂，所述第一出料口邻近所述第一反应组件的催化剂的底部设置，所述第二出料口邻近所述第二反应组件的催化剂的底部设置，以便所述壳体内的催化剂通过所述第一出料口和所述第二出料口流出。
13、在一些实施例中，所述壳体还具有第三腔，所述第三腔分别与所述第一腔和所述第二腔相互独立，所述第二子腔和所述第四子腔均与所述第三腔连通，以便经所述第二子腔和所述第四子腔流出的气体流入所述第三腔内。
14、在一些实施例中，所述甲醇合成反应器还包括第一隔热板和第二隔热板，所述第一隔热板和所述第二隔热板均设在所述腔室内且沿上下方向间隔设置，所述第一隔热板上端面和所述壳体的上端部的内周面限定出所述第一腔，所述第一隔热板和所述第二隔热板以及所述壳体的内周面限定出所述第二腔，所述第二隔热板的下端面和所述壳体的下端部的内周面相对出所述第三腔。
15、本专利技术实施例的甲醇合成反应器，设置换热管，可以提高合成气换热面积和换热量，同时避免换热管的热应力，延长了换热管的使用寿命，其次，设置第一腔、第二腔、第一反应组件和第二反应组件，使得催化剂分层设置，实现催化剂及设备的稳定，提高了甲醇合成反应器运行，另外，旋风分离器和文丘里管的设置，使得旋风分离器分离后的气体再次进入文丘里管形成小循环，提高单程转化率。
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1.一种甲醇合成反应器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的甲醇合成反应器，其特征在于，所述进气管沿所述壳体的长度方向延伸，且所述换热管为多个，多个所述换热管沿所述进气管的延伸方向间隔设置。
3.根据权利要求1所述的甲醇合成反应器，其特征在于，所述换热管为沿上下方向延伸的螺旋管，所述换热管的上端伸出所述催化剂上方且位于所述腔室内。
4.根据权利要求1所述的甲醇合成反应器，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的甲醇合成反应器，其特征在于，还包括旋风分离器，所述旋风分离器与所述换热器的另一端连通，以便经所述换热器换热后的甲醇流入所述旋风分离器，所述旋风分离器用于分离甲醇和合成气，所述旋风分离器与所述文丘里管相连，以便所述旋风分离器分离后的气体流入所述文丘里管内。
6.根据权利要求5所述的甲醇合成反应器，其特征在于，还包括气液分离器，所述气液分离器与所述旋风分离器连通，以便经所述旋风分离器分离后的气体流入所述气体分离器内。
7.根据权利要求1所述的甲醇合成反应器，其特征在于，所述第一腔具有连通的第一
8.根据权利要求7所述的甲醇合成反应器，其特征在于，所述壳体还具有第一进料口、第一出料口、第二进料口和第二出料口，所述第一进料口和所述第一出料口均与所述第一腔连通，所述第二进料口和所述第二出料口均与所述第二腔连通，所述第一进料口位于所述第一反应组件的上方，所述第二进料口位于所述第二反应组件的上方，所述第一进料口和所述第二进料口均适于通入催化剂，以便向所述第一反应组件和所述第二反应组件补充催化剂，
9.根据权利要求7所述的甲醇合成反应器，其特征在于，所述壳体还具有第三腔，所述第三腔分别与所述第一腔和所述第二腔相互独立，所述第二子腔和所述第四子腔均与所述第三腔连通，以便经所述第二子腔和所述第四子腔流出的气体流入所述第三腔内。
10.根据权利要求7所述的甲醇合成反应器，其特征在于，还包括第一隔热板和第二隔热板，所述第一隔热板和所述第二隔热板均设在所述腔室内且沿上下方向间隔设置，所述第一隔热板上端面和所述壳体的上端部的内周面限定出所述第一腔，所述第一隔热板和所述第二隔热板以及所述壳体的内周面限定出所述第二腔，所述第二隔热板的下端面和所述壳体的下端部的内周面相对出所述第三腔。
...【技术特征摘要】
1.一种甲醇合成反应器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的甲醇合成反应器，其特征在于，所述进气管沿所述壳体的长度方向延伸，且所述换热管为多个，多个所述换热管沿所述进气管的延伸方向间隔设置。
3.根据权利要求1所述的甲醇合成反应器，其特征在于，所述换热管为沿上下方向延伸的螺旋管，所述换热管的上端伸出所述催化剂上方且位于所述腔室内。
4.根据权利要求1所述的甲醇合成反应器，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的甲醇合成反应器，其特征在于，还包括旋风分离器，所述旋风分离器与所述换热器的另一端连通，以便经所述换热器换热后的甲醇流入所述旋风分离器，所述旋风分离器用于分离甲醇和合成气，所述旋风分离器与所述文丘里管相连，以便所述旋风分离器分离后的气体流入所述文丘里管内。
6.根据权利要求5所述的甲醇合成反应器，其特征在于，还包括气液分离器，所述气液分离器与所述旋风分离器连通，以便经所述旋风分离器分离后的气体流入所述气体分离器内。
7.根据权利要求1所述的甲醇合成反应器，其特征在于，所述第一腔具有连通的第一子腔和第二子腔，所述第一子腔位于所述第二子腔的上方，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊健，陈建宏，吴其荣，舒斌，龚睿杰，高鹏，范茂琳，张晓辉，唐小健，杨和辰，倪明，王进，余夏，周怡人，
申请(专利权)人：重庆远达烟气治理特许经营有限公司科技分公司，
类型：发明
国别省市：
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