【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及甲胺合成，具体涉及一种适用于甲胺合成的控温型反应器。
技术介绍
1、目前甲胺生产领域大多用的固定床绝热性反应器，原料气从反应器顶部进入，经过催化剂床层，从底部离开，其主要有以下缺点：1、原料气进入反应器后整个过程反应控温困难，因此反应难以在最优的反应温度下（390℃~410℃）下进行；2、常规的绝热反应器，气相较难分布均匀，容易产生局部热点，再降低反应转化率的同时也影响了催化剂寿命；3、由于甲胺反应温度较高，最高时会上升到500℃，因此常规绝热反应器对于设备壳体的材质提出了极高的要求，通常采用ss321，且设备壁厚较高，增加了设备投资。
2、为此，本专利技术提出了一种适用于甲胺合成的控温型反应器，能有效控制甲胺反应中的温度。
技术实现思路
1、鉴于现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种适用于甲胺合成的控温型反应器，解决了反应器内气相分布不均 ，催化剂床层温度过高的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种适用于甲胺合成的控温型反应器，包括外壳和设置于外壳内的反应内胆，所述外壳的顶部设有用于原料气体一通过的原料气进气管一，所述反应内胆与外壳之间的空隙形成了原料气二的通道，所述反应内胆包括内胆外壳，所述内胆外壳内设有催化剂床层，所述内胆外壳的底部设有反应气出料管，所述内胆外壳内部设有一组u型管束，所述内胆外壳的顶部设有使原料气体分布均匀的分布筒结构，所述内胆外壳上部设有冷气分布段，所述冷气分布段上设有一组
4、进一步地，所述分布筒结构包括一级分布筒和二级分布筒，所述二级分布筒与冷气分段通过螺栓连接，所述二级分布筒位于一级分布筒下方，两个分布筒通过连接管连接，所述一级分布筒的底面开设有一组原料气通气孔一，所述二级分布筒底面开设有一组原料气通气孔二，所述原料气通气孔二与u型管束入口连接。
5、进一步地，所述原料气通气孔一呈米字型均布，每个原料气通气孔一孔径为50~250mm；所述一级分布筒为500~2000mm的圆形筒节。
6、进一步地，所述原料气通气孔二的孔径为19~38mm，相邻两个原料气通气孔二的圆心间距为50~150mm。
7、进一步地，所述冷气进风孔开设于冷气分布段的周向表面，所述冷气进风孔的直径为5~25mm，相邻两个冷气进风孔之间的距离为50~200mm。
8、进一步地，所述内胆外壳中设有支撑板，所述u型管束通过支撑板支撑，每个u型管束的出风口处设有用于防止催化剂泄露的防泄漏机构。
9、进一步地，所述防泄漏机构包括u型管封头和填充于u型管封头内部的轻质球。
10、进一步地，所述u型管封头呈喇叭状结构，所述u型管封头的顶部设有用于防止轻质球被吹出的十字挡片。
11、进一步地，所述外壳的侧部设有用于原料气二通入的原料气进料管二，所述原料气进料管二为圆形环管，其上表面开设有一组原料气二分布孔，所述原料气二分布孔沿环形均布，其孔径为25~250mm。
12、进一步地，所述反应气出料管处设有出气口筛网，所述内胆外壳底部设有催化剂卸料口，所述催化剂卸料口位于反应气出料管的一旁；所述内胆外壳侧部上端设有催化剂进料口。
13、与现有技术相比较，本专利技术的有益效果如下：
14、1）采用本专利技术的技术方案，通过在内胆外壳内部设有一组u型管束，将反应过程中反应产生的热量不断被u型管束中的原料气移走，对于催化剂床层进行高效的移热，确保催化剂床层在最优的温度区间波动，提高催化剂的反应效率；
15、2）本专利技术通过设置的两级分布器以及配套的u型管束，可以做到反应气体均匀分布，确保反应能高效进行；
16、3）本专利技术设置了独立的内外结构，中间采用原料气进行降温隔热，极大的降低了外部壳体温度，降低了外壳的材质要求，减少了设备造价；
17、4）本专利技术将两个原料进气口单独设置，通过控制两者之间的比例，确保反应气以最佳反应温度进入催化剂床层进行反应；
18、5）本专利技术在u型管束的出风口处设有防泄漏机构，防止催化剂泄露，当原料气上升时，其被推起，原料气进入反应内胆顶部，当无气体通过时，球体回落堵塞通道，防止催化剂进入。
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1.一种适用于甲胺合成的控温型反应器，包括外壳（1）和设置于外壳（1）内的反应内胆（2），所述外壳（1）的顶部设有用于原料气体一通过的原料气进气管一（11），所述反应内胆（2）与外壳（1）之间的空隙形成了原料气二的通道，所述反应内胆（2）包括内胆外壳（5），所述内胆外壳（5）内设有催化剂床层（17），所述内胆外壳（5）的底部设有反应气出料管（13），其特征在于所述内胆外壳（5）内部设有一组U型管束（9），所述内胆外壳（5）的顶部设有使原料气体分布均匀的分布筒结构，所述内胆外壳（5）上部设有冷气分布段（4），所述冷气分布段（4）上设有一组用于原料气二进入的冷气进风孔（19），所述冷气分布段（4）的顶端与分布筒结构可拆卸连接，所述分布筒结构的顶端与原料气进气管一（11）相连接，其底部与U型管束（9）入口连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于甲胺合成的控温型反应器，其特征在于所述分布筒结构包括一级分布筒（6）和二级分布筒（8），所述二级分布筒（8）与冷气分段（4）通过螺栓连接，所述二级分布筒（8）位于一级分布筒（6）下方，两个分布筒通过连接管（10）连接，所述一级分布筒
3.根据权利要求2所述的一种适用于甲胺合成的控温型反应器，其特征在于所述原料气通气孔一（601）呈米字型均布，每个原料气通气孔一（601）孔径为50~250mm；所述一级分布筒（6）为500~2000mm的圆形筒节。
4.根据权利要求2所述的一种适用于甲胺合成的控温型反应器，其特征在于所述原料气通气孔二（801）的孔径为19~38mm，相邻两个原料气通气孔二（801）的圆心间距为50~150mm。
5.根据权利要求2所述的一种适用于甲胺合成的控温型反应器，其特征在于所述冷气进风孔（19）开设于冷气分布段（4）的周向表面，所述冷气进风孔（19）的直径为5~25mm，相邻两个冷气进风孔（19）之间的距离为50~200mm。
6.根据权利要求1所述的一种适用于甲胺合成的控温型反应器，其特征在于所述内胆外壳（5）中设有支撑板（16），所述U型管束（9）通过支撑板（16）支撑，每个U型管束（9）的出风口处设有用于防止催化剂泄露的防泄漏机构。
7.根据权利要求6所述的一种适用于甲胺合成的控温型反应器，其特征在于所述防泄漏机构包括U型管封头（7）和填充于U型管封头（7）内部的轻质球（20）。
8.根据权利要求7所述的一种适用于甲胺合成的控温型反应器，其特征在于所述U型管封头（7）呈喇叭状结构，所述U型管封头（7）的顶部设有用于防止轻质球被吹出的十字挡片（21）。
9.根据权利要求7所述的一种适用于甲胺合成的控温型反应器，其特征在于所述外壳（1）的侧部设有用于原料气二通入的原料气进料管二（12），所述原料气进料管二（12）为圆形环管，其上表面开设有一组原料气二分布孔（22），所述原料气二分布孔（22）沿环形均布，其孔径为25~250mm。
10.根据权利要求1所述的一种适用于甲胺合成的控温型反应器，其特征在于所述反应气出料管（13）处设有出气口筛网（3），所述内胆外壳（5）底部设有催化剂卸料口（14），所述催化剂卸料口（14）位于反应气出料管（13）的一旁；所述内胆外壳（5）侧部上端设有催化剂进料口（15）。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于甲胺合成的控温型反应器，包括外壳（1）和设置于外壳（1）内的反应内胆（2），所述外壳（1）的顶部设有用于原料气体一通过的原料气进气管一（11），所述反应内胆（2）与外壳（1）之间的空隙形成了原料气二的通道，所述反应内胆（2）包括内胆外壳（5），所述内胆外壳（5）内设有催化剂床层（17），所述内胆外壳（5）的底部设有反应气出料管（13），其特征在于所述内胆外壳（5）内部设有一组u型管束（9），所述内胆外壳（5）的顶部设有使原料气体分布均匀的分布筒结构，所述内胆外壳（5）上部设有冷气分布段（4），所述冷气分布段（4）上设有一组用于原料气二进入的冷气进风孔（19），所述冷气分布段（4）的顶端与分布筒结构可拆卸连接，所述分布筒结构的顶端与原料气进气管一（11）相连接，其底部与u型管束（9）入口连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于甲胺合成的控温型反应器，其特征在于所述分布筒结构包括一级分布筒（6）和二级分布筒（8），所述二级分布筒（8）与冷气分段（4）通过螺栓连接，所述二级分布筒（8）位于一级分布筒（6）下方，两个分布筒通过连接管（10）连接，所述一级分布筒（6）的底面开设有一组原料气通气孔一（601），所述二级分布筒（8）底面开设有一组原料气通气孔二（801），所述原料气通气孔二（801）与u型管束（9）入口连接。
3.根据权利要求2所述的一种适用于甲胺合成的控温型反应器，其特征在于所述原料气通气孔一（601）呈米字型均布，每个原料气通气孔一（601）孔径为50~250mm；所述一级分布筒（6）为500~2000mm的圆形筒节。
4.根据权利要求2所述的一种适用于甲胺合成的控温型反应器，其特征在于所述原料气通气孔二（...
【专利技术属性】
技术研发人员：程维，许可，朱志坤，陈小祥，胡燕涛，吴晓军，
申请(专利权)人：浙江省天正设计工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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