一種合成油反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于一種反應(yīng)器，具體的說涉及一種合成油反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]合成油反應(yīng)器是一步法甲醇制汽油工藝流程中的核心設(shè)備，該設(shè)備直徑大、操作壓力高、操作溫度要求高、催化劑再生周期較短等，對結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了一些特殊要求?，F(xiàn)有合成油反應(yīng)器主要結(jié)構(gòu)形式由外殼體和一層耐火澆注料內(nèi)襯里構(gòu)成，內(nèi)設(shè)進口分布器和出口收集器，對催化劑缺少保護措施，內(nèi)襯里在高溫氣體吹掃環(huán)境下容易脫落進入催化劑層，并致使催化劑中毒，大幅減少催化劑壽命、降低運行效率，增加了設(shè)備的維護成本，出口收集器由絲網(wǎng)、軸向開長圓孔短圓筒與開圓孔橢圓形封頭組成，由于與耐火球及脫落催化劑接觸易發(fā)生堵塞，壓力會出現(xiàn)波動，影響運行穩(wěn)定性，同時易混入產(chǎn)品，影響產(chǎn)品質(zhì)量。內(nèi)襯里結(jié)構(gòu)可靠性、運行穩(wěn)定性、催化劑再生及綜合經(jīng)濟成本方面均有不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種安全、可靠性高、壽命長的合成油反應(yīng)器。本實用新型的一種合成油反應(yīng)器，它包括外殼體，耐火澆注料內(nèi)襯里，入口分布器，氣體入口，催化劑上部耐火球?qū)?，催化劑下部耐火球?qū)樱呋瘎┑撞磕突鹎驅(qū)?，ZSM-5分子篩催化劑層，合成氣出口，其特征在于外殼體由上封頭，直筒和下封頭組成，上封頭頂端有氣體入口，在上封頭內(nèi)氣體入口下端連接入口分布器，直筒內(nèi)是ZSM-5分子篩催化劑層，位于上封頭和直筒的耐火澆注料內(nèi)襯里有護罩筒，護罩筒的頂端與上封頭固定連接，護罩筒的底端是自由端，護罩筒的底端固定有保護屏，在下封頭耐火澆注料內(nèi)襯里有底部保護槽，底部保護槽的頂端位于護罩筒的底端與耐火澆注料內(nèi)襯里之間，下封頭底部有合成氣出口，下封頭內(nèi)合成氣出口的頂端連接有約翰遜網(wǎng)出口收集器，保護屏之上是催化劑下部耐火球?qū)?，保護屏之下是催化劑底部耐火球?qū)印?br>[0004]如上所述的催化劑上部耐火球?qū)臃譃樯舷露樱喜磕突鹎蛏蠈邮铅?0到Φ30耐火球?qū)?，上部耐火球下層是?到Φ15耐火球?qū)樱呋瘎┫虏磕突鹎驅(qū)臃譃樯舷聦?，催化劑下部耐火球?qū)邮铅?到Φ 15耐火球?qū)樱呋瘎┫虏磕突鹎蛳聦邮铅?0到Φ30耐火球?qū)?，催化劑底部耐火球?qū)邮铅?0到Φ30耐火球?qū)印?br>[0005]如上所述的耐火澆注料內(nèi)襯里與有護罩筒的間距為4 - 8mm。
[0006]如上所述的保護屏開設(shè)應(yīng)力釋放槽。
[0007]約翰遜網(wǎng)出口收集器，底部保護槽，保護屏，外殼體采用耐熱抗氫鋼HCrlMoR材料制作，耐火澆注料內(nèi)襯里采用耙釘和耐火澆注料制作，用于降低內(nèi)部介質(zhì)傳遞到外殼I上的溫度至350°C以內(nèi).護罩筒采用S32168材料制作用于耐熱和保護內(nèi)襯里層，防止內(nèi)襯里層脫落混入催化劑降低催化劑效率，底部保護槽與護罩筒組合形成軸向可伸縮催化劑保護罩，并考慮護罩筒徑向熱膨脹量的需要，在結(jié)構(gòu)上按護罩筒(溫度、熱膨脹系數(shù)、彈性模量及徑向尺寸計算確定預(yù)留徑向膨脹空間，入口分布器采用徑向分布，防止物料直接吹掃耐火球，影響催化劑層的穩(wěn)定性.ZSM-5分子篩催化劑層促使甲醇直接轉(zhuǎn)化生成汽油和少量LPG產(chǎn)品，其優(yōu)點是工藝流程大大縮短，汽油選擇性高，催化劑穩(wěn)定性和單程壽命達到先進水平，汽油產(chǎn)品可直接使用或作為高清潔汽油(國III標準)調(diào)配原料使用.保護屏，為提高護罩筒底部剛度，防止護罩筒底部自由端發(fā)生扭曲變形，在護罩筒底部設(shè)計保護屏結(jié)構(gòu)，且保護屏開設(shè)應(yīng)力釋放槽，防止熱膨脹變形時產(chǎn)生過大的應(yīng)力.約翰遜網(wǎng)出口收集器用于合成氣收集，為防止催化劑等雜質(zhì)混入合成氣及避免絲網(wǎng)網(wǎng)孔堵塞問題，將原絲網(wǎng)型出口收集器結(jié)構(gòu)改為約翰遜網(wǎng)收集器結(jié)構(gòu)，由于約翰遜網(wǎng)出口收集器總體尺寸和質(zhì)量較小，成本相對得到控制，且較好的避免了催化劑的混入.催化劑上部一層Φ20到Φ30耐火球和催化劑上部另一層Φ5到Φ 15耐火球，用于壓實催化劑層和防止催化劑被吹散的作用，同時對入口氣體分兩級起到均勻再分布的作用.催化劑下部一層Φ20到Φ30耐火球和催化劑下部另一層Φ5到Φ15耐火球用于過渡支撐和支撐催化劑層的作用。
[0008]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0009]1、耐火澆注料內(nèi)襯里在長周期高溫以及氣體沖刷腐蝕環(huán)境下運行，易產(chǎn)生脫落，而脫落后會不斷滲入催化劑層，使催化劑中毒失去活性，嚴重降低反應(yīng)效率及增加耗時，影響催化劑的再生工況，甲醇轉(zhuǎn)化合成汽油需要在一定的溫度、壓力和空速下實現(xiàn)，且是強放熱反應(yīng)，如果反應(yīng)不完全，出口溫度不達標，對后續(xù)甲醇預(yù)熱會產(chǎn)生不利影響。在外殼體和催化劑之間加裝一套護罩裝置將耐火澆注料內(nèi)襯里和催化劑層完全分離開，避免了上述影響。
[0010]2.由于不銹鋼護罩筒內(nèi)部溫度較高，徑向熱膨脹伸長較大，根據(jù)材料的線脹系數(shù)、溫度等參數(shù)計算出護罩筒的膨脹量，在耐火澆注料內(nèi)襯里和護罩筒之間留有4_到8_的空間。一、在生產(chǎn)運行時允許護罩筒的熱膨脹，二、當溫度過高時，耐火澆注料內(nèi)壁對護罩筒有一個支撐作用，防止其過度變形。3、由于結(jié)構(gòu)上的要求，護罩筒尾部不受約束，在膨脹過程中極易發(fā)生扭曲變形，影響催化劑的隔離保護效果，所以將其尾部增加保護屏結(jié)構(gòu)，在保護屏(高度180mm)上每隔200mm開長度120mm的應(yīng)力釋放槽，這樣既能護罩筒底部的剛度，又能在徑向熱膨脹時減小因膨脹變形引起的應(yīng)力。
[0011]4.將原絲網(wǎng)型出口收集器(絲網(wǎng)、軸向開長圓孔短圓筒與開圓孔橢圓形封頭組合結(jié)構(gòu))改為約翰遜網(wǎng)出口收集器，解決了絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)與耐火球接觸面易形成堵塞的問題，并有效防止了催化劑下漏后混入合成氣，保證合成氣的潔凈度要求，同時由于約翰遜網(wǎng)自身具有較高的剛度，可以取消原來固定絲網(wǎng)的開孔筒體和封頭，最大程度地簡化了結(jié)構(gòu)。
[0012]通過上述幾點結(jié)構(gòu)的改造，新型合成油反應(yīng)器改進了內(nèi)襯里的結(jié)構(gòu)形式及出口收集器的結(jié)構(gòu)，保證了合成油反應(yīng)器的高效穩(wěn)定運行，產(chǎn)品質(zhì)量得到保證，催化劑能夠有效再生，并達到減少運行維護成本和節(jié)能降耗的目的。
【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有合成油反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實用新型合成油反應(yīng)器的示意圖。