甲醇生产-甲醇合成反应器

甲醇合成反应器甲醇生产系统中最重要的设备是甲醇合成反应器，又叫甲醇合成塔或甲醇转化器。在甲醇合成反应器内，原料气在合适的温度、压力和催化剂的作用下直接合成甲醇。本节课学习甲醇合成反应器的要求和种类。催化剂床层中气体分布均匀，压降低，流体阻力低，温度易于控制，调节灵活。能及时的移走反应热，并回收利用反应热。催化剂生产强度大，合成反应的转化率高。防止氢、CO、甲醇、有机酸及羰基化合物腐蚀设备。设备结构简单紧凑，催化剂装卸方便，维修、运输、安装方便，便于操作控制和工艺参数调节。要求分类冷却介质：自然式、外冷式操作方式：连续换热式、多段换热式基本结构：外筒、内筒等；内筒：催化剂筐，电加热器和热交换器。反应气流动方式：轴向式、径向式、轴径向式1、高压法甲醇合成反应器高压外筒、内筒、电热炉组成。外筒：锻造或多层钢板卷焊的圆形容器，反应器上部有顶盖，用高压螺栓与筒体连接，在顶盖上设有电热炉的安装孔和温度计套管插入孔。筒体下部设有异径三通、反应气体出口及副线气体进口。高压法甲醇合成反应器1-电炉小盖；2-二次副线入口；3-主线入口；4-温度计套管；5-电热炉；6-顶盖；7-催化剂筐；8-热交换器；9-一次副线入口；10-合成气出口；11-导电棒；12-高压螺栓；13-高压螺母；14-异径三通；15-高压筒体；16-分气盒；17-外冷管；18-中冷器；19-内冷管；20-催化剂；21-催化剂筐盖；22-小盖；23-筛孔板；24-冷气管；25-中心管1、高压法甲醇合成反应器催化剂筐里装有数十根三套管：内冷管、中冷管、外冷管。催化剂筐内：装有两根温度计套管、一个用来装电热炉的中心管。电热炉是垂直安装于催化剂筐内的中心管中。内筒：不锈钢制成，由催化剂筐和换热器两部分。上部是催化剂筐，中间有分气盒，下部有热交换器。催化剂筐上有筐盖、下有筛孔板。筛孔板上放有不锈钢网，防止催化剂下漏。热交换器：列管式、螺旋板式或波纹式等。中央有一根内径为数十毫米的冷气管，从副线来的气体可通过此管，而不经热交换器直接进入分气盒用以调节催化剂层的温度。冷激式绝热甲醇合成反应器2、低压法甲醇合成反应器列管式等温甲醇合成反应器冷激式绝热甲醇合成反应器塔体、气体进出口、气体喷头和催化剂装卸口。床层分若干绝热段，每段间直接加入冷原料气。结构简单、催化剂装填方便、生产能力大。催化剂由惰性材料支撑，分成数段。原料气由上部进入，冷原料气经喷嘴喷入，喷嘴均匀分布于反应器的整个截面上，混合气的气体温度正好是反应温度的低限，混合气进入下一段床层进行进一步反应。段中反应为绝热反应。关键：气体的混合及均匀分布。冷激式绝热甲醇合成反应器列管式等温甲醇合成反应器列管式等温甲醇合成反应器催化剂装填于列管中，壳程走冷却水，反应热由管外锅炉给水带走，同时产生高压蒸汽。调节蒸汽压力，控制反应器内温度，使其沿着管长温度几乎不变，避免催化剂过热，延长催化剂的使用寿命。设备结构紧凑，反应器生产能力大，温度易控，单程转化率较高，循环气量小，能量利用经济。抗H2腐蚀、抗CO腐蚀：H2和钢材发生脱碳反应；CO和铁反应生成五羰基铁。引起设备腐蚀，破坏催化剂。反应器内壁衬铜，铜中含有少量锰。缺点：加压膨胀时会产生裂缝。当p(CO