[发明专利]甲醇制备混合芳烃的反应装置

说明书

技术领域

本发明涉及化工反应装置技术领域，特别是涉及一种甲醇制备混合芳烃的反应装置。

背景技术

在甲醇制备芳烃过程中，原料甲醇经预热、汽化后加热至170～300℃后进入脱水反应器中，然后进入330～450℃的转化反应器中。高温的反应器首先用采用原料甲醇冷却（即是通过气体换热器及压缩机等进行循环冷却），然后经过其它可以回收热能的设备，最终通过循环水或空气进行冷凝。

但是，在甲醇制混合芳烃的反应器中，原料甲醇完全转化的反应热高达1.6MJ/Kg。传统的反应器通过循环气将热量带出，增加了压缩机的工作量，需较大功率的压缩机才能达到降低反应器温度的效果，亦使大部分热量成为无法回收的废热。此外，有些反应器为流化床或管式反应器，而流化床或管式反应器将大幅增加成本，且技术难度极大、不易量化生产。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术的缺点的问题，提供一种甲醇制备混合芳烃的反应装置，该反应装置结构简单，降低成本，回收热能，延长压缩机的使用寿命。

一种甲醇制备混合芳烃的反应装置，包括甲醇蒸发器、反应器本体、压缩机、气体换热器及气液分离器，所述甲醇蒸发器通过管道连接于所述反应器本体，所述反应器本体的出口通过管道连接于所述气体换热器的第一进口，所述气体换热器的第一出口通过管道连接于所述气液分离器的进口，所述气液分离器的出口通过管道与所述气体换热器的第二进口连通，所述气体换热器的第二出口通过管道与所述反应器本体的进气口连通；

所述反应器本体内设有换热单元，所述换热单元为热管式换热器；所述热管式换热器连接有甲醇预热器和闪蒸器。

在其中一个实施例中，所述热管式换热器具有两层结构，所述两层结构包括内层和外层，所述内层为进液层，所述外层为保温层，所述进液层与保温层构成一容置腔体，所述容置腔体用于容置原料甲醇。

在其中一个实施例中，所述热管式换热器上设有螺旋状热管，所述螺旋状热管用于加热所述进液层及容置腔体内的原料甲醇。

在其中一个实施例中，所述热管式换热器为一个或多个。

在其中一个实施例中，还包括翅片，多个所述翅片均匀分布于所述热管式换热器的表面。

在其中一个实施例中，所述反应器本体的侧部设有一进口及一出口，所述进口通过管道连接于所述甲醇预热器；所述出口通过管道连接于所述闪蒸器。

在其中一个实施例中，所述甲醇预热器通过管道连接于所述进液层，所述闪蒸器通过管道连接于所述保温层。

上述一种甲醇制备混合芳烃的反应装置，结构简单、设计合理，所述反应器本体内设有热管式换热器，通过热管式换热器回收反应本体内部分热能，降低循环气量，降低了压缩机的工作量。采用小功率的压缩机便可将反应器本体中的热量带出，节省电能，降低了成本，延长了压缩机的使用寿命。

所述热管式换热器的进液层与甲醇预热器连通，原料甲醇预热后进入反应本体的热管式换热器中，吸收反应器的部分热量后部分汽化并通过管道进入闪蒸器中，降低了通过压缩机的循环气量。

附图说明

图1为一实施例的甲醇制备混合芳烃的反应装置的结构示意图。

以下是本发明零部件符号标记说明：

甲醇蒸发器10、反应器本体20、压缩机30、气体换热器40、气液分离器50、甲醇预热器60、闪蒸器70、换热单元80、进液层81、保温层82、翅片83。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本发明的优点与精神，藉由以下结合附图与具体实施方式对本发明的详述得到进一步的了解。