[发明专利]一种水路自然循环的球腔联箱蛇管式反应器

权利要求书

1.一种水路自然循环的球腔联箱蛇管式反应器，其特征在于，包括承压壳体、催化剂框体和换热管束，所述催化剂框体和换热管束分别设置在承压壳体内；所述换热管束包括出水管、集水球腔联箱、蛇管、分水球腔联箱和进水管，所述出水管设置在承压壳体的顶部，所述集水球腔联箱的一端连接出水管的进口，另一端通过支管和蛇管的出口相连，所述蛇管沿承压壳体的轴向分布，所述分水球腔联箱的一端通过支管连接蛇管的进口，另一端连接进水管的出口，所述进水管连接在承压壳体的底部。

2.根据权利要求1所述的一种水路自然循环的球腔联箱蛇管式反应器，其特征在于，所述承压壳体包括上封头、壳体、支撑平台、下封头；所述上封头和壳体通过法兰连接，所述支撑平台设置在下封头上，所述下封头固定在壳体的底部。

3.根据权利要求2所述的一种水路自然循环的球腔联箱蛇管式反应器，其特征在于，所述上封头上设有热电偶口、出水口和上气口，所述出水管设置在出水口内。

4.根据权利要求2所述的一种水路自然循环的球腔联箱蛇管式反应器，其特征在于，所述下封头上设有下气口、进水口和催化剂自卸口；所述进水管设置在进水口内。

5.根据权利要求4所述的一种水路自然循环的球腔联箱蛇管式反应器，其特征在于，所述催化剂框体包括平盖、外气筒、内气筒、夹套和导气管；所述平盖设置在集水球腔联箱的顶部，所述外气筒沿壳体的轴向设置，所述内气筒套设在外气筒内，所述蛇管设置于外气筒和内气筒之间的空隙内，所述外气筒和壳体之间具有空隙，所述集水球腔联箱和分水球腔联箱分别设置在外气筒的顶部和底部，所述夹套套设在分水球腔联箱上，所述夹套分别连通内气筒和导气管，所述导气管连接在下气口内，所述分水球腔联箱和夹套支撑在支撑平台上，所述出水管、平盖、集水球腔联箱、外气筒、蛇管、内气筒、夹套、导气管、进水管形成的空间内装填催化剂。

6.一种使用如权利要求1～5任一项所述的反应器进行加氢反应或甲醇合成反应的方法。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(11)在催化剂框内填装铜硅系或铜锌系催化剂；

(12)蛇管内由下至上走水，上气口进反应气体，经过外气筒沿径向穿过催化剂床层至内气筒，发生加氢反应或甲醇合成反应；

(13)反应后，蛇管内的水相变吸热，将催化剂框内的加氢或甲醇合成反应后的热量移出，气体则由内气筒收集，进入夹套与分水球腔联箱的环隙，然后经下气口排出并带走热量。

8.一种使用如权利要求1～5任一项所述的反应器进行羰化反应的方法。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(21)在催化剂框内填装钯系催化剂；

(22)蛇管内由下至上走水，下气口进反应气体，进入夹套与分水球腔联箱的环隙，经过内气筒沿径向穿过催化剂床层至外气筒，发生羰化反应；

(23)反应后，蛇管内的水相变吸热，将催化剂框内的羰化反应后的热量移出，气体则由外气筒收集，然后经上气口排出并带走热量。