[发明专利]一种甲醇制清洁燃料的新型反应器

说明书

本发明公开了一种甲醇制清洁燃料的新型反应器，包括机体、催化组件、气体混合分布组件、换热组件，其特征在于：所述机体顶部设有混合气入口底部设有反应气出口；所述混合气入口与气体混合分布组件相连；所述气体混合分布组件底部均匀分布有数个分布器；所述分布器底部连接催化组件；所述催化组件外围设有换热组件。通过换热组件可以实现反应的恒温进行，气体混合分布组件可以降低混合气进入的压力，使其在催化组件中反应更彻底，同时多个催化组件可以提高反应效率。

技术领域

本发明涉及甲醇制清洁燃料的反应器技术领域，尤其涉及一种甲醇制清洁燃料的新型反应器。

背景技术

美孚公司在甲醇制烯烃基础上发现了甲醇通过催化剂可以生产汽油，随后开发了甲醇制汽油的工艺，包括固定床和流化床工艺。

中国煤炭资源丰富，走煤炭甲醇经济路线是非常合适的，甲醇作为化工基础原料下游产品得到快速发展，甲醇制烯烃、甲醇制乙二醇、甲醇制清洁燃料等，目前甲醇制清洁燃料存在收率不高，投资大，运行压力高。甲醇制清洁燃料的优越性促使甲醇制清洁燃料的快速发展但是甲醇制清洁燃料特别是甲醇制高辛烷值国六标准清洁燃料市场需求大但高效和高选择性的不多，甲醇制清洁燃料是高放热反应，还存在移热问题；对催化剂选择性和反应条件的要求，要转化率就没有品质，要品质就牺牲转化率。

中国专利号为CN03825360.7的带有中央催化剂回路的多级提升管反应器，为美孚公司申请的一种甲醇制清洁燃料反应器，其详细介绍了甲醇制备清洁燃料的原理。

中国专利号为201620839156.3的甲醇制汽油的高效反应器，筒体内分为三部分，上部催化剂床层段、中部进气/换热管组段和下部催化剂床层段，原料气从上部催化剂床层段进入反应器，循环气由中部进气/换热管组段进入反应器，中部进气/换热管组段由均布于筒体内的若干开孔换热管组成，换热管或换热管之间的空间与循环气进口连接，换热管之间的空间或换热管内装有催化剂，并与上部催化剂床层段和下部催化剂床层段相通，反应器底部有反应产物出口，循环气进口与中部进气/换热管组段的换热管相通，并与上部催化剂床层段和下部催化剂床层段相通，循环气通过换热管沿轴向与相邻的流经催化剂的气体逆流换热，并通过换热管壁的小孔连续径向注入换热管之间的空间的催化剂床层，与原催化剂床层内气体混合后一同进行径向、轴向反应后，从反应器底部的反应产物出口流出反应器，或者循环气进口与中部进气/换热管组段的换热管之间的空间相通，换热管内装有催化剂，并与上部催化剂床层段和下部催化剂床层段相通，循环气通过换热管之间的空间沿轴向与相邻的流经催化剂的气体逆流换热，并通过换热管壁的小孔连续径向注入催化剂床层，与原催化剂床层内气体混合后一同进行径向、轴向反应后，从反应器底部的反应产物出口流出反应器。该装置着重解决了反应器的温度控制问题，将催化剂装入换热管内部可以有效的控制反应器温度，但是由于该装置的换热管体积较小，且是多根换热管装入筒体之中，造成单根换热管的横截面积小，催化剂的实际使用面积降低，转换效率不佳。

中国专利号201720049434.X的管式逆流复合固定床恒温反应器，由筒体、恒温列管、气体分布器、管板、支撑格栅、进料口、出料口、激冷气进口、催化剂和人孔组成，其特征在于：进料口和激冷气进口位于筒体侧面上并与筒体内连通，出料口位于筒体下端；管板、气体分布器、恒温列管和支撑格栅位于筒体内；所述管板固定恒温列管；催化剂A装填在恒温列管内；催化剂B装填在筒体内。该专利技术方案中恒温列管结构单一，效率低下，无法满足高反应效率的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供催化效率高、温度恒定、运行平稳、安全可靠的一种甲醇制清洁燃料的新型反应器。

本发明是通过如下方式实现的：

一种甲醇制清洁燃料的新型反应器，包括机体、催化组件、气体混合分布组件、换热组件，其特征在于：所述机体顶部设有混合气入口底部设有反应气出口；所述混合气入口与气体混合分布组件相连；所述气体混合分布组件底部均匀分布有数个分布器；所述分布器底部连接催化组件；所述催化组件外围设有换热组件。