本實(shí)用新型涉及一種電制乙烯反應(yīng)器的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，從天然氣出發(fā)制取乙烯的方法有直接法和間接法。直接法有氧化偶聯(lián)、氯化偶聯(lián)、直接脫氫法；間接法是先將天然氣轉(zhuǎn)化為合成氣，再由合成氣制烯烴，包括改良F—T法、甲醇裂解制烯烴等方法。

從技術(shù)、資源利用、環(huán)境保護(hù)等方面考慮，間接法不是經(jīng)濟(jì)合理的選擇，而天然氣即甲烷氧化偶聯(lián)制乙烯(OCM)是最直接的方法，因此幾十年來(lái)，OCM一直是世界各國(guó)科學(xué)家研究的重點(diǎn)。

然而，從化學(xué)性質(zhì)的角度講，甲烷十分穩(wěn)定，目的產(chǎn)物之一的乙烯卻十分活潑，高溫和氧氣的存在也使得甲烷和產(chǎn)物(乙烷和乙烯，總稱C2烴)都有可能被深度氧化為CO及COx ，并且該反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)，這在本質(zhì)上導(dǎo)致了OCM過(guò)程進(jìn)行的難度。雖然催化劑的開(kāi)發(fā)和反應(yīng)機(jī)理的研究是目前的重點(diǎn)，但是反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、工程放大及流程安排也是工業(yè)化過(guò)程中必須考慮的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述產(chǎn)生的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器結(jié)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

一種甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：一氣體入口端錐殼，所述氣體入口端錐殼為錐尖向上的圓錐形，所述氣體入口端錐殼的上下兩端分別設(shè)置一開(kāi)口；一殼體，所述殼體為中空的圓柱形，所述殼體的上端與所述氣體入口端錐殼的下端固定連接；一氣體出口端錐殼，所述氣體出口端錐殼為錐尖向下的圓錐形，所述氣體出口端錐殼的上下兩端分別設(shè)置一開(kāi)口，所述氣體出口端錐殼的上端與所述殼體的下端固定連接；三內(nèi)隔熱襯里，三所述內(nèi)隔熱襯里分別設(shè)置在所述氣體入口端錐殼、所述殼體和所述氣體出口端錐殼的內(nèi)表面；一催化劑薄床層，所述催化劑薄床層設(shè)置在所述殼體的內(nèi)部，所述催化劑薄床層為圓形，所述催化劑薄床層的圓形外緣與所述殼體的圓形內(nèi)側(cè)面固定連接；一薄床層支撐墻，所述薄床層支撐墻設(shè)置在所述氣體出口端錐殼的內(nèi)部，所述薄床層支撐墻的上端與所述催化劑薄床層的下端面固定連接，所述薄床層支撐墻的下端與所述氣體出口錐殼的下端開(kāi)口處的內(nèi)緣固定連接。

上述的甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，其中，所述催化劑薄床層采用若干剛玉板拼接而成。

上述的甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，其中，所述催化劑薄床層上開(kāi)設(shè)有若干可通過(guò)流體的孔。

上述的甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，其中，所述薄床層支撐墻上開(kāi)設(shè)有若干孔。

上述的甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，其中，所述催化劑薄床層和所述薄床層支撐墻均采用耐高溫材料。

上述的甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，其中，所述薄床層支撐墻為中空的圓柱形。

上述的甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，其中，所述內(nèi)隔熱襯里和所述薄床層支撐墻均設(shè)置有膨脹縫。

上述的甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，其中，所述氣體入口端錐殼和所述氣體出口端錐殼均采用正錐形。

本實(shí)用新型由于采用了上述技術(shù)，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的積極效果是：

（1）本實(shí)用新型的耐高溫流體均布薄床層支撐墻，當(dāng)反應(yīng)器尺寸較大時(shí)，這種結(jié)構(gòu)能在反應(yīng)的高溫環(huán)境下支撐催化劑及催化劑薄床層的重量，同時(shí)其本身開(kāi)孔的數(shù)量及位置滿足流體均勻分配的要求。

（2）本實(shí)用新型的催化劑薄床層兼顧著支撐催化劑及均氣的作用，薄床層上設(shè)有非均勻布置開(kāi)孔，保證了流體能均勻的通過(guò)催化劑。

（3）本實(shí)用新型采用耐高溫隔熱內(nèi)襯，可以保護(hù)外部鋼結(jié)構(gòu)被高溫破壞，同時(shí)減少能量損失。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。

附圖中：1、氣體入口端錐殼； 2、殼體； 3、氣體出口端錐殼；4、內(nèi)隔熱襯里；5、內(nèi)隔熱襯里；6、內(nèi)隔熱襯里；7、催化劑薄床層；8、薄床層支撐墻。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本實(shí)用新型的限定。

圖1為本實(shí)用新型的甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的局部剖視圖，請(qǐng)參見(jiàn)圖1所示，示出了一種較佳實(shí)施例的甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器，包括有：氣體入口端錐殼1，氣體入口端錐殼1為錐尖向上的圓錐形，氣體入口端錐殼1的上下兩端分別設(shè)置一開(kāi)口。

進(jìn)一步的，作為較佳實(shí)施例中，甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器包括有：殼體2，殼體2為中空的圓柱形，圓形截面的殼體2能較好的適應(yīng)反應(yīng)器承受的壓力水平，殼體2的上端與氣體入口端錐殼1的下端固定連接。

同時(shí)，作為較佳實(shí)施例中，甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器包括有：氣體出口端錐殼3，氣體出口端錐殼3為錐尖向下的圓錐形，氣體出口端錐殼3的上下兩端分別設(shè)置一開(kāi)口，氣體出口端錐殼3的上端與殼體2的下端固定連接。

此外，作為較佳的實(shí)施例中，甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器結(jié)構(gòu)還包括有：三內(nèi)隔熱襯里，內(nèi)隔熱襯里4設(shè)置在氣體入口端錐殼1的內(nèi)表面，內(nèi)隔熱襯里5設(shè)置在殼體2的內(nèi)表面，內(nèi)隔熱襯里6設(shè)置在氣體出口端錐殼3的內(nèi)表面，通過(guò)三個(gè)內(nèi)隔熱襯里有效的抑制了熱能的大量流失，可以減少設(shè)備的能量損耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。

另外，作為較佳的實(shí)施例中，甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器結(jié)構(gòu)還包括有：催化劑薄床層7和薄床層支撐墻8，催化劑薄床層7設(shè)置在殼體2的內(nèi)部，催化劑設(shè)置在催化劑薄床層7的上端面，催化劑薄床層7為圓形，催化劑薄床層7的圓周形外緣與設(shè)置在殼體2內(nèi)部的內(nèi)隔熱襯里5的圓周形內(nèi)側(cè)面固定連接；薄床層支撐墻8設(shè)置在氣體出口端錐殼3的內(nèi)部，薄床層支撐墻8的上端與催化劑薄床層7的下端面固定連接，薄床層支撐墻8的下端與氣體出口錐殼3的下端開(kāi)口處的內(nèi)緣固定連接。

進(jìn)一步，作為較佳的實(shí)施例中，催化劑薄床層7采用若干剛玉板拼接而成，有利于高溫膨脹吸收及制造安裝，催化劑薄床層7無(wú)膨脹應(yīng)力，變形小，高溫下強(qiáng)度剛度較好。

更進(jìn)一步，作為較佳的實(shí)施例中，催化劑薄床層7上開(kāi)設(shè)有若干非均勻的并且流體可通過(guò)的孔。

再進(jìn)一步，作為較佳的實(shí)施例中，薄床層支撐墻8上開(kāi)設(shè)有若干孔。

另外，作為較佳的實(shí)施例中，催化劑薄床層7和薄床層支撐墻8均采用耐高溫材料，同時(shí)配合催化劑薄床層7和薄床層支撐墻8上的孔，有利于改善甲烷偶聯(lián)制乙烯反應(yīng)器結(jié)構(gòu)在高溫下的應(yīng)力分布。

以上所述僅為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的實(shí)施方式及保護(hù)范圍。

本實(shí)用新型在上述基礎(chǔ)上還具有如下實(shí)施方式：

本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中，請(qǐng)繼續(xù)參見(jiàn)圖1所示，薄床層支撐墻8為中空的圓柱形。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中，內(nèi)隔熱襯里4、內(nèi)隔熱襯里5、內(nèi)隔熱襯里6和薄床層支撐墻8均設(shè)置有膨脹縫，吸收薄床層支撐墻8和內(nèi)隔熱襯里4、內(nèi)隔熱襯里5、內(nèi)隔熱襯里6的高溫膨脹量，吸收殼體2與內(nèi)隔熱襯里4、內(nèi)隔熱襯里5、內(nèi)隔熱襯里6之間的高溫膨脹差。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中，氣體入口端錐殼1和氣體入口端錐殼3均采用正錐形，保證了催化劑床層下各處的壓力均勻，并且反應(yīng)后的氣體最終匯總后，通過(guò)漸縮的正錐形氣體入口端錐殼3的以一定的速度流出反應(yīng)器。

本使用新型使用時(shí)，原料氣在流經(jīng)催化劑、催化劑薄床層7和薄床層支撐墻8的過(guò)程中，流體分配均是較為均勻的，有利于提高反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率，延長(zhǎng)催化劑的使用壽命。

以上所述僅為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的實(shí)施方式及保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見(jiàn)的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。