本發(fā)明涉及反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，尤其涉及一種漿態(tài)床反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

漿態(tài)床反應(yīng)器是一種重要的氣-液-固多相反應(yīng)裝置，比較適合乙炔催化加氫制乙烯、費(fèi)托合成等多相催化反應(yīng)體系。但是在利用漿態(tài)床反應(yīng)器進(jìn)行乙炔催化加氫制乙烯的過程中會放出大量的反應(yīng)熱，若這些反應(yīng)熱沒有及時移走，極易導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)飛溫，不利于反應(yīng)操作，嚴(yán)重時會使催化劑失活甚至導(dǎo)致出現(xiàn)安全生產(chǎn)事故。因此，在利用漿態(tài)床反應(yīng)器進(jìn)行乙炔加氫制乙烯時，必須采取有效措施防止及消除飛溫的發(fā)生。

相關(guān)技術(shù)中，漿態(tài)床反應(yīng)器采用內(nèi)置管式換熱器對漿料進(jìn)行換熱冷卻。在采用內(nèi)置的列管式換熱器換熱時，漿態(tài)床內(nèi)的漿料主要通過換熱管壁與冷卻液換熱，換熱面有限；另外，靠近換熱管的地方換熱效果較好，遠(yuǎn)離換熱管的地方換熱效果較差。相對于管式換熱器，板式換熱器的換熱效果較好，可以改善換熱效果。但是，由于換熱板之間不通暢，不利于漿態(tài)床內(nèi)漿料的流動和熱質(zhì)穿遞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種漿態(tài)床反應(yīng)器，所述漿態(tài)床反應(yīng)器具有換熱效果好、漿料流動性好的優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)器，包括：殼體，所述殼體具有反應(yīng)腔；和設(shè)在所述反應(yīng)腔內(nèi)的換熱器，所述換熱器將所述反應(yīng)腔分隔為多個子腔室，所述換熱器上設(shè)有用于連通相鄰的兩個所述子腔室的流通孔，所述換熱器位于所述反應(yīng)腔內(nèi)，所述換熱器內(nèi)具有供冷卻介質(zhì)流動的通道，所述通道具有冷卻介質(zhì)進(jìn)口和冷卻介質(zhì)出口，所述冷卻介質(zhì)進(jìn)口和所述冷卻介質(zhì)出口與所述反應(yīng)腔外部均連通。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)器，通過在反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)置換熱器，換熱器將反應(yīng)腔分割為多個子腔室111，增大了冷卻介質(zhì)與漿料間的有效換熱面積，從而提高了冷卻介質(zhì)的冷卻降溫效果，使反應(yīng)腔內(nèi)的漿料維持在一定的溫度范圍內(nèi)，以利于反應(yīng)的順利進(jìn)行。而且，在換熱器上設(shè)置有流通孔，可以增強(qiáng)反應(yīng)腔內(nèi)漿料和反應(yīng)原料氣a的流動效果。從而，有利于提高反應(yīng)效率和換熱效率，由此，提高了漿態(tài)床反應(yīng)器的性能。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述換熱器包括多個彼此連通的子換熱器，任意相鄰的兩個所述子換熱器連通。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述子換熱器包括外殼，所述外殼限定出所述通道，所述流通孔位于所述外殼相對的兩個側(cè)壁上。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述子換熱器呈平板狀或波紋板狀，多個所述子換熱器層疊設(shè)置且彼此間隔開。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述子換熱器呈環(huán)形，多個所述子換熱器沿所述反應(yīng)腔的徑向方向間隔分布，位于徑向外側(cè)的所述子換熱器外套在位于徑向內(nèi)側(cè)的所述子換熱器上。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述換熱器還包括連通管，所述連通管用于連通任意相鄰的兩個所述子換熱器。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，任意相鄰的兩個所述子換熱器中，每個所述子換熱器上具有多個間隔開的所述流通孔，位于其中一個所述子換熱器上的多個所述流通孔與位于另一個所述子換熱器上的多個所述流通孔一一對應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述換熱器沿上下方向延伸。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述冷卻介質(zhì)進(jìn)口和所述冷卻介質(zhì)出口中的至少一個為多個。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述通道的橫截面的寬度為D，且所述D滿足：45mm≤D≤55mm。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中所示的A-A面的剖面圖；

圖3是圖1中所示的B-B面的剖面圖；

圖4是圖1中所示的C-C面的剖面圖；

圖5是圖1中所示的D-D面的剖面圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖6中所示的E-E面的剖面圖；

圖8是圖6中所示的F-F面的剖面圖；

圖9是圖6中所示的G-G面的剖面圖；

圖10是圖6中所示的H-H面的剖面圖；

圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是圖11中所示的I-I面的剖面圖；

圖13是圖11中所示的J-J面的剖面圖；

圖14是圖11中所示的K-K面的剖面圖；

圖15是圖11中所示的L-L面的剖面圖；

圖16是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17是圖16中所示的M-M面的剖面圖；

圖18是圖16中所示的N-N面的剖面圖；

圖19是圖16中所示的P-P面的剖面圖。

附圖標(biāo)記：

漿態(tài)床反應(yīng)器100，

殼體10，反應(yīng)腔110，子腔室111，

換熱器20，子換熱器20a，外殼21，流通孔210，通道220，冷卻介質(zhì)進(jìn)口230，冷卻介質(zhì)出口240，連通管250。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面參考圖1-圖19描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)器100。需要說明的是，漿態(tài)床反應(yīng)器100可以用于乙炔加氫制乙烯、費(fèi)托合成等。

如圖1-圖19所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)器100，漿態(tài)床反應(yīng)器100包括：殼體10和換熱器20。

具體而言，如圖1所示，漿態(tài)床反應(yīng)器100具有殼體10，殼體10限定出反應(yīng)腔110，反應(yīng)腔110內(nèi)可以具有漿料，漿料可以包括溶劑和催化劑。例如，圖1中的示例所示，反應(yīng)原料氣a可以從漿態(tài)床反應(yīng)器100的底部進(jìn)入到反應(yīng)腔110內(nèi)的漿料中。在適宜的溫度和催化劑的作用下，反應(yīng)原料氣a發(fā)生反應(yīng)生成反應(yīng)產(chǎn)物b，反應(yīng)產(chǎn)物b可以從漿態(tài)床反應(yīng)器100的頂部流出并收集。例如，以乙炔加氫制取乙烯為例，乙炔和氫氣可以從漿態(tài)床反應(yīng)器100的底部進(jìn)入到反應(yīng)腔110內(nèi)，反應(yīng)腔110內(nèi)可以具有溶劑和催化劑。在適宜的溫度下，乙炔和氫氣在催化劑的作用下反應(yīng)生成乙烯。需要說明的是，漿料內(nèi)的溶劑可以是對乙炔具有高選擇溶解性，對乙烯具有低選擇溶解性。催化劑可以為固體催化劑、粉末狀催化劑等，催化劑分散在液相溶劑中形成漿態(tài)物料(即漿料)。由此，當(dāng)漿料中的乙炔反應(yīng)生成乙烯時，乙烯可以從漿料中脫離出來，從而降低了乙烯在催化劑表面的濃度，有利于反應(yīng)的進(jìn)行。

如圖1和圖2所示，反應(yīng)腔110內(nèi)設(shè)有換熱器20，換熱器20內(nèi)具有供冷卻介質(zhì)流動的通道220，通道220具有冷卻介質(zhì)進(jìn)口230和冷卻介質(zhì)出口240，冷卻介質(zhì)進(jìn)口230和冷卻介質(zhì)出口240與反應(yīng)腔110外部均連通。需要說明的是，這里所述的反應(yīng)腔110的外部是廣義的“外部”，可以理解為殼體10的外部。冷卻介質(zhì)可以從冷卻介質(zhì)進(jìn)口230進(jìn)入到換熱器20的通道220內(nèi)并與漿料進(jìn)行熱量交換后從冷卻介質(zhì)出口240流出換熱器20。

需要說明的是，在適宜的溫度條件下，反應(yīng)原料氣a在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)生成相應(yīng)地反應(yīng)產(chǎn)物b。例如，在適宜的溫度下，乙炔與氫氣可以在催化劑的作用下反應(yīng)生成乙烯。反應(yīng)過程中釋放反應(yīng)熱，使?jié){料的溫度升高。為了保證反應(yīng)的順利進(jìn)行，反應(yīng)腔110內(nèi)的溫度需要維持在一定的溫度范圍內(nèi)。例如，乙炔加氫制取乙烯的反應(yīng)，反應(yīng)腔110內(nèi)的溫度需要維持在120℃-150℃。當(dāng)反應(yīng)腔110內(nèi)的溫度過高時，會影響反應(yīng)的順利進(jìn)行。通過在反應(yīng)腔110內(nèi)設(shè)置換熱器20，如圖1中所示，換熱器20內(nèi)的冷卻介質(zhì)可以與漿料進(jìn)行熱量交換并將熱量及時帶走，從而可以防止反應(yīng)腔110內(nèi)的溫度過高而影響反應(yīng)的順利進(jìn)行。

如圖1所示，換熱器20將反應(yīng)腔110分隔為多個子腔室111。由此，可以增大冷卻介質(zhì)與漿料的熱交換面積，進(jìn)而提高冷卻介質(zhì)的冷卻降溫效果。換熱器20上設(shè)有用于連通相鄰的兩個子腔室111的流通孔210，可以理解的是，反應(yīng)原料氣a從漿態(tài)床反應(yīng)器100的底部進(jìn)入到反應(yīng)腔110內(nèi)的漿料中時，向上流動的反應(yīng)原料氣a對漿料具有攪動作用，可以帶動漿料沿上下方向(如圖1中所示的上下方向)移動。通過在換熱器20上設(shè)置流通孔210，可以使反應(yīng)原料氣a和漿料穿過流通孔210沿反應(yīng)腔110徑向流動，從而增強(qiáng)了反應(yīng)腔110內(nèi)漿料和反應(yīng)原料氣a的流動效果?？梢岳斫獾氖牵岣叻磻?yīng)腔110內(nèi)漿料的擾動強(qiáng)度，有利于提高反應(yīng)效率和換熱效率。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)器100，通過在反應(yīng)腔110內(nèi)設(shè)置換熱器20，換熱器20將反應(yīng)腔110分割為多個子腔室111，增大了冷卻介質(zhì)與漿料間的有效換熱面積，從而提高了冷卻介質(zhì)的冷卻降溫效果，使反應(yīng)腔110內(nèi)的漿料維持在一定的溫度范圍內(nèi)，以利于反應(yīng)的順利進(jìn)行。而且，在換熱器20上設(shè)置有流通孔210，可以增強(qiáng)反應(yīng)腔110內(nèi)漿料和反應(yīng)原料氣a的流動效果。從而，有利于提高反應(yīng)效率和換熱效率，由此，提高了漿態(tài)床反應(yīng)器100的性能。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，換熱器20可以包括多個彼此連通的子換熱器20a，任意相鄰的兩個子換熱器20a連通。例如，圖1-圖6中的示例所示，換熱器20可以包括七個子換熱器20a，各個子換熱器20a之間相互連通形成換熱器20的通道220，冷卻介質(zhì)可以在各個子換熱器20a連通的通道220內(nèi)流動。由此，便于冷卻介質(zhì)在反應(yīng)腔110內(nèi)的流動，以提高冷卻介質(zhì)的冷卻降溫效果。

進(jìn)一步地，子換熱器20a可以包括外殼21，外殼21限定出通道220，流通孔210位于外殼21相對的兩個側(cè)壁上。例如，圖1中的示例所示，子換熱器20a可以為中空結(jié)構(gòu)，子換熱器20a包括外殼21，外殼21限定出換熱器20的通道220?？梢岳斫獾氖牵鋮s介質(zhì)可以在外殼21內(nèi)部的通道220內(nèi)流動，漿料則在子換熱器20a外殼21的外部流動，子換熱器20a的外殼21為冷卻介質(zhì)與漿料之間的熱交換面。冷卻介質(zhì)與漿料可以通過子換熱器20a的外殼21進(jìn)行熱量交換，從而實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)腔110內(nèi)的降溫冷卻。如圖1和圖2所示，在子換熱器20a外殼21相對的兩個側(cè)壁上可以設(shè)置有流通孔210，流通孔210貫穿子換熱器20a的外殼21并連通相鄰的兩個子腔室111，反應(yīng)腔110內(nèi)的漿料及反應(yīng)原料氣a可以通過流通孔210在子腔室111間相互流動。由此，提高了漿料和反應(yīng)原料氣a在腔室內(nèi)的流動性，從而提高了反應(yīng)效率和換熱效率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，子換熱器20a可以呈平板狀或波紋板狀，多個子換熱器20a層疊設(shè)置且彼此間隔開。例如，圖1-圖5中的示例所示，子換熱器20a為平板狀，多個子換熱器20a在反應(yīng)腔110內(nèi)間隔層疊設(shè)置。由此，通過將子換熱器20a設(shè)置為平板狀，一方面可以增大冷卻介質(zhì)與漿料之間的換熱面積，而且板狀子換熱器20a各處換熱比較均勻，而且板式子換熱器20a之間的子腔室111間距較小，漿料和冷卻介質(zhì)換熱如膜換熱方式進(jìn)行，有效提高了換熱效率；另一方面，便于子換熱器20a的加工制造，可以降低生產(chǎn)成本。在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，圖11-圖15中的示例所示，子換熱器20a也可以為波紋板狀，多個波紋板狀的子換熱器20a間隔層疊設(shè)置?？梢岳斫獾氖?，將子換熱器20a設(shè)置為波紋板狀，可以進(jìn)一步增大冷卻介質(zhì)與漿料之間的換熱面積，從而進(jìn)一步提高了冷卻介質(zhì)的降溫冷卻效果。當(dāng)然，子換熱器20a的形狀不限于此，子換熱器20a還可以為條形或其他形狀。

在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，例如，圖6-圖10中的示例所示，子換熱器20a換熱器20可以呈環(huán)形，三個子換熱器20a沿反應(yīng)腔110的徑向方向間隔分布，位于徑向外側(cè)的子換熱器20a外套在位于徑向內(nèi)側(cè)的子換熱器20a上。由此，通過將子換熱器20a設(shè)置為環(huán)形，可以進(jìn)一步利用反應(yīng)腔110內(nèi)的有限空間增大冷卻介質(zhì)與漿料之間的換熱面積。如圖6和圖7所示，多個環(huán)形子換熱器20a可以具有相同的高度(即圖6和圖7中所示的上下方向的高度)，位于徑向外側(cè)的子換熱器20a外套在位于徑向內(nèi)側(cè)的子換熱器20a換熱器20上。由此，便于換熱器20的排布設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，換熱器20還包括連通管250，連通管250用于連通任意相鄰的兩個子換熱器20a。如圖1和圖4所示，換熱器20沿上下方向(如圖1中所示的上下方向)間隔設(shè)置有兩根連通管250。位于下方(如圖1中所示的上下方向)的連通管250貫穿連通各子換熱器20a，且連通管250的一端伸出至反應(yīng)腔110的外部形成冷卻介質(zhì)進(jìn)口230；位于上方(如圖1中所示的上下方向)的連通管250貫穿連通各子換熱器20a，且連通管250的一端伸出至反應(yīng)腔110的外部形成冷卻介質(zhì)出口240。由此，冷卻介質(zhì)c可以從下方的冷卻介質(zhì)進(jìn)口230流入到各個子換熱器20a內(nèi)。冷卻介質(zhì)c在反應(yīng)腔110內(nèi)與漿料進(jìn)行熱量交換，經(jīng)過熱量將換后的冷卻介質(zhì)d從上方的冷卻介質(zhì)出口240流出換熱器20，且冷卻介質(zhì)可以在各子換熱器20a之間流動。由此，有利于增強(qiáng)冷卻介質(zhì)的換熱效果。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，任意相鄰的兩個子換熱器20a中，每個子換熱器20a上具有多個間隔開的流通孔210，位于其中一個子換熱器20a上的多個流通孔210與位于另一個子換熱器20a上的多個流通孔210一一對應(yīng)。例如，圖1和圖2中的示例所示，每個子換熱器20a上間隔設(shè)置有多個流通孔210，流通孔210可以為圓形孔，也可以為方形孔或其他多邊形孔。如圖2所示，子換熱器20a上以矩陣的形式間隔設(shè)置有九個圓形流通孔210，由此，將流通孔210均勻間隔設(shè)置，便于流通孔210的加工制造。如圖1所示，相鄰的兩個子換熱器20a上的流通孔210一一對應(yīng)設(shè)置。由此，便于漿料穿過流通孔210在反應(yīng)腔110內(nèi)徑向流動，從而提高了漿料的流動性，有利于提高反應(yīng)效率和換熱效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，如圖1所示，換熱器20沿上下方向(即圖1中所示的上下方向)延伸。由此，一方面便于換熱器20的布局設(shè)置，從而降低生產(chǎn)效率；另一方面，便于冷卻介質(zhì)在換熱器20內(nèi)的流動，有利于提高換熱效率。在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，換熱器20也可以傾斜或水平設(shè)置在反應(yīng)腔110內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，冷卻介質(zhì)進(jìn)口230和冷卻介質(zhì)出口240中的至少一個為多個。換句話說，冷卻介質(zhì)進(jìn)口230可以具有多個；或者冷卻介質(zhì)出口240具有多個；當(dāng)然，也可以是冷卻介質(zhì)進(jìn)口230和冷卻介質(zhì)出口240均具有多個。例如，圖7和圖8中的示例所示，換熱器20的下方可以十字交叉設(shè)置有兩根連通管250，每根連通管250貫穿連通多個子換熱器20a。連通管250的一端可以伸出反應(yīng)腔110的外部形成冷卻介質(zhì)進(jìn)口230，冷卻介質(zhì)可以從冷卻介質(zhì)進(jìn)口230進(jìn)入到換熱器20內(nèi)。如圖8所示，換熱器20可以具有兩個冷卻介質(zhì)進(jìn)口230。如圖7所示，換熱器20的上方同樣設(shè)置有十字交叉設(shè)置的兩根連通管250，每根連通管250貫穿連通多個子換熱器20a，連通管250的其中一端可以伸出反應(yīng)腔110的外部形成冷卻介質(zhì)出口240。如圖9所示，冷卻介質(zhì)出口240可以具有兩個。由此，通過設(shè)置多個冷卻介質(zhì)進(jìn)口230和冷卻介質(zhì)出口240，加快了冷卻介質(zhì)的更新速度，從而進(jìn)一步加強(qiáng)了冷卻介質(zhì)的冷卻降溫效果。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，通道220的橫截面的寬度為D，D滿足：45mm≤D≤55mm。經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，將通道220橫截面的寬度設(shè)置為45mm≤D≤55mm，可以有效利用反應(yīng)腔110內(nèi)的體積布置多個子換熱器20a，使反應(yīng)腔110內(nèi)的溫度維持在適宜溫度范圍內(nèi)，以使反應(yīng)順利進(jìn)行。

下面參照圖1-圖19以四個具體的實(shí)施例詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)器100。值得理解的是，下述描述僅是示例性說明，而不是對本發(fā)明的具體限制。

實(shí)施例一：

如圖1-圖5所示，漿態(tài)床反應(yīng)器100包括：殼體10和換熱器20。

其中，如圖1和圖2所示，漿態(tài)床反應(yīng)器100具有殼體10，殼體10限定出反應(yīng)腔110。反應(yīng)腔110的高度(即圖1和圖2中所示的上下方向的高度)為7000mm，內(nèi)徑為600mm。反應(yīng)腔110內(nèi)可以通入漿料，漿料可以包括溶劑和催化劑。反應(yīng)原料氣a可以從漿態(tài)床反應(yīng)器100的底部通入到反應(yīng)腔110內(nèi)并溶解在溶劑中。在適宜的溫度下，反應(yīng)原料氣a在催化劑的作用下可以反應(yīng)生成相應(yīng)地反應(yīng)產(chǎn)物b。例如，以乙炔加氫制取乙烯為例，漿料中的溶劑可以對乙炔具有高選擇溶解性，對乙烯具有低選擇溶解性。乙炔和氫氣從漿態(tài)床反應(yīng)器100的底部通入到反應(yīng)腔110內(nèi)，并溶解在溶劑中。當(dāng)漿料中的乙炔反應(yīng)生成乙烯時，乙烯可以從漿料中脫離出來，從而降低了乙烯在催化劑表面的濃度，有利于反應(yīng)的進(jìn)行。

換熱器20設(shè)在反應(yīng)腔110內(nèi)，如圖1和圖2所示，換熱器20包括七塊沿上下方向(如圖1中所示的上下方向)延伸的板狀子換熱器20a，七塊子換熱器20a在反應(yīng)腔110內(nèi)間隔層疊設(shè)置將反應(yīng)腔110分隔為多個子腔室111。

如圖1所示，子換熱器20a包括外殼21，外殼21限定出通道220，通道220的橫截面的寬度為D＝50mm，冷卻介質(zhì)可以在通道220內(nèi)流動。換熱器20的下方(如圖1中所示的上下方向)設(shè)置有一根連通管250，連通管250的內(nèi)徑為100mm，連通管250的長度為700mm，連通管250貫穿連通各個子換熱器20a，且連通管250的一端伸出殼體10的外部形成冷卻介質(zhì)進(jìn)口230；換熱器20的上方(如圖1中所示的上下方向)同樣設(shè)置有一根連通管250，連通管250的內(nèi)徑為100mm，連通管250的長度為700mm。連通管250貫穿連通多個子換熱器20a，連通管250的一端伸出殼體10的外部形成冷卻介質(zhì)出口240。

如圖1和圖2所示，每個子換熱器20a上間隔設(shè)置有多個圓形流通孔210，流通孔210貫通子換熱器20a外殼21相對的兩個側(cè)壁。如圖2所示，位于反應(yīng)腔110中心的子換熱器20a上以矩陣的形式設(shè)置有九個流通孔210。流通孔210的直徑為50mm，任意相鄰的兩個流通孔210之間間距為200mm。任意相鄰的兩個子換熱器20a中，位于其中一個子換熱器20a上的多個流通孔210與位于另一個子換熱器20a上的多個流通孔210一一對應(yīng)。

如圖1所示，由乙炔和氫氣組成的反應(yīng)原料氣a以300Nm³/h流量進(jìn)入到溫度為120-150℃的反應(yīng)腔110內(nèi)。漿料內(nèi)具有溶劑和催化劑，液態(tài)溶劑和催化劑組成的漿料在反應(yīng)原料氣a的作用下，在子換熱器20a之間的子腔室111內(nèi)縱向(即圖1中所示的上下方向)流動。漿料在縱向流動的同時，通過流通孔210可以在各子腔室111之間的空間進(jìn)行橫向流動，從而實(shí)現(xiàn)了漿料在反應(yīng)腔110內(nèi)各個方向的流動，增強(qiáng)了漿料的流動效果。

在適宜的溫度下，反應(yīng)原料氣a在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)而生成產(chǎn)品氣乙烯b，產(chǎn)品氣乙烯b經(jīng)漿態(tài)床反應(yīng)器100頂部排出收集。反應(yīng)原料氣a在反應(yīng)時會放出大量的反應(yīng)熱，為了確保反應(yīng)腔110內(nèi)溫度穩(wěn)定在120-150℃的溫度范圍內(nèi)，向內(nèi)置于漿態(tài)床反應(yīng)器100內(nèi)的換熱器20內(nèi)通入溫度為25℃、流量為5t/h的低溫冷卻水c。低溫冷卻水c經(jīng)冷卻介質(zhì)進(jìn)口230進(jìn)入換熱器20后被均勻地分布到各子換熱器20a內(nèi)，通過子換熱器20a外殼21等換熱面與反應(yīng)腔110內(nèi)的漿料換熱，低溫冷卻水c受熱升溫變成溫度為50℃的高溫冷卻水d并從冷卻介質(zhì)出口240排出，將反應(yīng)腔110內(nèi)的熱量被移走，確保了漿料溫度穩(wěn)定在120-150℃范圍內(nèi)，防止了飛溫的發(fā)生。

由此，通過在反應(yīng)腔110內(nèi)設(shè)置換熱器20，換熱器20將反應(yīng)腔110分割為多個子腔室111，增大了冷卻介質(zhì)與漿料間的有效換熱面積，從而提高了換熱效率。而且，在換熱器20上設(shè)置有流通孔210，可以增強(qiáng)反應(yīng)腔110內(nèi)的流動性。從而，有利于提高反應(yīng)效率和換熱效率，由此，提高了漿態(tài)床反應(yīng)器100的性能。

實(shí)施例二：

如圖6-圖10所示，與實(shí)施例一不同的是，在該實(shí)施例中，換熱器20包括三個環(huán)形的子換熱器20a。三個子換熱器20a沿反應(yīng)腔110的徑向方向間隔分布，位于徑向外側(cè)的子換熱器20a外套在位于徑向內(nèi)側(cè)的子換熱器20a上，相鄰的兩個環(huán)形子換熱器20a之間的徑向間隔為50mm。沿環(huán)形子換熱器20a的周向方向均勻間隔設(shè)置有多個長方形流通孔210，流通孔210沿上下方向(如圖6中所示的上下方向)的長度為100mm。任意相鄰的兩個子換熱器20a上，多個流通孔210沿反應(yīng)腔110徑向方向一一對應(yīng)設(shè)置。由此，可以使?jié){料和反應(yīng)原料氣a沿反應(yīng)腔110的徑向方向流動，從而提高了反應(yīng)腔110內(nèi)的流動效果，有利于提高反應(yīng)效率和換熱效率。

如圖8所示，在換熱器20的下方設(shè)置有十字交叉的連通管250，每根連通管250的內(nèi)徑為100mm，長度為700mm，連通管250的一端伸出反應(yīng)腔110外部形成冷卻介質(zhì)進(jìn)口230。在換熱器20的上方同樣設(shè)置有十字交叉的連通管250，每根連通管250的內(nèi)徑為100mm，連通管250的長度為700mm，連通管250的一端伸出至反應(yīng)腔110的外部形成冷卻介質(zhì)出口240。

如圖6所示，反應(yīng)原料氣a從漿態(tài)床反應(yīng)器100的底部進(jìn)入到反應(yīng)腔100內(nèi)。在適宜的反應(yīng)溫度條件下，反應(yīng)原料氣a在催化劑的作用下反應(yīng)生成產(chǎn)品氣乙烯b，產(chǎn)品氣乙烯b經(jīng)漿態(tài)床反應(yīng)器100的頂部排出收集。反應(yīng)原料氣a在反應(yīng)時會放出大量的反應(yīng)熱，為了確保反應(yīng)腔100內(nèi)溫度穩(wěn)定在120-150℃的溫度范圍內(nèi)，向內(nèi)置于反應(yīng)腔100內(nèi)的環(huán)板式子換熱器20a內(nèi)通入溫度為25℃、流量為500Nm³/h的低溫空氣c，低溫空氣c經(jīng)冷卻介質(zhì)進(jìn)口230進(jìn)入換熱器20后均勻地流入各子換熱器20a內(nèi)。低溫空氣c通過外殼21等換熱面與漿料換熱，低溫空氣c受熱升溫變成溫度為100℃的高溫空氣d并從冷卻介質(zhì)出口240排出，將反應(yīng)腔100內(nèi)漿料的熱量移走，確保了漿料溫度穩(wěn)定在120-150℃范圍內(nèi)，防止了飛溫的發(fā)生。

由此，通過將換熱器20設(shè)置為三個間隔設(shè)置的環(huán)形子換熱器環(huán)板20a，使子換熱器20a的單位體積的換熱面積曾大，子換熱器20a各處換熱比較均勻，且子換熱器20a間間距較小，使子換熱器20a之間的空間寬度較小，從而，有效提高了換熱效率。而且由于子換熱器20a為環(huán)形，與漿態(tài)床反應(yīng)器100的橫截面結(jié)構(gòu)相似，有效改善了反應(yīng)腔100內(nèi)漿料的流動狀態(tài)。另外，由于子換熱器20a上設(shè)有流通孔210，使?jié){料既可以在子腔室111內(nèi)縱向流動，又可以在不同子腔室111間內(nèi)橫向流動，確保了漿料在反應(yīng)腔100內(nèi)各個方向的流動。而且，換熱器20具有兩個冷卻介質(zhì)進(jìn)口230和兩個冷卻介質(zhì)出口240，可以提高換熱器20內(nèi)冷卻介質(zhì)的更新速度，進(jìn)一步提高了冷卻介質(zhì)的冷卻效果。

實(shí)施例三：

如圖11-圖15所示，與實(shí)施例一不同的是，在該實(shí)施例中，換熱器20包括五塊波紋板狀的子換熱器20a。五塊波紋板狀的子換熱器20a沿上下方向(如圖11中所示的上下方向)延伸，且間隔設(shè)置在反應(yīng)腔110內(nèi)，將反應(yīng)腔110分割為多個子腔室111。相鄰的兩塊波紋板之間的最短距離為50mm。每個波紋板上均勻間隔設(shè)置有多個圓形流通孔210，圓形流通孔210的直徑為50mm，相鄰的兩個流通孔210之間的間隔為200mm，任意相鄰的子換熱器20a上的多個流通孔210一一對應(yīng)設(shè)置。

由此，通過設(shè)置波紋板狀的子換熱器20a，進(jìn)一步增大了冷卻介質(zhì)與漿料間的熱交換面積。由此，可以進(jìn)一步提高換熱效率。

實(shí)施例四：

如圖16-圖19所示，與實(shí)施例一不同的是，在該實(shí)施例中，換熱器20包括三個環(huán)形的波紋板狀子換熱器20a，三個波紋板狀的子換熱器20a沿反應(yīng)腔110的徑向方向間隔分布，位于徑向外側(cè)的子換熱器20a外套在位于徑向內(nèi)側(cè)的子換熱器20a上。沿環(huán)形子換熱器20a的周向方向均勻間隔設(shè)置有多個流通孔210，任意相鄰的兩個子換熱器20a上，多個流通孔210一一對應(yīng)設(shè)置。由此，可以使?jié){料和反應(yīng)原料氣a沿反應(yīng)腔110的徑向方向流動，從而提高了反應(yīng)腔110內(nèi)漿料的流動效果，有利于提高反應(yīng)效率和換熱效率。

如圖18所示，在換熱器20的下方設(shè)置有十字交叉的連通管250，每根連通管250的內(nèi)徑為100mm，長度為700mm，連通管250的一端伸出至反應(yīng)腔110的外部形成冷卻介質(zhì)進(jìn)口230。在換熱器20的上方同樣設(shè)置有十字交叉的連通管250，每根連通管250的內(nèi)徑為100mm，長度為700mm，連通管250的一端伸出至反應(yīng)腔110的外部形成冷卻介質(zhì)出口240。由此，換熱器20可以具有兩個冷卻介質(zhì)進(jìn)口230和兩個冷卻介質(zhì)出口240。

由此，通過將換熱器20設(shè)置為多個間隔設(shè)置的環(huán)形子換熱器20a換熱器20，可以增大換熱器20的熱交換面積。而且，子換熱器20a換熱器20設(shè)置為環(huán)形波紋板狀，可以進(jìn)一步增大換熱器20的換熱面積，從而提高了冷卻介質(zhì)的冷卻效果。另外，將換熱器20設(shè)置兩個冷卻介質(zhì)進(jìn)口230和兩個冷卻介質(zhì)出口240，可以提高換熱器20內(nèi)冷卻介質(zhì)的更新速度，由此，可以進(jìn)一步提高冷卻介質(zhì)的冷卻降溫效果。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。