一種立式纏繞管式反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于精細(xì)化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種工業(yè)尾氣制乙二醇用立式纏繞管式反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]乙二醇是一種重要的化工原料和戰(zhàn)略物資，主要用于制造樹脂、增塑劑、合成纖維、化妝品和炸藥等，并用作溶劑，配制發(fā)動機的低凝點冷卻液(抗凍劑)等。其主要生產(chǎn)方法有:由環(huán)氧乙烷水合、氯乙醇水解，二氯乙烷水解，或由乙烯在催化劑存在下氧化成乙二醇二乙酸酯后水解制得，近年由我國開發(fā)的新生產(chǎn)技術(shù)主要包含煤氣化后，生成合成氣經(jīng)甲醇合成，制烯烴(ΜΤ0)再得到乙烯，經(jīng)乙烯環(huán)氧化，環(huán)氧乙烷水合后精制得到乙二醇，該工藝技術(shù)為烯烴法，另一種為原料氣提純分離得到C0和H2，其中C0生產(chǎn)苯酸酯后與比加氫反應(yīng)得到聚酯級乙二醇，該工藝技術(shù)為草酸酯法，第三種為原料氣制取C0和比的合成氣后直接在催化劑存在的條件下直接合成乙二醇。
[0003]各工藝技術(shù)的比較:
[0004]烯烴法是在傳統(tǒng)石油制烯烴環(huán)氧化分解制乙二醇工藝技術(shù)上結(jié)合改造而來，其工藝技術(shù)成熟，穩(wěn)定性高，但其缺點是工藝路線過長，成本投入和生產(chǎn)單位能耗過高，其最終產(chǎn)品的純度較低。
[0005]草酸酯法是近年建設(shè)較多的裝置，其流程短，投資成本較烯烴法節(jié)省，使用的為固定列管殼式反應(yīng)器，主要有加氫反應(yīng)器，酯化反應(yīng)器，羰化反應(yīng)器三類，其缺點是反應(yīng)器使用數(shù)量較多，單臺反應(yīng)器的處理量受限。對催化劑的損耗較高。由于催化劑是裝填在列管內(nèi)的，合成反應(yīng)氣也要通過列管，故反應(yīng)器列管內(nèi)的合成反應(yīng)氣流通面積較小，反應(yīng)收率較低，生產(chǎn)中的換熱能量較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本實用新型提供一種立式纏繞管式反應(yīng)器，是適用于焦?fàn)t尾氣、黃磷尾氣、合成氣、煤氣化合成氣等工業(yè)尾氣為原料氣，提純分離制備C0和比的混合反應(yīng)器，直接合成乙二醇的工藝技術(shù)。
[0007]本實用新型提供的技術(shù)方案是:
[0008]—種立式纏繞管式反應(yīng)器，其特征是:在殼體的上部和下部均設(shè)有封頭，在殼體的內(nèi)部中心設(shè)有中心筒，纏繞式換熱管組與中心筒成不同角度分層纏繞在中心筒上，在殼體內(nèi)部的上部和下部分別設(shè)置有一個上面有均勻孔的環(huán)狀管，纏繞式換熱管組的管端分別與兩個環(huán)狀管的上部和下部進行連接，在殼體下部的環(huán)狀管上設(shè)置有鍋爐水進口，在殼體上部的環(huán)狀管上設(shè)置有鍋爐水出口，在殼體下部的環(huán)狀管下部設(shè)置有內(nèi)部支架，在上部封頭上設(shè)置有進料口、第一測量口和第二測量口，在下部封頭上設(shè)置有出料口，在下部封頭的內(nèi)部安裝有匯集管，在匯集管上均勻分布有通氣孔，在殼體的外側(cè)中部設(shè)置有支座，在殼體的外側(cè)上部設(shè)置有吊耳。所述殼體和封頭通過緊固件連接。所述中心筒是由環(huán)狀和條狀結(jié)構(gòu)組合焊接而成的籠式結(jié)構(gòu)。所述纏繞式換熱管組的管端與環(huán)狀管上按夾角15°?75°規(guī)則交錯周向的孔進行焊接。所述環(huán)狀管上的孔內(nèi)徑與換熱管外徑一致。所述匯集管上的通氣孔直徑為2.5?5_。
[0009]本實用新型一種立式纏繞管式反應(yīng)器具有如下優(yōu)點:
[0010]1.可將催化劑填裝在殼體內(nèi)，使催化劑裝填更加便利，反應(yīng)器的流通截面積最大化。
[0011]2.換熱管組將傳統(tǒng)列管式改為纏繞管式結(jié)構(gòu)，使管組的占用空間更小，換熱效率更尚。
[0012]3.換熱管采用整支有縫焊接管，在進行單管渦流檢測，水壓試驗后，進行繞制，其管端焊接在環(huán)狀管上，便于通過拆卸上下封頭進行檢修。
[0013]4.由于纏繞式換熱管組在殼體內(nèi)時處于柔軟性懸空狀態(tài)，有足夠消除因受熱而產(chǎn)生的熱膨脹空間，防止焊接焊縫被拉裂等問題。
[0014]5.由于換熱效率和反應(yīng)轉(zhuǎn)化率均高于固定列管式反應(yīng)器，其乙二醇單位生產(chǎn)成本更低。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型一種立式纏繞管式反應(yīng)器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實用新型一種立式纏繞管式反應(yīng)器中纏繞式換熱管組的管端與環(huán)狀管上不同角度連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0018]本實用新型所述的一種立式纏繞管式反應(yīng)器如圖1?2所示，其特征是:一種立式纏繞管式反應(yīng)器，其特征是:在殼體2的上部和下部均設(shè)有封頭1，在殼體2的內(nèi)部中心設(shè)有中心筒8，纏繞式換熱管組3與中心筒8成不同角度分層纏繞在中心筒8上，在殼體2內(nèi)部的上部和下部分別設(shè)置有一個上面有均勻孔的環(huán)狀管9，纏繞式換熱管組3的管端分別與兩個環(huán)狀管9的上部和下部進行連接，在殼體2下部的環(huán)狀管9上設(shè)置有鍋爐水進口a，在殼體2上部的環(huán)狀管9上設(shè)置有鍋爐水出口 b，在殼體2下部的環(huán)狀管9下部設(shè)置有內(nèi)部支架7，在上部封頭1上設(shè)置有進料口 d、第一測量口 e和第二測量口 f，在下部封頭1上設(shè)置有出料口 c，在下部封頭1的內(nèi)部安裝有匯集管4，在匯集管4上均勻分布有通氣孔，在殼體2的外側(cè)中部設(shè)置有支座5，在殼體2的外側(cè)上部設(shè)置有吊耳6。所述殼體2和封頭1通過緊固件連接。所述中心筒8是由環(huán)狀和條狀結(jié)構(gòu)組合焊接而成的籠式結(jié)構(gòu)。如圖2所示，所述纏繞式換熱管組3的管端與環(huán)狀管9上按夾角15°?75。規(guī)則交錯周向的孔進行焊接。所述環(huán)狀管9上的孔內(nèi)徑與換熱管外徑一致。所述封頭1和殼體2通過緊固件連接。所述匯集管4上的通氣孔直徑為2.5?5mm
[0019]具體使用時，將上部的封頭1卸下，在殼體2內(nèi)部和纏繞式換熱管組3外的空間內(nèi)裝填催化劑，裝填完畢后將上部的封頭1與殼體2用緊固件連接。下部的封頭1內(nèi)安裝匯集管4，匯集管上規(guī)則環(huán)向開設(shè)Φ 2.5_?Φ5_的透氣孔，用于收集反應(yīng)氣體引出反應(yīng)器，防止催化劑的帶出。纏繞式換熱組3以中心筒為軸心，中心筒由環(huán)狀和條狀結(jié)構(gòu)組合焊接而成的籠式結(jié)構(gòu)，對換熱管起支撐和定位作用；換熱管根據(jù)管內(nèi)鍋爐水對殼體中催化劑和反應(yīng)氣體的熱量吸收程度及氣化要求，按換熱管中心筒中心線的不同角度α分層纏繞在中心筒上，如圖2所示。權(quán)利要1所述b的特征是，纏繞式換熱管組3的換熱管管端是與兩個環(huán)狀管分別在管組的上部或下部進行連接。連接時，管端與環(huán)狀管上按夾角β為15°?75°規(guī)則交錯周向的孔進行焊接，環(huán)狀管上的孔內(nèi)徑與換熱管外徑一致。鍋爐水從鍋爐水進口 a進入環(huán)狀管9，然后通過纏繞式換熱管組3，進入上方的環(huán)狀管9后從鍋爐水出口 b流出。物料從進料口 d進入反應(yīng)器在反應(yīng)器內(nèi)的催化劑催化下反應(yīng)后從出料口 c流出反應(yīng)器。第一測量口 e和第二測量口 f內(nèi)可以安裝各種測量器對反應(yīng)進行監(jiān)測。
[0020]本實用新型一種立式纏繞管式反應(yīng)器具有如下優(yōu)點:
[0021]1.可將催化劑填裝在殼體內(nèi)，使催化劑裝填更加便利，反應(yīng)器的流通截面積最大化。
[0022]2.換熱管組將傳統(tǒng)列管式改為纏繞管式結(jié)構(gòu)，使管組的占用空間更小，換熱效率更尚。
[0023]3.換熱管采用整支有縫焊接管，在進行單管渦流檢測，水壓試驗后，進行繞制，其管端焊接在環(huán)狀管上，便于通過拆卸上下封頭進行檢修。
[0024]4.由于纏繞式換熱管組在殼體內(nèi)時處于柔軟性懸空狀態(tài)，有足夠消除因受熱而產(chǎn)生的熱膨脹空間，防止焊接焊縫被拉裂等問題。
[0025]5.由于換熱效率和反應(yīng)轉(zhuǎn)化率均高于固定列管式反應(yīng)器，其乙二醇單位生產(chǎn)成本更低。
[0026]以上所述僅為本實用新型的具體實施方案的詳細(xì)描述，并不以此限制本實用新型，凡在本實用新型的設(shè)計思路上所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種立式纏繞管式反應(yīng)器，其特征是:在殼體(2)的上部和下部均設(shè)有封頭(1)，在殼體(2)的內(nèi)部中心設(shè)有中心筒(8)，纏繞式換熱管組(3)與中心筒(8)成不同角度分層纏繞在中心筒(8)上，在殼體(2)內(nèi)部的上部和下部分別設(shè)置有一個上面有均勻孔的環(huán)狀管(9)，纏繞式換熱管組(3)的管端分別與兩個環(huán)狀管(9)的上部和下部進行連接，在殼體(2)下部的環(huán)狀管(9)上設(shè)置有鍋爐水進口(a)，在殼體(2)上部的環(huán)狀管(9)上設(shè)置有鍋爐水出口(b)，在殼體(2)下部的環(huán)狀管(9)下部設(shè)置有內(nèi)部支架(7)，在上部封頭(1)上設(shè)置有進料口(d)、第一測量口(e)和第二測量口(f)，在下部封頭(1)上設(shè)置有出料口(c)，在下部封頭(1)的內(nèi)部安裝有匯集管(4)，在匯集管(4)上均勻分布有通氣孔，在殼體(2)的外側(cè)中部設(shè)置有支座(5)，在殼體(2)的外側(cè)上部設(shè)置有吊耳(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式纏繞管式反應(yīng)器，其特征在于:所述殼體(2)和封頭⑴通過緊固件連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式纏繞管式反應(yīng)器，其特征在于:所述中心筒(8)是由環(huán)狀和條狀結(jié)構(gòu)組合焊接而成的籠式結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式纏繞管式反應(yīng)器，其特征在于:所述纏繞式換熱管組(3)的管端與環(huán)狀管(9)上按夾角15°?75°規(guī)則交錯周向的孔進行焊接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式纏繞管式反應(yīng)器，其特征在于:所述環(huán)狀管(9)上的孔內(nèi)徑與換熱管外徑一致。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式纏繞管式反應(yīng)器，其特征在于:所述匯集管(4)上的通氣孔直徑為2.5?5mm。
【專利摘要】本實用新型公開了一種立式纏繞管式反應(yīng)器，由殼體、纏繞換熱管組、中心筒、封頭、匯集管、支座、吊耳等部分組成，創(chuàng)造性的將列管式換熱管束改為纏繞管式換熱管束，創(chuàng)造性的實現(xiàn)催化劑裝填在殼體中，由纏繞管束提供反應(yīng)所需熱量交換，有利于催化劑的裝填更換，較固定列管式反應(yīng)器的操作更加靈活，適應(yīng)性更強，通過纏繞式換熱管束提供熱量交換，管內(nèi)采用液態(tài)或氣態(tài)介質(zhì)使其流動性更強，且結(jié)構(gòu)緊湊，換熱效率更高，有利于降低成本，節(jié)省材料，增加維修操作便利性，單位生產(chǎn)成本更低。
【IPC分類】B01J8/06, C07C31/20, C07C29/149
【公開號】CN204952860
【申請?zhí)枴緾N201520330563
【發(fā)明人】李明凱, 李俊松, 郝文生, 阮黎祥
【申請人】武漢東海石化重型裝備有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年5月20日