用于生产醋酸乙烯的列管式固定床反应器制造技术

技术编号:10104269 阅读:165 留言:0更新日期:2014-05-31 07:38
本实用新型专利技术涉及用于生产醋酸乙烯的列管式固定床反应器,主要解决乙烯气相法生产醋酸乙烯过程中,随着生产规模的扩大,大型反应器的直径不断增大,而导致反应器内换热介质流动的不均匀程度增加,径向温差偏大,最终导致目的产物醋酸乙烯选择性和收率降低的问题。本实用新型专利技术通过采用带有载热流体进口导流筒(3)和载热流体出口导流筒(4)的列管式固定床反应器,其中进口导流筒(3)和出口导流筒(4)均具有沿流体流动方向逐渐变化的环形流道,内侧筒体上均开有均匀分布、大小相等的小孔(16、17)的技术方案,较好的解决了该问题,可用于乙烯气相法生产醋酸乙烯的工业生产中。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及用于生产醋酸乙烯的列管式固定床反应器,主要解决乙烯气相法生产醋酸乙烯过程中,随着生产规模的扩大,大型反应器的直径不断增大,而导致反应器内换热介质流动的不均匀程度增加,径向温差偏大,最终导致目的产物醋酸乙烯选择性和收率降低的问题。本技术通过采用带有载热流体进口导流筒(3)和载热流体出口导流筒(4)的列管式固定床反应器,其中进口导流筒(3)和出口导流筒(4)均具有沿流体流动方向逐渐变化的环形流道,内侧筒体上均开有均匀分布、大小相等的小孔(16、17)的技术方案,较好的解决了该问题,可用于乙烯气相法生产醋酸乙烯的工业生产中。【专利说明】用于生产醋酸乙烯的列管式固定床反应器
本技术涉及用于生产醋酸乙烯的列管式固定床反应器。具体地说,涉及一种用于乙烯气相法生产醋酸乙烯的列管式固定床反应器。
技术介绍
醋酸乙烯是一种重要的有机化工原料,其市场需求量持续高速增长。目前,醋酸乙烯主要生产工艺路线是乙烯气相法和乙炔气相法。乙烯气相法生产醋酸乙烯是以乙烯、醋酸和氧气的气相混合物为原料,在一定温度和压力条件下,通过装有催化剂的固定床,发生反应生成醋酸乙烯。与乙炔气相法相比由于工艺性、经济性好而占主要地位,产能超过醋酸乙烯总生产能力的85%。因此乙烯气相法生产醋酸乙烯工艺越来越受到大家的重视。乙烯气相法生产醋酸乙烯是放热反应,反应放出的热量需及时移走,才能提供一个较好的反应条件,从而达到较高的选择性和收率。而列管式固定床反应器具有操作方便,反应管内催化剂机械磨损小,移热速度快等优点,尤其适用于乙烯气相法生产醋酸乙烯反应体系。近年来,随着醋酸乙烯生产规模的不断扩大,反应器直径不断增大,均匀、快速移热问题就成为工程开发的关键问题之一。这又归结为反应器内流体的均匀分布问题。如果流体不能均匀分布、热量不能及时移走,形成飞温,造成局部温度过高,不仅影响催化剂和反应器的利用效率,影响目的产物的选择性、收率,而且可能会造成反应器的损坏,最终影响装置的安全运行。专利CN202113842公开了一种合成醋酸乙烯的新型固定床反应器。这种反应器在一定程度上提高了热交换效率,能够有效的避免“飞温”现象的发生,也降低了载热体的用量,减少了装置的操作成本。但该方法中,存在加工困难、设备费用高等缺点。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是以往技术中存在大直径列管式固定床反应器壳程管间换热介质流动不均匀,存在死区,导致反应器存在换热效率不高,径向温度分布不均匀的缺点,从而导致醋酸乙烯的选择性和收率降低的问题,提供一种用于乙烯气相法生产醋酸乙烯的反应器。该反应器具有流体分布均匀,流动死区小,热交换效率高,装置制造简单等优点。为解决上述问题,本技术采用的技术方案如下:用于生产醋酸乙烯的列管式固定床反应器,包括反应器筒体(I)、反应管(2a,2b,2c)、载热流体进口导流筒(3)、载热流体出口导流筒(4)、至少两个环状折流板(7)和至少一个盘状折流盘(8),所述的反应器筒体(I)上部设有原料进料口( 11),下部设有反应产物出料口( 13),中部设有载热流体进口导流筒(3)、载热流体出口导流筒(4),其中载热流体进口导流筒(3)位于反应管(2a,2b,2c)下端筒体(I)壁面上,载热流体进口导流筒(3)的外侧壁面(19)上设有载热体入口(9),载热流体入口(9)通过载热流体进口导流筒(3)以及内侧筒体(I)壁面上设置的进口小孔(16)与反应管(2a,2b,2c)之间的间隙相通;载热流体出口导流筒(4)位于反应管(2a,2b,2c)上端筒体(1)壁面上,载热流体出口导流筒(4)的外侧壁面(23)上设有载热流体出口(10 ),内侧筒体(1)壁面上开有出口小孔(17 ),载热体出口( 10 )通过载热流体出口导流筒(4)以及内侧筒体(1)壁面上设置的出口小孔(17)与反应管之间的间隙相通;所述的折流板(7)和折流盘(8)沿反应管(2a,2b,2c)轴向交替排列,所述折流板(7)和所述折流盘(8)上开有供反应管(2a,2b,2c)穿过的穿孔(20a,20b,21a,21b);所述反应管(2a,2b,2c)固定在上管板(6)和下管板(5)之间;所述的上管板(6)上方进料口(11)下方设有进料分布器(12),下管板(5)位于出料口(13)上方,催化剂装在反应管(2a,2b,2c)内,反应管下端面设有催化剂支撑装置(18)。上述技术方案中优选所述载热流体入口(9)至少有一个、载热流体出口( 10)至少有一个。更优选所述载热流体入口(9)有两个或多个且沿圆周均匀布置,载热流体出口(10)有两个或多个且沿圆周均匀布置。上述技术方案中优选载热流体进口导流筒(3)的外侧壁面(19)和内侧筒体(1)壁面同圆心布置,其纵向截面的顶部为1/4圆形,底部为四方形,载热流体进口导流筒总高Hl沿流体流动方向逐渐减小。上述技术方案中优选载热流体进口导流筒(3 )的内侧筒体(1)壁面上开的进口小孔(16)为圆形、椭圆形、方形中的任意一种,且大小、间距相等,沿内侧筒体(1)壁面同一圆周高度均匀分布;进口小孔(16)总面积与进口导流筒(3)流道面积之比为≤1.5 ;进口小孔(16)的下沿距下管板(5)的上沿距离H2 ( Hl (min) -Di ;H2是进口小孔(16)下沿到下管板(5)上沿的距离,Hl(min)是Hl的最小值,Di是载热流体进口导流筒(3)内侧筒体(1)壁面上的小孔直径。 上述技术方案中优选载热流体入口(9)设置在流通面积最大处,其中心线距载热流体进口导流筒(3)内壁距离0.5D1 ^ H4 ^ Hl (min),且满足焊接强度要求;载热流体进口导流筒(3)内壁距下管板(5)距离O≤H3 (min)≤Hl (min) _H2_Di ;D1是载热流体进口直径;H4是载热流体进口中心线到载热流体进口导流筒(3)内壁下沿的距离;Hl(min)是Hl的最小值;H3(min)是导流筒内壁下沿到下管板(5)上沿的距离的最小值;H2是进口小孔(16)下沿到下管板(5)上沿的距离;Di是载热流体进口导流筒(3)内侧筒体(1)壁面上的小孔直径。上述技术方案中优选载热流体出口导流筒(4)的外侧壁面(23)和内侧筒体(1)壁面同圆心布置,其纵向截面的顶部为1/4圆形,底部为四方形,载热流体出口导流筒总高H5沿流体流动方向逐渐增大。上述技术方案中优选载热流体出口导流筒(4)的内侧筒体(1)壁面上开的出口小孔(17)为圆形、椭圆形、方形中的任意一种,且大小、间距相等,沿内侧筒体(1)壁面同一圆周高度均匀分布;出口小孔(17)总面积与出口导流筒(4)流道面积之比为≤1.5 ;出口小孔(17)的上沿距上管板(6)下沿距离H6<H9(min)-Do ;H6是出口小孔(17)下沿到上管板(6)上沿的距离;H9(min)是上管板(6)下沿到载热流体出口导流筒(4)内壁下沿的距离的最小值;Do是载热流体出口导流筒(4)内侧筒体(1)壁面上的进口小孔直径。上述技术方案中优选 载热流体出口(10)设置在流通面积最大处,其中心线距载热流体出口导流筒(4)内壁距离0.502<!18<册(1^11);载热流体出口导流筒(4)内壁距上管板(6)距离H本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于生产醋酸乙烯的列管式固定床反应器,包括反应器筒体(1)、反应管(2a,2b,2c)、载热流体进口导流筒(3)、载热流体出口导流筒(4)、至少两个环状折流板(7)和至少一个盘状折流盘(8),所述的反应器筒体(1)上部设有原料进料口(11),下部设有反应产物出料口(13),中部设有载热流体进口导流筒(3)、载热流体出口导流筒(4),其中载热流体进口导流筒(3)位于反应管(2a,2b,2c)下端筒体(1)壁面上,载热流体进口导流筒(3)的外侧壁面(19)上设有载热体入口(9),载热流体入口(9)通过载热流体进口导流筒(3)以及内侧筒体(1)壁面上设置的进口小孔(16)与反应管(2a,2b,2c)之间的间隙相通;载热流体出口导流筒(4)位于反应管(2a,2b,2c)上端筒体(1)壁面上,载热流体出口导流筒(4)的外侧壁面(23)上设有载热流体出口(10),内侧筒体(1)壁面上开有出口小孔(17),载热体出口(10)通过载热流体出口导流筒(4)以及内侧筒体(1)壁面上设置的出口小孔(17)与反应管之间的间隙相通;所述的折流板(7)和折流盘(8)沿反应管(2a,2b,2c)轴向交替排列,所述折流板(7)和所述折流盘(8)上开有供反应管(2a,2b,2c)穿过的穿孔(20a,20b,21a,21b);所述反应管(2a,2b,2c)固定在上管板(6)和下管板(5)之间;所述的上管板(6)上方进料口(11)下方设有进料分布器(12),下管板(5)位于出料口(13)上方,催化剂装在反应管(2a,2b,2c)内,反应管下端面设有催化剂支撑装置(18)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王莉钟思青王菊齐国祯
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
类型:实用新型
国别省市:

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