一种急冷混合器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种急冷混合器，以解决现有的急冷混合器制造难度较大的问题。本实用新型专利技术设有第一管体(1)和第二管体(2)。第一管体和第二管体的两端均有一个入口和一个出口并在入口端和出口端焊接法兰，第一管体的出口端与第二管体的入口端通过法兰相连。第二管体内设置有截头圆锥面形的分布器(3)。分布器的一端敞口、另一端封闭，侧面上设有开孔；分布器敞口端的边缘连接于第二管体的入口端。第一管体上设有第一急冷进料入口管(6)或第二急冷进料喷嘴。第二急冷进料喷嘴上设有一个喷孔，喷孔位于第一管体的轴心线位置，面向第一管体的出口。本实用新型专利技术主要用于对甲醇转化制丙烯移动床反应器的高温反应气体进行急冷。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及甲醇转化制丙烯多级移动床反应器所用的一种急冷混合器。
技术介绍
甲醇转化制丙烯反应属于强放热反应，且目的产物丙烯的选择性对温度比较敏感。目前世界上比较成熟的甲醇转化制丙烯技术中，UOP/Hydro联合开发的MTO工艺采用流化床反应器，传热效果较好，反应温度较容易控制；但是催化剂在流化过程中容易磨损，因此对催化剂的耐磨性能要求较高。Lurgi公司的MTP工艺采用固定床反应器，丙烯选择性较高；但是固定床反应器的传热效果较差，因此Lurgi在其MTP工艺中采用设置预反应器、薄层主反应器、级间设置急冷盘和加入急冷物流等方法来增加传热、控制反应温度。移动床技术由于床层内物流返混少、反应接近平推流，因此原料转化率高；且床层内的催化剂不断移动、能保持良好的催化剂性能，因而越来越受到研究人员的重视。中国专利CN102240527A公开了一种用于甲醇制备丙烯工艺的多级移动床反应系统的装置，其用于控制移动床反应器温度的急冷原料为甲醇醚化反应产物(甲醇、二甲醚和水的平衡混合物)的一部分，经热量综合利用(即对甲醇原料进行预热)后温度降低。冷却后的急冷原料分配至各急冷混合器，与来自上一级移动床反应器的高温反应气体混合使高温反应气体降温，再进入下一级移动床反应器，以此来移除甲醇制丙烯反应的强放热。该专利所述的急冷混合器，为其图2和图3所示的管道输送混合器以及图4和图5所示的管道夹套混合器。其中的管道输送混合器，原料主入口和混合流出口位于管道本体的两端，原料辅入口(走急冷原料)垂直连接于管道本体上。在管道本体的内壁上焊接有螺旋导流板，以对混合器内的气体进行导流扰动，提高混合和传热的综合效果。驱动喷嘴位于原料辅入口处。管道夹套混合器，同样在管道本体的内壁上焊接有螺旋导流板，且在管道本体的外壁上焊接有半管夹套(走急冷原料)。由于使用了螺旋导流板和半管夹套，且在管道本体的内壁上焊接螺旋导流板比较困难、螺旋导流板和半管夹套与管道本体内外壁的焊接长度较长，使这两种急冷混合器的制造难度较大。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种急冷混合器，以解决现有的急冷混合器制造难度较大的问题。为解决上述问题，本技术采用的技术方案是：一种急冷混合器，其特征在于：它设有同轴设置的第一管体和第二管体，第一管体和第二管体的两端均有一个入口和一个出口并在入口端和出口端焊接法兰，第一管体的出口端与第二管体的入口端通过法兰相连，第二管体内与其同轴设置有截头圆锥面形的分布器，分布器的一端敞口、另一端封闭，侧面上设有开孔，分布器敞口端的边缘连接于第二管体的入口端，第一管体上设有第一急冷进料入口管或第二急冷进料喷嘴，第二急冷进料喷嘴上设有一个喷孔，喷孔位于第一管体的轴心线位置，面向第一管体的出口。采用本技术，具有如下的有益效果：本技术的急冷混合器可以比较容易地制造，详见本说明书具体实施方式部分的说明。本技术的急冷混合器还具有安装与维护都比较方便、结构与操作简单、操作弹性大、设备投资较低等优点；主要用于对甲醇转化制丙烯移动床反应器的高温反应气体进行急冷。下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本技术要求保护的范围。附图说明图1是本技术的一种急冷混合器(一级急冷混合器)的结构示意图。图2是本技术的另一种急冷混合器(二级急冷混合器)的结构示意图。图1和图2中，相同附图标记表示相同的技术特征。具体实施方式参见图1和图2，本技术的急冷混合器设有同轴设置的第一管体1和第二管体2(均为圆管)。第一管体1和第二管体2的两端均有一个入口和一个出口并在入口端和出口端焊接法兰，第一管体1的出口端与第二管体2的入口端通过法兰相连。第二管体2内与其同轴设置有截头圆锥面形的分布器3。分布器3的一端敞口、另一端封闭，侧面上设有开孔；分布器3敞口端的边缘连接于第二管体2的入口端。如图1所示，第一管体1上垂直设有第一急冷进料入口管6(圆管)，其顶部入口为第一急冷进料入口。这种急冷混合器为一级急冷混合器。一级急冷混合器中第一管体1的入口4为上一级移动床反应器高温反应气体的入口，第二管体2的出口5为一级急冷混合器混合物的出口。如图2所示，第一管体1上垂直设有第二急冷进料喷嘴7。第二急冷进料喷嘴7为圆管，其上设有一个喷孔70，底部设有封头。喷孔70位于第一管体1的轴心线位置，面向第一管体1的出口。第二急冷进料喷嘴7的顶部入口为第二急冷进料入口。这种急冷混合器为二级急冷混合器。二级急冷混合器中第一管体1的入口4为一级急冷混合器混合物的入口，第二管体2的出口5为二级急冷混合器混合物的出口。在甲醇转化制丙烯的多级移动床反应器中(总级数可以为2级～10级、串连安装)，一级急冷混合器和二级急冷混合器串连安装于相邻的两个移动床反应器之间(图略)。一级急冷混合器和二级急冷混合器中，第一管体1和第二管体2的横截面积(按两个管体的内径计算)相等；本技术所述的内径为内直径。分布器3的长度L一般为500～1500毫米，锥角θ一般为20～60度。分布器3上的开孔为圆形，垂直于分布器3的侧面均匀开设，开孔面积一般为第二管体2横截面积的1～1.25倍。一级急冷混合器中分布器3上开孔的直径一般为4～8毫米，二级急冷混合器中分布器3上开孔的直径一般为2～6毫米。二级急冷混合器中，第二急冷进料喷嘴7上的喷孔70通常为矩形或椭圆形，矩形的长边或椭圆的长轴与第二急冷进料喷嘴7的轴心线垂直。喷孔70的中心位于二级急冷混合器中第一管体1的轴心线上，且喷孔70相对于该轴心线对称。喷孔70的面积为第二急冷进料喷嘴7横截面积(按第二急冷进料喷嘴7的内径计算)的0.4～0.6倍，第二急冷进料喷嘴7的内径一般为10～80毫米。喷孔70的形状，是指喷孔70在垂直于第一管体1轴心线的平面上投影的形状，喷孔70的面积按其在该平面上投影的面积确定。本技术的一级急冷混合器和二级急冷混合器中，分布器3敞口端的边缘可以直接焊接于第二管体2的入口端，之后再将第一管体1的出口端与第二管体2的入口端通过法兰相连(图略)。或者是如图1和图2所示，分布器3敞口端的边缘带有外翻的折边，第二管体2入口端的端面带有圆环形的凹槽；将所述的折边放入凹槽后，再将第一管体1的出口端与第二管体2的入口端通过法兰相连。上述分布器3敞口端的边缘焊接于第二管体2的入口端，或者是将分布器3敞口端边缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种急冷混合器，其特征在于：它设有同轴设置的第一管体(1)和第二管体(2)，第一管体(1)和第二管体(2)的两端均有一个入口和一个出口并在入口端和出口端焊接法兰，第一管体(1)的出口端与第二管体(2)的入口端通过法兰相连，第二管体(2)内与其同轴设置有截头圆锥面形的分布器(3)，分布器(3)的一端敞口、另一端封闭，侧面上设有开孔，分布器(3)敞口端的边缘连接于第二管体(2)的入口端，第一管体(1)上设有第一急冷进料入口管(6)或第二急冷进料喷嘴(7)，第二急冷进料喷嘴(7)上设有一个喷孔(70)，喷孔(70)位于第一管体(1)的轴心线位置，面向第一管体(1)的出口。

【技术特征摘要】
1.一种急冷混合器，其特征在于：它设有同轴设置的第一管体(1)和第二
管体(2)，第一管体(1)和第二管体(2)的两端均有一个入口和一个出口并在入口
端和出口端焊接法兰，第一管体(1)的出口端与第二管体(2)的入口端通过法兰
相连，第二管体(2)内与其同轴设置有截头圆锥面形的分布器(3)，分布器(3)的
一端敞口、另一端封闭，侧面上设有开孔，分布器(3)敞口端的边缘连接于第二
管体(2)的入口端，第一管体(1)上设有第一急冷进料入口管(6)或第二急冷进料
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐又春，郭劲鹤，孙秋荣，李爱国，杨旭东，寇肖，董海芳，王发辉，孙晓娟，张钟岩，罗妍，杨红斌，李健，田纪伟，曾菁，冯好喆，
申请(专利权)人：中石化广州工程有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44