CN101182316A - 年产2万吨的苯法生产顺酐的固定床反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用苯为原料进行顺酐生产的化学反应器组，其年生产能力为2万吨顺酐。在国内，以苯为原料进行顺酐生产的装置，其装置的单台生产能力最大的都在1万吨/年，其移热用的熔盐循环泵均是采用一台进行。1万吨/年反应器组存在以下问题：1.装置的单台生产能力有限，无法满足市场发展的需求；2.装置使用时单位产出能耗大，有效利用率低，设备运行成本高；3.用一台熔盐泵进行移热，热量集中，难以移出；4.反应余热太少，无法充分利用。

Description

年产2万吨的苯法生产顺酐的固定床反应器

技术领域：

本发明涉及一种采用苯为原料进行顺酐生产的化学反应器组，其年生产能力为2万吨顺酐。

技术背景：

在现有技术中，以苯为原料进行顺酐生产的装置，其装置的单台生产能力最大的都在1万吨/年，其移热用的熔盐循环泵均是采用一台进行。1万吨/年反应器组存在以下问题：1、装置的单台生产能力有限，无法满足市场发展的需求；2、装置使用时单位产出能耗大，有效利用率低，设备运行成本高；3、用一台熔盐泵进行移热，热量集中，难以移出；4、反应余热太少，无法充分利用。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种结构合理、移热均匀、能耗低的年产2万吨的苯法生产顺酐的固定床反应器。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种年产2万吨的苯法生产顺酐的固定床反应器，包括上封头管箱1，上管板2、壳体4、反应管5、下管板8、下封头管箱9构成反应器主体，并采用泵进行循环，所述的壳体4上设置有上环道3和下环道7，在上环道3和下环道7之间分别设置两套循环泵10和熔盐冷却器11，在所述的上、下环道内的壳体4上开有尺寸相等的孔，孔外设置覆盖通量不等的盖板16。

所述的上环道内的壳体上覆盖孔板的孔17的排布规律为由进气口向两侧孔高依次减小；所述的下环道内的壳体上覆盖孔板的孔17的排布规律为由出气口向两侧孔高依次增大。

所述的壳体4内的上、中、下部安装有折流板6，该折流板6上的管孔尺寸大小不等。

所述的反应器入口前装有汽化器12，反应器熔盐环道上连接有电加热器13、蒸汽过热器14、调节阀和平衡阀15。

所述的反应管5规格为Ф25×2.5×3700mm，反应管5数量为24000根，壳体4直径5700mm。

本发明相对于现有技术，其优点如下：

1、本发明的反应器采用双泵循环技术，使得反应器的移热更加均匀；

2、本发明的反应器采用了环道开孔设计，使换热介质能够均匀的从上、下环道出入反应器；

3、本发明的反应器降低了动能消耗，节约了运行成本；

4、本发明的反应器采用折流板径向扩孔技术，有效控制了反应器内部的轴向和径向温差；

5、本发明的反应器采用内部换热介质的流动形式为错流兼有少量平行流，提高了系统的热交换效率；

6、本发明的反应器提高了装置的生产能力。

附图说明：

图1为本发明2万吨/年苯法顺酐反应器组的结构示意图；

图2为2万吨/年苯法顺酐反应器的下环道中热媒体流动示意图；

图3为2万吨/年苯法顺酐反应器的上环道中热媒体流动示意图；

图4为2万吨/年苯法顺酐反应器内熔盐错流流动示意图；

图5为2万吨/年苯法顺酐反应器内熔盐平行流流动示意图；

图6为2万吨/年苯法顺酐反应器下环道孔板展开结构示意图；

图7为2万吨/年苯法顺酐反应器上环道孔板展开结构示意图。

具体实施方式：

参见附图1对本发明实施例的结构作进一步的阐述：

本列管式固定床反应器包括上封头管箱1、上管板2、壳体4、反应管5、下管板8、下封头管箱9构成反应器主体，在壳体4上设置有上环道3和下环道7，在上环道3和下环道7之间分别设置两套循环泵11和熔盐冷却器12，在所述的上、下环道内的壳体4上开有尺寸不等的孔，通过设计孔的尺寸来决定流入反应器的换热介质的均匀程度；壳体4内的上、中、下部安装有折流板6，该折流板6上设置小孔。

参见图1本发明的反应器采用双泵循环技术，在环道上设置两组熔盐的进出口，在反应器壳体4上开有尺寸相同的孔，通过设计覆盖在孔外盖板16的开孔率来决定流入反应器的换热介质的均匀程度；使用时，原料气从汽化器15经反应器的顶部进入反应器内的反应管5，通过管内的催化剂床层，进行反应；反应过程放出热量，反应热由反应管传至熔盐，由熔盐通过循环将反应热移出反应器；熔盐由轴流泵11打入下环道7，经反应器上的开孔等量、径向进入反应管间，带走反应热，再流入上环道3。从上环道3上经平衡阀、调节阀13的控制，再经过盐冷却器12后流入下环道7。熔盐在反应器内呈轴向错流兼有少量平行流流动。蒸汽过热器连接在上环道3和下环道7上，熔盐经过换热产生蒸汽、取走热量。电加热器连接在上环道3和下环道7上，在装置开车升温或停车保温时用。

参见图2，图3，图6，图7所示，熔盐从泵进入反应器的下环道，在下环道内反应器的壳体上开有尺寸相同的孔，覆盖在孔外盖板16的开孔率不同，熔盐通过此孔等量径向的流进反应器管间，参见图6下环道孔板展开结构示意图。在上环道内反应器的壳体上开有尺寸相同的孔，覆盖在孔外盖板16的开孔率不同，熔盐通过此孔等量径向的流进反应器上环道，参见图7上环道孔板展开结构示意图。

参见图4所示，熔盐经下环道流入反应器后，先均匀的流向中间，通过下折流板后，又开始向反应器壁方向流动，流过中间折流板的外沿后，改变方向流向中心，通过上折流板后，从其中心均匀的流向反应器壁。

参见图5所示，熔盐经下环道流入反应器后，在均匀的向中间流动的过程中，流向上方，穿过折流板后，又均匀的流向反应器壁。

本发明的反应器采用内部换热介质的流动形式为错流兼有少量平行流，因而提高了系统的热交换效率。

Claims (5)

1.一种年产2万吨的苯法生产顺酐的固定床反应器，包括上封头管箱(1)，上管板(2)、壳体(4)、反应管(5)、下管板(8)、下封头管箱(9)构成反应器主体，并采用泵进行循环，其特征在于：所述的壳体(4)上设置有上环道(3)和下环道(7)，在上环道(3)和下环道(7)之间分别设置两套循环泵(10)和熔盐冷却器(11)，在所述的上、下环道内的壳体(4)上开有尺寸相等的孔，孔外设置覆盖通量不等的孔板(16)。

2.根据权利要求1所述的年产2万吨的苯法生产顺酐的固定床反应器，其特征在于：所述的上环道内的壳体上覆盖孔板的孔(17)的排布规律为由进气口向两侧孔高依次减小；所述的下环道内的壳体上覆盖孔板的孔(17)的排布规律为由出气口向两侧孔高依次增大。

3.根据权利要求1或2所述的年产2万吨的苯法生产顺酐的固定床反应器，其特征在于：所述的壳体(4)内的上、中、下部安装有折流板(6)，该折流板(6)上的管孔尺寸大小不等。

4.根据权利要求3所述的年产2万吨的苯法生产顺酐的固定床反应器，其特征在于：所述的反应器入口前设置汽化器(12)，反应器熔盐环道上连接有电加热器(13)、蒸汽过热器(14)、调节阀和平衡阀(15)。

5.根据权利要求4所述的年产2万吨的苯法生产顺酐的固定床反应器，其特征在于：所述的反应管(5)规格为Ф25×2.5×3700mm，反应管(5)数量为24000根，壳体(4)直径5700mm。

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