CN114405413B - 一种正丁烷法生产顺酐的反应装置 - Google Patents

一种正丁烷法生产顺酐的反应装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114405413B
CN114405413B CN202111500156.2A CN202111500156A CN114405413B CN 114405413 B CN114405413 B CN 114405413B CN 202111500156 A CN202111500156 A CN 202111500156A CN 114405413 B CN114405413 B CN 114405413B
Authority
CN
China
Prior art keywords
molten salt
main body
spiral guide
reactor main
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111500156.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114405413A (zh
Inventor
邰向阳
李然
付林
张睿
王英丽
张党飞
张永芳
王利军
张举莉
安得宁
姚金辉
杨鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Chemical & Biologic Engineering Co ltd
Original Assignee
Huawei Chemical & Biologic Engineering Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Chemical & Biologic Engineering Co ltd filed Critical Huawei Chemical & Biologic Engineering Co ltd
Priority to CN202111500156.2A priority Critical patent/CN114405413B/zh
Publication of CN114405413A publication Critical patent/CN114405413A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114405413B publication Critical patent/CN114405413B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/008Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/067Heating or cooling the reactor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/34Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/56Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D307/60Two oxygen atoms, e.g. succinic anhydride
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种正丁烷法生产顺酐的反应装置,包括反应器主体、两台熔盐冷却器、两台熔盐调节阀、两台熔盐泵,所述反应器主体外壁,对称分别设置有一组闭环连接的熔盐泵、熔盐调节阀、熔盐冷却器,所述反应器主体内部上下管箱之间设置有多根反应管,壳程内由上至下水平方向依次循环设置有环形折流板,小螺旋导板,饼形折流板,大螺旋导板;反应器主体内部通过设置于壳程中心的纵向隔板分为两部分,分别与外壁的熔盐泵连通。本发明的反应装置的壳程内设置不同直径的螺旋导板,使得熔盐在反应器中心和周边区域流动更加均匀,同时设置了两套熔盐换热系统,两套系统相对独立,对称分布,可以通过调节阀快速调整两台熔盐泵运行过程中流量。

Description

一种正丁烷法生产顺酐的反应装置
技术领域
本发明属于顺酐工业生产领域,具体涉及一种正丁烷法生产顺酐的反应装置。
技术背景
在现有技术中,以正丁烷为原料的顺酐生产的反应系统,存在以下问题:
1、系统的单套生产能力有限,无法满足市场发展的需求;2、由于设备直径较大,反应管长度较长,导致熔盐在壳程流动短路现象严重,不能为催化剂提供最佳温度环境;3、装置内的平衡阀调整双泵熔盐流量过程中反馈过慢,无法达到及时调控的效果,影响催化剂寿命。
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、产品质量高的以正丁烷为原料生产顺酐的固定床反应系统。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种正丁烷法生产顺酐的反应装置,包括反应器主体、两台熔盐冷却器、两台熔盐调节阀、两台熔盐泵,所述反应器主体外壁,对称分别设置有一组闭环连接的熔盐泵、熔盐调节阀、熔盐冷却器,所述反应器主体内部上下管箱之间设置有多根反应管,壳程内由上至下水平方向依次循环设置有环形折流板,小螺旋导板,饼形折流板,大螺旋导板;反应器主体内部通过设置于壳程中心的纵向隔板分为两部分,分别与外壁的熔盐泵连通。
所述反应管的规格为Φ25×2,其中反应管外径为φ25mm,壁厚为2mm,其数量为50000根。
所述环形折流板的内环缺口位置与下方的饼形折流板中心之间设置有小螺旋导板。
所述饼形折流板外沿与环形折流板外沿之间设置有大螺旋导板。
所述反应器主体外还设置有用于装置开停车时给熔盐保温使用的电加热器。
本发明相对于现有技术,其优点如下:
1.本发明的反应装置空速1600h-1,正丁烷浓度1.8%(体积浓度),单台套产能可达5万吨/年,当空速为1800 h-1,单台套产能可达6万吨/年;
2.反应装置的壳程内设置不同直径的螺旋导板,使得熔盐在反应器中心和周边区域流动更加均匀;
3.本发明的反应器设置了两套熔盐换热系统,两套系统相对独立,对称分布,即使两台熔盐泵运行过程中流量存在差异,也可以通过调节阀快速调整。
附图说明
图1为本发明正丁烷法生产顺酐的反应装置的结构主视图;
图2为本发明正丁烷法生产顺酐的反应装置的结构俯视图;
图3为本发明正丁烷法生产顺酐的反应装置壳程内部简图;
图4为本发明正丁烷法生产顺酐的反应装置壳程螺旋导板示意图;
图5为本发明正丁烷法生产顺酐的反应装置未设置螺旋导板的短路区域示意图;
图中,1-反应器主体、2-熔盐冷却器、3-熔盐调节阀、4-熔盐泵、5-电加热器,6-反应管,7-环形折流板,8-饼形折流板,9-大螺旋导板,10-小螺旋导板,11-纵向隔板,12-上管箱,13-下管箱。
具体实施方式
参见附图对本发明实施例的结构作进一步的阐述:
参见图1-3,本反应系统包括反应器主体1、两台熔盐冷却器2、两台熔盐调节阀3、两台熔盐泵4、两台电加热器5。
所述电加热器5用于装置开停车时给熔盐保温使用,当反应装置正常运行时,电加热器关闭。
反应器内约有50000根反应管6,环形折流板7,饼形折流板8和不同直径的螺旋导板,即大螺旋导板9,小螺旋导板10。
系统运行时,原料气体通过由反应器的下管箱13进入反应器,流过反应管6内的催化剂,发生化学反应,放出热量,经过反应器的上管箱12流入下一工段。
反应器壳程内设置了环形折流板7和饼形折流板8,用于改变熔盐流动方向。反应器的结构原因,在筒体中心和筒体周边存在没有分布换热管的空缺区域,由于设备直径较大,反应管长度较长;造成了折流板缺口位置处形成了流动短路区,如图5所示,熔盐换热效果较差。
在环形折流板7的缺口处,熔盐流动方向由设备周边流向设备中心,设备中心区域没有布置反应管,本发明在该处设置了小螺旋导板10。在饼形折流板8的缺口处,流动方向由设备中心流向设备周边,在布管圆以外的环形短路区域设置了大螺旋导板9,根据熔盐泵的流量和扬程来调整两个螺旋导板的直径、螺距、螺旋升角等参数,使得熔盐在上述流动短路区旋转流动,强化了传热效果。
本发明专利在反应器壳程中心设置了纵向隔板11,将约50000根反应管5平均分成了两部分,每部分反应管数量约为25000根。针对每个分区对称挂接了两套熔盐循环,调节,冷却系统,且彼此独立,互不影响。
反应装置运行时,一部分熔盐由熔盐泵4出口进入反应器下环道,经过折流板和螺旋导板与反应管6充分换热,经过反应器上环道返回熔盐泵4。
每个熔盐泵独立负责反应器的一半区域的熔盐循环,两个区域的熔盐流动彼此独立,互补影响;另一部分熔盐通过熔盐泵4进入调节阀3然后进入熔盐冷却器2,冷却降温后返回熔盐泵4,通过调整调节阀3的开度,改变熔盐进入冷却器2的流量,最终调整系统反应温度。
同理,本发明同样适用气体流动方向上进下出形式。
本发明的内容不限于实施例所列举,本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换,均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种正丁烷法生产顺酐的反应装置,其特征在于:
包括反应器主体(1)、两台熔盐冷却器(2)、两台熔盐调节阀(3)、两台熔盐泵(4),所述反应器主体(1)外壁,对称分别设置有一组闭环连接的熔盐泵(4)、熔盐调节阀(3)、熔盐冷却器(2),所述反应器主体(1)内部上下管箱之间设置有多根反应管(6),壳程内由上至下水平方向依次循环设置有环形折流板(7),小螺旋导板(10),饼形折流板(8),大螺旋导板(9);反应器主体(1)内部通过设置于壳程中心的纵向隔板(11)分为两部分,分别与外壁的熔盐泵(4)连通;
所述环形折流板(7)的内环缺口位置与下方的饼形折流板(8)中心之间设置有小螺旋导板(10);
所述饼形折流板(8)外沿与环形折流板(7)外沿之间设置有大螺旋导板(9)。
2.根据权利要求1所述的一种正丁烷法生产顺酐的反应装置,其特征在于:
所述反应管(6)的规格为Φ25×2,其中反应管外径为φ25mm,壁厚为2mm,其数量为50000根。
3.根据权利要求2所述的一种正丁烷法生产顺酐的反应装置,其特征在于:
所述反应器主体(1)外还设置有用于装置开停车时给熔盐保温使用的电加热器(5)。
CN202111500156.2A 2021-12-09 2021-12-09 一种正丁烷法生产顺酐的反应装置 Active CN114405413B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111500156.2A CN114405413B (zh) 2021-12-09 2021-12-09 一种正丁烷法生产顺酐的反应装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111500156.2A CN114405413B (zh) 2021-12-09 2021-12-09 一种正丁烷法生产顺酐的反应装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114405413A CN114405413A (zh) 2022-04-29
CN114405413B true CN114405413B (zh) 2023-04-28

Family

ID=81266474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111500156.2A Active CN114405413B (zh) 2021-12-09 2021-12-09 一种正丁烷法生产顺酐的反应装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114405413B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115253992A (zh) * 2022-07-11 2022-11-01 西安航天华威化工生物工程有限公司 三泵循环列管式固定床反应装置
CN115463618B (zh) * 2022-08-08 2023-11-10 北京鑫缘化工有限公司 一种正丁烷氧化制顺酐的反应器

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61106401A (ja) * 1984-10-30 1986-05-24 Fuji Electric Co Ltd 改質装置
US6827138B1 (en) * 2003-08-20 2004-12-07 Abb Lummus Global Inc. Heat exchanger
CN101209401A (zh) * 2006-12-27 2008-07-02 西安航天华威化工生物工程有限公司 壳程多腔式固定床反应器
CN101608875A (zh) * 2008-06-20 2009-12-23 裴志中 新型管壳式双壳程螺旋折流板换热器
CN102047062A (zh) * 2008-06-05 2011-05-04 鲁姆斯科技公司 具有可变挡板角度的立式组合的进料/流出物热交换器
WO2012003603A1 (zh) * 2010-07-06 2012-01-12 Cheng Zhifang 全封闭流道连续型螺旋折流板换热器
CN207941495U (zh) * 2017-12-29 2018-10-09 北京华和拓科技开发有限责任公司 一种带有双螺旋折流板的列管式反应器
CN110455098A (zh) * 2019-08-23 2019-11-15 仲恺农业工程学院 一种带折流板的缠绕管式换热器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7074372B2 (en) * 2003-05-16 2006-07-11 Exxonmobil Research And Engineering Company Multiphase mixing device with improved quench injection for inducing rotational flow

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61106401A (ja) * 1984-10-30 1986-05-24 Fuji Electric Co Ltd 改質装置
US6827138B1 (en) * 2003-08-20 2004-12-07 Abb Lummus Global Inc. Heat exchanger
CN101209401A (zh) * 2006-12-27 2008-07-02 西安航天华威化工生物工程有限公司 壳程多腔式固定床反应器
CN102047062A (zh) * 2008-06-05 2011-05-04 鲁姆斯科技公司 具有可变挡板角度的立式组合的进料/流出物热交换器
CN101608875A (zh) * 2008-06-20 2009-12-23 裴志中 新型管壳式双壳程螺旋折流板换热器
WO2012003603A1 (zh) * 2010-07-06 2012-01-12 Cheng Zhifang 全封闭流道连续型螺旋折流板换热器
CN207941495U (zh) * 2017-12-29 2018-10-09 北京华和拓科技开发有限责任公司 一种带有双螺旋折流板的列管式反应器
CN110455098A (zh) * 2019-08-23 2019-11-15 仲恺农业工程学院 一种带折流板的缠绕管式换热器

Also Published As

Publication number Publication date
CN114405413A (zh) 2022-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114405413B (zh) 一种正丁烷法生产顺酐的反应装置
CN201791393U (zh) 一种蒸发结晶器
CN109775728B (zh) 变径碳化塔的进气装置
CN103471432B (zh) 一种具有控温功能双螺旋板式固定管板换热器
CN210545021U (zh) 一种换热结构及流化床
CN108557824A (zh) 一种气相可控型多晶硅还原炉
CN105776141A (zh) 一种氯化氢催化氧化制氯气新型固定床反应器
CN202582272U (zh) 间壁式换热器
CN101941879B (zh) 乙醇脱水制乙烯的方法
CN201669096U (zh) 一种新型结构的聚合反应器
CN201628386U (zh) 纺丝箱体的加热装置
CN204529325U (zh) 用于多晶硅还原炉的底盘组件
CN106279078B (zh) 制备顺酐的方法和低压降径向等温反应器
CN103486881B (zh) 一种具有控温功能双螺旋折流板式浮头换热器
CN207158795U (zh) 一种气相可控型多晶硅还原炉
CN204529322U (zh) 用于多晶硅还原炉的底盘组件
CN201815298U (zh) 乙醇脱水制乙烯反应器
CN211035255U (zh) 一种用于生产多晶硅的超大型反应器
CN104248939A (zh) 一种银法甲醛装置中的甲醇氧化器
CN204159316U (zh) 一种银法甲醛装置中的甲醇氧化器
CN219024231U (zh) 一种歧化装置反应器进料系统
CN204529326U (zh) 多晶硅还原炉
CN102372566A (zh) 乙醇脱水制乙烯的方法
CN213376525U (zh) 一种用于邻氯甲苯连续液相氧化的氧化反应器
CN203534287U (zh) 具有控温功能双螺旋板式固定管板换热器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant