CN203400698U - 一种带有换热装置的反应设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种带有换热装置的反应设备，包括：反应器；反应器汽包，其设有连接口，分别连接于反应器下部、反应器上部、换热器和凝液罐；换热器，其连接于凝液罐。本实用新型主要解决了以往技术中锅炉水循环量大，所发蒸汽压力较低，且需强制循环泵提供推动力，从而造成物耗、能耗增大，投资增加的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种带有换热装置的反应设备，具体涉及一种合成气制备乙二醇工艺中带有换热装置的管壳式反应设备。
背景技术
近年来，合成气偶联反应制备乙二醇取得了飞速的发展，是煤化工领域一个重要的发展方向。其关键设备为管壳式偶联反应器，一氧化碳和亚硝酸甲酯通过反应器的管程时进行偶联反应生成草酸二甲酯和一氧化氮。该反应放热量大，需要及时撤除反应热。目前，较常用的撤热方法为反应器壳程采用循环水换热，同时副产低压蒸汽。具体为，反应器撤热系统包括一个汽包和一个强制循环泵。其中，反应器壳程的下部与强制循环泵相连接，壳程的上部通过管线与汽包相连；汽包与强制循环泵相连，上部配有输出蒸汽的管线。该方法也在环氧乙烷反应器、氯乙烯合成、甲醇合成、废热锅炉等工艺中得到应用。但由于该系统的撤热介质为水，汽化产生的压力较低，较难用于后续的工艺装置，且强制循环泵流量较大，需额外提供外部电源，能耗较大。
实用新型内容
为了解决上述现有技术中换热系统所产生的蒸汽压力较低，能耗较高的缺陷，本实用新型提供了一种带有换热装置的反应设备，尤其涉及一种以甲醇为循环介质的自然循环高效换热装置。
本实用新型提供了一种带有换热装置的反应设备，包括：
反应器；
反应器汽包，其设有连接口，分别连接于反应器下部、反应器上部、换热器和凝液罐；
换热器，其连接于凝液罐。
在本实用新型的一个优选实施方式中，所述装置的反应器为管壳式反应器，优选所述的管壳式反应器为偶联管壳式反应器。
在本实用新型的一个优选实施方式中，上述装置的反应器汽包为偶联反应器汽包。
在本实用新型的一个优选实施方式中，上述装置的偶联反应器汽包经凝液泵连接于凝液罐。
在本实用新型的一个优选实施方式中，所述装置利用甲醇作为该系统的循环介质。
利用所述合成气制备乙二醇工艺中的管壳式反应器的换热装置进行换热的方法，包括以下步骤：
反应器汽包中的循环介质物流进入反应器的下部，与反应器管程内的热流体物流换热后部分汽化，所形成的汽液混合物流返回至反应器汽包，反应器汽包分离出的带压蒸汽物流送往下游装置换热器用于工艺介质的加热，加热后的物流经过换热形成凝液物流，凝液物流送往凝液罐，然后通过凝液泵将物流送回至反应器汽包。
来自反应器汽包的物流与反应器管程内的热流体换热后可产生带压蒸汽，根据气化率的不同，所产生蒸汽的压力范围为0.1～0.65MpaG，优选0.3～0.65MpaG，蒸汽温度范围为：65～120℃，优选90～120℃。
来自反应器汽包的物流与反应器管程内的热流体换热后可部分汽化后，因此，流出反应器的物流与来自反应器汽包的通入反应器的物流存在密度差，流出反应器的物流的密度小于流入反应器物流的密度，在反应器和汽包降液管组成的系统内形成物流的自然循环。
所述的密度差越大，有利于反应器和汽包降液管组成的系统内的自然循环。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的循环介质甲醇通过汽包的降液管进入偶联反应器的底部，经过换热形成汽液混合物返回至汽包，通过汽液分离，蒸汽送往下游装置用于工艺介质的加热；在偶联反应所需的温度范围内，沸点较低的甲醇可达到较高的气化率，使得汽包循环系统的压力可控制在0.1～0.65MpaG，温度可控制在65～120℃，可根据下游用户的需求调节汽包的压力以输出不同等级的蒸汽；下游用户所形成的凝液通过凝液泵送回至汽包，然后重新送回反应器进行换热；在甲醇气化率较高的情况下，汽包到反应器的降液管内流体的密度大于反应器回汽包的管线内流体的密度，有利于强化系统的自然循环，无需强制循环泵，而且达到降低能耗的效果。
附图说明
图1为本实用新型的装置示意图，及其中的一种实施方式。
附图标记说明：
1-物流一、2-物流二、3-物流三、4-物流四、5-物流五、6-物流六、7-物流七、8-反应原料、9-反应产物、10-换热进料、11-换热出料、21-反应器、22-反应器汽包、23-换热器、24-凝液泵、25-凝液罐。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
实施例1
本实用新型的带有换热装置的反应设备包括：
反应器21；
反应器汽包22，其设有连接口，分别连接于反应器21下部、反应器21上部、换热器23和凝液罐25；
换热器23，其连接于凝液罐25。
所述装置的反应器21为管壳式反应器，优选所述的管壳式反应器为偶联管壳式反应器。
所述装置的反应器汽包22为偶联反应器汽包。
所述装置的偶联反应器汽包22经凝液泵24连接于凝液罐35。
所述装置利用甲醇作为该系统的循环介质。
实施例2
利用上述带有换热装置的反应设备的进行换热反应的方法，包括以下步骤：
反应器汽包22中的循环介质物流一1进入反应器21的下部，与反应器管程内的热流体物流换热后部分汽化，所形成的汽液混合物流二2返回至反应器汽包22，反应器汽包22分离出的带压蒸汽物流三3送往下游装置换热器23用于工艺介质的加热，经过换热形成凝液物流四4，凝液物流四4送往凝液罐25，然后通过凝液泵24将经泵加压的物流六6送回至反应器汽包22。
来自反应器汽包22的物流一1与反应器管程内的热流体换热后可产生带压蒸汽，根据气化率的不同，所产生蒸汽的压力范围为0.1～0.65MpaG，优选0.3～0.65MpaG，蒸汽温度范围为：65～120℃，优选90～120℃。
来自反应器汽包22的物流一1与反应器管程内的热流体换热后可部分汽化后，因此，流出反应器21的物流二2与来自反应器汽包22的通入反应器的物流一1存在密度差，流出反应器的物流二2的密度小于流入反应器物流一1的密度，在反应器和汽包降液管组成的系统内形成物流的自然循环。所述的密度差越大，有利于反应器和汽包降液管组成的系统内的自然循环。
Claims (5)
1.一种带有换热装置的反应设备，其特征在于，包括：
反应器；
反应器汽包，其设有连接口，分别连接于反应器下部、反应器上部、换热器和凝液罐；
换热器，其连接于凝液罐。
2.根据权利要求1所述的反应设备，其特征在于，所述反应器为管壳式反应器。
3.根据权利要求1或2所述的反应设备，其特征在于，所述的反应器为偶联管壳式反应器。
4.根据权利要求1或2所述的反应设备，其特征在于，所述反应器汽包为偶联反应器汽包。
5.根据权利要求4所述的反应设备，其特征在于，所述偶联反应器汽包经凝液泵连接于凝液罐。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320369620.3U CN203400698U (zh) | 2013-06-25 | 2013-06-25 | 一种带有换热装置的反应设备 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320369620.3U CN203400698U (zh) | 2013-06-25 | 2013-06-25 | 一种带有换热装置的反应设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203400698U true CN203400698U (zh) | 2014-01-22 |
Family
ID=49936641
Family Applications (1)
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| CN201320369620.3U Expired - Lifetime CN203400698U (zh) | 2013-06-25 | 2013-06-25 | 一种带有换热装置的反应设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203400698U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109046183A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-21 | 北京嘉岳能源科技开发有限公司 | 一种费托合成固定床反应器热控制系统 |
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2013
- 2013-06-25 CN CN201320369620.3U patent/CN203400698U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109046183A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-21 | 北京嘉岳能源科技开发有限公司 | 一种费托合成固定床反应器热控制系统 |
| CN109046183B (zh) * | 2018-07-27 | 2021-11-23 | 北京嘉岳能源科技开发有限公司 | 一种费托合成固定床反应器热控制系统 |
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