CN204933425U - 一种苯氧化制顺酐的列管式固定床反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种苯氧化制顺酐的列管式固定床反应器，包括筒体、上封头、下封头、列管、折流板、物料进口管、物料出口管、熔盐上通道、熔盐下通道，熔盐进口和熔盐出口，折流板为中空的圆环形板，折流板上还加工有筛孔，物料进口管的端部安装有气体分布器，气体分布器包括进气口、条形通道、环形通道和分布孔。本实用新型不仅能使熔盐能够均匀、快速的在反应器内循环，以确保较好的熔盐的效果，最大程度的提高的顺酐的转化率，而且气体分布器的设计比较巧妙，灵活，不仅能够大大的提高气体的分布器的分布效率，提高气体分布的均匀性，且稳定性较好，具有很好的工业推广使用价值和现实生产意义。

Description

一种苯氧化制顺酐的列管式固定床反应器

技术领域

本实用新型属于化工机械设备技术领域，具体涉及一种苯氧化制顺酐的列管式固定床反应器。

背景技术

目前，我国在顺酐的生产中，其主要的生产工艺是通过汽化苯与空气中的氧气在固定床催化剂的催化氧化下产生顺酐气体，顺酐气体再经过部分冷凝后，精馏制取顺酐产品。现在，顺酐生产工艺中，列管式的固定床反应器是氧化系统的关键核心设备，现在，工业上常用的固定床反应器主要包括固定床反应器的筒体、上封头、下封头、上管板、下管板、列管、进料口和出料口等，使用时，经过过滤后的空气与汽化后的苯按比例混合后，由顶部的进料口进入反应器内，在一定的温度和催化剂的作用下生成顺酐，反应成熟的一部分由反应气体带走，大部分的热量则通过熔盐系统排出。上述的反应器虽然实现了顺酐的产生，但是在实际的使用过程中发现，苯蒸汽主要在能够延伸至进料腔内部的物料进口管进入到反应器内，常常会引起气体分布不均匀，出现气体局部集中或者出现气体死区的情况，会严重的影响反应器的处理效果和反应的效率，还有就是，反应释放的热量都是依靠熔盐系统排出，其反应器上主要包括熔盐上通道和熔盐下通道，其熔盐通道是为了让熔盐等量的进入反应器内，从而吸走反应产生的问题，但是，由于反应器内设置有折流板，折流板反而阻碍了熔盐气体的流通，使得反应器壳体内的温度分配不均匀，容易使列管中心的温度低，外围的温度较高，壳体内的温差较大，不仅影响熔盐传热的效果，装置的生产能力低，而且能耗高，有效利用率低，运行的成本较高，另外，在生产的过程中反应器内的湿度对反应过程也有较大的影响，空气过于的干燥会使催化剂的活性降低，使顺酐的转化率下降，从而影响产品收率。因此，研制开发一种结构合理、容易操作、顺酐转化率高、熔盐传热效果好、生产效率高、运行成本低、能有效提高生产能力的苯氧化制顺酐的列管式固定床反应器是客观需要的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构合理、容易操作、顺酐转化率高、熔盐传热效果好、生产效率高、运行成本低、能有效提高生产能力的苯氧化制顺酐的列管式固定床反应器。

本实用新型的目的是这样实现的，包括筒体、上封头、下封头、列管、折流板、物料进口管和物料出口管，在筒体上下两端的壳程壳体上设置有圆环形的熔盐上通道和熔盐下通道，熔盐上通道和熔盐下通道上分别设有熔盐进口和熔盐出口，折流板为中空的圆环形板，折流板上开设有位置与列管排布位置相对应的管孔，管孔的直径大于列管的外径，折流板上还加工有若干个供熔盐流通的筛孔，物料进口管的端部安装有气体分布器，气体分布器包括进气口、条形通道、环形通道和分布孔，环形通道和条形通道呈辐射状的布置在进气口的周围，条形通道、环形通道与进气口之间相互贯通，分布孔为圆孔，且均匀的分布在条形通道和环形通道的底部。

本实用新型通过对折流板中心设有圆孔来实现此区域不布管，折流板上不仅设有与列管匹配的管孔，还有可供熔盐通过的小孔，使熔盐在反应器内的运动为平流的方式，采用上述的设置使熔盐能够均匀、快速的在反应器内循环，及时的补充反应所需的热量，保证熔盐轴向和径向的温差都能够保持在允许的范围内，且反应器内部的温度分布比较均匀，具有较好的熔盐的效果，最大程度的提高的顺酐的转化率，使得反应器的生产能力得到了大大的提高，取得了较好的技术效果，同时，气体分布器的设计比较巧妙，灵活，不仅能够大大的提高气体的分布器的分布效率，提高气体分布的均匀性，且稳定性较好，具有很好的工业推广使用价值和现实生产意义。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为折流板的结构示意图；

图3为气体分布器的结构示意图；

图4为熔盐下通道的开孔以熔盐进口为中心的展开图；

图5为熔盐上通道的开孔以熔盐出口为中心的展开图；

图中：1-物料出口管,2-熔盐进口,3-挡板,4-折流板,5-熔盐出口,6-物料进口管,7-水蒸汽进口管,8-气体分布器,81-条形通道,82-环形通道,83-分布孔,84-过滤网，85-进气口，9-防爆膜,10-熔盐上通道,11-筒体,12-熔盐下通道,13-列管,14-管孔,15-筛孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1～5所示，本实用新型包括筒体11、上封头、下封头、列管13、折流板4、物料进口管6和物料出口管1，在筒体11上下两端的壳程壳体上设置有圆环形的熔盐上通道10和熔盐下通道12，熔盐上通道10和熔盐下通道12上分别设有熔盐进口2和熔盐出口5，折流板4为中空的圆环形板，折流板4上开设有位置与列管13排布相对应的管孔14，管孔14的直径大于列管13的外径，折流板4上还加工有若干个供熔盐流通的筛孔15，所述物料进口管6的端部安装有气体分布器8，气体分布器8包括进气口85、条形通道81、环形通道82和分布孔83，环形通道82和条形通道81呈辐射状的布置在进气口85的周围，条形通道81、环形通道82与进气口85之间相互贯通，分布孔83为圆孔，且均匀的分布在条形通道81和环形通道85的底部。

进一步的，熔盐上通道10的开孔孔高从熔盐出口5向筒体11两侧依次减小，熔盐下通道12的开孔孔高从熔盐进口2向筒体11两侧依次增大，是为了能够通过开孔可以将流过的熔盐量足以将反应产生的热量及折流板4和列管13上下死角处的热量带走，有效地防止局部过热。

进一步，所述物料进口管6上还设置有水蒸汽进口管7，所述水蒸汽进口管7上安装有阀门和流量计，是为了能够确保催化剂的活性，使催化剂的环境得到改善，延缓了催化剂的衰弱速度，催化剂的活性得到提高的同时能有效的提高反应的速率和效率。

进一步的，所述折流板4上的筛孔15沿着筒体11半径的方向从里到外依次减小，是为了能够充分保证反应器内的反应温度的均匀性，有效的控制熔盐的流动速度，以确保较好的熔盐效果。

进一步的，所述熔盐进口2和熔盐出口5处都设置有两块弧形的挡板3，所述两块挡板3呈人字形排列，是为了使熔盐能够均匀、快速的在反应器内循环，使熔盐能够及时的将反应产生的热量带走，保证反应器内反应温度的均匀性。

进一步，其特征在于：所述在靠近进气口85处的条形通道81上设置有过滤网84，所述过滤网84采用防腐蚀材料制成，是为了能够除去气体中携带的杂质和泡沫。

进一步，所述上封头和下封头上都安装有防爆膜9，是为了防止由于疏忽使系统压力过高或有机物与空气爆燃造成的危险，确保设备安全。

优选地，所述分布孔83的孔径为6～10mm。

本实用新型在工作时，苯蒸汽从物料进口管6进入到气体分布器8，经过气体分布器8的均匀分布后充分的与列管13内的催化剂充分反应，反应转化后的顺酐气体通过物料出口管1排出，在反应的同时，开取熔盐泵，使熔盐通过熔盐进口2进入熔盐下通道12进入到反应器内，熔盐在反应器内通过以平流为主的方式进行循环，提供反应所需的热量，熔盐进入反应器后，先均匀的流向壳体的中间，并通过折流板4后，又开始向上流动，通过折流板4的筛孔15依次上升，然后进入熔盐上通道10，最后经熔盐出口5排出。

Claims (8)

1.一种苯氧化制顺酐的列管式固定床反应器，包括筒体（11）、上封头、下封头、列管（13）、折流板（4）、物料进口管（6）和物料出口管（1），在筒体（11）上下两端的壳程壳体上设置有圆环形的熔盐上通道（10）和熔盐下通道（12），熔盐上通道（10）和熔盐下通道（12）上分别设有熔盐进口（2）和熔盐出口（5），其特征在于：所述折流板（4）为中空的圆环形板，折流板（4）上开设有位置与列管（13）排布位置相对应的管孔（14），管孔（14）的直径大于列管（13）的外径，折流板（4）上还加工有若干个供熔盐流通的筛孔（15），物料进口管（6）的端部安装有气体分布器（8），气体分布器（8）包括进气口（85）、条形通道（81）、环形通道（82）和分布孔（83），环形通道（82）和条形通道（81）呈辐射状的布置在进气口（85）的周围，条形通道（81）、环形通道（82）与进气口（85）之间相互贯通；分布孔（83）为圆孔，且均匀的分布在条形通道（81）和环形通道（85）的底部。

2.根据权利要求1所述的一种苯氧化制顺酐的列管式固定床反应器，其特征在于：熔盐上通道（10）的开孔孔高从熔盐出口（5）向筒体（11）两侧依次减小，熔盐下通道（12）的开孔孔高从熔盐进口（2）向筒体（11）两侧依次增大。

3.根据权利要求1所述的一种苯氧化制顺酐的列管式固定床反应器，其特征在于：所述物料进口管（6）上还设置有水蒸汽进口管（7），水蒸汽进口管（7）上安装有阀门和流量计。

4.根据权利要求1所述的一种苯氧化制顺酐的列管式固定床反应器，其特征在于：折流板（4）上的筛孔（15）沿着筒体（11）半径的方向从里到外依次减小。

5.根据权利要求1所述的一种苯氧化制顺酐的列管式固定床反应器，其特征在于：熔盐进口（2）和熔盐出口（5）处都设置有两块弧形的挡板（3），所述两块挡板（3）呈人字形排列。

6.根据权利要求1所述的一种苯氧化制顺酐的列管式固定床反应器，其特征在于：在靠近进气口（85）处的条形通道（81）上设置有过滤网（84），过滤网（84）采用防腐蚀材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种苯氧化制顺酐的列管式固定床反应器，其特征在于：上封头和下封头上都安装有防爆膜（9）。

8.根据权利要求1所述的一种苯氧化制顺酐的列管式固定床反应器，其特征在于：分布孔（83）的孔径为6～10mm。