一種立式纏繞管式反應器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于精細化工設備技術領域，具體是一種工業尾氣制乙二醇用立式纏繞管式反應器。
【背景技術】
[0002]乙二醇是一種重要的化工原料和戰略物資，主要用于制造樹脂、增塑劑、合成纖維、化妝品和炸藥等，并用作溶劑，配制發動機的低凝點冷卻液(抗凍劑)等。其主要生產方法有:由環氧乙烷水合、氯乙醇水解，二氯乙烷水解，或由乙烯在催化劑存在下氧化成乙二醇二乙酸酯后水解制得，近年由我國開發的新生產技術主要包含煤氣化后，生成合成氣經甲醇合成，制烯烴(ΜΤ0)再得到乙烯，經乙烯環氧化，環氧乙烷水合后精制得到乙二醇，該工藝技術為烯烴法，另一種為原料氣提純分離得到C0和H2，其中C0生產苯酸酯后與比加氫反應得到聚酯級乙二醇，該工藝技術為草酸酯法，第三種為原料氣制取C0和比的合成氣后直接在催化劑存在的條件下直接合成乙二醇。
[0003]各工藝技術的比較:
[0004]烯烴法是在傳統石油制烯烴環氧化分解制乙二醇工藝技術上結合改造而來，其工藝技術成熟，穩定性高，但其缺點是工藝路線過長，成本投入和生產單位能耗過高，其最終產品的純度較低。
[0005]草酸酯法是近年建設較多的裝置，其流程短，投資成本較烯烴法節省，使用的為固定列管殼式反應器，主要有加氫反應器，酯化反應器，羰化反應器三類，其缺點是反應器使用數量較多，單臺反應器的處理量受限。對催化劑的損耗較高。由于催化劑是裝填在列管內的，合成反應氣也要通過列管，故反應器列管內的合成反應氣流通面積較小，反應收率較低，生產中的換熱能量較大。
【發明內容】
[0006]針對現有技術的上述不足，本實用新型提供一種立式纏繞管式反應器，是適用于焦爐尾氣、黃磷尾氣、合成氣、煤氣化合成氣等工業尾氣為原料氣，提純分離制備C0和比的混合反應器，直接合成乙二醇的工藝技術。
[0007]本實用新型提供的技術方案是:
[0008]—種立式纏繞管式反應器，其特征是:在殼體的上部和下部均設有封頭，在殼體的內部中心設有中心筒，纏繞式換熱管組與中心筒成不同角度分層纏繞在中心筒上，在殼體內部的上部和下部分別設置有一個上面有均勻孔的環狀管，纏繞式換熱管組的管端分別與兩個環狀管的上部和下部進行連接，在殼體下部的環狀管上設置有鍋爐水進口，在殼體上部的環狀管上設置有鍋爐水出口，在殼體下部的環狀管下部設置有內部支架，在上部封頭上設置有進料口、第一測量口和第二測量口，在下部封頭上設置有出料口，在下部封頭的內部安裝有匯集管，在匯集管上均勻分布有通氣孔，在殼體的外側中部設置有支座，在殼體的外側上部設置有吊耳。所述殼體和封頭通過緊固件連接。所述中心筒是由環狀和條狀結構組合焊接而成的籠式結構。所述纏繞式換熱管組的管端與環狀管上按夾角15°?75°規則交錯周向的孔進行焊接。所述環狀管上的孔內徑與換熱管外徑一致。所述匯集管上的通氣孔直徑為2.5?5_。
[0009]本實用新型一種立式纏繞管式反應器具有如下優點:
[0010]1.可將催化劑填裝在殼體內，使催化劑裝填更加便利，反應器的流通截面積最大化。
[0011]2.換熱管組將傳統列管式改為纏繞管式結構，使管組的占用空間更小，換熱效率更尚。
[0012]3.換熱管采用整支有縫焊接管，在進行單管渦流檢測，水壓試驗后，進行繞制，其管端焊接在環狀管上，便于通過拆卸上下封頭進行檢修。
[0013]4.由于纏繞式換熱管組在殼體內時處于柔軟性懸空狀態，有足夠消除因受熱而產生的熱膨脹空間，防止焊接焊縫被拉裂等問題。
[0014]5.由于換熱效率和反應轉化率均高于固定列管式反應器，其乙二醇單位生產成本更低。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型一種立式纏繞管式反應器的整體結構示意圖；
[0016]圖2是本實用新型一種立式纏繞管式反應器中纏繞式換熱管組的管端與環狀管上不同角度連接的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0018]本實用新型所述的一種立式纏繞管式反應器如圖1?2所示，其特征是:一種立式纏繞管式反應器，其特征是:在殼體2的上部和下部均設有封頭1，在殼體2的內部中心設有中心筒8，纏繞式換熱管組3與中心筒8成不同角度分層纏繞在中心筒8上，在殼體2內部的上部和下部分別設置有一個上面有均勻孔的環狀管9，纏繞式換熱管組3的管端分別與兩個環狀管9的上部和下部進行連接，在殼體2下部的環狀管9上設置有鍋爐水進口a，在殼體2上部的環狀管9上設置有鍋爐水出口 b，在殼體2下部的環狀管9下部設置有內部支架7，在上部封頭1上設置有進料口 d、第一測量口 e和第二測量口 f，在下部封頭1上設置有出料口 c，在下部封頭1的內部安裝有匯集管4，在匯集管4上均勻分布有通氣孔，在殼體2的外側中部設置有支座5，在殼體2的外側上部設置有吊耳6。所述殼體2和封頭1通過緊固件連接。所述中心筒8是由環狀和條狀結構組合焊接而成的籠式結構。如圖2所示，所述纏繞式換熱管組3的管端與環狀管9上按夾角15°?75。規則交錯周向的孔進行焊接。所述環狀管9上的孔內徑與換熱管外徑一致。所述封頭1和殼體2通過緊固件連接。所述匯集管4上的通氣孔直徑為2.5?5mm
[0019]具體使用時，將上部的封頭1卸下，在殼體2內部和纏繞式換熱管組3外的空間內裝填催化劑，裝填完畢后將上部的封頭1與殼體2用緊固件連接。下部的封頭1內安裝匯集管4，匯集管上規則環向開設Φ 2.5_?Φ5_的透氣孔，用于收集反應氣體引出反應器，防止催化劑的帶出。纏繞式換熱組3以中心筒為軸心，中心筒由環狀和條狀結構組合焊接而成的籠式結構，對換熱管起支撐和定位作用；換熱管根據管內鍋爐水對殼體中催化劑和反應氣體的熱量吸收程度及氣化要求，按換熱管中心筒中心線的不同角度α分層纏繞在中心筒上，如圖2所示。權利要1所述b的特征是，纏繞式換熱管組3的換熱管管端是與兩個環狀管分別在管組的上部或下部進行連接。連接時，管端與環狀管上按夾角β為15°?75°規則交錯周向的孔進行焊接，環狀管上的孔內徑與換熱管外徑一致。鍋爐水從鍋爐水進口 a進入環狀管9，然后通過纏繞式換熱管組3，進入上方的環狀管9后從鍋爐水出口 b流出。物料從進料口 d進入反應器在反應器內的催化劑催化下反應后從出料口 c流出反應器。第一測量口 e和第二測量口 f內可以安裝各種測量器對反應進行監測。
[0020]本實用新型一種立式纏繞管式反應器具有如下優點:
[0021]1.可將催化劑填裝在殼體內，使催化劑裝填更加便利，反應器的流通截面積最大化。
[0022]2.換熱管組將傳統列管式改為纏繞管式結構，使管組的占用空間更小，換熱效率更尚。
[0023]3.換熱管采用整支有縫焊接管，在進行單管渦流檢測，水壓試驗后，進行繞制，其管端焊接在環狀管上，便于通過拆卸上下封頭進行檢修。
[0024]4.由于纏繞式換熱管組在殼體內時處于柔軟性懸空狀態，有足夠消除因受熱而產生的熱膨脹空間，防止焊接焊縫被拉裂等問題。
[0025]5.由于換熱效率和反應轉化率均高于固定列管式反應器，其乙二醇單位生產成本更低。
[0026]以上所述僅為本實用新型的具體實施方案的詳細描述，并不以此限制本實用新型，凡在本實用新型的設計思路上所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種立式纏繞管式反應器，其特征是:在殼體(2)的上部和下部均設有封頭(1)，在殼體(2)的內部中心設有中心筒(8)，纏繞式換熱管組(3)與中心筒(8)成不同角度分層纏繞在中心筒(8)上，在殼體(2)內部的上部和下部分別設置有一個上面有均勻孔的環狀管(9)，纏繞式換熱管組(3)的管端分別與兩個環狀管(9)的上部和下部進行連接，在殼體(2)下部的環狀管(9)上設置有鍋爐水進口(a)，在殼體(2)上部的環狀管(9)上設置有鍋爐水出口(b)，在殼體(2)下部的環狀管(9)下部設置有內部支架(7)，在上部封頭(1)上設置有進料口(d)、第一測量口(e)和第二測量口(f)，在下部封頭(1)上設置有出料口(c)，在下部封頭(1)的內部安裝有匯集管(4)，在匯集管(4)上均勻分布有通氣孔，在殼體(2)的外側中部設置有支座(5)，在殼體(2)的外側上部設置有吊耳(6)。2.根據權利要求1所述的一種立式纏繞管式反應器，其特征在于:所述殼體(2)和封頭⑴通過緊固件連接。3.根據權利要求1所述的一種立式纏繞管式反應器，其特征在于:所述中心筒(8)是由環狀和條狀結構組合焊接而成的籠式結構。4.根據權利要求1所述的一種立式纏繞管式反應器，其特征在于:所述纏繞式換熱管組(3)的管端與環狀管(9)上按夾角15°?75°規則交錯周向的孔進行焊接。5.根據權利要求1所述的一種立式纏繞管式反應器，其特征在于:所述環狀管(9)上的孔內徑與換熱管外徑一致。6.根據權利要求1所述的一種立式纏繞管式反應器，其特征在于:所述匯集管(4)上的通氣孔直徑為2.5?5mm。
【專利摘要】本實用新型公開了一種立式纏繞管式反應器，由殼體、纏繞換熱管組、中心筒、封頭、匯集管、支座、吊耳等部分組成，創造性的將列管式換熱管束改為纏繞管式換熱管束，創造性的實現催化劑裝填在殼體中，由纏繞管束提供反應所需熱量交換，有利于催化劑的裝填更換，較固定列管式反應器的操作更加靈活，適應性更強，通過纏繞式換熱管束提供熱量交換，管內采用液態或氣態介質使其流動性更強，且結構緊湊，換熱效率更高，有利于降低成本，節省材料，增加維修操作便利性，單位生產成本更低。
【IPC分類】B01J8/06, C07C31/20, C07C29/149
【公開號】CN204952860
【申請號】CN201520330563
【發明人】李明凱, 李俊松, 郝文生, 阮黎祥
【申請人】武漢東海石化重型裝備有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年5月20日