一种立式缠绕管式反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种立式缠绕管式反应器，由壳体、缠绕换热管组、中心筒、封头、汇集管、支座、吊耳等部分组成，创造性的将列管式换热管束改为缠绕管式换热管束，创造性的实现催化剂装填在壳体中，由缠绕管束提供反应所需热量交换，有利于催化剂的装填更换，较固定列管式反应器的操作更加灵活，适应性更强，通过缠绕式换热管束提供热量交换，管内采用液态或气态介质使其流动性更强，且结构紧凑，换热效率更高，有利于降低成本，节省材料，增加维修操作便利性，单位生产成本更低。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于精细化工设备
，具体是一种工业尾气制乙二醇用立式缠绕管式反应器。
技术介绍
乙二醇是一种重要的化工原料和战略物资，主要用于制造树脂、增塑剂、合成纤维、化妆品和炸药等，并用作溶剂，配制发动机的低凝点冷却液(抗冻剂)等。其主要生产方法有:由环氧乙烷水合、氯乙醇水解，二氯乙烷水解，或由乙烯在催化剂存在下氧化成乙二醇二乙酸酯后水解制得，近年由我国开发的新生产技术主要包含煤气化后，生成合成气经甲醇合成，制烯烃(ΜΤ0)再得到乙烯，经乙烯环氧化，环氧乙烷水合后精制得到乙二醇，该工艺技术为烯烃法，另一种为原料气提纯分离得到C0和H2，其中C0生产苯酸酯后与比加氢反应得到聚酯级乙二醇，该工艺技术为草酸酯法，第三种为原料气制取C0和比的合成气后直接在催化剂存在的条件下直接合成乙二醇。各工艺技术的比较:烯烃法是在传统石油制烯烃环氧化分解制乙二醇工艺技术上结合改造而来，其工艺技术成熟，稳定性高，但其缺点是工艺路线过长，成本投入和生产单位能耗过高，其最终产品的纯度较低。草酸酯法是近年建设较多的装置，其流程短，投资成本较烯烃法节省，使用的为固定列管壳式反应器，主要有加氢反应器，酯化反应器，羰化反应器三类，其缺点是反应器使用数量较多，单台反应器的处理量受限。对催化剂的损耗较高。由于催化剂是装填在列管内的，合成反应气也要通过列管，故反应器列管内的合成反应气流通面积较小，反应收率较低，生产中的换热能量较大。
技术实现思路
针对现有技术的上述不足，本技术提供一种立式缠绕管式反应器，是适用于焦炉尾气、黄磷尾气、合成气、煤气化合成气等工业尾气为原料气，提纯分离制备C0和比的混合反应器，直接合成乙二醇的工艺技术。本技术提供的技术方案是:—种立式缠绕管式反应器，其特征是:在壳体的上部和下部均设有封头，在壳体的内部中心设有中心筒，缠绕式换热管组与中心筒成不同角度分层缠绕在中心筒上，在壳体内部的上部和下部分别设置有一个上面有均匀孔的环状管，缠绕式换热管组的管端分别与两个环状管的上部和下部进行连接，在壳体下部的环状管上设置有锅炉水进口，在壳体上部的环状管上设置有锅炉水出口，在壳体下部的环状管下部设置有内部支架，在上部封头上设置有进料口、第一测量口和第二测量口，在下部封头上设置有出料口，在下部封头的内部安装有汇集管，在汇集管上均匀分布有通气孔，在壳体的外侧中部设置有支座，在壳体的外侧上部设置有吊耳。所述壳体和封头通过紧固件连接。所述中心筒是由环状和条状结构组合焊接而成的笼式结构。所述缠绕式换热管组的管端与环状管上按夹角15°?75°规则交错周向的孔进行焊接。所述环状管上的孔内径与换热管外径一致。所述汇集管上的通气孔直径为2.5?5_。本技术一种立式缠绕管式反应器具有如下优点:1.可将催化剂填装在壳体内，使催化剂装填更加便利，反应器的流通截面积最大化。2.换热管组将传统列管式改为缠绕管式结构，使管组的占用空间更小，换热效率更尚。3.换热管采用整支有缝焊接管，在进行单管涡流检测，水压试验后，进行绕制，其管端焊接在环状管上，便于通过拆卸上下封头进行检修。4.由于缠绕式换热管组在壳体内时处于柔软性悬空状态，有足够消除因受热而产生的热膨胀空间，防止焊接焊缝被拉裂等问题。5.由于换热效率和反应转化率均高于固定列管式反应器，其乙二醇单位生产成本更低。【附图说明】图1是本技术一种立式缠绕管式反应器的整体结构示意图；图2是本技术一种立式缠绕管式反应器中缠绕式换热管组的管端与环状管上不同角度连接的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作进一步说明。本技术所述的一种立式缠绕管式反应器如图1?2所示，其特征是:一种立式缠绕管式反应器，其特征是:在壳体2的上部和下部均设有封头1，在壳体2的内部中心设有中心筒8，缠绕式换热管组3与中心筒8成不同角度分层缠绕在中心筒8上，在壳体2内部的上部和下部分别设置有一个上面有均匀孔的环状管9，缠绕式换热管组3的管端分别与两个环状管9的上部和下部进行连接，在壳体2下部的环状管9上设置有锅炉水进口a，在壳体2上部的环状管9上设置有锅炉水出口 b，在壳体2下部的环状管9下部设置有内部支架7，在上部封头1上设置有进料口 d、第一测量口 e和第二测量口 f，在下部封头1上设置有出料口 c，在下部封头1的内部安装有汇集管4，在汇集管4上均匀分布有通气孔，在壳体2的外侧中部设置有支座5，在壳体2的外侧上部设置有吊耳6。所述壳体2和封头1通过紧固件连接。所述中心筒8是由环状和条状结构组合焊接而成的笼式结构。如图2所示，所述缠绕式换热管组3的管端与环状管9上按夹角15°?75。规则交错周向的孔进行焊接。所述环状管9上的孔内径与换热管外径一致。所述封头1和壳体2通过紧固件连接。所述汇集管4上的通气孔直径为2.5?5mm具体使用时，将上部的封头1卸下，在壳体2内部和缠绕式换热管组3外的空间内装填催化剂，装填完毕后将上部的封头1与壳体2用紧固件连接。下部的封头1内安装汇集管4，汇集管上规则环向开设Φ 2.5_?Φ5_的透气孔，用于收集反应气体引出反应器，防止催化剂的带出。缠绕式换热组3以中心筒为轴心，中心筒由环状和条状结构组合焊接而成的笼式结构，对换热管起支撑和定位作用；换热管根据管内锅炉水对壳体中催化剂和反应气体的热量吸收程度及气化要求，按换热管中心筒中心线的不同角度α分层缠绕在中心筒上，如图2所示。权利要1所述b的特征是，缠绕式换热管组3的换热管管端是与两个环状管分别在管组的上部或下部进行连接。连接时，管端与环状管上按夹角β为15°?75°规则交错周向的孔进行焊接，环状管上的孔内径与换热管外径一致。锅炉水从锅炉水进口 a进入环状管9，然后通过缠绕式换热管组3，进入上方的环状管9后从锅炉水出口 b流出。物料从进料口 d进入反应器在反应器内的催化剂催化下反应后从出料口 c流出反应器。第一测量口 e和第二测量口 f内可以安装各种测量器对反应进行监测。本技术一种立式缠绕管式反应器具有如下优点:1.可将催化剂填装在壳体内，使催化剂装填更加便利，反应器的流通截面积最大化。2.换热管组将传统列管式改为缠绕管式结构，使管组的占用空间更小，换热效率更尚。3.换热管采用整支有缝焊接管，在进行单管涡流检测，水压试验后，进行绕制，其管端焊接在环状管上，便于通过拆卸上下封头进行检修。4.由于缠绕式换热管组在壳体内时处于柔软性悬空状态，有足够消除因受热而产生的热膨胀空间，防止焊接焊缝被拉裂等问题。5.由于换热效率和反应转化率均高于固定列管式反应器，其乙二醇单位生产成本更低。以上所述仅为本技术的具体实施方案的详细描述，并不以此限制本技术，凡在本技术的设计思路上所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。【主权项】1.一种立式缠绕管式反应器，其特征是:在壳体(2)的上部和下部均设有封头(1)，在壳体(2)的内部中心设有中心筒(8)，缠绕式换热管组(3)与中心筒(8)成不同角度分层缠绕在中心筒(8)上，在壳体(2)内部的上部和下部分别设置有一个上面有均匀孔的环状管(9)，缠绕式换热管组(3)的管端分别与两个环状管(9)的上部和下部进行连接，在壳体(2)下部的环状管(9)上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立式缠绕管式反应器，其特征是：在壳体(2)的上部和下部均设有封头(1)，在壳体(2)的内部中心设有中心筒(8)，缠绕式换热管组(3)与中心筒(8)成不同角度分层缠绕在中心筒(8)上，在壳体(2)内部的上部和下部分别设置有一个上面有均匀孔的环状管(9)，缠绕式换热管组(3)的管端分别与两个环状管(9)的上部和下部进行连接，在壳体(2)下部的环状管(9)上设置有锅炉水进口(a)，在壳体(2)上部的环状管(9)上设置有锅炉水出口(b)，在壳体(2)下部的环状管(9)下部设置有内部支架(7)，在上部封头(1)上设置有进料口(d)、第一测量口(e)和第二测量口(f)，在下部封头(1)上设置有出料口(c)，在下部封头(1)的内部安装有汇集管(4)，在汇集管(4)上均匀分布有通气孔，在壳体(2)的外侧中部设置有支座(5)，在壳体(2)的外侧上部设置有吊耳(6)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李明凯，李俊松，郝文生，阮黎祥，
申请(专利权)人：武汉东海石化重型装备有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42