一种可拆卸式交错缠绕管式煤制乙二醇反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可拆卸式交错缠绕管式煤制乙二醇反应器，将列管式换热管束改为缠绕管式换热管组，创造性的实现催化剂装填在壳体中，由缠绕管式换热管组提供反应所需热量交换，有利于催化剂的装填与更换，较固定列管式反应器的操作更加灵活，适应性更强，通过缠绕管式换热管组提供热量交换，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。缠绕管式换热管组因采用汇集管替代了管板结构，故其支撑由原来的焊接结构改为紧固件与壳体预焊件连接支撑，突现了结构上的可拆卸，同时将传统平面管束异形垫条改为曲面形式的异形垫条，使壳程内的气相流场更均匀。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于精细化工设备
，具体涉及一种可拆卸式交错缠绕管式煤制乙二醇反应器。
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(MTO)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CO和H2，其中CO生产苯酸酯后与H2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CO和H2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，本技术提供一种可拆卸式交错缠绕管式煤制乙二醇反应器，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CO和H2的混合反应器，直接合成乙二醇的工艺技术。本技术具体是通过以下技术方案来实现的：一种可拆卸式交错缠绕管式煤制乙二醇反应器，至少包括封头、壳体、缠绕式换热管组、中心筒、环状管和曲面异形垫片，所述壳体的上部和下部均设有封头，所述壳体的内部中心设有中心筒，所述中心筒是由若干层环状且呈曲面条状结构的曲面异形垫片组合焊接而成的网式结构；所述壳体内部上下两端分别设置环状管，所述环状管上均匀设置开孔，所述缠绕式换热管组的换热管与中心筒呈不同角度且分层地缠绕在中心筒上；所述缠绕式换热管组的首末两管端分别连接至两根环状管上；在壳体内部的下端的环状管上设置有锅炉水进口，在壳体内部的下端的环状管上设置有锅炉水出口，上部和下部均的封头上分别设有进料口、出料口，下部的封头内安装有汇集管，在汇集管上均匀分布有通气孔。优选地，上部的封头上设有第一测量口和第二测量口。优选地，所述壳体的外侧的中部设置有支座，在壳体的外侧上部设置有吊耳。优选地，所述缠绕式换热管组的换热管管端与环状管上的按夹角15°～75°规则交错周向的管嘴通过双向活接头连接。优选地，所述环状管上的开孔的内径与缠绕式换热管组的换热管外径相等。优选地，在壳体内部的下端的环状管下方设置有支撑支架，所述缠绕式换热管组与支撑支架是通过紧固件连接的，支撑支架与壳体以焊接形式连接。优选地，所述缠绕式换热管组上的换热管在曲面异型垫片的作用下，截面呈交错状分布。本技术产生的有益效果为：(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)缠绕式换热管组将传统列管式改为缠绕管式结构，不使用管板，通过支撑支架与壳体连接，可以实现将换热管组整体拆卸出壳体；(3)换热管端头与环状管的连接通过双向活接头连接，可实现换热管与环状管的拆卸，增加了可维修性，降低维修成本；(4)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；(5)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；(6)由于换热管的分布通过曲面异形垫条固定，呈交错状，使壳体内的气相流场更均匀，换热更充分。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的结构示意图。图2为本技术中缠绕换热管组、支撑支架和壳体的连接结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1～2所示一种可拆卸式交错缠绕管式煤制乙二醇反应器，至少包括封头1、壳体2、缠绕式换热管组3、中心筒8、环状管9和曲面异形垫片10，所述壳体2的上部和下部均设有封头1，所述壳体2的内部中心设有中心筒8，所述中心筒8是由若干层环状且呈曲面条状结构的曲面异形垫片10组合焊接而成的网式结构；所述壳体2内部上下两端分别设置环状管9，所述环状管9上均匀设置开孔，所述缠绕式换热管组3的换热管与中心筒8呈不同角度且分层地缠绕在中心筒8上；所述缠绕式换热管组3的首末两管端分别连接至两根环状管9上；在壳体2内部的下端的环状管上设置有锅炉水进口a，在壳体2内部的下端的环状管上设置有锅炉水出口b，上部和下部均的封头1上分别设有进料口d、出料口c，下部的封头内安装有汇集管4，在汇集管4上均匀分布有通气孔。本实施例中上部的封头上设有第一测量口e和第二测量口f，所述壳体2的外侧的中部设置有支座5，在壳体2的外侧上部设置有吊耳6，所述缠绕式换热管组3的换热管管端与环状管9上的按夹角15°～75°规则交错周向的管嘴通过双向活接头连接，所述环状管9上的开孔的内径与缠绕式换热管组3的换热管外径相等；在壳体2内部的下端的环状管下方设置有支撑支架7，所述缠绕式换热管组3与支撑支架7是通过紧固件连接的，支撑支架7与壳体2以焊接形式连接；所述缠绕式换热管组3上的换热管在曲面异型垫片10的作用下，截面呈交错状分布。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。下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可拆卸式交错缠绕管式煤制乙二醇反应器，其特征在于，至少包括封头(1)、壳体(2)、缠绕式换热管组(3)、中心筒(8)、环状管(9)和曲面异形垫片(10)，所述壳体(2)的上部和下部均设有封头(1)，所述壳体(2)的内部中心设有中心筒(8)，所述中心筒(8)是由若干层环状且呈曲面条状结构的曲面异形垫片(10)组合焊接而成的网式结构；所述壳体(2)内部上下两端分别设置环状管(9)，所述环状管(9)上均匀设置开孔，所述缠绕式换热管组(3)的换热管与中心筒(8)呈不同角度且分层地缠绕在中心筒(8)上；所述缠绕式换热管组(3)的首末两管端分别连接至两根环状管(9)上；在壳体(2)内部的下端的环状管上设置有锅炉水进口(a)，在壳体(2)内部的下端的环状管上设置有锅炉水出口(b)，上部和下部均的封头(1)上分别设有进料口(d)、出料口(c)，下部的封头内安装有汇集管(4)，在汇集管(4)上均匀分布有通气孔。

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸式交错缠绕管式煤制乙二醇反应器，其特征在于，至少包括
封头(1)、壳体(2)、缠绕式换热管组(3)、中心筒(8)、环状管(9)和曲面
异形垫片(10)，所述壳体(2)的上部和下部均设有封头(1)，所述壳体(2)
的内部中心设有中心筒(8)，所述中心筒(8)是由若干层环状且呈曲面条状结
构的曲面异形垫片(10)组合焊接而成的网式结构；所述壳体(2)内部上下两
端分别设置环状管(9)，所述环状管(9)上均匀设置开孔，所述缠绕式换热管
组(3)的换热管与中心筒(8)呈不同角度且分层地缠绕在中心筒(8)上；所
述缠绕式换热管组(3)的首末两管端分别连接至两根环状管(9)上；在壳体
(2)内部的下端的环状管上设置有锅炉水进口(a)，在壳体(2)内部的下端
的环状管上设置有锅炉水出口(b)，上部和下部均的封头(1)上分别设有进料
口(d)、出料口(c)，下部的封头内安装有汇集管(4)，在汇集管(4)上均匀
分布有通气孔。
2.如权利要求1所述的一种可拆卸式交错缠绕管式煤制乙二醇反应器，其
特征在于，上部的封头上设有第一测量口(e)和第二测量口(f...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明凯，李俊松，周川，李林新，
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