径向转轴向加氢反应器制造技术

本申请提出了一种径向转轴向加氢反应器，其包括壳体，在壳体内设置有支撑组件，该支撑组件将壳体的内腔分为径向段与轴向段，合成气进口管连通径向段，合成气出口管连通轴向段，在支撑组件上设置有连通径向段与轴向段的气流通道；在轴向段内设置有触媒支撑板和蛇形管；在蛇形管之间装填有触媒，该触媒堆放在触媒支撑板上，在触媒支撑板上开设有沿上下方向贯穿触媒支撑板的通气孔。在本实用新型专利技术中，同样在同一反应器内设置了径向段与轴向段两个反应段，在轴向段内，设置了蛇形管，用于作为换热管，利用该蛇形管来控制轴向段的反应温度，以使反应能够在设定的温度内进行，以避免飞温现象的产生。

Radial rotating axial hydrogenation reactor

【技术实现步骤摘要】
径向转轴向加氢反应器
本技术具体涉及一种径向转轴向加氢反应器。
技术介绍
乙二醇加氢反应器作为制备乙二醇的一个关键设备，由于加氢反应对温度较为敏感，因此加氢反应器一般采用列管反应器，采用水作为冷却介质，为控制反应的进行速度，反应器的触媒床层均采用径向床层，但是单纯地采用径向床层限制了原料转化率的提高，为了提高原料的转换率，一般采用将两个反应器串联使用，这增大了设备购置及安装的费用。为解决该问题，人们在同一反应器内设备了径向段和轴向段，依反应流程，将轴向段设置在径向段之后，原料气在径向段已完成了大部分的反应，轴向段的作用主要是为了提高反应效率，但在运行过程中，发现在轴向段经常出现飞温现象，不但影响反应效率，增大了副反应的发生，且易于形成结焦现象。
技术实现思路
为了提高原料在单体反应器中的转化率，本申请提出了一种径向转轴向加氢反应器，具体的技术方案如下：径向转轴向加氢反应器，其包括壳体，在壳体内设置有支撑组件，在壳体的顶部安装有合成气进口管，在壳体的底部安装有合成气出口管，该支撑组件将壳体的内腔分为径向段与轴向段，径向段位于轴向段的上方；合成气进口管连通径向段，合成气出口管连通轴向段，在支撑组件上设置有连通径向段与轴向段的气流通道；在径向段内设置有径向反应组件；在轴向段内设置有触媒支撑板和若干根蛇形管，该每一蛇形管的一端均连接有一伸出壳体的轴向段进水管，每一蛇形管的另一端均连接有一伸出壳体的轴向段出水管；在蛇形管之间装填有触媒，该触媒堆放在触媒支撑板上，在触媒支撑板上开设有沿上下方向贯穿触媒支撑板的通气孔。在本技术中，同样在同一反应器内设置了径向段与轴向段两个反应段，其中径向段位于轴向段的上方，由于合成气进口管设置在壳体的顶部，合成气出口管设置在壳体的底部，依反应流程，轴向段设置在径向段的后道。在轴向段内，设置了蛇形管，用于作为换热管，利用该蛇形管来控制轴向段的反应温度，以使反应能够在设定的温度内进行，以避免飞温现象的产生。同时利用该蛇形管还可以作为开车升温管用，以在开车时，利用该蛇形管对轴向段进行升温，以使反应温度尽快达到设定温度，缩短开车调整时间。具体地，在轴向段所对应的壳体上设置有一人孔；每一蛇形管均包括若干根首尾连接的水平管段；相邻的两个水平管段之间采用U形管连接。进一步，每一蛇形管中的若干根水平管段沿竖直方向均匀布置，在每一蛇形管的下端均连接有一立管，该立管向下伸出触媒支撑板后连通轴向段进水管。在该设计下，蛇形管的主要部分均为水平管段，利用相邻两个水平管段之间的U形管可以有效地消除蛇形管由于温度变化而产生的伸缩量。采用水平管段，还有利于蛇形管的安装以及对现有设备进行改造。对现有设备改造时，为减少工作量，并减少对设备的破坏，一般是最大限度地保留无需更换的部件，且不进行拆除和二次安装，因此在对现有设备进行改造时，可以通过该人孔将蛇形管安装到轴向段内。进一步，在轴向段内设置有一沿竖直方向延伸的反应筒，该反应筒呈上下开口的筒状，该反应筒的下端支撑在触媒支撑板上，所述若干根蛇形管布置在该反应筒中，在反应筒与外壳之间设置有隔离板；该反应筒与壳体之间具有间隙；在该反应筒的筒壁上不设置用于连通反应筒内外的通孔；在轴向段内，仅在反应筒中堆放有触媒；隔离板与触媒支撑板将轴向段分割为轴向反应腔和排气腔，轴向反应腔位于排气腔的上侧，合成气出口管连通该排气腔；沿竖直方向观察，仅在反应筒所圈围的触媒支撑板上开设有通气孔。设置反应筒后，原料气在轴向段的反应主要集中在反应筒内，由于在反应筒外没有触媒，因此在反应筒外的反应极少。在反应筒与壳体之间具有间隙，并在该间隙内充满从径向段流出的已完成部分反应的原料气。设置上述间隙后，可以使原料气与外壳之间形成一隔离层，避免反应过程中的原料气直接与外壳接触，导致反应温度的不均匀，使轴向段内的反应温度较为均匀。为限制蛇形管的移动，避免蛇形管由于热胀冷缩而导致相邻的蛇形管之间发生触碰，影响该区域的反应温度，在反应筒中安装有支撑架，在该支撑架上安装有管托，蛇形管的水平管段活动地支撑在该管托上，该管托位于水平管段的中间部。或者，在反应筒中安装有支撑架，在该支撑架上安装有套管，蛇形管的水平管段活动地内套在该套管内，该套管位于水平管段的中间部，并能够沿水平方向移动。进一步，在竖直方向上，隔离板与触媒支撑板位于同一高度；或隔离板的高度低于触媒支撑板的高度。上述设计可以使反应筒外充满原料气，有利于使轴向段形成一温度均匀的反应空间。为便于安装，沿竖直方向观察，若干根蛇形管至少分为两列，每列中的蛇形管平行设置；对应于每列蛇形管均设置有一进水支管和一出水支管，该进水支管连通轴向段进水管，该出水支管连通轴向段出水管。进一步，该径向反应组件包括布气筒，该布气筒呈上下开口的筒状，在布气筒内安装有进气筒，该进气筒沿壳体的轴向布置在壳体的中心位置，进气筒的上端向上延伸并连通合成气进口管；在布气筒内，环绕进气筒设置有至少三个换热组件，每个换热组件包括一上内封头、一下内封头、焊接在上内封头上的上管板，焊接在下内封头上的下管板、以及两端分别连接上管板和下管板的若干根换热管；每一上内封头均经出水管连通壳体的外部，每一下内封头均经进水管连通壳体的外部；布气筒的下端固定连接支撑组件上，在布气筒与壳体之间形成有环隙，该气流通道连通环隙与轴向段；在布气筒上开设有连通布气筒内外的透气孔，在进气筒上开设有连通进气筒内外的进气孔，布气筒与进气筒之间的空间形成径向触媒腔，在径向触媒腔内装填有触媒。进一步，所述支撑组件包括支撑环、过气筒和触媒底板；所述支撑环呈环状，支撑环的外侧面固定连接在壳体的内侧面上，所述过气筒呈筒状，过气筒的下端连接在支撑环的内侧边缘；所述触媒底板密封安装在过气筒的上端；在过气筒上开设有所述气流通道。该径向段内，原料气从进气筒进入到布气筒内进行反应，然后穿过布气筒进入到环隙内，经环隙及气流通道后进入到轴向段内。该设计充分地利用了现有设计，可减少设备的调试过程。附图说明图1是本技术的一种实施例的结构示意图。图2是图1中C-C向的俯视放大图。图3是图1中A部分的放大图。图4是图1中B部分的放大图。图5是图4中D部分的放大图。图6是图5中E部分的放大图。具体实施方式请参阅图1，一种径向转轴向加氢反应器，其包括壳体10，壳体10包括筒体12、焊接在筒体12顶端的上封头11以及焊接在筒体12底端的下封头13，在上封头11上安装有合成气进口管14，在下封头上安装有合成气出口管15。在壳体10内安装有支撑组件40，在壳体10内安装有支撑组件40，该支撑组件40将壳体分为径向段101与轴向段102，径向段101位于轴向段102的上方。请同时参阅图2，在本实施例中，支撑组件40包括支撑环41、过气筒42和触媒底板46。支撑环41呈环状，支撑环41的外侧面固定连接在筒体1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.径向转轴向加氢反应器，其特征在于，包括壳体，在壳体内设置有支撑组件，在壳体的顶部安装有合成气进口管，在壳体的底部安装有合成气出口管，该支撑组件将壳体的内腔分为径向段与轴向段，径向段位于轴向段的上方；/n合成气进口管连通径向段，合成气出口管连通轴向段，在支撑组件上设置有连通径向段与轴向段的气流通道；/n在径向段内设置有径向反应组件；/n在轴向段内设置有触媒支撑板和若干根蛇形管，该每一蛇形管的一端均连接有一伸出壳体的轴向段进水管，每一蛇形管的另一端均连接有一伸出壳体的轴向段出水管；/n在蛇形管之间装填有触媒，该触媒堆放在触媒支撑板上，在触媒支撑板上开设有沿上下方向贯穿触媒支撑板的通气孔。/n

【技术特征摘要】
1.径向转轴向加氢反应器，其特征在于，包括壳体，在壳体内设置有支撑组件，在壳体的顶部安装有合成气进口管，在壳体的底部安装有合成气出口管，该支撑组件将壳体的内腔分为径向段与轴向段，径向段位于轴向段的上方；
合成气进口管连通径向段，合成气出口管连通轴向段，在支撑组件上设置有连通径向段与轴向段的气流通道；
在径向段内设置有径向反应组件；
在轴向段内设置有触媒支撑板和若干根蛇形管，该每一蛇形管的一端均连接有一伸出壳体的轴向段进水管，每一蛇形管的另一端均连接有一伸出壳体的轴向段出水管；
在蛇形管之间装填有触媒，该触媒堆放在触媒支撑板上，在触媒支撑板上开设有沿上下方向贯穿触媒支撑板的通气孔。


2.根据权利要求1所述的径向转轴向加氢反应器，其特征在于，在轴向段所对应的壳体上设置有一人孔；
每一蛇形管均包括若干根首尾连接的水平管段；相邻的两个水平管段之间采用U形管连接。


3.根据权利要求2所述的径向转轴向加氢反应器，其特征在于，
每一蛇形管中的若干根水平管段沿竖直方向均匀布置，在每一蛇形管的下端均连接有一立管，该立管向下伸出触媒支撑板后连通轴向段进水管。


4.根据权利要求2所述的径向转轴向加氢反应器，其特征在于，在轴向段内设置有一沿竖直方向延伸的反应筒，该反应筒呈上下开口的筒状，该反应筒的下端支撑在触媒支撑板上，所述若干根蛇形管布置在该反应筒中，在反应筒与外壳之间设置有隔离板；该反应筒与壳体之间具有间隙；
在该反应筒的筒壁上不设置用于连通反应筒内外的通孔；在轴向段内，仅在反应筒中堆放有触媒；
隔离板与触媒支撑板将轴向段分割为轴向反应腔和排气腔，轴向反应腔位于排气腔的上侧，合成气出口管连通该排气腔；沿竖直方向观察，仅在反应筒所圈围的触媒支撑板上开设有通气孔。


5.根据权利要求4所述的径向转轴向加氢反应器，其特征在于，在反应筒中安装有支撑架，在该支撑架上安装有管托，蛇形管的水平管段活动地支撑在该管托上...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢健，王雪林，王智，
申请(专利权)人：南京聚拓化工科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32