一种冷热集成式固定床反应器制造技术

一种冷热集成式固定床反应器，属于化工反应器技术领域。它包括反应器本体、第一热载体系统和第二热载体系统，所述反应器本体包括管程和壳程，所述管程为列管式催化剂固定床，包括若干组列管；所述壳程分为反应段和冷却段，所述壳程的反应段和冷却段分别与第一热载体系统和第二热载体系统相连接形成反应段热载体密闭循环系统和冷却段热载体密闭循环系统。本发明专利技术通过设置的热载体密闭循环系统，在反应热比较大的情况下，能够保证原料预热、热媒循环、中间冷却、出料冷却、反应器床层调温等功能；本装置采用集成式组合安装，有利于节省反应系统空间、节省壳程热媒外送能耗、减少热媒外送热损失、能够充分回收反应产生的热量，降低热损失。

【技术实现步骤摘要】
一种冷热集成式固定床反应器
本专利技术属于化工反应器
，具体涉及一种冷热集成式固定床反应器。
技术介绍
对化学工程来说，反应器的设计历来是一项技术复杂且十分关键的工作；性能优良的反应器对化工产业往往能起到事半功倍的效果。对具有明显热效应的管式反应来说，如何维持反应器的温度往往是一项十分棘手的工作，在这种情况下一般是采用固定床列管式反应器。通常是在列管式反应器壳程充有热媒，通过外部的泵及外部换热器将反应需要或放出的热量进行补充或移除，这种方式一般用于吸热或放热相对小的反应器，且外部配套泵及换热器需占用较大空间，热媒外送距离长热损失较大，热利用率较低，对于热效应较大的反应器采取这种形式会相当复杂且并不适用。因此在反应热比较大的情况下，如何高效维持反应器床层温度成为化学工程领域迫切需要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种在反应热比较大的情况下，能够实现加热或冷却功能的集成式列管式固定床反应器，利用该反应器，可以对反应器床层进行升温或降温，以达到维持反应温度、确保反应顺利进行的目的。本专利技术提供如下技术方案：一种冷热集成式固定床反应器，其特征在于包括反应器本体、第一热载体系统和第二热载体系统，所述反应器本体包括管程和壳程，所述管程为列管式催化剂固定床，包括若干组列管；所述壳程分为反应段和冷却段，所述壳程的反应段和冷却段分别与第一热载体系统和第二热载体系统相连接形成反应段热载体密闭循环系统和冷却段热载体密闭循环系统。所述的一种冷热集成式固定床反应器，其特征在于所述壳程内充填有传热热媒，传热热媒为导热油或熔盐中的一种。所述的一种冷热集成式固定床反应器，其特征在于所述管程列管内填充有催化剂，反应原料通过列管内的催化剂床层后转化为反应产物。所述的一种冷热集成式固定床反应器，其特征在于所述第一热载体系统包括反应段加热器、若干台反应段轴流泵、反应段冷却器和反应段调节阀，所述反应段轴流泵和反应段加热器的进出口与反应器本体反应段的壳体直接连接，所述反应段冷却器的进出口通过反应段调节阀与反应器本体反应段壳体相连接。所述的一种冷热集成式固定床反应器，其特征在于所述若干台反应段轴流泵沿着反应器本体外侧筒体均匀布置。所述的一种冷热集成式固定床反应器，其特征在于所述第二热载体系统包括冷却段加热器、冷却段轴流泵、冷却段冷却器和冷却段调节阀，所述冷却段加热器进口与反应器本体冷却段相连接，冷却段加热器出口与冷却段轴流泵进口相连接，冷却段轴流泵中段出口与冷却段冷却器进口相连接，冷却段轴流泵尾端出口与反应器本体相连接，形成密闭循环，所述冷却段冷却器通过冷却段调节阀连通冷却段轴流泵。所述的一种冷热集成式固定床反应器，其特征在于所述反应段冷却器和冷却段冷却器内均设有冷却器列管，冷却器列管内走冷媒，所述冷媒为锅炉水。所述的一种冷热集成式固定床反应器，其特征在于所述第一热载体系统中的反应段加热器、反应段轴流泵、反应段冷却器、反应段调节阀和第二热载体系统中的冷却段加热器、冷却段轴流泵、冷却段冷却器、冷却段调节阀均沿着反应器本体的本体呈圆周排布,以确保反应器断面温度满足需要。通过采用上述技术，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1）本专利技术通过设置的反应段热载体密闭循环系统和冷却段热载体密闭循环系统，通过两组循环系统实现热媒和冷媒的热传递循环，在反应热比较大的情况下，能够保证实现原料预热、热媒循环、中间冷却、出料冷却、反应器床层调温等功能；2）本专利技术整个装置采用集成式组合安装，有利于节省反应系统空间，节省壳程热媒外送能耗，减少热媒外送热损失，能够充分回收反应产生的热量；且由于没有热媒外送，热媒外送管系柔性问题彻底解决，热损失也降到最低。附图说明图1为本专利技术的反应器集成原理图；图2为本专利技术的反应器集成安装平面图。图中：R1001、反应器本体；E1001、反应段加热器；E1002、反应段冷却器；E1003、冷却段加热器；E1004、冷却段冷却器；P1001、反应段轴流泵；P1002、冷却段轴流泵；HV1001、反应段调节阀；HV1002、冷却段调节阀。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。相反，本专利技术涵盖任何由权利要求定义的在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本专利技术有更好的了解，在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。请参阅图1-2，一种冷热集成式固定床反应器，包括反应器本体R1001、第一热载体系统和第二热载体系统，所述反应器本体R1001包括管程和壳程，所述管程为列管式催化剂固定床，包括若干组列管；所述壳程分为反应段和冷却段，所述壳程的反应段和冷却段分别与第一热载体系统和第二热载体系统相连接形成反应段热载体密闭循环系统和冷却段热载体密闭循环系统。其中，壳程内充填有传热热媒，传热热媒为导热油或熔盐中的一种；管程列管内填充有催化剂，反应原料通过列管内的催化剂床层后转化为反应产物。所述第一热载体系统包括反应段加热器E1001、若干台反应段轴流泵P1001、反应段冷却器E1002和反应段调节阀HV1001。所述反应段加热器E1001主要用于反应器反应段开工初期加热升温，该加热器根据反应温度需要可以用电或其他温度更高的热媒作为热源；该加热器通过热媒进出接口连接到反应器反应段壳体上；反应段轴流泵P1001的数量至少为一台，应均匀排布在反应器本体R1001外侧筒体四周，主要用于对反应段壳体热媒提供循环流动动力，该轴流泵通过热媒进出接口连接到反应器壳体上；反应段冷却器E1002内设有冷却器列管，冷却器列管内走冷媒，该冷却器主要用于对反应器反应段降温，以保持对放热反应器反应温度的稳定控制，该冷却器的冷媒可根据反应温度需要确定，对于强放热反应器，一般用作锅炉水蒸汽发生器；该冷却器通过热媒进出接口连接到反应器壳体上；反应段调节阀HV1001主要用于对放热反应器反应温度的稳定控制，通过控制进入冷却器的热媒量来达到对反应段温度的控制。所述第二热载体系统包括冷却段加热器E1003、冷却段轴流泵P1002、冷却段冷却器E1004和冷却段调节阀HV1002。所述冷却段加热器E1003用于对反应器冷却段开工初期加热升温，该加热器根据反应温度需要可以用电或其他温度更高的热媒作为热源；该加热器进口连接到反应器冷却段壳体上，出口连接到冷却段轴流泵入口；冷却段轴流泵P1002主要用于对冷却段壳体热媒提供循环流动动力，该轴流泵进口连接到冷却段加热器出口上，出口连接到反应器冷却段壳体上，使壳程冷却段热媒建立循环；冷却段冷却器E1004内设有冷却器列管，冷却器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷热集成式固定床反应器，其特征在于包括反应器本体（R1001）、第一热载体系统和第二热载体系统，所述反应器本体（R1001）包括管程和壳程，所述管程为列管式催化剂固定床，包括若干组列管；所述壳程分为反应段和冷却段，所述壳程的反应段和冷却段分别与第一热载体系统和第二热载体系统相连接形成反应段热载体密闭循环系统和冷却段热载体密闭循环系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷热集成式固定床反应器，其特征在于包括反应器本体（R1001）、第一热载体系统和第二热载体系统，所述反应器本体（R1001）包括管程和壳程，所述管程为列管式催化剂固定床，包括若干组列管；所述壳程分为反应段和冷却段，所述壳程的反应段和冷却段分别与第一热载体系统和第二热载体系统相连接形成反应段热载体密闭循环系统和冷却段热载体密闭循环系统。


2.根据权利要求1所述的一种冷热集成式固定床反应器，其特征在于所述壳程内充填有传热热媒，传热热媒为导热油或熔盐中的一种。


3.根据权利要求1所述的一种冷热集成式固定床反应器，其特征在于所述管程列管内填充有催化剂，反应原料通过列管内的催化剂床层后转化为反应产物。


4.根据权利要求1所述的一种冷热集成式固定床反应器，其特征在于所述第一热载体系统包括反应段加热器（E1001）、若干台反应段轴流泵（P1001）、反应段冷却器（E1002）和反应段调节阀（HV1001），所述反应段轴流泵（P1001）和反应段加热器（E1001）的进出口与反应器本体（R1001）反应段的壳体直接连接，所述反应段冷却器（E1002）的进出口通过反应段调节阀（HV1001）与反应器本体（R1001）反应段壳体相连接。


5.根据权利要求1所述的一种冷热集成式固定床反应器，其特征在于所述若干台反应段轴流泵（P1001）沿着反应器本体（R1001）外侧筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：金晖，黄林兵，
申请(专利权)人：浙江省天正设计工程有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33