列管式三段床层反应系统技术方案

本发明专利技术涉及一种列管式三段床层反应系统，所述系统包括氧化反应器，反应器壳程由四块管板依次分为三段，包括第一床层、第二床层和第三床层；四块管板依次为第一管板、第二管板、第三管板和第四管板，第一管板和第二管板之间为第一床层，第二管板和第三管板之间为第二床层，第三管板和第四管板之间为第三床层。本发明专利技术的反应系统，可实现对整根反应管各床层温度的分段调控，为新型化工工艺的催化剂提供了完美反应环境，有效降低由于温度调控不准导致的各种副反应的发生，提高产品收率；反应系统化工工艺流程更短，有效降低了物料在流动过程中的能量损耗。

【技术实现步骤摘要】
列管式三段床层反应系统
本专利技术涉及化工设备
，具体涉及一种列管式三段床层反应系统。
技术介绍
列管式固定床反应系统广泛应用于各种化工生产中，按照壳程分段数量有单床层和双床层。代表性的如一床层的苯酐、顺酐反应系统，双床层丙烯醛、甲甲酯反应系统。随着科学技术的发展，某些化工反应要求对温度的控制十分严格，现有单床层和双床层反应系统，必须将多个反应器串联成反应器组来使用。所用设备数量多，占地空间大，中间能量损耗严重。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种列管式三段床层反应系统，克服现有单床层和双床层反应系统的技术缺陷，结构更合理、移热更均匀、能耗更低。本专利技术所采用的技术方案为：列管式三段床层反应系统，其特征在于：所述系统包括氧化反应器，反应器壳程由四块管板依次分为三段，包括第一床层、第二床层和第三床层；四块管板依次为第一管板、第二管板、第三管板和第四管板，第一管板和第二管板之间为第一床层，第二管板和第三管板之间为第二床层，第三管板和第四管板之间为第三床层。氧化反应器上下两端具有气体入口和气体出口，上进下出，或下进上出。每层床层均包括上环道和下环道。每层床层的上环道和下环道之间均连有各自的电加热器。每层床层的上环道和下环道之间还均连有各自的熔盐泵，熔盐泵接入调节阀再接入熔盐冷却器，之后返回形成各层的熔盐换热回路。所述系统还包括熔盐储罐，熔盐储罐通过熔盐液下泵接入第一床层的熔盐换热回路，第一床层、第二床层和第三床层的熔盐泵均接回熔盐储罐。对于放热反应，系统正常运行时，熔盐由各床层的熔盐泵打入调节阀，之后流入熔盐冷却器，熔盐在熔盐冷却器内换热、降温后回到熔盐泵；系统开停车时，电加热器用于维持熔盐温度，使之不会低温凝固，系统正常运行时，电加热器出于关闭状态。对于吸热反应，系统正常运行时，反应所需的热量由电加热器提供，熔盐由熔盐泵打入熔盐环道，经过电加热器将温度提升至设定值，通过调整电加热器的功率，维持反应所需的最佳温度环境。本专利技术具有以下优点：1.本专利技术的反应系统，实现了对整根反应管各床层温度的分段调控，为新型化工工艺的催化剂提供了完美反应环境，有效降低由于温度调控不准导致的各种副反应的发生，提高产品收率。2.本专利技术反应系统减少了设备数量以及相关连接管道，节约占地空间，降低了用户设备投资成本。3.本专利技术反应系统化工工艺流程更短，有效降低了物料在流动过程中的能量损耗。附图说明图1为本专利技术结构图。图中标识为：氧化反应器1，第一床层熔盐泵2，第一床层调节阀3，第一床层熔盐冷却器4，第一床层电加热器5，第二床层熔盐泵6，第二床层调节阀7，第二床层熔盐冷却器8，第三床层熔盐泵9，第三床层调节阀10，第三床层熔盐冷却器11，第三床层电加热器12，第二床层电加热器13，熔盐储罐14，熔盐液下泵15，第一床层S1，第二床层S2，第三床层S3，第一管板P1，第二管板P2，第三管板P3，第四管板P4。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细的说明。本专利技术涉及一种列管式三段床层反应系统，所述系统包括氧化反应器1，为列管式固定床反应器，反应器壳程由四块管板依次分为三段，包括第一床层S1、第二床层S2和第三床层S3；四块管板依次为第一管板P1、第二管板P2、第三管板P3和第四管板P4，第一管板P1和第二管板P2之间为第一床层S1，第二管板P2和第三管板P3之间为第二床层S2，第三管板P3和第四管板P4之间为第三床层S3。氧化反应器1上下两端具有气体入口和气体出口，上进下出，或下进上出。每层床层均包括上环道和下环道。每层床层的上环道和下环道之间均连有各自的电加热器。每层床层的上环道和下环道之间还均连有各自的熔盐泵，熔盐泵接入调节阀再接入熔盐冷却器，之后返回形成各层的熔盐换热回路。所述系统还包括熔盐储罐14，熔盐储罐14通过熔盐液下泵15接入第一床层S1的熔盐换热回路，第一床层S1、第二床层S2和第三床层S3的熔盐泵均接回熔盐储罐14。放热反应时，熔盐由各床层的熔盐泵打入调节阀，之后流入熔盐冷却器，熔盐在熔盐冷却器内换热后回到熔盐泵。吸热反应时，熔盐由熔盐泵打入调节阀进入电加热器吸收外界热量。对于放热反应，系统正常运行时，熔盐由各床层的熔盐泵打入调节阀，之后流入熔盐冷却器，熔盐在熔盐冷却器内换热、降温后回到熔盐泵。系统开停车时，电加热器用于维持熔盐温度，使之不会低温凝固，系统正常运行时，电加热器出于关闭状态。对于吸热反应，系统不需要设置熔盐调节阀和熔盐冷却器。系统正常运行时，反应所需的热量由电加热器提供，熔盐由熔盐泵打入熔盐环道，经过电加热器将温度提升至设定值，通过调整电加热器的功率，维持反应所需的最佳温度环境。参见附图对本专利技术进行进一步详细说明：系统开车时，将预热空气由气体入口打入反应器，待系统达到合适温度。通过熔盐罐14内的熔盐液下泵15将熔盐泵入反应系统。反应物料气体由气体入口进入反应器，顺次经过三段反应床层，熔盐换热循环分为三段，进行相关化学反应，生成反应热量；气体在反应管流动过程中与各床层反应管外侧的熔盐进行热量交换，然后由气体出口接管导入后续工段。气体流动方向根据具体生产工艺，可上进下出，也可下进上出。一部分熔盐由熔盐泵打入反应器各床层熔盐下环道，与反应气体充分换热后，由各床层熔盐上环道返回熔盐泵，完成一个循环。当生产工艺为放热反应时，熔盐由各床层熔盐泵打入调节阀，之后流入熔盐冷却器，熔盐与熔盐冷却器内的水、水蒸气换热后返回熔盐通道，最后回到熔盐泵，完成一个循环。当生产工艺为吸热反应时，熔盐由熔盐泵打入调节阀进入电加热器吸收外界热量。通过各床层调节阀调整流入熔盐冷却器或者电加热器的流量，以调整的各床层的盐浴温度。各个床层的电加热器和熔盐冷却器可根据具体的化工生产工艺来设置。当生产工艺为放热反应时，取消系统中的电加热器；当生产工艺为吸热反应时，取消系统中的熔盐冷却器。通过三套熔盐调节阀，来分别控制各个床层的盐浴温度，调节灵活互不干扰。系统停车检修时，熔盐由各个挂接设备的排放口集中放回熔盐储罐14。所有熔盐管线保温且进行蒸汽伴热，做好隔热措施。本专利技术反应系统将整根反应管划分成三段床层，每一段床层的盐浴温度可以准确调控，良好匹配新型化工催化剂，为其生产工艺提供完美的反应环境。本专利技术的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本专利技术说明书而对本专利技术技术方案采取的任何等效的变换，均为本专利技术的权利要求所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.列管式三段床层反应系统，其特征在于：/n所述系统包括氧化反应器（1），反应器壳程由四块管板依次分为三段，包括第一床层（S1）、第二床层（S2）和第三床层（S3）；/n四块管板依次为第一管板（P1）、第二管板（P2）、第三管板（P3）和第四管板（P4），第一管板（P1）和第二管板（P2）之间为第一床层（S1），第二管板（P2）和第三管板（P3）之间为第二床层（S2），第三管板（P3）和第四管板（P4）之间为第三床层（S3）。/n

【技术特征摘要】
1.列管式三段床层反应系统，其特征在于：
所述系统包括氧化反应器（1），反应器壳程由四块管板依次分为三段，包括第一床层（S1）、第二床层（S2）和第三床层（S3）；
四块管板依次为第一管板（P1）、第二管板（P2）、第三管板（P3）和第四管板（P4），第一管板（P1）和第二管板（P2）之间为第一床层（S1），第二管板（P2）和第三管板（P3）之间为第二床层（S2），第三管板（P3）和第四管板（P4）之间为第三床层（S3）。


2.根据权利要求1所述的列管式三段床层反应系统，其特征在于：
氧化反应器（1）上下两端具有气体入口和气体出口，上进下出，或下进上出。


3.根据权利要求2所述的列管式三段床层反应系统，其特征在于：
每层床层均包括上环道和下环道。


4.根据权利要求3所述的列管式三段床层反应系统，其特征在于：
每层床层的上环道和下环道之间均连有各自的电加热器。


5.根据权利要求4所述的列管式三段床层反应系统，其特征在于：
每层床层...

【专利技术属性】
技术研发人员：邰向阳，杨鹏，付林，李然，王英丽，李冰，车怀智，董军涛，
申请(专利权)人：西安航天华威化工生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61