一种高效安全型连续加氢反应设备制造技术

本发明专利技术涉及加氢反应设备技术领域，具体涉及一种高效安全型连续加氢反应设备，包括外箱，所述外箱的内部安装有隔膜泵、换热器、喷射混合器、管式反应器、冷却器、气液分离器和缓冲罐；本发明专利技术的有益效果为：通过在管式反应器的进料口处设置喷射混合器，使用喷射混合器将气液两相反应物充分混合并利用其中的气泡破碎段减小气液两相流中气泡的粒径，增加其比表面面积，提高反应速率，并将固体催化剂以固定床的形式装填于管式反应器内，避免了液相产品与固体催化剂分离的问题，使加氢反应能够满足连续化工艺的要求，相较于间歇反应工艺，该工艺具有更高的生产效率和安全系数，能够满足现代工业对自动化与智能化的要求。工业对自动化与智能化的要求。工业对自动化与智能化的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种高效安全型连续加氢反应设备


[0001]本专利技术涉及加氢反应设备
，具体涉及一种高效安全型连续加氢反应设备。

技术介绍

[0002]加氢反应是氢分子解离并加入到反应物分子中的过程，它广泛地存在于石油炼化、煤化工和精细化工等领域，目前，由于加氢反应自身反应速度较慢的原因，工程上多采用间歇式工艺，该工艺虽然具有操作简单、生产灵活的优势，但其劳动强度大、产品品质不稳定、安全系数较低、生产效率较低且难以实现自动化与智能化。
[0003]随着高效催化剂的不断开发与应用，加氢反应自身的反应速率不再制约其连续化工艺，如何实现加氢反应中气液两相反应物与固体的催化剂三相间的充分混合传质成为了实现加氢反应连续化工艺的关键问题。
[0004]因此，需要一种高效安全型连续加氢反应设备，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，即为了解决现有间歇加氢工艺存在的问题，满足连续化加氢反应工艺的要求，本专利技术提供了一种高效安全型连续加氢反应设备。
[0006]一种高效安全型连续加氢反应设备，包括外箱，所述外箱的内部安装有隔膜泵、换热器、喷射混合器、管式反应器、冷却器、气液分离器和缓冲罐，所述隔膜泵的出料口与所述换热器的进料口相连接，所述换热器的出料口与所述喷射混合器的进料口相连接，所述喷射混合器的出料口与所述管式反应器的进料口相连接，所述管式反应器的出料口与所述冷却器的进料口相连接，所述冷却器的出料口与所述气液分离器的进料口相连接，所述气液分离器与所述缓冲罐相连接；所述喷射混合器的顶端为喷嘴，所述喷嘴的底部连通开设有吸气室，所述吸气室的底部连通开设有混合段，所述混合段的底端连通开设有扩压段，所述扩压段的底端设置有气泡破碎段；所述外箱的内部固定安装有上滑板和下滑板，所述管式反应器滑动于所述上滑板和所述下滑板之间，所述外箱的侧壁上铰接有操作门，所述操作门与所述管式反应器相照应，所述操作门上贯穿滑动安装有门形推杆，所述门形推杆位于所述外箱内的一端铰接有活动弧板；所述隔膜泵的一侧设置有液相反应物入口，所述液相反应物入口远离所述隔膜泵的一端穿过所述外箱的侧壁伸出到所述外箱的外部，所述隔膜泵的出料口通过第一连接管与所述换热器的进料口相连接，所述换热器为壳式换热器，所述第一连接管的出口端与所述换热器的管程流体导通，所述换热器的壳壁上靠近顶端的位置贯穿设置有第一蒸汽入口，所述换热器的壳壁上靠近底端的位置贯穿设置有第一乏气出口；所述换热器的管程出口通过第二连接管与所述喷射混合器内的所述喷嘴的顶端相连接，所述换热器与所述喷射混合器之间的所述第二连接管上设置有单向阀；所述喷嘴的直径由上至下逐渐变小，所述喷嘴需保证液相反应物的流速达到每秒十米，所述混合段的长径比为5
‑
7，所述气泡破碎段由折角为九十度的多层波纹板组成，其长径比为1.25
‑
2，所述
喷射混合器的一侧固定安装有氢气入口，所述氢气入口上设置有所述单向阀，所述氢气入口的出气端与所述吸气室相连通。
[0007]上述一种高效安全型连续加氢反应设备，所述喷射混合器固定安装在所述上滑板的上表面，所述上滑板上贯穿开设有上通孔，所述上通孔与所述喷射混合器的出料口相连通，所述下滑板上贯穿开设有下通孔，所述下通孔与所述上通孔同轴，所述下通孔的底端通过第三连接管与所述冷却器的进料口相连接，所述下通孔与所述冷却器之间的所述第三连接管上也设置有所述单向阀。
[0008]上述一种高效安全型连续加氢反应设备，所述冷却器为壳式换热器，所述第三连接管与所述冷却器的管程流体导通，所述冷却器的壳壁上靠近顶端位置贯穿设置有冷凝水入口，所述冷却器的壳壁上靠近底端的位置贯穿设置有冷凝水出口；所述冷却器的管程出口通过第四连接管与所述气液分离器的内部靠近中间的位置相连接，所述冷却器与所述气液分离器之间的所述第四连接管上也设置有单向阀，所述气液分离器的内部设置有丝网除沫器，所述丝网除沫器位于所述第四连接管出口的上方，所述气液分离器靠近顶端的位置通过第五连接管与所述缓冲罐相连通，所述气液分离器与所述缓冲罐之间的所述第五连接管上也设置有所述单向阀，所述气液分离器的底端设置有液相产品出口，所述液相产品出口上设置有单向阀，所述缓冲罐的顶端设置有氢气出口，所述氢气出口上设置有所述单向阀。
[0009]上述一种高效安全型连续加氢反应设备，所述外箱远离所述操作门的箱壁上靠近底部的位置固定安装有第二蒸汽入口且靠近顶部的位置固定安装有第二乏气出口，所述管式反应器的管壁上靠近顶端和底端的位置均贯穿开设有匹配插孔，所述第二蒸汽入口和所述第二乏气出口分别插设在两个所述匹配插孔内。
[0010]上述一种高效安全型连续加氢反应设备，所述上滑板的下表面和所述下滑板的上表面均开设有滑槽，所述管式反应器的顶端和底端均滑动于所述滑槽内；所述管式反应器的顶壁和底壁内均同轴开设有内缩腔，所述内缩腔的内部滑动安装有弹出管，所述弹出管的外径与所述上通孔和下通孔的直径相等，所述内缩腔的侧边开设有限制滑槽，所述弹出管的外表面固定安装有限制滑块，所述限制滑块滑动于所述限制滑槽内且底部设置有顶出弹簧；所述管式反应器的管壁内靠近顶端和底端的位置均开设有弹簧腔，所述弹簧腔的内部通过复位弹簧滑动安装有挤压杆，所述挤压杆的外端伸出到所述管式反应器的外部，所述弹簧腔的底部靠近外端的位置通过穿绳孔与所述内缩腔相连通，所述穿绳孔的内部滑动安装有拉绳，所述拉绳的两端分别与所述挤压杆和所述弹出管相连接；两个所述内缩腔之间设置有反应管，所述反应管的内部填充有固体催化剂，所述管式反应器的最外层为保温层，所述保温层与所述反应管之间为夹套。
[0011]上述一种高效安全型连续加氢反应设备，所述操作门通过合页，贯穿安装在所述外箱的箱壁上，所述操作门可绕所述合页转动，所述门形推杆位于所述外箱内的两端上均对称安装有两个所述活动弧板，所述门形推杆的内部贯穿安装有拉杆，所述拉杆的外端伸出到所述门形推杆的外部并固定安装有拉环，所述拉环的内端穿过两个所述活动弧板之间并固定安装有斜块，所述斜块的斜边抵接在所述活动弧板的一端，所述门形推杆的内端靠近所述拉杆的两侧设置有两个抵顶弹簧，所述抵顶弹簧抵顶在所述活动弧板的外表面。
[0012]上述一种高效安全型连续加氢反应设备，所述门形推杆的竖直部分靠近中间的位
置贯穿转动安装有扭动轴，所述扭动轴的外端固定安装有扭板，所述扭动轴的内端同轴固定安装有锁板，所述扭动轴的外表面同轴固定安装有限制盘，所述限制盘位于所述门形推杆内；所述操作门的内部开设有转动腔，所述转动腔通过穿孔与外部相连通。
[0013]本专利技术的有益效果为：1、本专利技术，通过在管式反应器的进料口处设置喷射混合器，使用喷射混合器将气液两相反应物充分混合并利用其中的气泡破碎段减小气液两相流中气泡的粒径，增加其比表面面积，提高反应速率，并将固体催化剂以固定床的形式装填于管式反应器内，避免了液相产品与固体催化剂分离的问题，使加氢反应能够满足连续化工艺的要求，相较于间歇反应工艺，该工艺具有更高的生产效率和安全系数，能够满足本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效安全型连续加氢反应设备，其特征在于，包括外箱（1），所述外箱（1）的内部安装有隔膜泵（2）、换热器（3）、喷射混合器（4）、管式反应器（5）、冷却器（6）、气液分离器（7）和缓冲罐（8），所述隔膜泵（2）的出料口与所述换热器（3）的进料口相连接，所述换热器（3）的出料口与所述喷射混合器（4）的进料口相连接，所述喷射混合器（4）的出料口与所述管式反应器（5）的进料口相连接，所述管式反应器（5）的出料口与所述冷却器（6）的进料口相连接，所述冷却器（6）的出料口与所述气液分离器（7）的进料口相连接，所述气液分离器（7）与所述缓冲罐（8）相连接；所述喷射混合器（4）的顶端为喷嘴（14），所述喷嘴（14）的底部连通开设有吸气室（15），所述吸气室（15）的底部连通开设有混合段（16），所述混合段（16）的底端连通开设有扩压段（17），所述扩压段（17）的底端设置有气泡破碎段（18）；所述外箱（1）的内部固定安装有上滑板（9）和下滑板（10），所述管式反应器（5）滑动于所述上滑板（9）和所述下滑板（10）之间，所述外箱（1）的侧壁上铰接有操作门（11），所述操作门（11）与所述管式反应器（5）相照应，所述操作门（11）上贯穿滑动安装有门形推杆（12），所述门形推杆（12）位于所述外箱（1）内的一端铰接有活动弧板（13）；所述隔膜泵（2）的一侧设置有液相反应物入口（19），所述液相反应物入口（19）远离所述隔膜泵（2）的一端穿过所述外箱（1）的侧壁伸出到所述外箱（1）的外部，所述隔膜泵（2）的出料口通过第一连接管（20）与所述换热器（3）的进料口相连接，所述换热器（3）为壳式换热器，所述第一连接管（20）的出口端与所述换热器（3）的管程流体导通，所述换热器（3）的壳壁上靠近顶端的位置贯穿设置有第一蒸汽入口（21），所述换热器（3）的壳壁上靠近底端的位置贯穿设置有第一乏气出口（22）；所述换热器（3）的管程出口通过第二连接管（61）与所述喷射混合器（4）内的所述喷嘴（14）的顶端相连接，所述换热器（3）与所述喷射混合器（4）之间的所述第二连接管（61）上设置有单向阀（23）；所述喷嘴（14）的直径由上至下逐渐变小，所述喷嘴（14）需保证液相反应物的流速达到每秒十米，所述混合段（16）的长径比为5
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7，所述气泡破碎段（18）由折角为九十度的多层波纹板组成，其长径比为1.25
‑
2，所述喷射混合器（4）的一侧固定安装有氢气入口（24），所述氢气入口（24）上设置有所述单向阀（23），所述氢气入口（24）的出气端与所述吸气室（15）相连通。2.根据权利要求1所述的一种高效安全型连续加氢反应设备，其特征在于，所述喷射混合器（4）固定安装在所述上滑板（9）的上表面，所述上滑板（9）上贯穿开设有上通孔（25），所述上通孔（25）与所述喷射混合器（4）的出料口相连通，所述下滑板（10）上贯穿开设有下通孔（26），所述下通孔（26）与所述上通孔（25）同轴，所述下通孔（26）的底端通过第三连接管（62）与所述冷却器（6）的进料口相连接，所述下通孔（26）与所述冷却器（6）之间的所述第三连接管（62）上也设置有所述单向阀（23）。3.根据权利要求2所述的一种高效安全型连续加氢反应设备，其特征在于，所述冷却器（6）为壳式换热器，所述第三连接管（62）与所述冷却器（6）的管程流体导通，所述冷却器（6）的壳壁上靠近顶端位置贯穿设置有冷凝水入口（27），所述冷却器（6）的壳壁上靠近底端的位置贯穿设置有冷凝水出口（28）；所述冷却器（6）的管程出口通过第四连接管（63）与所述气液分离器（7）的内部靠近中
间的位置相连接，所述冷却器（6）与所述气液分离器（7）之间的所述第四连接管（63）上也设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张奎文，
申请(专利权)人：山东瑞诚化工设备有限公司，
类型：发明
国别省市：