环管反应器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种环管反应器，包括两个串联的第一反应器和第二反应器，第一反应器与第二反应器主体结构镜像对称，环管反应器为一闭合环路，第一反应器和第二反应器都包括依次连通的横短管、L形弯头、第一直管段、第一180

【技术实现步骤摘要】
环管反应器


[0001]本技术涉及环管反应器领域，特别是一种涉及聚乙烯、聚丙烯的环管反应器。

技术介绍

[0002]环管反应器多用于聚烯烃工业中，是生产聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）的主要设备之一，是环管法聚丙烯工艺装置中的关键核心设备，其性能直接影响到整个装置的正常运行与产品的品质。工作过程中，设备内部的丙烯浆料在环形管路中循环流动，在流动过程中实现传质传热，并在来自预聚合反应器高效催化剂的作用下完成丙烯聚合反应。所生产的聚丙烯产品占我国聚丙烯产能的 40%以上，是聚丙烯生产加工中很重要的上游装置。
[0003]自19世纪60年代，环管反应器成功应用于聚丙烯工业生产后，环管反应器的结构随着工艺的更新换代而不断变化，由起初的两腿（两根直管段）环管反应器，变为四腿，再发展为八腿，近些年甚至达到十二腿环管反应器，但就长期的使用数据来看，主流结构还为八腿环管反应器。
[0004]聚丙烯环管反应器（简称大环管），由左右镜像对称的 2 个四腿环管反应器组成（即第一反应器、第二反应器），在由预聚合反应器（简称小环管）不断往环管反应器内提供催化剂的作用下，丙烯聚合反应在第一反应器中完成 65%，在第二反应器中完成 35%。它是一个封闭的、独特的环状管式组合结构，由闭合环形管路和反应器的进出口组成，属于低温压力容器范畴。
[0005]环管反应器本身既是反应器，同时又是反应框架与梯子平台的支持钢柱，超长的直管段（换热夹套与内筒体）还要保持一定的同心度。其下端连接段处设有轴流泵，目的是使反应物料在反应器内能够循环流动并起到对反应物料的搅拌作用。 反应器的内筒体内壁采用半精抛处理至粗糙度 Ra2.5， 以防止反应物料粘壁而产生爆聚现象。 另外，反应器工作时丙烯聚合反应为强放热反应，存在大量的热传递，为了使丙烯聚合反应能在恒温下进行，需要移除反应热， 因此在实际生产中通常将内筒体外设置换热夹套，并将换热夹套与内筒体之间通循环水进行冷却。为了缓解换热夹套所受的热应力，通常在换热夹套上端设置膨胀节，起到对换热夹套热膨胀的补偿作用。但是由于内外温差压力，导致换热夹套和内管之间膨胀位移，换热夹套下端连接位置也容易出现移位。另外，由于环管反应器的高度都很高，接近60米高度，重量达到900吨左右，如何对环管反应器进行稳固支撑，也是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本技术提供了一种环管反应器，采用第一反应器和第二反应器串联而成，在换热夹套筒体的上下两端同时设置膨胀节，以补偿换热夹套筒体的轴向位移，消除温差压力；采用连接结构（包含：连接梁牛腿、工字连接梁、连接板等）进行连接加固，稳固支撑。
[0007]本技术采用的技术方案为：
[0008]一种环管反应器，包括两个串联的第一反应器和第二反应器，第一反应器与第二反应器主体结构镜像对称，环管反应器为一闭合环路，第一反应器和第二反应器都包括依次连通的横短管、L形弯头、第一直管段、第一180
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弯头、第二直管段、U形弯头、第三直管段、第二180
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弯头、第四直管段和竖短管，横短管的一端连接有第一轴流泵，竖短管的另一端连接有第二轴流泵，第一直管段上设有吸入口，第四直管段上设有排出口，第一180
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弯头和第二180
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弯头上都设有安全阀，所述直管段、180
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弯头、U型弯头以及L形弯头的连接位置都设有导流板；第一反应器上排出口与第二反应器上的吸入口连通；每个直管段包括内筒体和套在内筒体上的换热夹套筒体，换热夹套筒体内还设有导向垫板和防冲板，换热夹套筒体的上端设置有上端膨胀节，换热夹套筒体的下端设有下端膨胀节，两个换热夹套筒体之间通过换热夹套连接管相连，换热夹套连接管上设置了换热夹套连接管膨胀节；各换热夹套筒体上都设有环形支座，环形支座内设有径向支撑板与夹套筒体内的内筒体固定为一体；相邻换热夹套筒体之间还设有多个工字连接梁，换热夹套筒体外设有连接梁牛腿，每个工作连接梁的两端通过连接板与连接梁牛腿连接。
[0009]优选地，所述第一反应器和第二反应器中第一直管段的换热夹套筒体上设有冷却水入口，第二直管段的换热夹套筒体上设有冷却水出口；第三直管段的换热夹套筒体上设有冷却水入口，第四直管段的换热夹套筒体上设有冷却水出口；各换热夹套筒体的顶端部上还设有夹套放空口，各换热夹套筒体的底端部上还设有夹套排放口；各夹套连接管上还设有连接管排空口。
[0010]优选地，所述环管反应器上还设置杀死剂注入口。
[0011]优选地，所述环管反应器上还设置氮气入口。
[0012]优选地，所述环管反应器上还设置浆料入口。
[0013]优选地，所述环管反应器上还设置喂料口。
[0014]优选地，所述环管反应器上还设置温控阀口。
[0015]优选地，所述环管反应器上还设置测温口。
[0016]优选地，所述环管反应器上还设置温度报警口。
[0017]优选地，所述环管反应器上还设置反应器排放口和反应器底部排放口。
[0018]优选地，所述环管反应器上还设置反应器排空口。
[0019]优选地，所述环管反应器上还设置压差口。
[0020]优选地，所述环管反应器上还设置反应器平衡口。
[0021]优选地，所述环管反应器上还设置放空界区口。
[0022]优选地，所述环管反应器上还设置取样口。
[0023]优选地，所述环管反应器上还设置卸至皮带接口。
[0024]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术提供一种环管反应器，具有以下优点：
[0025]1）将第一反应器和第二反应器串联第一反应器与第二反应器主体结构镜像对称，丙烯聚合反应在第一反应器中完成 65%，在第二反应器中完成 35%；
[0026]3）可生产出“双峰”产品，且产品质量均一、不容易产生热点等；
[0027]4）结构简单、传热效率高、流场分布均匀；
[0028]5）易于实现自动控制与连续化操作；
[0029]6）空间装配精度高，接口密封性能良好；
[0030]7）物料停留时间少，更好地利用了反应体积，提高了生产效率；
[0031]8）可调节反应器内部的氢气含量，改变熔融指数（MFR）的范围。
附图说明
[0032]图1，为本技术提供的一种环管反应器的立体图；
[0033]图2，为本技术提供的一种环管反应器的平面示意图；
[0034]图3，为本技术提供的一种环管反应器的放大图A
‑
A；
[0035]图4，为本技术提供的一种环管反应器的放大图B
‑
B。
具体实施方式
[0036]根据附图对本技术提供的优选实施方式做具体说明。
[0037]图1至图4，为本技术提供的一种环管反应器的优选实施方式。如图1至图4所示，该环管反应器包括两个串联的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环管反应器，其特征在于，包括两个串联的第一反应器和第二反应器，第一反应器与第二反应器主体结构镜像对称，环管反应器为一闭合环路，第一反应器和第二反应器都包括依次连通的横短管、L形弯头、第一直管段、第一180
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弯头、第二直管段、U形弯头、第三直管段、第二180
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弯头、第四直管段和竖短管，横短管的一端连接有第一轴流泵，竖短管的另一端连接有第二轴流泵，第一直管段上设有吸入口，第四直管段上设有排出口，第一180
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弯头和第二180
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弯头上都设有安全阀，所述直管段、180
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弯头、U型弯头以及L形弯头的连接位置都设有导流板；第一反应器上排出口与第二反应器上的吸入口连通；每个直管段包括内筒体和套在内筒体上的换热夹套筒体，换热夹套筒体内还设有导向垫板和防冲板，换热夹套筒体的上端设置有上端膨胀节，换热夹套筒体的下端设有下端膨胀节，两个换热夹套筒体之间通过换热夹套连接管相连，换热夹套连接管上设置了换热夹套连接管膨胀节；各换热夹套筒体上都设有环形支座，环形支座内设有径向支撑板与夹套筒体内的内筒体固定为一体；相邻换热夹套筒体之间还设有多个工字连接梁，换热夹套筒体外设有连接梁牛腿，每个工作连接梁的两端通过连接板与连接梁牛腿连接。2.根据权利要求1所述的环管反应器，其特征在于：所述第一反应器和第二反应器中第一直管段的换热夹套筒体上设有冷却水入口，第二直管段的换热夹套筒体上设有冷却水出口；第三直管段的换热夹套筒体上设有冷却水入...

【专利技术属性】
技术研发人员：张万尧，王政文，孙中心，何德强，秦云龙，梁元月，张晓阳，张国海，冯小朋，王建刚，周钰君，吴炳珑，
申请(专利权)人：天华化工机械及自动化研究设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：