【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种装置,具体涉及一种用于丙烯酸生产的反应装置,属于化工。
技术介绍
1、丙烯酸在精细化工领域占有相当重要的地位,可用于制造树脂、合成橡胶领域;丙烯酸在工业上主要用于生产丙烯酸酯类,占丙烯酸消费量的96%左右,应用于建筑、造纸、皮革、纺织、塑料加工、包装材料、日用化工、水处理、采油、冶金等领域。
2、目前行业内丙烯酸的主流生产工艺为固定床两步催化氧化法,即丙烯与氧气在第一反应器催化反应生成丙烯醛和水,丙烯醛与氧气在第二反应催化反应生成丙烯酸,两段反应均为放热反应;第一氧化反应器为固定列管式反应器,反应器上部热区管内安装球形催化剂,下部冷区管内安装球形惰性瓷球,热、冷区壳程均有盐浴(nano2,kno3),通过熔盐循环换热,将热、冷区列管内的反应气温度分别进行控制;第二反应器同为固定列管式反应器,反应器管内安装球形催化剂,壳程均有盐浴(nano2,kno3),通过熔盐循环换热,将列管内的反应气温度进行控制;第一反应器设置冷区降低反应气温度是为了防止其出口丙烯醛的深度氧化,同时确保第二反应器的进料温度在其催化剂的耐温范围内;丙烯氧化的副产物有乙酸、甲醛、丙酸、丙酮等物质,在高温环境下会部分副产物发生聚合反应,形成高沸点物质,附着在冷区列管内以及下管板上,从而使第一反应器冷区列管积碳结焦,造成堵塞,第一反应器压降上升;若第一反应器冷区管板结焦物进入第二反应器,第二反应器列管积碳结焦,第二反应器压降上升。
3、由于设备结构原因,反应器列管内的积碳结焦无法进行物理清除,针对以上问题,采取的解决措施是烧焦处
技术实现思路
1、基于以上背景,本技术的目的在于提供一种便于清洁结焦且防止结焦进入下游装置的用于丙烯酸生产的反应装置,解决
技术介绍
中所述的问题。
2、为了实现上述技术目的,本技术提供以下技术方案:
3、一种用于丙烯酸生产的反应装置,包括第一反应器热区部,所述第一反应器热区部包括第一氧化反应器,所述第一氧化反应器开设有热区部入口和热区部出口,所述第一氧化反应器内部设置有列管,所述列管与第一氧化反应器固定连接,所述列管两端分别与热区部入口和热区部出口连通,所述列管内部装填有催化剂,所述第一氧化反应器还开设有热区部换热介质入口和热区部换热介质出口,所述热区部换热介质入口和热区部换热介质出口均与第一氧化反应器连通;
4、在第一反应器热区部中,反应原料气态的丙烯、空气、循环尾气(主要成分为n2、h2o)按照比例混合后通过热区部入口进入第一氧化反应器内的列管中,列管内装填有催化剂,在原料气态的丙烯、空气、循环尾气流经列管时,丙烯和氧气与催化剂进行氧化反应生产丙烯醛和水,反应方程式为ch2=ch-ch3+o2→ch2-ch-cho+h2o,该反应放热,第一氧化反应器还开设热区部换热介质入口和热区部换热介质出口便于换热介质进出第一氧化反应器,从而吸收反应放出的热量,维持反应温度。
5、第一反应器冷区部,所述第一反应器冷区部包括翅片换热器,所述翅片换热器开设有冷区部入口和冷区部出口,所述冷区部入口和冷区部出口均与翅片换热器内部连通,所述翅片换热器内部设置有翅片管,所述翅片管外部设置有若干翅片,所述翅片均与翅片管和翅片换热器固定连接,所述翅片换热器还开设有冷区部换热介质入口和冷区部换热介质出口,所述翅片管两端分别与冷区部换热介质入口和冷区部换热介质出口连通;
6、经第一反应器热区部反应后生成的反应气由冷区部入口进入翅片换热器内,再由冷区部出口离开,翅片换热器还开设冷区部换热介质入口和冷区部换热介质出口,且翅片管两端分别与冷区部换热介质入口和冷区部换热介质出口连通,从而便于换热介质进出,降低反应温度,并且使副产物在翅片管表面结焦。
7、所述热区部出口与冷区部入口法兰连接。
8、热区部出口与冷区部入口法兰连接可对第一氧化反应器与翅片换热器进行安装和拆卸,从而便于对翅片换热器进行清洗,解决了装置积碳结焦难以处理的问题,也有效防止了下游装置积碳结焦的问题。
9、作为优选,所述第一氧化反应器设置有熔盐循环装置,所述第一熔盐循环装置包括熔盐循环管路、熔盐泵和熔盐冷却器,所述熔盐泵和熔盐冷却器通过熔盐循环管路连通,所述熔盐循环管路两端分别与热区部换热介质入口和热区部换热介质出口连通。
10、熔盐泵将熔盐沿熔盐循环管路输入至第一氧化反应器中,并使熔盐在熔盐循环管路中和第一氧化反应器中不断循环,熔盐在循环过程中将第一氧化反应器中的热量进行吸收,熔盐循环管路上的熔盐冷却器与吸热后的熔盐进行换热,该过程可以维持第一反应器热区部反应温度的稳定。
11、作为优选,所述翅片换热器设置有锅炉水循环装置,所述锅炉水循环装置包括锅炉水循环管路、水泵和锅炉水冷却器,所述水泵和锅炉水冷却器通过锅炉水循环管路连通,所述锅炉水循环管路两端分别与冷区部换热介质入口和冷区部换热介质出口连通。
12、水泵将锅炉水沿锅炉水循环管路输入至翅片换热器的翅片管中,并使锅炉水在锅炉水循环管路中和翅片管中不断循环,锅炉水在循环过程中将翅片换热器中的热量进行吸收,锅炉水循环管路上的锅炉水冷却器与吸热后的锅炉水进行换热,该过程可以降低进入翅片换热器中汽水混合物的温度。
13、作为优选,所述冷区部出口设置有调节阀,所述调节阀与冷区部出口连通。
14、调节阀可调节翅片换热器中汽水混合物离开的流速。
15、作为优选,该用于丙烯酸生产的反应装置还包括闪蒸罐,所述闪蒸罐开设有蒸汽入口和热水出口,所述闪蒸罐内部设置有蒸汽管网,所述蒸汽管网与闪蒸罐固定连接,所述蒸汽管网均与蒸汽入口和热水出口连通,所述蒸汽入口与冷区部出口连通。
16、翅片换热器中的汽水混合物进入闪蒸罐进行汽液分离,闪蒸罐内侧顶部蒸汽进入蒸汽管网,闪蒸后的热水将从热水出口输送至翅片换热器内。
17、作为优选,所述闪蒸罐还设置有补水调节阀,所述补水调节阀与闪蒸罐连通。
18、补水调节阀用于控制闪蒸罐的液位。
19、作为优选,所述翅片换热器还开设有热水入口,所述热水入口与翅片换热器内部连通,所述热水入口与热水出口连通。热水入口为热水进入翅片换热器提供通道。
20、作为优选,所述闪蒸罐的工作压力为550~630kpa。
21、作为优选,所述翅片换热器的工作温度为100~180℃。
22、与现有技术相比,本技术具有以下优点:
23、本技术的一种用于丙烯酸生产的反应装置,利用第一反应器热区部的第一氧化反应器将原料气态的丙烯、空气、循环尾气与催化剂进行氧化反应生产出丙烯醛和水,本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于丙烯酸生产的反应装置,其特征在于:该用于丙烯酸生产的反应装置包括:
2.根据权利要求1所述的用于丙烯酸生产的反应装置,其特征在于:所述第一氧化反应器(3)设置有熔盐循环装置,所述熔盐循环装置包括熔盐循环管路、熔盐泵和熔盐冷却器,所述熔盐泵和熔盐冷却器通过熔盐循环管路连通,所述熔盐循环管路两端分别与热区部换热介质入口和热区部换热介质出口连通。
3.根据权利要求1所述的用于丙烯酸生产的反应装置,其特征在于:所述翅片换热器(2)设置有锅炉水循环装置,所述锅炉水循环装置包括锅炉水循环管路、水泵和锅炉水冷却器,所述水泵和锅炉水冷却器通过锅炉水循环管路连通,所述锅炉水循环管路两端分别与冷区部换热介质入口和冷区部换热介质出口连通。
4.根据权利要求1所述的用于丙烯酸生产的反应装置,其特征在于:所述冷区部出口设置有调节阀(4),所述调节阀(4)与冷区部出口连通。
5.根据权利要求4所述的用于丙烯酸生产的反应装置,其特征在于:该用于丙烯酸生产的反应装置还包括闪蒸罐(1),所述闪蒸罐(1)开设有蒸汽入口和热水出口,所述闪蒸罐(1)内部设置有
6.根据权利要求5所述的用于丙烯酸生产的反应装置,其特征在于:所述闪蒸罐(1)还设置有补水调节阀(4),所述补水调节阀(4)与闪蒸罐(1)连通。
7.根据权利要求5所述的用于丙烯酸生产的反应装置,其特征在于:所述翅片换热器(2)还开设有热水入口,所述热水入口与翅片换热器(2)内部连通,所述热水入口与热水出口连通。
8.根据权利要求6所述的用于丙烯酸生产的反应装置,其特征在于:所述闪蒸罐(1)的工作压力为550~630KPa。
9.根据权利要求8所述的用于丙烯酸生产的反应装置,其特征在于:所述翅片换热器(2)的工作温度为100~180℃。
...【技术特征摘要】
1.一种用于丙烯酸生产的反应装置,其特征在于:该用于丙烯酸生产的反应装置包括:
2.根据权利要求1所述的用于丙烯酸生产的反应装置,其特征在于:所述第一氧化反应器(3)设置有熔盐循环装置,所述熔盐循环装置包括熔盐循环管路、熔盐泵和熔盐冷却器,所述熔盐泵和熔盐冷却器通过熔盐循环管路连通,所述熔盐循环管路两端分别与热区部换热介质入口和热区部换热介质出口连通。
3.根据权利要求1所述的用于丙烯酸生产的反应装置,其特征在于:所述翅片换热器(2)设置有锅炉水循环装置,所述锅炉水循环装置包括锅炉水循环管路、水泵和锅炉水冷却器,所述水泵和锅炉水冷却器通过锅炉水循环管路连通,所述锅炉水循环管路两端分别与冷区部换热介质入口和冷区部换热介质出口连通。
4.根据权利要求1所述的用于丙烯酸生产的反应装置,其特征在于:所述冷区部出口设置有调节阀(4),所述调节阀(4)与冷区部出口连通。
5.根据权利要求4所述的用于丙烯酸...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢明辉,高军,陈波,汪际焱,石露,向永前,
申请(专利权)人:平湖石化有限责任公司,
类型:新型
国别省市:
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