管束固定床反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种管束固定床反应器。该反应器中，其管束下端与反应器底管板相连，管束上端伸出反应器上盖一段距离，且管束相对于反应器上盖能作自由伸缩。该反应器具有反应器上盖热应力小，可以较薄，且反应器侧壁不需设膨胀元件的特点，可用于工业生产中。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种管束固定床反应器。浸没于盐浴的管式固定床反应器常用于萘氧化制苯酐、苯或碳四烃氧化制顺丁二烯二酸酐、丙二醇氧化制丙酮醛、乙二醇氧化制乙二醛或乙醇脱水制乙烯。在这些反应器中，反应管中装载催化剂，原料通常自上而下通过催化剂床层，盐浴提供250～500℃的温度。以往这些固定床反应器的反应列管是固定在上下二块整体管块上的，例如GE1417050及DE2062095中均叙述了反应管固定在上下二块管板上的一种反应器。这种结构存在的问题是，当反应管受热或冷却时，管子因热膨胀或冷缩产生的力将同时作用于上下管板上。为防止这种力对反应器的损失，需将管板的厚度做得较厚，例如一个直径为2600mm的反应器，上下管板厚度为60～80mm。此外，为了消除管子热应力的影响，通常在容器的侧壁上要加一个膨胀元件，防止因热膨胀冷缩的热应力损坏反应器。本技术的目的是为了克服上述文献中存在的管板厚度较厚，热胀冷缩时管子热应力易损坏反应器的缺点，提供一种新的管束固定床反应器。该反应器具有以下特点管板厚度可以较薄，管子热应力小，可取消盐浴容器的膨胀元件。本技术的目的是通过以下的技术方案来实现的一种管束固定床反应器，管束下端与反应器底管板相连，管束上端伸出反应器上盖一段距离，且管束相对于反应器上盖能作自由伸缩。上述技术方案中，管束上端可与上管板相连，反应器内可分布2～8个管束，管束在反应器内的分布优选方案为均匀分布，每个管束的管子数至少为2根。本技术中，由于连接反应管管束的上管板是独立于容器上盖的管板，加上反应管束穿过反应器上盖时留有适宜的开孔尺寸，因此当反应管束发生热胀冷缩时，反应管束可以自由伸缩，对反应器的上盖、侧壁不会产生热应力，对下管板的热应力也很小，甚至没有，从而克服了以往盐浴管束固定床反应器存在的上下管板、侧壁承受较大热应力，必需使上、下管板厚度加厚，反应器需增加膨胀元件的缺陷，因此反应器上盖和管板的厚度可以较薄。同样由于管子热应力小，因此可取消盐浴容器的膨胀元件，使反应器能在所有侧壁面积上设置传热夹套，达到增强传热的作用，取得了较好的效果。附附图说明图1为管束固定床反应器结构示意图。附图1中1为原料进口，2为管束上封头，3为上封头法兰，4为管束上管板，5为容器上盖，6为容器侧壁(筒体)，7为夹套，8为反应管，9为催化剂，10为夹套入口，11为公用下管板，12为下封头法兰，13为下封头，14为反应物出口，15为夹套出口，16为测温元件，17为加热器，18为熔盐加入口，19为搅拌器轴，20为搅拌浆。本技术提出一种把全部反应管分成2～8个部分，每个部分的管子数是全部管子数的1/2～1/8，且至少为2根，称为管束。在附图1中，管束中反应管8下端与一个公用的下管板11连接，上端与一个独立的、较之下管板11小得很多的上管板4连接，上管板4的上方连接一个封头2，其上部开有进料口1。管束在垂直方向上的长度几乎全部浸没在盐浴容器中，成为有效的传热区域。反应管8长度可为1～9米，通常为1.5～6米。在反应管内装入催化剂。下管板11和筒体6构成了盛装盐浴的容器，结合上盖5，形成了封闭式的盐浴器。当管束穿过上盖5时，上盖相应的地方开孔。开孔的尺寸要大于反应管的外径，通常大0.5～5mm。当反应管发生伸缩时，反应管相对于上盖能作自由滑动，因而上盖不受反应管伸缩引起的力，可以很薄，例如一个直径2600mm的盖子，厚度只要10～16mm。上盖还设有至少一个的熔盐加入口18，在管束与管束的间隙处，以及管束与搅拌器的间隙处安置加热器17和测温元件16。在容器的中心或偏心处装设一个搅拌装置。搅拌装置可以是螺旋桨，透平等等。搅拌装置增强了容器内熔盐对反应管的热量交换。在容器的外侧设有夹套7，由于上述叙过的管束固定床反应器无膨胀节结构，因而可以在容器的全部侧壁上设置夹套。夹套内通入不同于熔盐的另一种热介质，可以与容器内的熔盐产生联合热量传递作用，以使反应管得到良好的传热需要。下面通过实施例对本技术作进一步阐述。实施例1一个丙二醇氧化制丙酮醛反应器，由5个管束组成，每个管束有φ25的反应管18根，管长为3米，内装催化剂。盐浴容器的直径为1300mm，设置全夹套，夹套内通导热油。容器内设一组搅拌器。反应器内熔盐的温度范围为280～380℃，温度控制的精度为±1℃。容器不设膨胀节，在开停车及正常操作时，管束可以自由膨胀伸缩，上盖的厚度为10mm，下管板的厚度为30mm。权利要求1.一种管束固定床反应器，管束下端与反应器底管板相连，其特征在于管束上端伸出反应器上盖一段距离，且管束相对于反应器上盖能作自由伸缩。2.根据权利要求1所述管束固定床反应器，其特征在于管束上端可与上管板相连。3.根据权利要求1所述管束固定床反应器，其特征在于反应器内可分布2～8个管束。4.根据权利要求3所述管束固定床反应器，其特征在于反应器内的2～8个管束是均匀分布的。5.根据权利要求1所述管束固定床反应器，其特征在于每个管束的管子数至少为2根。专利摘要本技术涉及一种管束固定床反应器。该反应器中,其管束下端与反应器底管板相连,管束上端伸出反应器上盖一段距离,且管束相对于反应器上盖能作自由伸缩。该反应器具有反应器上盖热应力小,可以较薄,且反应器侧壁不需设膨胀元件的特点,可用于工业生产中。文档编号B01J8/06GK2333440SQ9822405公开日1999年8月18日 申请日期1998年5月20日 优先权日1998年5月20日专利技术者陈智强 申请人:中国石油化工总公司, 中国石油化工总公司上海石油化工研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管束固定床反应器，管束下端与反应器底管板相连，其特征在于管束上端伸出反应器上盖一段距离，且管束相对于反应器上盖能作自由伸缩。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智强，
申请(专利权)人：中国石油化工总公司，中国石油化工总公司上海石油化工研究院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]