一种环管反应器制造技术

一种环管反应器，包括直套管及其内管和外管、夹套连通管、弯头和安装支座，弯头的端部与内管的端部依次串联成反应物料连通流道，夹套连通管位于弯头处与外管连接将内管和外管之间形成的夹套流道串联成冷却连通流道，安装支座设于外管，弯头与内管焊接密封连接连成一体结构，或者一部分弯头与内管焊接密封连接，另一部分与内管法兰密封连接组合连成一体结构，或者弯头一端与内管焊接密封连接，另一端与内管法兰密封连接组合连成一体结构，焊接密封连接为在弯头的端部管壁外侧或者内管端部管壁外侧，先焊接连接设有同心定位块，再焊接密封连接弯头与直套管的连接端。具有能够适应大型化、高产能的需求，并且连接密封性好、强度高、稳定性好的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油化工专用机械装备工程技术，特别是涉及一种环管反应器。
技术介绍
现有技术中，聚烯烃(例如聚丙烯和聚乙烯)是通用合成树脂中产量和消费量最 大的品种，它们的生产技术包括有三种即淤浆法，气相法和溶液法。所谓淤浆法(Slurry Process)又称为浆液法或溶剂法工艺方法，是世界上最早的用于生产聚丙烯的工艺技术。 淤浆法生产技术是生产HDPE的主要方法，该生产工艺方法为将丙烯或乙烯与烃溶剂混 合，生产出的聚合物悬浮于溶剂中，浆液法的工业化应用时间较早，工艺技术成熟，且生产 过程中压力、温度较低。淤浆法采用的反应设备根据反应器形式，淤浆法采用的反应器可以 分为搅拌釜式反应器和环管反应器两种。其中，搅拌釜式反应器由于搅拌釜间歇操作时生成的聚合物分子量分布宽，共聚 组分布不均，而且搅拌釜靠夹套传热，釜径较大时传热面积不足，易因反应热累积发生爆 聚，从而使得搅拌釜式反应器大型化的发展较为困难。由于上述搅拌釜式反应器的弊端，影 响了聚合物质量的均勻性和稳定性，并严重制约了单线规模。由此，人们为生产分子量分布 窄、共聚组分分布均勻的聚合物并满足装置大型化的需求，提出了环管反应器。现有技术中通常的环管反应器，包括有根据产能大小设置的若干条直套管、夹套 连通管和弯头，其中，每两条直套管于其内管与和两个弯头一一对应依次串联连接成一个 连通流道。因聚合反应会产生热量，因此在直套管具有其内管与外管形成夹套流道，并通过 位于弯头处与外管连接的夹套连通管，将夹套流道依次串联成一个连通流道，通过夹套流 道内的冷却物介质把反应热带走。直套管的外管上还设置有波形膨胀节、安装支座、支梁座 和连接梁，连接梁通过螺栓与支梁座连接，把直套管连接组合成一个立体框架。由于环管 反应器为多基础支承，即每条直套管都设置有与其相对应的安装支座支承。由此导致直套 管的长度、轴线位置、方位、标高、间距等的误差，以及直套管平行度、法兰垂直度、弯头的制 造误差等诸多因素都会同时对环管安装密封性能产生影响；并且环管反应器采用低温钢制 造，对制造、焊接、热处理的要求都较高。例如，30万吨/年的生产聚丙烯的环管反应器的结构，如图1所示，包括有六条 各长为 50m、外径为 710 mm 的直套管 Rl、R2、R3、R4、R5、R6，六个弯头 Al、A2、A3、Bi、B2、B3 一一对应与直套管的内管依次串联接接而形成一个循环整体的连通流道，并通过位于弯头 处与外管连接的五条夹套连通管Cl、C2、C3、C4、C5将夹套流道依次串联成一个连通流道； 冷却介质由夹套流道的冷却介质流入口 2A进入，至夹套流道的冷却介质流出口 2F流出，六 个安装支座Dl、D2、D3、D4、D5、D6位于各直套管Rl、R2、R3、R4、R5、R6的下部。环管反应器 的底部弯头B1、B2、B3处设置有轴流泵，反应物料由反应物料流入口 IA进入环管反应器，在 轴流泵的驱动下，反应物料在直套管R1、R2、R3、R4、R5、R6内搅拌、循环，并在催化剂的作用 下，进行反应形成浆状的聚丙烯后，再由反应物料流出口 IB泄出，然后进入至造粒系统；该 环管反应器坐落在Ilm高的平台基础上，整台设备重约210吨。上述现有技术中的环管反应器，当直套管的长度超过60m时，将会出现以下的不 足之处(1)当直套管的安装方式为垂直直立式时，高耸钢结构在动载荷作用下的强度和稳定 性较难保证，如果仅通过增加直套管的壁厚的方法用以提高强度和稳定性，不但设备的投 资成本较大，而且直套管的热阻也随厚壁的增加而增大，对环管反应器的换热效果产生不 良的影响；(2)直套管两端法兰密封面的平行度及其垂直于直套管轴线的加工难度将会增大，弯 头与直套管两端的连接密封的难度也同时增大。此外，夹套内的冷却介质的流态渐趋稳定，在直套管的内管的外表面上形成膜状 的层流，增大了热阻，从而降低了夹套内冷却介质的换热效率。综上所述，为迅速适应目前石油化工新建、扩建中对大结构的环管反应器大量需 求的市场环境，满足传统环管反应器的增容、扩能、升级，以及高产能的需求，开发新结构的 高产能的环管反应器，在工业上和经济上具有深远和重大的意义。因此，针对现有技术的不足之处，亟需提供一种能够适应大型化、高产能的需求， 并且具有连接密封性好、强度高、稳定性好的环管反应器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种能够适应大型化、高产 能的需求，并且具有连接密封性好、强度高、稳定性好的环管反应器。本专利技术的目的通过以下技术措施实现提供一种环管反应器，包括有直套管、夹套连通管、弯头和安装支座，所述直套管包括 有内管和外管，所述弯头的端部与所述内管的端部依次串联连接，连成用于反应物料的输 送及反应的连通流道，所述内管和所述外管之间形成夹套流道，所述夹套连通管位于所述 弯头处与所述外管连接将所述夹套流道串联成用于输送冷却介质的连通流道，所述安装支 座设置于所述外管，其中，所述弯头与所述内管焊接密封连接，连成一体结构，或者一部分 所述弯头与所述内管焊接密封连接，另一部分所述弯头与所述内管法兰密封连接，组合连 成一体结构，或者所述弯头一端与所述内管焊接密封连接，另一端与所述内管法兰密封连 接，组合连成一体结构；所述焊接密封连接为在所述弯头的端部管壁外侧或者所述内管的 端部管壁外侧，先焊接连接设置有同心定位块，再焊接密封连接所述弯头与所述直套管的 连接端。其中，所述弯头包括有上弯头和下弯头，所述上弯头与所述内管的上端法兰密封 连接，所述下弯头与所述内管的下端设置同心定位块并焊接密封连接。其中，所述弯头包括有上弯头和下弯头，所述上弯头与所述内管的上端设置同心 定位块并焊接密封连接，所述下弯头与所述内管的下端法兰密封连接。其中，所述弯头为180°弯头，所述弯头的弯曲半径为4200mm 4800mm。其中，所述弯头为组合式的弯头，包括有两个90°弯头和一个直管，所述两个 90°弯头分别连接设置于所述直管的两端。其中，所述直管为长度小于或者等于Im的直管。其中，所述直套管的底部位于所述外管的管壁或者位于所述直套管下端的所述弯头的底侧管壁设置有用于排液的螺塞或者阀门。其中，所述直套管的每两条之间设置有支梁座和连接梁，所述支梁座连接于所述 外管管壁，所述连接梁两端部分别与所述支梁座连接。其中，所述直套管设置有六条直套管，所述直套管设置为两排三列。其中，设置有螺旋式扶梯，所述螺旋式扶梯设置于所述直套管下部，并位于所述直 套管三分之一的高度范围内，所述螺旋式扶梯内侧与所述外管管壁连接。本专利技术的有益效果本专利技术的环管反应器，包括有直套管、夹套连通管、弯头和安装支座，直套管包括有内 管和外管，弯头的端部与内管的端部依次串联连接，连成用于反应物料的输送及反应的连 通流道，内管和外管之间形成夹套流道，夹套连通管位于弯头处与外管连接将夹套流道串 联成用于输送冷却介质的连通流道，安装支座设置于外管，其中弯头与内管焊接密封连 接，连成一体结构，或者一部分弯头与内管焊接密封连接，另一部分弯头与内管法兰密封连 接，组合连成一体结构，或者弯头一端与内管焊接密封连接，另一端与内管法兰密封连接， 组合连成一体结构；焊接密封连接为在弯头的端部管壁外侧或者内管的端部管壁外侧，先 焊接连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环管反应器，包括有直套管、夹套连通管、弯头和安装支座，所述直套管包括有内管和外管，所述弯头的端部与所述内管的端部依次串联连接，连成用于反应物料的输送及反应的连通流道，所述内管和所述外管之间形成夹套流道，所述夹套连通管位于所述弯头处与所述外管连接将所述夹套流道串联成用于输送冷却介质的连通流道，所述安装支座设置于所述外管，其特征在于：所述弯头与所述内管焊接密封连接，连成一体结构，或者一部分所述弯头与所述内管焊接密封连接，另一部分所述弯头与所述内管法兰密封连接，组合连成一体结构，或者所述弯头一端与所述内管焊接密封连接，另一端与所述内管法兰密封连接，组合连成一体结构；所述焊接密封连接为在所述弯头的端部管壁外侧或者所述内管的端部管壁外侧，先焊接连接设置有同心定位块，再焊接密封连接所述弯头与所述直套管的连接端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈孙艺，
申请(专利权)人：茂名重力石化机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]