[实用新型]一种多相移热绝热管壳式反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种壳式反应器，尤其是一种用于气固相催化反应床内采用多组空心圆柱形及绝热层催化剂床反应器，具体地说是一种空心圆柱型催化剂床的外侧及内侧分别被不同介质移热的管式反应器。

背景技术

近期发展了径向流动的折流板式水冷反应器，具体请参考CN200620077859.3的内容，该反应器主要目的是解决阻力大的问题(见图1)使反应器阻力从0.5MP降至0.2MPa，同时提高了气侧、水侧的传热系数，移热能力提高。

这种径向流动的折流板式水冷反应器提高了移热能力及降低了运行阻力，但随之又出现另一些问题：

(1)内件与外筒分开，外筒内壁全部于高温反应气体接触，外筒要选用耐高温材质，制造成本增加。

(2)内件由换热板、弯管、小联箱、中联箱、大联箱组成，设计制造复杂，焊点多，制造质量难以保证，而且一旦出现漏点就无法维修，设备使用寿命短。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的管壳或径向流式反应器存在的体积大、换热效果差、筒体容易疲劳拉裂、制造制造成本高、单相介质移热能力差等缺陷，设计一种多相介质移热，移热能力强，增大空心圆柱催化剂截面积，缩小反应器体积，运行阻力低，确保寿命长的多相移热绝热管壳式反应器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多相移热绝热管壳式反应器，包括筒体，上封头，气侧封头以及下封头，筒体与上封头固定连接，所述的气侧封头位于筒体内部，所述的筒体上固定连接有下管板，所述的下封头与下管板固定连接，所述的气侧封头与上管板固定连接，下管板与下封头形成第一腔室，上管板与气侧封头形成第二腔室，筒体、下管板、上管板、上封头以及气侧封头形成第三腔室，所述的第一腔室与所述的第二腔室通过水侧换热管连接，水侧换热管至少部分位于第三腔室中。

根据本实用新型的另一个实施例，多相移热绝热管壳式反应器进一步包括所述的水侧换热管内穿装有冷气换热管。

根据本实用新型的另一个实施例，多相移热绝热管壳式反应器进一步包括冷气进气管，该冷气进气管设置在下封头侧，该冷气进气管与冷气换热管连接。

根据本实用新型的另一个实施例，多相移热绝热管壳式反应器进一步包括所述的第二腔室内设有绝热反应层。

根据本实用新型的另一个实施例，多相移热绝热管壳式反应器进一步包括所述的冷气换热管贯穿于所述的水侧换热管。

根据本实用新型的另一个实施例，多相移热绝热管壳式反应器进一步包括所述的下封头与所述的下管板采用紧固件连接。

根据本实用新型的另一个实施例，多相移热绝热管壳式反应器进一步包括所述的冷气进气管与所述的冷气换热管通过冷气联箱连接。

根据本实用新型的另一个实施例，多相移热绝热管壳式反应器进一步包括所述的气侧封头以及上管板与所述的筒体之间设置有间隙。

根据本实用新型的另一个实施例，多相移热绝热管壳式反应器进一步包括所述的筒体与上封头、筒体与下管板、气侧封头与上管板、上管板与水侧换热管、水侧换热管与下管板之间皆才用焊接连接。

本实用新型的有益效果是，具体如下：

(1)能有效解决管壳式水冷却反应器筒体疲劳拉裂现象，有效解决了热应力。

(2)空心圆柱形催化剂床的反应热分别被气、液两相移热，与目前单相介质移热反应器相比，有效提高了移热能力。

(3)同等催化剂装填量(同等生产能力)设备规格小，不仅造价低，而切便于运输、安装、适合装置大型化。

(4)降低主要受压，如筒体、上封头等主要承受内压的材料可以使用16MnR材料。下封头内部衬2～2.5mm的0Cr18Ni9材料，承受压力的仍采用16MnR材料，整个承受压力的部件避免采用15CrMo等合金钢，此部分可以比现有水移热反应器降低1/4～1/3的制造费用。

(5)移热能力强、反应气体转化率高、功耗低，同样的催化剂装填量，与现有的水移热反应器相比，不仅采用气、液两相移热，而且换热面积可以比现有水移热反应器增加1.2～1.6倍。有效提高反应气体转化率，减少循环量，降低冷却功耗及循环功耗。

(6)由于移热能力强，单位产品副产蒸汽量可以比现有水移热反应器提高15～30％。