[实用新型]环管反应器夹套式弯头及环管反应器

说明书

技术领域

本实用新型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夹套式弯头及环管反应器。

背景技术

现有技术中，聚烯烃（如：聚丙烯和聚乙烯）是通用的合成树脂中产量和消费量最大的品种，聚烯烃通常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匀性和稳定性，并严重制约了单线规模。由此，人们为生产分子量分布窄、共聚组分分布均匀的聚合物并满足装置大型化的需求，提出了环管反应器。环管反应器主要用于石油化工中聚丙烯和聚乙烯的生产，也常见于石油化工中的泥浆冷却器、丁烯冷却器等生产工艺。

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、以及对应的夹套连通管、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，因聚合反应会产生热量，因此在直套管的内管和外管之间形成夹套流道，夹套连通管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，通过夹套流道内的冷却物介质把反应热带走。安装支座设置于外管，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R1、R2、R3、R4、R5、R6，六个弯头A1、A2、A3、B1、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，五条夹套连通管C1、C2、C3、C4、C5和外管连接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D1、D2、D3、D4、D5、D6位于各直套管R1、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1A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1B泄出，然后进入至造粒系统；该环管反应器坐落在11m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中的弯头，如图2所示，没有考虑到冷却换热问题，然而，由于弯头1截面大小与直套管的内管的截面大小相同，根据上述聚丙烯环管反应器的结构尺寸进行计算，弯头1的换热面积占直套管的内管换热面积的15.1﹪，因此，弯头1位置的冷却换热问题不容忽视。

因此，针对现有技术的不足之处，亟需提供一种能够增大换热面积，提高换热效果的环管反应器夹套式弯头及环管反应器。

发明内容

本实用新型的目的之一在于避免现有技术中的不足之处而提供一种能够增大换热面积，提高换热效果的环管反应器夹套式弯头。

本实用新型的目的之二在于避免现有技术中的不足之处而提供一种环管反应器，该环管反应器具有环管反应器夹套式弯头，能够增大换热面积，提高换热效果。

本实用新型的目的之一通过以下技术方案实现：

本实用新型提供了一种环管反应器夹套式弯头，包括有内弯头和外夹套，所述外夹套设置于所述内弯头外侧，所述内弯头与所述外夹套之间形成夹套间隙。

其中，所述外夹套为圆心角是360°的外夹套，所述外夹套套设于所述内弯头外侧，并通过环向端板与所述内弯头固定连接。

其中，所述外夹套为圆心角是大于或者等于270°，并且小于360°的外夹套，所述外夹套套设于所述内弯头外侧，并通过环向端板和径向封板与所述内弯头固定连接。