[发明专利]列管式反应器的装配方法

说明书

技术领域

本发明涉及列管式反应器领域，具体地，涉及一种列管式反应器的装配方法。

背景技术

在化工产业中，固定床反应器是指流体通过由固体催化剂形成的固定不动的床层而进行化学反应的装置。固定床催化反应器广泛应用于工业生产中，例如，氨的合成、馏分油加氢、渣油加氢。但是对于放热量较大的化工过程，如FT合成，苯胺加氢制环己胺、乙烯氧化制环氧乙烷、二氧化硫氧化制三氧化硫、合成气合成甲醇、乙炔氯化制氯乙烯、苯氧化制顺丁烯二酸酐、邻二甲苯制邻苯二甲酸酐等，为了方便取热和反应过程中的稳定控制，常常需要列管式固定床催化反应器，在本文中均称为列管式反应器。

该列管式反应器是当前化学工业中广泛使用的一类反应装置。与流化床反应器相比，列管式反应器的管内流动接近平推流，物料返混不严重，反应选择性和转化率较高，放大效应小，开发周期短。而与绝热固定床或层间换热式固定床反应器相比，列管式反应器移热能力强，管内径向温差小，有利于反应选择性的提高，管内温度易于控制，由于毋需把反应物料大量稀释，而提高了设备的生产能力。基于上述优点，列管式反应器仍被广泛应用于高选择性、高转化率的强放热反应过程。

几十年来，虽然列管式反应器设计的基础理论和操作特性等方面得到了广泛地研究，许多规律性的东西都已基本察明，但普遍认为在怎样有效传热、降低压降、改善管间流体分布，从而进一步提高转化率、生产强度方面还需进行大量的研究工作。

其中，垂直式或称为立式的列管式催化反应器为此类反应器中常用的一种。实践中发现，即便是对于新装填的反应器，立式的列管式催化反应器的压降偏高，反应器的工业效果存在很大改进空间。

此外，在传热上，如果采用高压水和蒸气取热，由于下层管壁的影响，垂直式的列管的外侧面会形成较大面积的气膜，即气附问题。导致热量不易外传，最终不但会影响化工生产过程的反应性能问题，也会影响反应器的安全问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种列管式反应器的装配方法，使用该装配方法的列管式反应器能够提高催化剂填料的均匀性，并能够至少部分地提升列管式反应器的反应效果和可靠性。

为了实现上述目的，本发明提供一种列管式反应器的装配方法，所述列管反应器包括反应器箱体以及间隔设置在所述反应器箱体内的多个平行布置的列管，所述反应器箱体上还设置有与所述多个列管连通的反应原料进口和反应产物出口，其中，所述装配方法包括将所述反应器箱体固定在水平基面上，并使得所述列管相对于所述水平基面倾斜设置。

优选地，使得所述列管与所述水平基面之间的夹角为10°～70°。

优选地，使得所述夹角为30°～60°。

优选地，所述列管的内径为0.39cm～25.4cm，优选地为0.8cm～15.8cm，更优选地为1.6cm～10.3cm。

优选地，所述列管的长度为0.5m～50m，优选地为3m～25m，更优选地为5m～20m。

优选地，所述反应器箱体包括箱体主体、固定在所述箱体主体上部顶盖以及固定在所述箱体主体下端的基座，设计所述箱体主体的轴线与所述顶盖和所述基座相互垂直，并与所述列管相互平行。

优选地，所述顶盖上固定有与所述反应原料入口连通的第一接头，所述基座上固定有与所述反应产物出口连通的第二接头，所述第一接头和所述第二接头的延伸方向分别垂直于所述顶盖和所述基座。

优选地，所述反应器箱体封闭，且设置有热交换介质入口和热交换介质出口，并且所述箱体主体上固定有与所述热交换介质入口连通的第三接头，以及与所述热交换介质入口连通的第四接头。

优选地，所述反应器箱体内还固定有分隔板，该分隔板位于相邻的所述列管之间。

优选地，所述反应器箱体和/或所述列管为不锈钢材质。

通过上述技术方案，由于使用本发明提供的装配方法的列管式反应器的列管相对于水平基面倾斜设置，因此在填充催化剂的过程中，可以实现催化剂借助重力缓慢的滑入该列管中，因此提高在列管内填料的均匀性，从而能够提高反应流体在列管中的流动性，降低压降，并且能够提高列管传热，从而保证反应器的安全可靠性。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是显示本发明优选实施方式提供的列管式反应器的结构示意图；