[实用新型]用于氨氧化反应的在线清焦装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于氨氧化反应的在线清焦装置。 

背景技术

在丙烯氨氧化生产丙烯腈领域中，由于反应生成的高温反应气体中含有丙烯腈、氢氰酸、丙烯醛等易聚合的化合物，在反应气体冷却过程中容易发生聚合反应，生成的聚合物与流化床反应器带出的催化剂粉尘粘附并聚积在反应气体冷却器列管中，随着运行时间的延长，列管内壁垢层逐渐增加，列管内通道逐渐减小，导致列管不畅，增加管道阻力，当垢层达到一定厚度时，反应系统操作压力明显升高，恶化流化床反应系统的操作状况，降低催化剂的反应性能，使装置消耗增加，运行周期缩短。对于氨氧化生产丙烯腈反应系统冷却器列管中的结焦物，通常只能在一年一度的停车检修期间用高压水枪冲刷予以去除。 

在丙烯腈装置中，反应气体冷却器是一关键设备，其结构是一大型立式列管式换热器，反应气体走管程，壳程通冷却水。其作用是将氨氧化反应器出口的反应气体温度从420－450℃冷却至200℃左右。国内丙烯腈装置一般运行6个月左右就因反应气体冷却器列管堵塞，使反应气体冷却器的压降从原来的3－5kPa升高到40kPa以上，造成反应系统压力明显升高，导致催化剂的丙烯腈单收下降2个百分点以上，装置消耗明显增加，影响装置的正常运行，直至被迫停车。如果不停车用高压水枪清除冷却器列管中的结焦物，冷却器列管管道阻力将急剧增加，反应系统压力急剧升高，催化剂单收急剧下降，装置消耗急剧增加。 

反应气体冷却器列管的堵塞是丙烯腈装置长周期运行的主要瓶颈，不仅影响丙烯腈装置的整体运行周期，也增加了设备清洗费用和停、开车过程中原料及产品的损失浪费，影响丙烯腈装置的经济效益。因此，发明一种在线清焦装置，及时在线去除丙烯腈装置反应气体冷却器列管内的结焦物，解决反应气体冷却器列管的堵塞问题，具有十分重要的现实意义和经济效益。 

文献CN1657860A介绍了一种立式列管传热设备管外污垢三相流态化在线清洗技术。在壳程底部安装耐老化、容易弯曲变形的软塑料布气软管，布气软管上开设均匀排列的喷 气孔，喷出的清洁气体使壳程液体快速上升，带动固体形成剧烈运动、上下自然循环流动的三相流态化清洗液，实现管外污垢在线、快速、均匀的清洗，可以保障设备长期高效运行。该方法用于立式列管传热设备管外污垢的在线清洗，且介质呈液态，而不是介质呈气态的管内污垢的去除。 

文献CN101451797A介绍了一种换热器在线清洗装置。在换热器传热管内装有清洗机构，在流体进出口管上设置换向机构，在流体的推动下，通过换向机构的作用，清洗机构在传热管内往返运动，清洗元件于传热管内壁接触并发生摩擦，不断去除管内污垢或阻止污垢的产生，达到在线清除污垢的目的。该方法在换热管内设置清洗元件，缩小了传热管内流体通道的有效面积，大大增加了换热器列管的阻力，而不是降低换热器的压降。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中存在的在氨氧化生产丙烯腈反应系统冷却器中，未涉及在线清焦装置或者现有的旋流型固体颗粒喷射分布器设计不合理，造成固体颗粒喷射分布不均匀，导致冷却器列管中粘附和聚积的结焦物难以去除，列管管道阻力增加，反应器操作压力升高，催化剂反应性能降低，装置消耗增加，运行周期缩短，冷却器管板发生磨损和腐蚀的问题，提供一种新的用于氨氧化反应的在线清焦装置。该在线清焦装置具有固体颗粒喷射分布均匀，及时在线清除氨氧化反应气体冷却器列管中的结焦物，稳定冷却器列管管道阻力和反应系统的操作压力，稳定催化剂的反应性能，维持装置的消耗水平，延长装置的运行周期，避免固体颗粒对冷却器管板发生磨损和腐蚀的优点。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种用于氨氧化反应的在线清焦装置，包括与氨氧化反应气体呈惰性气体的进口、固体颗粒储罐、旋流型固体颗粒喷射分布器、氨氧化反应气体冷却器，所述的氨氧化反应气体冷却器包括空心的上封头和布满列管的换热段，所述的空心上封头内部设置至少一个旋流型固体颗粒喷射分布器，惰性气体的进口与固体颗粒储罐出口并联后与旋流型固体颗粒喷射分布器相连通。 

上述技术方案中，优选的技术方案，冷却器上封头中设置2～20个旋流型固体颗粒喷射分布器，所述的旋流型固体颗粒喷射分布器具有导流段和喷出口。优选的技术方案，所述的旋流型固体颗粒喷射分布器的导流段设置1～10片导流叶片，导流叶片与轴向流动方向呈10～89°的夹角，喷出口直径为5～80mm。