[实用新型]一种反应器出口的换热器及换热反应系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工领域中的一种热交换装置，尤其涉及一种反应器出口的换热器及换热反应系统。

背景技术

随着丁二烯需求量的增加，乙烯裂解的C4原料已不能满足丁二烯生产的需求，利用丁烯原料通过氧化脱氢制丁二烯技术的应用越来越广泛。水蒸汽、丁烯、丁烷和空气经过反应器，丁烯和氧气在催化剂作用下进行氧化脱氢反应，生成丁二烯。反应器生成气主要为水蒸汽、丁烯、丁烷、空气和丁二烯，其从反应器底部出来，会夹带一些催化剂粉尘。

目前，反应器由流化床改为固定床及催化剂强度提高和形状调整等，降低了生成气夹带的催化剂粉尘。反应器出口换热器采用水平方式安装，催化剂粉尘极易停留于此。这些催化剂粉尘或者停留在反应器出口换热器中，堵塞换热器，既影响了换热器的换热效率，也影响了装置的长周期生产；或者带入下游的水冷塔，影响水冷塔的洗酸效果。为此，脱除反应器生成气夹带的催化剂粉尘显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型为解决现有的反应器出口换热器的换热效率较低的问题，提供了一种反应器出口的换热器及换热反应系统。

本实用新型的技术方案如下；

本实用新型的第一个保护主题是：一种反应器出口的换热器；

所述换热器包括换热腔1、上管箱2以及下管箱3；所述换热腔1呈立式布置，所述上管箱2和下管箱3分别设置在所述换热腔1的顶部和底部；

所述下管箱3的入口与反应器5出口相连接，所述下管箱3的出口与所述换热腔1的管程入口相连接，所述上管箱2的入口与所述换热腔1的管程出口相连接；所述换热腔1的壳程入口与水蒸汽源6相连接，所述换热腔1壳程出口与所述反应器5入口相连接；所述换热腔1内部的管程与壳程热接触。

所述下管箱3的上部为直筒型管箱，下部设置有下封头4；

所述下封头4为锥形头结构，所述下封头4底部设置有催化剂粉尘的排出口，用于定期排出沉降的催化剂粉尘。

所述下管箱3上部的直筒型管箱与下部的下封头4之间的夹角为120～150度，这样设计利于催化剂粉尘的定期排放，同时节省空间。

所述上管箱2与所述换热腔1的分界处、所述下管箱3与所述换热腔1的分界处分别设置有管板9，所述上管箱2与下管箱3分别通过所述管板9与所述换热腔1中的管程相连接。

所述换热腔1内部为单管程结构。

换热器的工作原理是：

夹带催化剂粉尘的生成气从反应器6出口传输至下管箱2的管程中，由于换热器为立式安装，故生成气在管程中自下向上移动，并从上管箱的管程出口输出，催化剂粉尘靠重力从气相中分离出来，沉降在下封头4。

生成气中携带的热量在经过换热腔1的管程时传输至壳程，进而对壳程中的水蒸汽加热。

本实用新型的第二个保护主题是：利用所述换热器组成的换热反应系统；

所述换热反应系统包括所述换热器、反应器5、水蒸汽源6、物料源7以及空气源8；

所述换热腔1的壳程入口与所述水蒸汽源6相连接，所述换热腔1的壳程出口、物料源7以及空气源8汇总连接至所述反应器5入口，所述反应器5出口与所述换热器中下管箱3的管程入口相连接，所述上管箱2的管程出口与生成气输出管线相连接。

本实用新型提供了一种用于脱除反应器生成气夹带的催化剂粉尘的换热器及换热反应系统，生成气经过立式安装的换热器时，催化剂粉尘从生成气中分离出来，并定期排出，有效脱除生成气中夹带的催化剂粉尘，防止换热器堵塞，也避免带入下游系统，确保装置长周期生产，提高了装置的经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的一种反应器出口的热交换装置的结构示意图；

图2为本实用新型的一种换热反应系统的工作流程示意图；

附图标号说明：

1-换热腔；2-上管箱；3-下管箱；4-下封头；5-反应器；

6-水蒸汽源；7-物料源；8-空气源；9-管板；

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明，本实用新型的保护范围不局限于下述的具体实施方式。

具体实施方式

如图1所示，一种反应器出口的换热器，包括换热腔1、上管箱2以及下管箱3；所述换热腔1呈立式布置，所述上管箱2和下管箱3分别设置在所述换热腔1的顶部和底部；