[发明专利]一种带多流道组合循环环壳的多区反应器

说明书

本发明涉及石油化工生产装置技术领域，具体涉及一种带多流道组合循环环壳的多区反应器，包括竖立布置的主筒体和副筒体，主筒体的上端部侧壁设有多个侧接口，多个侧接口绕主筒体纵轴线均匀分布，副筒体的上端设有上接口；主筒体的多个侧接口和副筒体的上接口之间分别通过不同的环壳连通，环壳连接主筒体的侧接口后朝副筒体方向横向延伸，接着朝上延伸拱起弯曲，再朝下连接副筒体的上端口。此使得多条环壳内的流态化物料在进入主筒体的多个侧接口后能分别沿主筒体内壁周向一段弧面进行旋流，在主筒体内腔形成更加均匀的反应气氛，多条环壳与一条环壳相比在空间上对称程度高，结构更稳定，能够减少工作时集中的介质冲击主筒体内壁产生的振动。

技术领域

本发明涉及石油化工生产装置技术领域，具体涉及一种带多流道组合循环环壳的多区反应器。

背景技术

聚丙烯的几种生产工艺技术中，有利用上、下连通管把提升段和沉降段组合成一体化的多区循环反应器，操作时在提升段反应区的聚合物粒子被风机提供的气相单体夹带向上流动，在高速流化床的提升区内由下向上流动。然后通过上连接管进入沉降段，多区循环反应器连通管内的流体介质是循环气夹带聚丙烯颗粒，连通管应符合管道和压力容器的有关规范和标准，然后满足反应器的专门要求。在沉降区顶部，聚合物粒子经汽提区完成气、固分离后进入沉降段反应区，沉降段反应区聚合物粒子受重力作用形成密相柱塞流向下，在下段排出；在反应器底部，聚合物再循环进入提升段反应区。

近年来随着石油化工装置向着规模化生产的方向发展，反应器的容积变的越来越大，高度越来越高，随着容器直径和生产规模的增大，反应过程物流量大，介质流速快而容易引起振动。根据实际生产需要，发明人设计了如图1所示的反应器，其结构包括竖立并列布置的第一筒体01和第二筒体02，第一筒体01的上端部侧壁设有主接口，第二筒体02的上端设有副接口，第一筒体01的主接口和第二筒体02的副接口之间通过环壳03连通，环壳03连接第一筒体01的主接口后朝远离第二筒体02方向横向延伸，接着朝上延伸拱起弯曲，再朝下连接第二筒体02的上端口。

以上单个第二筒体02对应一条环壳03，第一筒体01的每个侧孔对应一条环壳03的端口，如此单环壳03中的介质流量集中进入第一筒体01(沉降段)，旋流离心力形成的相间摩擦对动能损耗，周向分布不均匀，建造时需要提高第一筒体01的高度，增加了设备成本。一条等流通截面的环壳03在结构上的横截面半径大，为满足工艺要求环壳的壁厚需要较厚，导致不便于材料采购和制造，结构上的弯曲半径难以缩小，使得柔性程度低，不适应高耸结构抵抗地震和风载荷。

另外，上连通管设计成一条与第一筒体01从侧面接口的环壳，其带来的不利因素还包括：

1、偏心连接使结构不对称，需要强力支撑才能使高耸结构稳定。满足大规模产能的单个环壳结构，其流通横截面的直径较大，壁厚更厚，钢性强，抵抗振动疲劳的能力差，结构不稳定；

2、偏心的不对称结构使得整个装置的介质集中循环，不对称程度提高，工作时介质流速快而引起的振动更明显；

3、大产能的反应器需要较大直径、较厚壁的环壳，环壳加工困难；

4、侧面接口的环壳的直径较大，壁厚较厚，刚性较强，运行中牵扯沉降段的结构刚性及其沿垂直立性，不利于介质均匀分布；

5、连接沉降区的大开孔严重削弱筒体强度，需要设计整体补强筒节和厚壁锻件接管，设备成本明显增加；

6、通过一条大环壳进入沉降段的气粒混合介质流量太大，旋流一周也难以达到均匀状态；

7、不便于维修保护。

针对现有技术存在上述全部或部分技术问题，需要创新设计一种反应器满足上述目的要求。

发明内容

针对现有技术存在上述全部或部分技术问题，本发明提供一种带多流道组合循环环壳的多区反应器。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：