合成反应器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种合成反应器。它包括筒体、封头、管箱短节、裙座、管板，筒体两端分别通过管箱短节连接封头，下侧封头下端装有裙座，筒体两端分别装有管板，上方管板、上管箱短节以及上封头构成上管箱管程空间，下方管板、下管箱短节以及下封头构成下管箱管程空间，下管箱短节一侧装有下管箱人孔，筒体内壁上下位置分别装有一个环形折流板，下管箱壳程外侧四周装有阶梯环形直径进水总管，阶梯环形直径进水总管下端连接有总进水口；上方封头一侧位置装有测量热电偶，测量热电偶下端贯穿上管板延伸到下管板上。优点是设计简单巧妙，结构合理紧凑，冷却水流动均匀，能够适用高温高压状况。
【专利说明】
合成反应器
技术领域
[0001]本发明涉及反应器领域，具体涉及一种合成反应器。
【背景技术】
[0002]反应器是一种用于化工合成的一种大型列管式反应器，适用于在高温、高压下两种气体在催化剂的作用下合成一种新的气态物质的工况。进一步地，适用于反应过程为放热的化学反应。用水作为冷却介质，将反应放出热量带走，保证反应始终在额定的温度下进行。但是目前要想达到上述效果，也一直是研究方向。
【发明内容】
[0003]为了达到上述
【发明内容】
，本发明提出了一种合成反应器，设计简单巧妙，结构合理紧凑，冷却水流动均匀，能够适用高温高压状况。
[0004]为了达到上述发明目的，本发明提出了以下技术方案:
合成反应器，它包括筒体、封头、管箱短节、裙座、管板，筒体两端分别通过管箱短节连接封头，下侧封头下端装有裙座，筒体两端分别装有管板，上方管板、上管箱短节以及上封头构成上管箱管程空间，下方管板、下管箱短节以及下封头构成下管箱管程空间，筒体结合两端管板及反应管构成壳程空间，上方封头中间设计有混合气进口且一侧设有上管箱人孔，上方封头内有气体分布器设计在靠近混合气进口位置，下管箱短节一侧装有下管箱人孔，下方封头底端装有合成气出口，管程空间内垂直装有若干反应管，反应管上端安装在上管板的小孔内且下端安装在下管板的小孔内，筒体内壁上下位置分别装有一个环形折流板，筒体中间设计有一个圆形折流板，筒体上端装有水蒸气出口，筒体一侧下端装有工艺人孔，下管箱壳程外侧四周装有阶梯环形直径进水总管，阶梯环形直径进水总管上端通过管路连接冷却水喷头，冷却水喷头穿过下端反应管间的空隙伸至筒体内，阶梯环形直径进水总管下端连接有总进水口；上方封头一侧位置装有测量热电偶，测量热电偶下端贯穿上管板延伸到下管板上。
[0005]所述的反应管包括管体、瓷球、催化剂、滤塞和开口销，管体内底端装有滤塞，开口销贯穿滤塞下方管体，滤塞上面有催化剂装在管体内，管体上端有瓷球装在催化剂上方。
[0006]所述的水蒸气出口设计有6个，周向均布在筒体上端四周。
[0007]所述的冷却水喷头设计有6个，冷却水喷头后端都通过管路均匀的安装在阶梯环形直径进水总管上，冷却水喷头整体设计成扁平状，冷却水喷头前端设计成倾斜状，冷却水喷头的喷嘴口设计成等腰三角形状，冷却水喷头剖视方向呈V型凹槽状。
[0008]所述的圆形折流板通过拉杆吊装在筒体内部中间。
[0009]本发明的优点是:
1、为了使大型反应器冷却水在壳程中流动更均匀，采用环形进水总管作为一个分水器，在圆周上均布的6点将冷却水送入壳程之中。
[0010]2、进水总管采用环形阶直径结构。各段的管径是通过计算管路中各点的流速及水力损失而得到的。使得6个喷头冷却水的出口压力相等，从而为冷却水在壳程中均匀流创造初始条件。
[0011]3、喷头制成偏片状，插入到管群中，因而长的喷水口也就插到了管群中间，而喷水口设计成等腰三角形，使得各点的喷水量从头到尾呈递减状态，与各喷头所管辖的1/6圆(扇形)区域相吻合。
[0012]4、与冷却水周向多点进入壳程相匹配，采用圆环、圆板组合的折流板结构。
[0013]5、与冷却水周向6点均布进入相对应，蒸汽出口也采用周向6点均布。
[0014]6、反应管底部采用不锈钢粉未烧结的多孔材料制成滤塞用于固定催化床，并采用开口销对滤塞进行定位。
[0015]7、为了适应高温、高压工况，管板与筒体焊接采用对接焊接接头，并进行100%RT检测，为实现100%RT检测，设置工艺人孔(件18)。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的示意图。
[0017]图2是本发明的反应管的剖视图。
[0018]图3是本发明的冷却水喷头位置的俯视图。
[0019]图4是本发明的冷却水喷头的主视图。
[0020]图5是本发明的冷却水喷头的俯视图。
[0021 ]图6是本发明的冷却水喷头的侧视图。
[0022]图7是本发明的冷却水喷头的俯视图的局部放大视图。
[0023]图8是图7的C-C向剖视图。
【具体实施方式】
[0024]参照附图，合成反应器，它包括筒体8、封头2、管箱短节3、裙座1、管板5，筒体8两端分别通过管箱短节3连接封头2，下方封头2下端装有裙座I，筒体8两端分别装有管板5，上方管板5、上管箱短节3以及上封头2构成上管箱管程空间A，下方管板5、下管箱短节3以及下封头2构成下管箱管程空间B，筒体8结合两端管板5及反应管构成壳程空间C，上方封头2中间设计有混合气进口 14且一侧设有上管箱人孔15，上方封头2内有气体分布器13设计在靠近混合气进口 14位置，下管箱短节3—侧装有下管箱人孔4，下方封头2底端装有合成气出口21，管程空间C内垂直装有若干反应管11，反应管11上端安装在上管板5的小孔内且下端安装在下管板5的小孔内，筒体8内壁上下位置分别装有一个环形折流板7，筒体8中间设计有一个圆形折流板9，筒体8—侧上端装有水蒸气出口 16，筒体8—侧下端装有工艺人孔18，下管箱壳程B外侧四周装有阶梯环形直径进水总管19，阶梯环形直径进水总管19上端通过管路连接冷却水喷头6，冷却水喷头6穿过下端反应管间的空隙伸至筒体8内，阶梯环形直径进水总管19下端连接有总进水口 20;上方封头2—侧位置装有测量热电偶12，测量热电偶12下端贯穿上管板5延伸到下管板5上。
[0025]所述的反应管11包括管体111、瓷球112、催化剂113、滤塞114和开口销115，管体111内底端装有滤塞114，开口销115贯穿滤塞114下方管体111，滤塞114上面有催化剂113装在管体111内，管体111上端有瓷球112装在催化剂113上方。
[0026]所述的水蒸气出口16设计有6个，周向均布在筒体8上端四周。
[0027]所述的冷却水喷头6设计有6个，冷却水喷头6后端都通过管路均匀的安装在阶梯环形直径进水总管19上，冷却水喷头6整体设计成扁平状，冷却水喷头6前端设计成倾斜状，冷却水喷头的喷嘴口 61设计成等腰三角形状，冷却水喷头6剖视方向呈V型凹槽状62。
[0028]所述的圆形折流板9通过拉杆吊装在筒体8内部中间。
[0029]本发明使用时，反应器主体主要由封头(件2)、管箱短节(件3)、管板(件5)、反应管(件11)组成，由裙座(件I)支承着。反应器主体分为两个相互分隔的空间。一个空间叫管程，另一个空间叫壳程。管程空间包括上、下管箱空间和反应管的内空间。上管箱空间由上封头、上短节和上管板围成，下管箱由下封头、下短节和下管板围成。上、下管箱之间由很多根反应管连通起来。反应管插入到管板上呈蜂窝状分布的管孔中，用密封焊的方法将反应管与管板连接起来。壳程空间由上、下管板和筒体围成的空间扣除反应管所占的空间即为壳程空间。待反应的气体从混合气进口(件14)进入，经气体分布器(件13)进入上管箱，然后混合气进入反应管(件11)。反应管中装填催化剂。在适当的温度和压力下加之催化剂的作用，产生合成反应，混合气就变成了合成气，然后从合成气出口(件21)流出。冷却水从壳程底部经总进水口(件20)和阶梯环形直径进水总管(件19)进入，经新型进水喷头(件6)喷入散开，并在反应管之间的空隙流过，在折流板的引导下迂回到水蒸汽出口流出。上、下管箱上的人孔(件4、件15)用于装配和检修。工艺人孔用于实现制造工艺。
【主权项】
1.一种合成反应器，其特征是它包括筒体、封头、管箱短节、裙座、管板，筒体两端分别通过管箱短节连接封头，下侧封头下端装有裙座，筒体两端分别装有管板，上方管板、上管箱短节以及上封头构成上管箱管程空间，下方管板、下管箱短节以及下封头构成下管箱管程空间，筒体结合两端管板及反应管构成壳程空间，上方封头中间设计有混合气进口且一侧设有上管箱人孔，上方封头内有气体分布器设计在靠近混合气进口位置，下管箱短节一侧装有下管箱人孔，下方封头底端装有合成气出口，管程空间内垂直装有若干反应管，反应管上端安装在上管板的小孔内且下端安装在下管板的小孔内，筒体内壁上下位置分别装有一个环形折流板，筒体中间设计有一个圆形折流板，筒体上端装有水蒸气出口，筒体一侧下端装有工艺人孔，下管箱壳程外侧四周装有阶梯环形直径进水总管，阶梯环形直径进水总管上端通过管路连接冷却水喷头，冷却水喷头穿过下端反应管间的空隙伸至筒体内，阶梯环形直径进水总管下端连接有总进水口；上方封头一侧位置装有测量热电偶，测量热电偶下端贯穿上管板延伸到下管板上。2.根据权利要求1所述的合成反应器，其特征是所述的反应管包括管体、瓷球、催化剂、滤塞和开口销，管体内底端装有滤塞，开口销贯穿滤塞下方管体，滤塞上面有催化剂装在管体内，管体上端有瓷球装在催化剂上方。3.根据权利要求1所述的合成反应器，其特征是所述的水蒸气出口设计有6个，周向均布在筒体上端四周。4.根据权利要求1所述的合成反应器，其特征是所述的冷却水喷头设计有6个，冷却水喷头后端都通过管路均匀的安装在阶梯环形直径进水总管上，冷却水喷头整体设计成扁平状，冷却水喷头前端设计成倾斜状，冷却水喷头的喷嘴口设计成等腰三角形状，冷却水喷头剖视方向呈V型凹槽状。5.根据权利要求1所述的合成反应器，其特征是所述的圆形折流板通过拉杆吊装在筒体内部中间。
【文档编号】B01J8/06GK106076209SQ201610497365
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】李进, 窦崇舟
【申请人】江苏永大化工机械有限公司