专利名称：能消除多股进料动态耦合的反应器系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能消除多股进料动态耦合的反应器系统；本实用新型还涉及一种用于制备乙苯的能消除多股进料动态耦合的反应器系统。
背景技术：
现有技术中，凡化工、石化工艺流程设计中，均是仅从稳态物料、热量衡算予以考虑，至于怎样及多长时间达到稳态则未予考虑。
源自美国Mobil公司采用气相法和六层差分反应器制备乙苯的工艺流程，如图1所示，由六层差分式进料的烃化反应器R-101、苯进料汽化器E-102、烃化反应器进/出料换热器E-101、反应器进料加热炉F101以及若干管线组成，来自外界的乙烯102按照分配程序分成6股，通过乙烯总流量分配程序分别予以控制其流量；而液态苯经苯进料汽化器E-102被高压蒸汽加热汽化后进入烃化反应器进/出料换热器E-101与差分式烃化反应器R-101出口气换热，被升温至252℃后分成两股，一股经反应器进料加热炉F101加热后形成105号料与104号料的分流乙烯汇合成106号混合气，自顶部进入烃化反应器R-101第一层，而另一股料号为103的汽化苯分成料号为107、109、111、113、115共5股分流与料号分别为108、110、112、114、116相应配比的混合气作为冷进料分别进入差分式烃化反应器R-101的2-6层反应床，根据各床层的温度的变化，调节各层冷急进料的流量以期使各床层温度平稳于各预定期。
然而，上述六层差分式反应器系统中各层分流进料均来自同一管道，一股流量变动势必影响其他股流量随之变动而造成六股分流相互耦合，而难以在短时间内达到平衡，从而导致各床层反应温度的波动，不仅影响转化率，而且可能波及各床层的催化剂受损。其中，乙烯各分流的平衡因乙烯本身是气体而较容易控制，而汽化苯则不然，因为汽化苯是由液态苯经苯进料汽化器E-102高温蒸汽加热后再经烃化反应器进/出料换热器E-101与塔底出口气换热后而成的，其滞后容量大，难以作出迅速响应；再者，因与出口气换热而形成了正反馈，即出口气温升高则换热后107-115各股流的温度亦高而降低冷急的效果，累计下来甚至可能导致温度失控事故的发生。
要解决各股流相互影响的耦合问题，用自控的办法一般可以勉强解决，但上述反应器系统难度相当大，因为各股流流量大小不等，而中间流量大，尤以料号113-114最大而料号115-116最小，这样造成解耦矩阵不对称而求逆困难，再则5*5矩阵也耗时甚多而难以取得实时效果，这是一种无奈的“舍本求末”或“扬汤止沸”的处置途径。
实用新型内容为了解决现有化工、石化工艺仅从稳态物料、热量衡算予以考虑，本实用新型所要解决的技术问题之一是提出一种能避免一股物料流量变化而导致整个系统物料流量不平衡的能消除多股进料动态耦合的反应器系统，藉由该反应器系统，物料的流量变化后能迅速达到平衡。
本实用新型所要解决的技术问题之二是提出一种用于制备乙苯的能消除多股进料动态耦合的反应器系统，藉由该反应器系统，乙烯和苯进料的流量变化后能迅速达到平衡。
为了解决上述技术问题之一，本实用新型采用了如下技术方案一种能消除多股进料动态耦合的反应器系统，包括反应器主体，多股物料支管和反应器主体连接，其创新点在于，进料总管连接多股物料支管的管线上设有缓冲罐构成的稳流器。
作为本实用新型的优选技术方案，上述进料连接多股物料支管的管线上最好设有两个联通的缓冲罐构成的稳流器。
为了解决上述技术问题之二，本实用新型提出的用于制备乙苯的能消除多股进料动态耦合的反应器系统，包括烃化反应器、苯进料汽化器和连接管线，其创新点在于，乙烯进料连接烃化反应器的管线上设有缓冲罐构成的稳流器；苯进料汽化器和烃化反应器的连接管线上设有缓冲罐构成的稳流器。
作为本实用新型的优选技术方案，上述乙烯进料连接烃化反应器各支流进料的管线上最好设有两个联通的缓冲罐构成的稳流器；苯进料汽化器和烃化反应器的连接管线上最好设有两个联通的缓冲罐构成的稳流器。
作为本实用新型的再一优选技术方案，上述苯进料汽化器和烃化反应器的连接管线上构成稳流器的两个联通的缓冲罐最好为圆筒形，并在外表最好设有保温层。
相对于现有技术，本实用新型通过在进料连接反应器的管线上设有缓冲罐构成的稳流器，起到平稳流量分配的作用，能避免一股物料流量变化而导致整个系统物料流量不平衡；而本实用新型通过苯进料汽化器和烃化反应器的各层进料连接管线上设有的缓冲罐构成的稳流器，增加了苯的汽化空间，而使得整个系统更趋平衡。
图1是现有技术中用于制备乙苯的反应器系统的结构示意图。
图2是本实用新型用于制备乙苯的能消除多股进料动态耦合的反应器系统的结构示意图。
图3是本实用新型具有多股并联进料的多个小尺寸反应床层并联的反应器系统的原理图。
其中，R-101为六层差分式烃化反应器；E-102为苯进料汽化器；E-101烃化反应器进/出料换热器；F101反应器进料加热炉；A1、A2为乙烯进料分流稳流器；B1、B2为汽化苯进料分流稳流器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图3所示，本实用新型一实施例提出的能消除多股进料动态耦合的反应器系统，包括并列的反应器主体，多股物料支管和反应器主体连接，原料气A和原料气B连接多股(1-N)物料支管的管线上设有缓冲罐A1和缓冲罐A2构成的稳流器以及缓冲罐B1和缓冲罐B1构成的稳流器。
如图2所示，本实用新型一较佳实施例提出的一种用于制备乙苯的能消除多股进料动态耦合的反应器系统，包括六层差分式烃化反应器R-101、苯进料汽化器E-102和若干连接管线，乙烯进料连接六层差分式烃化反应器R-101的管线上设有两个联通的缓冲罐A1和缓冲罐A2构成的稳流器，缓冲罐A1的体积是如图2中1、5及104号管截面积之和乘以各相应分流管至各相应床层的长度之和的5-10倍，而缓冲罐A2的体积是图2中2-4号管截面积之和乘以各分流管至六层差分式烃化反应器R-101相应床层的管道长度乘积的5-10倍；苯进料汽化器E-102和六层差分式烃化反应器R-101的连接管线上设有两个联通的缓冲罐B1和缓冲罐B2构成的稳流器，缓冲罐B1和缓冲罐B2为圆筒形，材质为普通炭钢，B1和B2的体积计算均是其出料管的截面积之和乘以各出料管至六层差分式烃化反应器R-101各对应床层的管道长度之和的5-10倍，并在外表设有保温层。
如图2所示，来自外界的乙烯102并流经缓冲罐A1和缓冲罐A2构成的稳流器，按照分配程序分成6股，通过乙烯总流量分配程序分别予以控制其流量；而液态苯经苯进料汽化器E-102被高压蒸汽加热汽化后进入烃化反应器进/出料换热器E-101与烃化反应器R-101出口气换热，被升温至252℃，并经过缓冲罐B1后分成三股，一股经反应器进料加热炉F101加热后形成105号料与104号料的分流乙烯汇合成106号混合气，自顶部进入六层差分式烃化反应器R-101，而B1的另两股出料为107号料与108号料的乙烯合并的混合气进入六层差分式烃化反应器R-101的第二层作为冷急进料，115号出料汽化苯与116号的乙烯料合并后的混合气作为冷急进料进入六层差分式烃化反应器R-101的第六层反应器，料号为103的另一股汽化苯经过缓冲罐B2后，分成料号为109、111、113共3股分流与料号分别为110、112、114相应配比的混合气作为冷进料分别进入六层差分式烃化反应器R-101的3-5层反应床，根据各床层的温度的变化，调节各层冷急进料的流量以期使各床层温度平稳于各预定期。缓冲罐B1和缓冲罐B2构成稳流器的加入增加了苯的汽化空间，而使整个流程更趋于平稳。
综上，在本实用新型上述二实施例都是在原有总管上增加由两个联通的缓冲罐组成的稳流器彻底解决了多股分流耦合的平稳控制问题，这对多层的差分式反应器的平稳控制及总管物流至各股支流之间的动态耦合的消除是在源头上解决问题。
权利要求1.一种能消除多股进料动态耦合的反应器系统，包括反应器主体，多股物料支管和反应器主体连接，其特征是，进料总管连接多股物料支管的管线上设有缓冲罐构成的稳流器。
2.根据权利要求1所述的能消除多股进料动态耦合的反应器系统，其特征是进料连接多股物料支管的管线上设有两个联通的缓冲罐构成的稳流器。
3.一种用于制备乙苯的能消除多股进料动态耦合的反应器系统，包括烃化反应器、苯进料汽化器和连接管线，其特征是，乙烯进料连接烃化反应器的管线上设有缓冲罐构成的稳流器；苯进料汽化器和烃化反应器的连接管线上设有缓冲罐构成的稳流器。
4.根据权利要求3所述的用于制备乙苯的能消除多股进料动态耦合的反应器系统，其特征是，乙烯进料连接烃化反应器各支流进料的管线上设有两个联通的缓冲罐构成的稳流器；苯进料汽化器和烃化反应器的连接管线上设有两个联通的缓冲罐构成的稳流器。
5.根据权利要求3所述的用于制备乙苯的能消除多股进料动态耦合的反应器系统，其特征是，苯进料汽化器和烃化反应器的连接管线上构成稳流器的两个联通的缓冲罐为圆筒形，并在外表设有保温层。
专利摘要本实用新型涉及一种能消除多股进料动态耦合的反应器系统，包括反应器主体，多股物料支管和反应器主体连接，其创新点在于，进料总管连接多股物料支管的管线上设有缓冲罐构成的稳流器。另外，本实用新型还涉及一种用于制备乙苯的能消除多股进料动态耦合的反应器系统。本实用新型能避免一股物料流量变化而导致整个系统物料流量不平衡，藉由该反应器系统，物料的流量变化后能迅速达到平衡。
文档编号B01J8/04GK2887429SQ200620041468
公开日2007年4月11日 申请日期2006年4月29日 优先权日2006年4月29日
发明者钟霖田 申请人:钟霖田