一种己二腈腈化反应器的制作方法

本实用新型涉及一种己二腈腈化反应器。

背景技术：

己二酸氨化法是目前制备己二腈的一种重要方法，将己二酸和过量的氨在磷酸催化剂的存在下送入己二腈反应器，在265-295℃的温度范围内进行吸热反应，生成己二酸二铵，然后经过两步加热脱水，生成己二腈。现有的腈化反应器气体物料从中心管送出后直接鼓泡，向上流动。这样气相流比较集中，氨气流和液相接触不充分，鼓泡效果不好，反应产率低。同时副产物较多会使反应器内结焦严重，使反应器列管内传质效率降低，传热速度下降，同时影响反应器的运行周期。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种物料可充分混合，接触面积大，换热速度快，物料混合均匀，并且会减少列管内壁结焦和物料沉积现象的己二腈腈化反应器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种己二腈腈化反应器，包括反应器壳体，所述的反应器壳体的上端设置有上封头，所述的上封头的顶部设置有反应物料出口，所述的反应器壳体内设置有反应器列管，所述的反应器列管的长径比为0.01~0.02，所述的反应器列管的管径与所述的反应器壳体的直径比0.015~0.04，所述的反应器壳体的下端设置有带有保温夹套的下封头，所述的下封头的上部外壁设置有氨气进料管，所述的氨气进料管伸入所述的下封头的内部中央且所述的氨气进料管的出口方向向下，所述的下封头的下部侧壁设置有位置相对的熔融己二酸/催化剂进料口和稀释剂进口，所述的下封头的底部中央设置有反应物料出口。

所述的反应器列管的顶部焊接有一上薄管板，所述的上薄管板的上表面活套有一上厚管板，所述的反应器列管的底部焊接有一下薄管板，所述的下薄管板的下表面活套有一下厚管板。由于设备的操作温度较高，列管的膨胀严重，采用此结构，列管可以通过薄管板自由膨胀，减少列管变形。

所述的上薄管板与所述的反应器壳体的内壁之间以及所述的下薄管板与所述的反应器壳体的内壁之间分别密封连接，所述的反应器列管的上端与所述的上薄管板上对应的安装孔密封连接，所述的反应器列管的下端与所述的下薄管板上对应的安装孔密封连接。

所述的反应器列管的上部壳程设置有壳程热媒进口，所述的反应器列管的下部壳程设置有壳程热媒出口。

所述的反应器壳体的外壁设置有膨胀节。避免由于设备的操作温度较高导致壳体变形。

所述的氨气进料管的出口处设置有莲蓬头状的进料分布器，所述的进料分布器位于所述的熔融己二酸/催化剂进料口的上方。氨气进料管为在设备的竖向轴线方向竖向朝下的竖管，同时在管端增加莲蓬头，这种设置方式有利于氨气和返回物料在设备内的均匀分布，同时与进入设备底部的液相物料传质。

所述的下封头与所述的反应器壳体之间通过带保温夹套的倒圆台形壳体一体连接。倒圆台形壳体结构可以使气体均匀的向四周扩散，有利于氨气流在各个列管中的均匀分布，加强物料对列管内壁的冲刷。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型一种以己二酸和氨为原料进行反应，生产己二腈的设备，主要是为了解决现有己二腈的生产过程中，由于物料在反应器内结焦，会使反应器列管内传质效率降低，传热速度下降，同时影响反应器的运行周期的问题。设备主要由反应器壳体，反应器列管，上下管板，带有进料管口的下封头和带出料管的上封头组成，该反应器增大了设备壳体尺寸并减小了列管管径，使物料接触面积变大，换热速度快，换热更均匀，并且会减少列管内壁结焦和物料沉积的现象。

附图说明

图1为本实用新型己二腈腈化反应器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

具体实施例

一种己二腈腈化反应器，如图1所示，包括反应器壳体1，反应器壳体1的上端设置有上封头2，上封头2的顶部设置有反应物料出口3，反应器壳体1内设置有反应器列管4，反应器列管4的长径（反应器列管4的管径与反应器列管4的管长）比为0.01~0.02，反应器列管4的管径与反应器壳体1的直径比0.015~0.04，反应器壳体1的下端设置有带有保温夹套的下封头5，下封头5的上部外壁设置有氨气进料管6，氨气进料管6伸入下封头5的内部中央且氨气进料管6的出口方向向下，下封头5的下部侧壁设置有位置相对的熔融己二酸/催化剂进料口7和稀释剂进口8，下封头5的底部中央设置有反应物料出口18。

在此具体实施例中，反应器列管4的顶部焊接有一上薄管板9，上薄管板9的上表面活套有一上厚管板10，反应器列管4的底部焊接有一下薄管板11，下薄管板11的下表面活套有一下厚管板12。上薄管板9与反应器壳体1的内壁之间以及下薄管板11与反应器壳体1的内壁之间分别密封连接，反应器列管4的上端与上薄管板9上对应的安装孔密封连接，反应器列管4的下端与下薄管板11上对应的安装孔密封连接。反应器列管4的上部壳程设置有壳程热媒进口13，反应器列管4的下部壳程设置有壳程热媒出口14。反应器壳体1的外壁还可以设置有膨胀节15。

在此具体实施例中，氨气进料管6的出口处设置有莲蓬头状的进料分布器16，进料分布器16位于熔融己二酸/催化剂进料口7的上方。下封头5与反应器壳体1之间通过带保温夹套的倒圆台形壳体17一体连接。上封头2设计适当的尺寸和体积，可以保证气相的停留时间和一定的气液分离效果。

主要工作过程如下：将熔融的己二酸与磷酸催化剂通过下封头5的底部熔融己二酸/催化剂进料口7进料，熔融己二酸/催化剂进料口7与下封头5呈切线方向，使物料分布均匀。稀释剂进料方向与己二酸对称，加强湍动，以达到更好的混合效果，并且通过稀释剂进料口8可以将一部分反应产物初步分离后的物料循环回设备内，减缓设备的结焦情况，同时可以降低预反应温度。

来自氨回收工段的氨气和经物料返回管线返回的气流，从下封头5的氨气进料管6送入到设备的竖向轴线位置，方向朝下。经进料分布器16分布后，与进入下封头5内的液相原料传质，使反应物料达到较为均匀的沸腾状态。下封头5上方为倒圆台体壳体17，氨气在搅动液相的同时，在锥形结构的导流作用下，物料均匀地进入反应器列管4各个竖向列管内，可以有效的减少物料沉积的死角，同时对侧壁形成有效的冲刷，有助于减缓物料在设备内壁上的结焦。

物料通过反应器列管4时进行反应，同时进行脱水汽化，氨气在反应器列管4的各个列管内由下至上流动，与物料充分混合。由于增大设备壳体尺寸和减小列管管径，使物料在同样停留时间的情况下，物料换热面积变大，从而换热速度快，换热更均匀，同时避免局部高温，减少了副产物的产生。物料经上封头2顶部的反应物料出口3送出，进入后续设备。反应器列管4的壳程使用热媒加热，保证列管内受热均匀，同时下封头5和倒圆台形壳体17安装有保温夹套，夹套内部通蒸汽，可用于物料的预热升温。

上述实施例是对本实用新型的进一步说明，但本实用新型的保护范围以权利要求书为准。