一种改进型羰化反应器的制作方法

1.本实用新型涉及一种反应器，具体涉及一种改进型羰化反应器。


背景技术：

2.羰化反应器是"二步法煤制乙二醇"工艺第一步中的核心设备。原料气通过本设备，在其中发生反应即"羰化"，生成中间产品"dmo"，第二步对dmo加氢，进一步反应后得到乙二醇。
3.以往的羰化反应器都是在下管箱中装满瓷球，以此来挡往催化剂不漏出换热管。但这种方法要消耗大量瓷球，且更换催化剂时极不方便。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本实用新型提出了一种改进型羰化反应器。
5.本实用新型的技术方案：
6.一种改进型羰化反应器，所述反应器包括反应器本体，所述反应器本体内一上一下安装有两个管板，由两个管板将反应器本体分成三个部分，三个部分由上至下依次为上管箱、中间段、下管箱；所述中间段内安装有若干换热管，每个换热管上端均穿过设置在上管板上的孔并与上管板固定连接（焊接）、下端均穿过设置在下管板上的孔并与下管板连接（焊接），连通上管箱与下管箱，所述上管箱上设置有物料气进口，所述下管箱上设置有合成气出口，所述中间段上分别设置有冷却介质进口、冷却介质出口，每个换热管内均填充有催化剂，其特征在于，所述下管箱内安装有丝网，所述丝网覆盖并封住所有换热管的下端口；每个换热管内还填充有瓷球；所述瓷球垫在催化剂下方。
7.每个换热管内还安装有螺旋卡簧；所述螺旋卡簧膨胀并卡在换热管内，垫在瓷球下方；所述螺旋卡簧还支撑在丝网上。
8.所述下管箱内还安装有压板；所述压板垫在丝网下方，其上开孔，孔一一对应换热管的下端口，若干螺栓依次穿过压板、丝网并与下管板连接，吊挂固定压板与丝网。
9.所述上管箱内安装有防冲挡板；所述物料气进口位于上管箱顶部，所述防冲挡板位于物料气进口下方，与物料气进口相对。
10.所述中间段内安装有若干折流板；所有折流板由下至下交错分布，构成s形冷却介质流道，所述流道上端口连接冷却介质出口、下端口连接冷却介质进口。
11.所述中间段中部安装有膨胀节。
12.所述反应器主体由上椭圆封头、上管箱筒体、筒体、下管箱筒体、下椭圆封头组合连接而成；所述上管箱由上椭圆封头、上管箱筒体、上管板构成，所述中间段由筒体、上管板、下管板构成，所述下管箱由下椭圆封头、下管箱筒体、下管板构成。
13.所述上管箱侧壁、下管箱侧壁均设置有人孔。
14.所述反应器本体支撑固定在群座上；所述合成气出口位于下管箱底部，其向上伸入下管箱内一段、向下穿过裙座侧壁伸出。
15.所述下管箱上还设置有卸催化剂口。
16.本实用新型具备如下有益效果：
17.1）将阻挡催化剂的方法从原来整个下管箱填充瓷球改为丝网加簧卡阻挡。这种方法结构简单，节约大量瓷球，更换催化剂十分方便。
18.2）采用螺旋簧卡作为第一道阻挡。扭转螺旋簧卡使其直径变小后塞进换热管内，然撤消扭转力，螺旋簧卡直径变大，卡在管壁上，起到承受催化剂重力的作用。这种螺旋簧卡安装十分方便快捷。
19.3）采用丝网和螺旋簧卡叠加，使得对催化剂的阻挡绝对可靠。
20.4）在中间段中部设置了膨胀节，大大降低了换热管中的轴向应力以及管头焊缝中的应力，能够有效延长设备的使用寿命。
附图说明
21.图1是改进型羰化反应器结构示意图。
22.图2是图1中ⅰ部放大示意图。
23.图3是图2 a向示意图。
24.图中 群座1、卸催化剂口2、下椭圆封头3、下管箱筒体4、下管板5、冷却介质进口6、筒体7、折流板8、膨胀节9、冷却介质出口10、上管板11、人孔12、 上管箱筒体13、上椭圆封头14、防冲挡板15、物料气进口16 、换热管17、合成气出口18、催化剂19、瓷球20、螺旋卡簧21、丝网22、压板23、螺栓24。
具体实施方式
25.如图1-3所示，一种改进型羰化反应器，所述反应器包括反应器本体，所述反应器本体内安装有上管板11、下管板5，由上管板11、下管板5将反应器本体分成三个部分，三个部分由上至下依次为上管箱、中间段、下管箱；所述中间段内安装有若干换热管17，每个换热管17上端均穿过设置在上管板11上的孔并与上管板11固定连接、下端均穿过设置在下管板5上的孔并与下管板5连接，连通上管箱与下管箱，所述上管箱上设置有物料气进口16，所述下管箱上设置有合成气出口18，所述中间段上分别设置有冷却介质进口6、冷却介质出口10，每个换热管17内均填充有催化剂19，所述下管箱内安装有丝网22，所述丝网22覆盖并封住所有换热管17的下端口；每个换热管17内还填充有瓷球20；所述瓷球20垫在催化剂19下方；每个换热管17内还安装有螺旋卡簧21；所述螺旋卡簧21膨胀并卡在换热管17内，垫在瓷球20下方；所述螺旋卡簧21还支撑在丝网22上；所述下管箱内还安装有压板23；所述压板23垫在丝网22下方，其上开孔，孔一一对应换热管17的下端口，若干螺栓24依次穿过压板23、丝网22并与下管板5连接，吊挂固定压板23与丝网22；所述上管箱内安装有防冲挡板15；所述物料气进口16位于上管箱顶部，所述防冲挡板15位于物料气进口下方，与物料气进口相对；所述中间段内安装有若干折流板8；所有折流板8由下至下交错分布，构成s形冷却介质流道，所述流道上端口连接冷却介质出口10、下端口连接冷却介质进口6；所述中间段中部安装有膨胀节9；所述反应器主体由上椭圆封头14、上管箱筒体13、筒体7、下管箱筒体4、下椭圆封头3组合连接而成；所述上管箱由上椭圆封头14、上管箱筒体13、上管板11构成，所述中间段由筒体7、上管板11、下管板5构成，所述下管箱由下椭圆封头3、下管箱筒体4、下管板
5构成；所述上管箱侧壁、下管箱侧壁均设置有人孔12；所述反应器本体支撑固定在群座1上；所述合成气出口18位于下管箱底部，其向上伸入下管箱内一段、向下穿过裙座1侧壁伸出；所述下管箱上还设置有卸催化剂口2。
26.上述改进型羰化反应器使用时，物料气从物料气进口加入，经过防冲挡板阻挡后，均匀充满上管箱，此时上管箱中各处的压力能和动能都比较均匀，这样有利使得各处换热管中的流量均匀。上管箱中的物料气进入换热管中向下流动，在催化剂的作用下发生化学反应，生成草酸二甲酯（称为“羰化”）。这个化学反应是放热反应，放出热量传到换热管外，被换热外的冷却介质带走。物料气流至换热管的下端时化学反应基本完成，反应后的气体称为合成气，合成气从换热管下端的瓷球之间的缝隙中流过，穿过丝网来到下管箱内，然后从底部合成气出口流走。冷却介质从冷却介质入口加入，在折流板的作用下冷却介质走s形的路线穿过换热管之间的空隙到达中间段上部，再从冷却介质出口流走。当冷却介质流过换热管之间的空隙时，与换热管内部进行热交换，也就是吸收化学反应所放出的热量，并将热量带走。
27.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。