專利名稱：一種烴生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)設(shè)備，尤其涉及烴部分氧化制乙炔的反應(yīng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
乙炔是一種非常重要的基礎(chǔ)化工原料，廣泛應(yīng)用于醋酸乙烯、1.4-丁二醇等的生產(chǎn)。其生產(chǎn)方法主要有電石法、電弧法、部分氧化法、等離子法等，其中電石法應(yīng)用最廣，但是電石法生產(chǎn)乙炔具有能耗高、污染重等不足。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境管理日益嚴(yán)格，其應(yīng)用受到很大的限制。電弧法和等離子法因?yàn)殡姾拇?、?duì)設(shè)備要求較苛刻，至今難以推廣應(yīng)用。部分氧化法具有能耗低、污染小等優(yōu)點(diǎn)，是西歐和北美國(guó)家生產(chǎn)乙炔的主要方法。在該工藝中，烴與氧氣分別預(yù)熱至600 650°C，在氣體混合器內(nèi)充分混合后經(jīng)過(guò)擴(kuò)散段進(jìn)入反應(yīng)器，經(jīng)過(guò)幾毫秒的反應(yīng)后噴水或油淬冷以結(jié)束反應(yīng)，天然氣裂解為包含有乙炔、一氧化碳、二氧化碳、氫氣以及炭黑等的裂化氣混合物。從反應(yīng)器出來(lái)的裂解氣經(jīng)過(guò)除塵以及進(jìn)一步冷卻后進(jìn)入提濃工段，在提濃裝置中用NMP、NMF等溶劑將裂解氣分離為乙炔氣、高級(jí)炔烴氣以及合成氣。烴部分氧化制乙炔的基本原理在Ullmann’s Encyclopedia of IndustrialChemistry中有詳細(xì)的描述。但是，現(xiàn)有的烴部分氧化制乙炔反應(yīng)器具有操作難度大、要求高，反應(yīng)室無(wú)法調(diào)節(jié)及反應(yīng)室熱量損失大的缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以調(diào)節(jié)淬火水噴頭高度的烴生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案:一種烴生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)器，包括反應(yīng)室，反應(yīng)室的下端連接供裂解氣和炭黑水輸出的管道，其特征在于:所述反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有通過(guò)淬火連接管連接的淬火噴頭，淬火連接管伸出反應(yīng)室，且淬火連接管與反應(yīng)器之間為密封連接，通過(guò)淬火連接管的上下移動(dòng)，可以調(diào)整淬火噴頭位于反應(yīng)室內(nèi)的高度。為了降低溫度梯度，減小了由于“冷壁效應(yīng)”給部分氧化反應(yīng)帶來(lái)的影響，所述反應(yīng)室的內(nèi)壁設(shè)置有非金屬材料層。所述非金屬材料層為陶瓷、氧化鋁以及石英材質(zhì)制成的非金屬層，優(yōu)選石英材料。所述反應(yīng)室的上部外壁設(shè)置有保溫材料層。為了對(duì)反應(yīng)室進(jìn)行有效散熱，所述反應(yīng)室下部的外壁上設(shè)置有冷凝套管。為了便于清潔反應(yīng)室內(nèi)的炭黑，所述反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有對(duì)內(nèi)壁和燒嘴板表面進(jìn)行刮碳的刮刀，刮刀通過(guò)刮碳連接管連接至反應(yīng)室外部，刮碳連接管與反應(yīng)器之間為密封連接。為了方便觀察反應(yīng)進(jìn)行情況，所述反應(yīng)室的上部設(shè)置有視鏡。為了引燃反應(yīng)室內(nèi)輔氧燒嘴，所述反應(yīng)室的上部設(shè)置有點(diǎn)火孔。所述淬火連接管位于刮碳連接管內(nèi)，淬火連接管和刮碳連接管的末端均設(shè)置有手柄。[0013]所述管道上連接有對(duì)淬火連接管進(jìn)行固定的固定架，淬火連接管可以在固定架內(nèi)上下移動(dòng)。本實(shí)用新型通過(guò)調(diào)節(jié)淬火水噴頭的高度以獲得最大乙炔收率的最佳高度，在反應(yīng)室上部用非金屬材料和保溫材料代替水夾套，從而降低溫度梯度，減小了由于“冷壁效應(yīng)”給部分氧化反應(yīng)帶來(lái)的影響。同時(shí)，可以采用刮刀對(duì)反應(yīng)室內(nèi)及燒嘴板表面的炭黑進(jìn)行清除，減少了炭黑的聚集。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-氣體混合器，2-擴(kuò)散管，3-燒嘴板，4-反應(yīng)室，5-淬火連接管，6_刮碳連接管，7-輔氧管，8-視鏡，9-無(wú)機(jī)非金屬材料層，10-保溫材料層，11-冷凝套管，12-熱電偶，13-淬火水管，14-固定架，15-手柄，16-淬火噴頭，17-密封層，18-刮刀，19-點(diǎn)火孔，20-燒嘴，21-輔氧燒嘴。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，將烴與氧氣分別預(yù)熱至600 650°C，在氣體混合器I中快速混合，經(jīng)過(guò)擴(kuò)散管2進(jìn)入燒嘴板3，用熱電偶12測(cè)量氧氣與烴混合物的溫度，氧氣與烴的混合物經(jīng)過(guò)燒嘴20進(jìn)入反應(yīng)室4，輔氧經(jīng)過(guò)輔氧管7進(jìn)入反應(yīng)室并引發(fā)烴與氧氣的混合物的反應(yīng)，通過(guò)視鏡8可以觀測(cè)氣體混合物在反應(yīng)室內(nèi)的反應(yīng)情況。通過(guò)手柄15以及固定架14調(diào)節(jié)淬火水噴頭16的高度，及時(shí)淬滅火焰，獲得最佳反應(yīng)時(shí)間，得到最大乙炔收率。為了防止炭黑在反應(yīng)室內(nèi)聚集，反應(yīng)室及燒嘴板表面的炭黑可以用刮刀18定期除去。反應(yīng)室內(nèi)壁使用非金屬材料層9，可降低溫度梯度，減小由于“冷壁效應(yīng)”給部分氧化反應(yīng)帶來(lái)的負(fù)面影響，同時(shí)可減少炭黑在反應(yīng)室內(nèi)壁的聚集。無(wú)機(jī)非金屬材料層9的材料可以是陶瓷、氧化鋁以及石英，優(yōu)選石英。為了防止乙炔深度裂解為炭黑和氫氣，采用水淬冷的方法結(jié)束反應(yīng)，即淬火水經(jīng)過(guò)淬火水管13和淬火噴頭16進(jìn)入反應(yīng)室，迅速將裂化氣冷卻到300°C以內(nèi)，終止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。為了防止氣體從刮炭裝置與乙炔爐的連接處泄露，在連接處安裝有密封層17。為了防止反應(yīng)室下端金屬壁在高溫下?lián)p壞，在反應(yīng)室下端設(shè)有冷凝套管11，以便及時(shí)帶走金屬壁上面的熱量。
權(quán)利要求1.一種烴生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)器，包括反應(yīng)室，反應(yīng)室的下端連接供裂解氣和炭黑水輸出的管道，其特征在于:所述反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有通過(guò)淬火連接管連接的淬火噴頭，淬火連接管伸出反應(yīng)室，且淬火連接管與反應(yīng)器之間為密封連接，通過(guò)淬火連接管的上下移動(dòng)，可以調(diào)整淬火噴頭位于反應(yīng)室內(nèi)的高度。
2.如權(quán)利要求1所述的烴生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)室的內(nèi)壁設(shè)置有非金屬材料層。
3.如權(quán)利要求1或2所述的烴生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)室的上部外壁設(shè)置有保溫材料層。
4.如權(quán)利要求3所述的烴生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)室下部的外壁上設(shè)置有冷凝套管。
5.如權(quán)利要求4所述的烴生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有對(duì)內(nèi)壁進(jìn)行刮碳的刮刀，刮刀通過(guò)刮碳連接管連接至反應(yīng)室外部，刮碳連接管與反應(yīng)器之間為密封連接。
6.如權(quán)利要求5所述的烴生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)室的上部設(shè)置有視鏡。
7.如權(quán)利要求6所述的烴生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)器，其特征在于:所述淬火連接管位于刮碳連接管內(nèi)，淬火連接管和刮碳連接管的末端均設(shè)置有手柄。
8.如權(quán)利要求7所述的烴生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)器，其特征在于:所述管道上連接有對(duì)淬火連接管進(jìn)行固定的固定架，淬火連接管可以在固定架內(nèi)上下移動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種烴生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)器，包括反應(yīng)室，反應(yīng)室的下端連接供裂解氣和炭黑水輸出的管道，關(guān)鍵在于所述反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有通過(guò)淬火連接管連接的淬火噴頭，淬火連接管伸出反應(yīng)室，且淬火連接管與反應(yīng)器之間為密封連接，通過(guò)淬火連接管的上下移動(dòng)，可以調(diào)整淬火噴頭位于反應(yīng)室內(nèi)的高度，所述反應(yīng)室的內(nèi)壁設(shè)置有非金屬材料層。本實(shí)用新型通過(guò)調(diào)節(jié)淬火水噴頭的高度以獲得最大乙炔收率的最佳高度，在反應(yīng)室上部用非金屬材料和保溫材料代替水夾套，從而降低溫度梯度，減小了由于“冷壁效應(yīng)”給烴部分氧化反應(yīng)帶來(lái)的負(fù)面影響。
文檔編號(hào)B01J12/00GK202962441SQ20122045611
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者陳天文, 陳林, 趙寰, 黎園, 安杰, 王萍萍, 周偉, 張發(fā)平 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中國(guó)石化集團(tuán)四川維尼綸廠