束管式的水床反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種束管式的水床反應(yīng)器，包括外殼，外殼的頂部設(shè)有合成氣入口和循環(huán)水出口，外殼的底部設(shè)有合成氣出口和循環(huán)水進(jìn)口；外殼內(nèi)設(shè)有水冷集束管組合件和集氣室，集氣室設(shè)在合成氣出口處并與合成氣出口連通，水冷集束管組合件設(shè)在合成氣入口與集氣室之間且沿外殼的軸線方向延伸，水冷集束管組合件的上端通過上封頭與循環(huán)水出口連通，其下端通過下封頭與循環(huán)水進(jìn)口連通；水冷集束管組合件由水冷集束管圍成一個(gè)用于放置催化劑的空腔，所述空腔為上、下兩端收縮，中間大的空腔。所述空腔為上、下兩端收縮，中間大的空腔，有利于吸收部分由于內(nèi)外溫度差而造成的膨脹量功能；另外使水冷集束管的比冷面積有很大的提高；提高了換熱效率。
【專利說明】束管式的水床反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的涉及一種軸向或徑向的束管式的水床反應(yīng)器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，化學(xué)反應(yīng)器種類繁多，運(yùn)用水冷移走熱量的反應(yīng)器也時(shí)有出現(xiàn)；雖然此類水冷反應(yīng)器傳熱效率有了較大的改善，但實(shí)際運(yùn)用中卻并不理想；尤其是在徑向流時(shí)，氣體分布不均勻，產(chǎn)量相對較少，因此阻礙了此類反應(yīng)器的大量使用；并且此類反應(yīng)器又大量使用管材和焊材，也使泄漏點(diǎn)增加，容易造成泄漏，而換熱管多使用價(jià)格昂貴的雙相鋼，造成反應(yīng)器造價(jià)昂貴。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有束管式的水床反應(yīng)器傳熱效率低、氣體分布不均勻和容易泄漏等問題，而設(shè)計(jì)的一種傳熱效率高、氣體分布均勻和不易泄漏的束管式的水床反應(yīng)器。
[0004]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
當(dāng)反應(yīng)氣以徑向流時(shí)，該束管式的水床反應(yīng)器，包括外殼，外殼的頂部設(shè)有合成氣入口和循環(huán)水出口，外殼的底部設(shè)有合成氣出口和循環(huán)水進(jìn)口 ；所述外殼內(nèi)設(shè)有水冷集束管組合件、氣體分布器、氣體徑向分布筒和氣體徑向集氣筒；所述氣體分布器設(shè)在合成氣入口處，氣體徑向分布筒和氣體徑向集氣筒設(shè)在氣體分布器與合成氣出口之間，氣體徑向分布筒和氣體徑向集氣筒沿外殼的軸線方向延伸且氣體徑向集氣筒位于氣體徑向分布筒的中心，氣體徑向集氣筒遠(yuǎn)離氣體分布器的一端與合成氣出口連通；所述水冷集束管組合件設(shè)在氣體徑向分布筒和氣體徑向集氣筒之間且沿外殼的軸線方向延伸，水冷集束管組合件的上端通過上封頭與循環(huán)水出口連通，其下端通過下封頭與循環(huán)水進(jìn)口連通；所述水冷集束管組合件由水冷集束管圍成一個(gè)用于放置催化劑的空腔，所述空腔為上、下兩端收縮，中間大的空腔。合成氣經(jīng)合成氣入口進(jìn)入后，通過氣體分布器經(jīng)氣體徑向分布筒進(jìn)入水冷集束管間的催化劑發(fā)生反應(yīng)；反應(yīng)后的合成氣進(jìn)入氣體徑向集氣筒，然后從外殼底部的合成氣出口流出；反應(yīng)產(chǎn)生的熱量被水冷集束管中的水帶走。
[0005]所述水冷集束管由直管彎折后形成，而不是昂貴的雙相管材料，減少了制造費(fèi)用；使用標(biāo)準(zhǔn)件和組合件，減少了焊材的使用。
[0006]優(yōu)選的所述水冷集束管呈拱形彎曲，其包括第一折彎部、第二折彎部、第三折彎部和第四折彎部，第一折彎部、第二折彎部、第三折彎部和第四折彎部的彎折角均為95-175° ；采用上述結(jié)構(gòu)有利于在管間填裝催化劑，同時(shí)使水冷集束管的比冷面積有很大的提高，提高了換熱效率；也有利于吸收部分由于內(nèi)外溫度差而造成的膨脹量功能。
[0007]所述外殼上方還設(shè)有人孔；便于對反應(yīng)器進(jìn)行檢修。
[0008]當(dāng)反應(yīng)氣以軸向流時(shí)，該束管式的水床反應(yīng)器，包括外殼，外殼的頂部設(shè)有合成氣入口和循環(huán)水出口，外殼的底部設(shè)有合成氣出口和循環(huán)水進(jìn)口 ；所述外殼內(nèi)設(shè)有水冷集束管組合件和集氣室，所述集氣室設(shè)在合成氣出口處并與合成氣出口連通，所述水冷集束管組合件設(shè)在合成氣入口與集氣室之間且沿外殼的軸線方向延伸，水冷集束管組合件的上端通過上封頭與循環(huán)水出口連通，其下端通過下封頭與循環(huán)水進(jìn)口連通；所述水冷集束管組合件由水冷集束管圍成一個(gè)用于放置催化劑的空腔，所述空腔為上、下兩端收縮，中間大的空腔。合成氣通過合成氣入口進(jìn)入與水冷集束管間的催化劑發(fā)生反應(yīng)；反應(yīng)后的合成氣進(jìn)入集氣室，然后從外殼底部的合成氣出口流出；反應(yīng)產(chǎn)生的熱量被水冷集束管中的水帶走。
[0009]所述水冷集束管由直管彎折后形成，而不是昂貴的雙相管材料，減少了制造費(fèi)用；使用標(biāo)準(zhǔn)件和組合件，減少了焊材的使用。
[0010]優(yōu)選的所述水冷集束管呈拱形彎曲，其包括第一折彎部、第二折彎部、第三折彎部和第四折彎部，第一折彎部、第二折彎部、第三折彎部和第四折彎部的彎折角均為95-175° ；采用上述結(jié)構(gòu)有利于在管間填裝催化劑，同時(shí)使水冷集束管的比冷面積有很大的提高，提高了換熱效率；也有利于吸收部分由于內(nèi)外溫度差而造成的膨脹量功能。
[0011]所述外殼上方還設(shè)有人孔；便于對反應(yīng)器進(jìn)行檢修。
[0012]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、采用水冷集束管的傳熱方式，由水冷集束管圍成一個(gè)用于放置催化劑的空腔上、下兩端收縮，中間大的空腔；使比冷面積有很大的提高，提高了換熱效率；另外采用封頭固定方式，減少了水冷集束管的振動(dòng)，有利于換熱。
[0013]2、米用氣體分布器、氣體徑向分布筒和氣體徑向收氣管等多向側(cè)流分布技術(shù),使氣體不需要借助催化劑床層再次分布，使氣體分布更均勻，氣體反應(yīng)更充分，提高催化劑的有效利用率，使得同等生產(chǎn)能力時(shí)減少催化劑量和反應(yīng)器體積，節(jié)約成本，可大規(guī)模生產(chǎn)。
[0014]3、水冷集束管使用直管彎折而成、而不是昂貴的雙相管材料，減少了制造費(fèi)用；水冷集束管焊接在管板上，使用標(biāo)準(zhǔn)件和組合件，減少了焊材的使用，因此水冷集束管組合件和上、下封頭連接不易泄漏，保證了本反應(yīng)器的可靠性。另外水冷集束管組合件由水冷集束管圍成一個(gè)用于放置催化劑的空腔，所述空腔為上、下兩端收縮，中間大的空腔，有利于在管間填裝催化劑，也有利于吸收部分由于內(nèi)外溫度差而造成的膨脹量功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明徑向流束管式的水床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2本發(fā)明軸向流束管式的水床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為水冷集束管的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0017]參見圖1和圖3，當(dāng)反應(yīng)氣以徑向流時(shí)，該束管式的水床反應(yīng)器，包括徑向流外殼3，徑向流外殼3的頂部設(shè)有合成氣入口 1、循環(huán)水出口 14和人孔2，徑向流外殼3設(shè)有合成氣出口 8、循環(huán)水進(jìn)口 7和催化劑自卸口 6 ;所述徑向流外殼3內(nèi)設(shè)有水冷集束管組合件12、氣體分布器15、氣體徑向分布筒9和氣體徑向集氣筒10 ;所述氣體分布器15設(shè)在合成氣入口 I處，氣體徑向分布筒9和氣體徑向集氣筒10設(shè)在氣體分布器15與合成氣出口 8之間，氣體徑向分布筒9和氣體徑向集氣筒10沿徑向流外殼3的軸線方向延伸且氣體徑向集氣筒10位于氣體徑向分布筒9的中心,氣體徑向集氣筒10遠(yuǎn)離氣體分布器15的一端與合成氣出口 8連通。所述水冷集束管組合件12設(shè)在氣體徑向分布筒9和氣體徑向集氣筒10之間且沿徑向流外殼3的軸線方向延伸，水冷集束管組合件12的上端通過上封頭13與循環(huán)水出口 14連通，其下端通過下封頭5與循環(huán)水進(jìn)口 7連通；所述水冷集束管組合件12由水冷集束管17圍成一個(gè)用于放置催化劑的空腔11，所述空腔11為上、下兩端收縮，中間大的空腔；水冷集束管17焊接在管板上。合成氣經(jīng)合成氣入口進(jìn)入后，通過氣體分布器經(jīng)氣體徑向分布筒進(jìn)入水冷集束管間的催化劑發(fā)生反應(yīng)；反應(yīng)后的合成氣進(jìn)入氣體徑向集氣筒，然后從外殼底部的合成氣出口流出；反應(yīng)產(chǎn)生的熱量被水冷集束管中的水帶走。
[0018]所述水冷集束管17由直管彎折后形成，呈拱形彎曲，其包括第一折彎部18、第二折彎部19、第三折彎部20和第四折彎部21，第一折彎部18、第二折彎部19、第三折彎部20和第四折彎部21的彎折角分別為a、b、c、d，a、b、c、d的角度范圍均為95-175° ;采用上述結(jié)構(gòu)有利于在管間填裝催化劑，同時(shí)使水冷集束管的比冷面積有很大的提聞，提聞了換熱效率；也有利于吸收部分由于內(nèi)外溫度差而造成的膨脹量功能。
[0019]參見圖2和圖3，當(dāng)反應(yīng)氣以軸向流時(shí)，該束管式的水床反應(yīng)器，包括軸向流外殼4，軸向流外殼4的頂部設(shè)有合成氣入口 1、循環(huán)水出口 14和人孔2，軸向流外殼4的底部設(shè)有合成氣出口 8、循環(huán)水進(jìn)口 7和催化劑自卸口 6 ;所述軸向流外殼4內(nèi)設(shè)有水冷集束管組合件12和集氣室16，所述集氣室16設(shè)在合成氣出口 8處并與合成氣出口 8連通。所述水冷集束管組合件12設(shè)在合成氣入口 I與集氣室16之間且沿軸向流外殼4的軸線方向延伸，水冷集束管組合件12的上端通過上封頭13與循環(huán)水出口 14連通，其下端通過下封頭5與循環(huán)水進(jìn)口 7連通。所述水冷集束管組合件12由水冷集束管17圍成一個(gè)用于放置催化劑的空腔11，所述空腔11為上、下兩端收縮，中間大的空腔；水冷集束管17焊接在管板上。合成氣通過合成氣入口進(jìn)入與水冷集束管間的催化劑發(fā)生反應(yīng)；反應(yīng)后的合成氣進(jìn)入集氣室，然后從外殼底部的合成氣出口流出；反應(yīng)產(chǎn)生的熱量被水冷集束管中的水帶走。
[0020]所述水冷集束管17由直管彎折后形成，呈拱形彎曲，其包括第一折彎部18、第二折彎部19、第三折彎部20和第四折彎部21，第一折彎部18、第二折彎部19、第三折彎部20和第四折彎部21的彎折角分別為a、b、c、d，a、b、c、d的角度范圍均為95-175° ;采用上述結(jié)構(gòu)有利于在管間填裝催化劑，同時(shí)使水冷集束管的比冷面積有很大的提聞，提聞了換熱效率；也有利于吸收部分由于內(nèi)外溫度差而造成的膨脹量功能。
【權(quán)利要求】
1.一種束管式的水床反應(yīng)器，包括外殼，外殼的頂部設(shè)有合成氣入口和循環(huán)水出口，外殼的底部設(shè)有合成氣出口和循環(huán)水進(jìn)口 ；所述外殼內(nèi)設(shè)有水冷集束管組合件、氣體分布器、氣體徑向分布筒和氣體徑向集氣筒；所述氣體分布器設(shè)在合成氣入口處，氣體徑向分布筒和氣體徑向集氣筒設(shè)在氣體分布器與合成氣出口之間，氣體徑向分布筒和氣體徑向集氣筒沿外殼的軸線方向延伸且氣體徑向集氣筒位于氣體徑向分布筒的中心，氣體徑向集氣筒遠(yuǎn)離氣體分布器的一端與合成氣出口連通；其特征在于所述水冷集束管組合件設(shè)在氣體徑向分布筒和氣體徑向集氣筒之間且沿外殼的軸線方向延伸，水冷集束管組合件的上端通過上封頭與循環(huán)水出口連通，其下端通過下封頭與循環(huán)水進(jìn)口連通；所述水冷集束管組合件由水冷集束管圍成一個(gè)用于放置催化劑的空腔，所述空腔為上、下兩端收縮，中間大的空腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的束管式的水床反應(yīng)器，其特征在于所述水冷集束管由直管彎折后形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的束管式的水床反應(yīng)器，其特征在于所述水冷集束管呈拱形彎曲，其包括第一折彎部、第二折彎部、第三折彎部和第四折彎部，第一折彎部、第二折彎部、第三折彎部和第四折彎部的彎折角均為95-175°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的束管式的水床反應(yīng)器，其特征在于所述外殼上方還設(shè)有人孔。
5.一種束管式的水床反應(yīng)器，包括外殼，外殼的頂部設(shè)有合成氣入口和循環(huán)水出口，外殼的底部設(shè)有合成氣出口和循環(huán)水進(jìn)口 ；所述外殼內(nèi)設(shè)有水冷集束管組合件和集氣室，所述集氣室設(shè)在合成氣出口處并與合成氣出口連通，其特征在于所述水冷集束管組合件設(shè)在合成氣入口與集氣室之間且沿外殼的軸線方向延伸，水冷集束管組合件的上端通過上封頭與循環(huán)水出口連通，其下端通過下封頭與循環(huán)水進(jìn)口連通；所述水冷集束管組合件由水冷集束管圍成一個(gè)用于放置催化劑的空腔，所述空腔為上、下兩端收縮，中間大的空腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的束管式的水床反應(yīng)器，其特征在于所述水冷集束管由直管彎折后形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的束管式的水床反應(yīng)器，其特征在于所述水冷集束管呈拱形彎曲，其包括第一折彎部、第二折彎部、第三折彎部和第四折彎部，第一折彎部、第二折彎部、第三折彎部和第四折彎部的彎折角均為95-175°。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的束管式的水床反應(yīng)器，其特征在于所述外殼上方還設(shè)有人孔。
【文檔編號】B01J8/06GK104368282SQ201410693545
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】盧健, 王雪林, 聶忠峰 申請人:南京聚拓化工科技有限公司