淺談大型苯酐順酐裝置反應(yīng)器包國產(chǎn)化

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1、18化工設(shè)計1997年第5期設(shè)計淺談大型苯酐順酐裝置技術(shù)反應(yīng)器包國產(chǎn)化孫晉坡天津市化工設(shè)計院天津300193摘要介紹引進大型苯酐順酐裝置固定床反應(yīng)器包的兩種結(jié)構(gòu);簡述該反應(yīng)器包在設(shè)計、材料、制造方面的關(guān)鍵問題;分析反復(fù)引進技術(shù)的利弊;通過論證認為,該大型反應(yīng)器包國產(chǎn)化是完全可行的,并指出尚需解決的技術(shù)問題。關(guān)鍵詞苯酐順酐反應(yīng)器包國產(chǎn)化根列管的福馬酸反應(yīng)器、順酐反應(yīng)器,經(jīng)受了1概述生產(chǎn)的考驗,已取得很好效果,為我院在國內(nèi)反應(yīng)器包是苯酐、順酐裝置的核心,猶如首次設(shè)計大、中型裝置反應(yīng)器包闖出一條新人的心臟。的路子。目前,我院

2、正為廈門2萬噸/年苯酐我院自1985年參加我國第一套萬噸順裝置及其反應(yīng)器包進行施工圖設(shè)計。酐引進裝置設(shè)計以來,多次涉足大、中型順但是,國內(nèi)長期以來依靠進口、重復(fù)引進酐、苯酐裝置的反應(yīng)器包的設(shè)計、制造和安反應(yīng)器包的狀況至今沒有改變,它一直成為裝。1994年以來我院成功設(shè)計了兩臺8880困擾人們的一個不解的問題。圖110000噸/年順酐反應(yīng)器包系統(tǒng)流程圖1997年第5期化工設(shè)計19器分開設(shè)置,其間用管道連接,故稱之為分體2反應(yīng)器包系統(tǒng)流程式。這種結(jié)構(gòu)對反應(yīng)器的流道設(shè)計要求很高,經(jīng)過濾后的空氣與汽化后的苯(鄰二甲否則將使反應(yīng)

3、器床層的軸向溫差、徑向溫差苯)按比例混合后,由頂部進入氧化反應(yīng)器,超標(biāo),影響產(chǎn)品產(chǎn)量、收率及催化劑壽命,嚴在一定的溫度和催化劑作用下生成順酐(苯重時將造成停產(chǎn)。酐)。反應(yīng)生成熱一部分由反應(yīng)氣體帶走,大部分則由熔鹽泵帶出。對順酐裝置,如圖1所示,熱反應(yīng)氣體通過氣體冷卻器副產(chǎn)蒸汽,并通過后冷器回收熱量;熱熔鹽一部分直接返回反應(yīng)器,一部分經(jīng)自動控制調(diào)節(jié)閥,進入熔鹽冷卻器產(chǎn)生蒸汽。產(chǎn)生的中壓蒸汽經(jīng)蒸汽過熱器過熱后可用來驅(qū)動蒸汽透平,其余則用來預(yù)熱空氣、加熱物料或用作蒸汽伴熱等。苯酐裝置與順酐裝置反應(yīng)系統(tǒng)除操作條件及個別設(shè)備外,

4、十分相似。在上述系統(tǒng)流程中,反應(yīng)器、熔鹽泵、電加熱器、熔鹽冷卻器、蒸汽圖2DWE公司分體式反應(yīng)器包過熱器(用汽輪機驅(qū)動空壓機時有,用電驅(qū)動1.電加熱器2.反應(yīng)器3.熔鹽泵4.熔鹽冷卻器時無)為裝置所共有,它們的組合通稱為反應(yīng)5.蒸汽過熱器器包。以1986年我院設(shè)計的天津市中河化工廠1萬噸/年順酐引進裝置為例,反應(yīng)器包是3固定床反應(yīng)器包兩種結(jié)構(gòu)采用法國PTC公司(DWE的子公司)產(chǎn)品。根據(jù)筆者幾年與國外公司的接觸與了其中,氧化反應(yīng)器(見圖3)直徑4200mm,有解,固定床反應(yīng)器包主要有兩種結(jié)構(gòu),一種是525×2列管138

5、12根,長3200mm。殼程上以德國DWE公司(DEGGENDORFER下各有一個長方形截面的熔鹽通道,熔鹽通WERFTUNDEISENBAUGMBH)為首的過殼體上按一定規(guī)律分布的開孔進入及匯集分體式結(jié)構(gòu);一種是以意大利RULLE公司流出。為減少阻力和分布均勻,熔鹽進出口均為代表的內(nèi)置式結(jié)構(gòu)。為喇叭形并內(nèi)設(shè)隔板。上面的熔鹽通道還兼3.1分體式結(jié)構(gòu)作波形膨脹節(jié)使用。上下蓋為無折邊球形封DWE公司于1955年開始設(shè)計并制造頭,以減少爆炸氣體容積。氣體入口設(shè)置擋苯酐反應(yīng)器,通過40多年的發(fā)展,目前已經(jīng)板,以使氣體分布均勻。

6、上下封頭均設(shè)有爆破成為世界上最大的生產(chǎn)苯酐、順酐及丙烯酸膜,以保安全。列管下端以彈簧支承,管內(nèi)填反應(yīng)器包的專業(yè)化廠家。由于它生產(chǎn)的反應(yīng)裝催化劑。殼程設(shè)置數(shù)塊折流板,提高熔鹽與器規(guī)格、品種較多,床層溫度比較均勻,制造反應(yīng)氣體的傳熱效果。通過多年的生產(chǎn)考驗,質(zhì)量較為可靠,所以DWE反應(yīng)器包已占世其產(chǎn)品產(chǎn)量、收率及催化劑壽命均達到設(shè)計界總銷量的70%以上,最大的反應(yīng)器列管根要求。電加熱器殼程為5650,管程為60根數(shù)已達28000根。554不銹鋼管,內(nèi)通電阻絲,每根功率5.3如圖2所示,DWE反應(yīng)器包中的反應(yīng)kW,總功率32

7、0kW。熔鹽泵為懸掛式(無底器、電加熱器、熔鹽泵、熔鹽冷卻器、蒸汽過熱軸承),軸徑5280,軸長4300mm,轉(zhuǎn)速60020化工設(shè)計1997年第5期轉(zhuǎn)/分,主電機功率100kW,軸承采用風(fēng)冷,54600,重76噸。由于熔鹽泵置于管中央,熔副電機功率2×1.5kW。熔鹽冷卻器為列管鹽由內(nèi)向外、由下向上循環(huán),對于直徑不大的2式,5900,傳熱面積118m。蒸汽過熱器也為設(shè)備,熔鹽分布較易均勻,也無須在殼體上開2列管式,5300,傳熱面積18.5m。設(shè)排孔。迄今為止,RULLE公司一共制造過三套順酐反應(yīng)器包,管子根數(shù)最多為1

8、0000根;制造過21套苯酐反應(yīng)器包,管子根數(shù)最多為16000根。管子超過此數(shù),熔鹽分布將不均勻,只能改用分體式結(jié)構(gòu)?？偨Y(jié)起來,內(nèi)置式結(jié)構(gòu)與分體式結(jié)構(gòu)相比,優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)緊湊、占地小、總重輕、造價較低;缺點是:檢修不便,床層溫度不如分體式的均勻,尤其是直徑較大時熔鹽分布不佳。圖3PTC-DWE公司順酐反應(yīng)器結(jié)構(gòu)1.裝卸孔2.下封頭3