[實(shí)用新型]一種斜撐式環(huán)管反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220468580.3
• 申請(qǐng)日: 2012-09-14
• 公開（公告）號(hào): CN202778498U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳孫藝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 茂名重力石化機(jī)械制造有限公司
• 主分類號(hào): B01J19/24
• 分類號(hào): B01J19/24
• 代理公司: 東莞市華南專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44215
• 代理人: 雷利平

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及石油化工專用機(jī)械裝備工程技術(shù)，特別是涉及一種斜撐式環(huán)管反應(yīng)器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，聚烯烴（如：聚丙烯和聚乙烯）是通用的合成樹脂中產(chǎn)量和消費(fèi)量最大的品種，聚烯烴通常的生產(chǎn)技術(shù)包括有三種：即淤漿法，氣相法和溶液法。所謂淤漿法（Slurry?Process）又稱為漿液法或溶劑法工藝方法，是世界上最早的用于生產(chǎn)聚丙烯的工藝技術(shù)。淤漿法生產(chǎn)技術(shù)是生產(chǎn)HDPE的主要方法，該生產(chǎn)工藝方法為：將丙烯或乙烯與烴溶劑混合，生產(chǎn)出的聚合物懸浮于溶劑中，漿液法的工業(yè)化應(yīng)用時(shí)間較早，工藝技術(shù)成熟，且生產(chǎn)過(guò)程中壓力、溫度較低。淤漿法采用的反應(yīng)設(shè)備根據(jù)反應(yīng)器形式，淤漿法采用的反應(yīng)器可以分為攪拌釜式反應(yīng)器和環(huán)管反應(yīng)器兩種。

現(xiàn)有技術(shù)中，通常的環(huán)管反應(yīng)器，包括有根據(jù)產(chǎn)能大小設(shè)置的若干條的套管、以及對(duì)應(yīng)的夾套連通管、彎頭、安裝支座、連接梁等，套管包括有內(nèi)管和外管，彎頭的端部與內(nèi)管的端部依次串聯(lián)連接，連成用于反應(yīng)物料的輸送及反應(yīng)的連通流道，因聚合反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生熱量，因此在套管的內(nèi)管和外管之間形成夾套流道，夾套連通管與外管連接將夾套流道串聯(lián)成用于輸送冷卻介質(zhì)的連通流道，通過(guò)夾套流道內(nèi)的冷卻物介質(zhì)把反應(yīng)熱帶走。套管的外管上設(shè)置有波形膨脹節(jié)、安裝支座及支梁座，連接梁通過(guò)螺栓與支梁座連接，把套管組合成一個(gè)立體框架。由于環(huán)管反應(yīng)器為多基礎(chǔ)支承，即每條套管都設(shè)置有與其相對(duì)應(yīng)的安裝支座支承，由此導(dǎo)致套管的長(zhǎng)度、軸線位置、方位、標(biāo)高、間距等誤差，以及套管平行度、法蘭垂直度、彎頭的制造誤差等諸多因素都會(huì)同時(shí)對(duì)環(huán)管安裝密封性能產(chǎn)生影響；并且環(huán)管反應(yīng)器采用低溫鋼制造，對(duì)制造、焊接、熱處理的要求都較高。為了使物料在直立套管內(nèi)流動(dòng)順暢，內(nèi)管內(nèi)壁須經(jīng)多次打磨、拋光至接近鏡面的程度，防止反應(yīng)物粘壁，產(chǎn)生爆聚。

例如，?30萬(wàn)噸/年的生產(chǎn)聚丙烯的環(huán)管反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括有六條各長(zhǎng)為50m、外徑為φ609.6×16?mm的套管R1、R2、R3、R4、R5、R6，六個(gè)彎頭A1、A2、A3、B1、B2、B3一一對(duì)應(yīng)與套管的內(nèi)管依次串聯(lián)接接而形成一個(gè)循環(huán)整體的連通流道，五條夾套連通管C1、C2、C3、C4、C5和外管連接將夾套流道依次串聯(lián)成一個(gè)連通流道；冷卻介質(zhì)由夾套流道的冷卻介質(zhì)流入口2A進(jìn)入，至夾套流道的冷卻介質(zhì)流出口2F流出，六個(gè)安裝支座D1、D2、D3、D4、D5、D6位于各套管R1、R2、R3、R4、R5、R6的下部。環(huán)管反應(yīng)器的底部彎頭B1、B2、B3處設(shè)置有軸流泵，反應(yīng)物料由反應(yīng)物料流入口1A進(jìn)入環(huán)管反應(yīng)器，在軸流泵的驅(qū)動(dòng)下，反應(yīng)物料在套管R1、R2、R3、R4、R5、R6內(nèi)攪拌、循環(huán)，并在催化劑的作用下，進(jìn)行反應(yīng)形成漿狀的聚丙烯后，再由反應(yīng)物料流出口1B泄出，然后進(jìn)入至造粒系統(tǒng)；該環(huán)管反應(yīng)器坐落在11m高的平臺(tái)基礎(chǔ)上，整臺(tái)設(shè)備重約210噸。環(huán)管底部彎頭處設(shè)有軸流泵，反應(yīng)物料由1A處進(jìn)入環(huán)管反應(yīng)器，在軸流泵的驅(qū)動(dòng)下在管內(nèi)攪拌、循環(huán)，在催化劑的作用下反應(yīng)形成漿狀聚丙烯，由1B處泄出進(jìn)入造粒系統(tǒng)；夾套間彼此有五條夾套連通管相連；夾套上附有膨脹節(jié)、支梁座及支座，相鄰兩夾套之間H型鋼相連，形成8個(gè)空間平臺(tái)。

隨著石油資源的匱乏，為適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)乙烯專用料的巨大需求和發(fā)展，對(duì)環(huán)管反應(yīng)器設(shè)備的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)能、質(zhì)量均提出了新的更苛刻的要求，對(duì)原油的煉制及化工工藝上日益提高深化要求充分利用資源，一臺(tái)設(shè)備要能夠切換生產(chǎn)不同牌號(hào)的產(chǎn)品，同時(shí)，化工企業(yè)期望通過(guò)高產(chǎn)能的規(guī)模效應(yīng)來(lái)降低成本，提高價(jià)格的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前國(guó)內(nèi)單臺(tái)聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器的產(chǎn)能已由1996年首次國(guó)產(chǎn)化的7萬(wàn)噸/年提高到目前的40萬(wàn)噸/年，隨著產(chǎn)能規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，上述現(xiàn)有技術(shù)中的環(huán)管反應(yīng)器，由于套管采用一體的細(xì)長(zhǎng)豎直結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)套管的長(zhǎng)度超過(guò)60m時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)以下的不足之處：?套管其安裝方式只有垂直直立式，隨著套管高度的增加超過(guò)60m，高聳鋼結(jié)構(gòu)在動(dòng)載荷作用下的強(qiáng)度和穩(wěn)定性較難保證，如果單靠增加之套管的壁厚來(lái)提高強(qiáng)度和穩(wěn)定性，不但設(shè)備投資成本增大，而且厚壁的熱阻增大，對(duì)換熱效果有不良影響，不利于節(jié)能減排。

例如，現(xiàn)有技術(shù)中的中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)（公開號(hào)為：CN101503483A）于2009年8月12日公開了一種“改進(jìn)的用于環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)淤漿聚合的泵送裝置和方法”?，其中所涉及的環(huán)管反應(yīng)器的套管是豎管段，其穩(wěn)定性較差，抗傾倒彎矩的能力也較差，不能應(yīng)用于高聳結(jié)構(gòu)中滿足其強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求。

因此，研發(fā)一種可應(yīng)用于高聳結(jié)構(gòu)中滿足其強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求的環(huán)管反應(yīng)器，在工業(yè)上和經(jīng)濟(jì)上具有深遠(yuǎn)和重大的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容