[發明專利]一種徑向床等溫反應器

在審

• 申請號: 201911069732.5
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110876912A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 徐潔;許仁春;鄒杰;左晶文;付瑞強;相紅霞;黃劍平;吳歡
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化寧波技術研究院有限公司;中石化寧波工程有限公司
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;C01B3/16;C10K3/04
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽

1.一種徑向床等溫反應器，包括爐體，設置在所述爐體內的變換氣收集管道和多根換熱管；其特征在于：

所述爐體內自上至下還依次設有上管板、中管板和下管板，各管板的周緣均密封連接所述爐體的內壁，將所述爐體的內腔分隔為上腔、蒸汽腔、反應腔和下腔；

所述反應腔內設有催化劑框；催化劑框的上端緣密封連接所述爐體的內壁，下端緣支撐設置在所述下管板上，催化劑框的側壁與爐體之間的間隙形成原料氣通道，催化劑框的側壁上設有多個原料氣孔；所述下管板上設有連通所述原料氣通道與所述下腔的通孔；

所述變換氣收集管道套設在所述催化劑框內，變換氣收集管道的上端口封閉、下端口連接變換氣出口，變換氣收集管道的側壁上設有多個變換氣孔；

各所述換熱管插設置所述催化劑框和所述變換氣收集管道之間的催化劑床層中，均包括外管和套設在所述外管內的內管；所述內管的上端部限位在所述上管板上，內管的上端口連通所述上腔，所述內管的下端口連通所述外管的內腔；所述外管的上端部限位在所述中管板上，所述外管的下端部限位在所述下管板上；

所述爐體上設有連通所述上腔的冷卻水入口、連通所述蒸汽腔的蒸汽出口、連通所述下腔的原料氣入口和變換氣出口。

2.根據權利要求1所述的徑向床等溫反應器，其特征在于所述原料氣入口設置在所述爐體的下端面上；各所述通孔對應于所述原料氣通道均布在至少一個圓周線上；所述冷卻水入口設置在所述爐體的上端面上，所述蒸汽出口設置在所述爐體的側壁上。

3.根據權利要求2所述的徑向床等溫反應器，其特征在于所述爐體包括上封頭、下封頭和連接在兩者之間的筒體；所述上管板連接所述上封頭，所述第二下管板連接所述筒體。

4.根據權利要求3所述的徑向床等溫反應器，其特征在于所述上封頭上設有連通所述上腔的第一人孔和蒸汽排放口、連通所述變換氣收集管的第二人孔；所述變換氣收集管道的上端口設有上端蓋；

所述第二人孔通過檢修管道連通所述變換氣收集管；所述檢修管道穿過所述上管板支撐連接在所述中管板上；所述變換氣收集管道穿過所述中管板套設在所述檢修管道內。

5.根據權利要求4所述的徑向床等溫反應器，其特征在于所述上管板和中管板均包括下凸的弧形部和連接在所述弧形部兩端的豎向連接筒體，所述連接筒體與所述弧形部圓滑過渡，所述連接筒節的上端緣連接在所述爐體的內壁上。

6.根據權利要求5所述的徑向床等溫反應器，其特征在于所述弧形部為橢圓形封頭結構，所述弧形部的厚度

其中，

δ為弧形部的計算厚度，mm

p_c為上腔的最高設計壓力，MPa；

D_i為弧形部的內直徑，mm；

[σ]^t為設計溫度下弧形部所使用材料的許用應力，MPa；

φ為焊接接頭系數；

K為弧形部的橢圓形封頭形狀系數，

h_i為弧形部內曲面高度，mm。當D_i＝2h_i時，弧形部為球形結構。

7.根據權利要求1至6任一項所述的徑向床等溫反應器，其特征在于所述內管的側壁上間隔設有多個通孔44；所述外管的側壁與所述內管的側壁之間具有間隙。

8.根據權利要求7所述的徑向床等溫反應器，其特征在于所述通孔44位于所述內管的上部，所述通孔的孔徑為4～14mm，所述通孔的開孔率占所述內管的側壁面積的0.2％；通孔的軸線與內管軸線之間的夾角為30～60°。

9.根據權利要求8所述的徑向床等溫反應器，其特征在于所述間隙內設有沿所述內管的軸線方向螺旋布置擾流板；所述擾流板的兩側壁分別連接所述外管的側壁和所述內管的外側壁。

10.根據權利要求9所述的徑向床等溫反應器，其特征在于所述催化劑框的上端緣低于催化劑床層頂面600～1200mm。