[实用新型]适用于硝基苯加氢反应的固定床反应器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种固定床反应器。

背景技术：

工业上有很多强放热反应，硝基苯加氢是一种强放热反应，随着反应的进行，不断放出的大量反应热如不能及时移走，会使催化剂床层温度不断上升，如果工艺操作不当，就会造成床层局部“热点”和轴径向温差过大，从而导致很多副反应，降低产率，其次催化剂颗粒长期处于高温下操作，会导致其烧结而失活。因此为提高反应效率，需要把产生的热量不断移出，以保持催化剂床层温度的稳定。在工业上对于此类强放热反应，人们设计了许多型式的反应器，以满足上述要求。

可具体归纳如下：

(1)采用流化床反应器，这种反应装置可以把产生的热量通过物料气流而带走，基本消除了床层的温差和局部“热点”，如中国专利CN1214959设计的密相循环流化床反应器，实现了对气固强放热反应过程的反应速率和反应温度有效的控制，避免了反应温度波动及“飞温”现象，很好解决了反应选材、防腐、防爆等问题。但是此反应器要求催化剂机械强度较高，过渡金属氧化物(如V2O5，Mo-Bi-O等)催化剂在这个系统中易破碎，活性物种易流失。

(2)采用列管式固定床反应器，为消除“热点”最简单的方法是减小列管管径，提高热交换效率，但这种方法增加了反应器床层压降，提高了操作成本；另外如专利US3801634.JP53-30688B，JP85485所述，在催化剂床层用惰性颗粒分段稀释催化剂(采用不同稀释比)以此控制催化剂活性，消除“热点”。但通常这种方法增加了催化剂床层高度，减少了整个置的产能；为增加管壁的传热系数，中国专利CN2415831提出在催化剂床层内添加超导热翅片，热量可以迅速通过超导热翅片导出到反应管外的移热介质，换热能力高出列管式反应器、5倍。但由于导热片只移走了其周围部分热量，还是无法解决床层的局部热点和轴径向温差问题。

(3)壳程熔盐外循环热交换系统的固定床反应器是目前工业上最常用的方法，它通过熔盐流动来带走管程内反应产生大量的热。为增加熔盐的传热系数，专利US4256783和US3147084通过在反应管周围设置许多折流板和挡板，对管外熔盐的流道进行了分布设计，这个反应器基本可以消除床层轴径向温差，但是对于大型设备来说，反应器操作非常复杂，反应影响因素多。US4256783发明的反应器为分段熔盐循环，设置多个悬挂式熔盐泵，因此为保持熔盐良好的循环，对熔盐泵及流道的设计提出很高的要求。熔盐泵良好的机械设计，是其长期而平稳地运转的根本前提，小装置熔盐泵通常采用底轴承结构，轴的受力较好，轴径且细，但底端磨损大，不时需要检修。大装置熔盐泵采用悬挂式结构，因不设底轴承，勿须经常检修并可长期运转，但价格和运转经费较为昂贵。不管是小装置熔盐泵还是大装置熔盐泵都对界条件的要求都十分苛刻，熔盐温度的变化及循环过程中带来的杂质都会给熔盐泵的运转带来麻烦，为了适应熔盐泵的运转要求，就需要经常更换。国内厂家长期依赖进口，始终没有掌握此类反应器的关键技术，在实际生产和操作中非常被动。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种结构合理，工作效果好的适用于硝基苯加氢反应的固定床反应器。

本实用新型的技术解决方案是：

一种适用于硝基苯加氢反应的固定床反应器，其特征是：包括列管主反应筒，主反应筒内设有垂直布置的反应列管，反应列管外围为换热腔，换热腔内水平布置有折流板，且反应列管穿越折流板，反应列管下端安装有支撑板，换热腔上部与上导管连接，换热腔下部与下导管连接，上、下导管与换热循环膨胀槽连通，换热循环膨胀槽上设有与换热器连接的热气出气口和回流口。

换热循环膨胀槽上部具有液位计。

液位计从换热循环膨胀槽上部插入换热循环膨胀槽底部。

折流板上还开设有小孔，开孔率为10％～70％。

在反应列管穿越折流板的穿越处，反应列管外壁与折流板截面之间留有0.5-5mm的空隙。

本实用新型结构合理，工作效果好。本实用新型的有益效果还在于：1.通过在冷热载热体相互扩散带动下，载热体不断地进行循环，从而带走反应热，省缺了工业上常用的载热体泵，减少了大量的载热体，大大节约了生产成本。2.由于设备对运转条件并无特殊苛刻要求，故载热体无须更换。3.可以通过调节换热循环膨胀槽内的换热器的冷却和加热，随时调节载热体温度，以适应不同的反应温度。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。