[实用新型]乙醇脱水制乙烯反应器

说明书

技术领域

本实用新型属于乙醇脱水制乙烯生产设备，具体涉及一种乙醇脱水制乙烯反应器。 

背景技术

乙烯是十分重要的石油化工原料，其大宗下游产品主要有聚乙烯、环氧乙烷、乙二醇、聚氯乙烯、苯乙烯、醋酸乙烯等。 

乙醇脱水制乙烯的工艺方法中，在国内外已经公开的文献或者专利中有许多方法，其基本工艺主要分为固定床工艺和流化床工艺。ABB Lummus公司曾在七十年代末提出用流化床技术进行乙醇脱水反应制取乙烯(USP4134926)，但该项技术尚未得到工业化应用。目前工业应用的主要为固定床工艺，包括等温固定床工艺和绝热固定床工艺。 

最初的乙醇脱水反应在列管式固定床中进行，反应压力为常压，采用直接加热或者利用加热介质(如熔盐)间接加热的方式为反应提供反应热。但是在国内现有技术中，以乙醇为原料进行生物乙烯生产的列管式固定床反应器装置，采用加热管内置于反应器壳体内，预反应器组成一体，构成内部循环的结构形式。反应所需的热量由熔盐间接提供，传热用的熔盐一次性加注进反应器，反应需要热量时，由加热管内的电加热棒加热熔盐，为反应供热，由于加热方式的限制，该反应器存在以下问题：1、装置的单台生产能力有限，现有装置的单台生产能力都小于1万吨/年，无法满足市场发展的需求；2、装置使用时单位产出能耗大，有效利用率低，设备运行成本高。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中乙醇脱水制乙烯的固定床反应器单台生产能力较小的问题，提供一种新的乙醇脱水制乙烯反应器。该反应器具有结构合理，供热均匀，单台生产能力大的的优点。 

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种乙醇脱水制乙烯的反应器，包括反应器壳体、上封头、下封头、上管板和下管板，反应器的上、下封头的顶端处分别设有物料进口和物料出口，反应器的上、下管板间垂直设置有列管，列管分别与上封头和下封头相连通，列管内装载有催化剂；反应器壳体外侧的上下两端分别设有圆环形 上熔盐通道和下熔盐通道，在所述的上、下熔盐通道与壳体壁接触的相应部位上分别开设有至少4个小孔，在所述的上、下熔盐通道上分别设有熔盐进口和熔盐出口，进入熔盐进口的熔盐通过熔盐下通道相应部位的小孔进入壳体内，与列管换热后通过熔盐上通道相应部位的小孔进入熔盐上通道，由熔盐出口排出。其中反应器壳体内部距上管板1/10～9/10的列管总长处设置有至少一块直径与壳体内径相等的圆环形折流板，折流板上开设有位置与列管排布相对应的管孔，管孔直径大于列管外径，列管通过折流板上的管孔垂直穿过折流板；另外，折流板上开有可供熔盐流通的小孔。 

在上述技术方案中，优选在反应器壳体内均匀、对称设置折流板。优选的折流板数量为2～7块，更优选数量为3～5块，即距上管板1/6～5/6壳体总长处分别设上、下折流板，上下折流板之间设中间折流板。折流板优选方案为圆环形，折流板上与列管排布相匹配的管孔的直径与列管的外径之比优选范围为1.1∶1～1.6∶1。另外折流板上可供熔盐通过的小孔开孔面积与反应器截面面积之比为1∶40～1∶20；小孔的开孔规律为沿反应器半径方向由里向外孔径依次减小。所述的上熔盐通道与壳体壁接触的相应部位上开设有至少4个小孔，开孔规律为由熔盐出口向两侧孔高依次减小，所述的下熔盐通道与壳体壁接触的相应部位上的开孔规律为由熔盐进口向两侧孔高依次增大。上、下熔盐通道内的壳体壁上的开孔面积与熔盐通道与壳体壁接触的相应部位的面积之比为1∶8～1∶2。熔盐进口和出口处优选方案为设有两块弧形挡板，呈人字形排列。列管根数优选范围至少为100根。