[发明专利]具有流体均匀分布功能的甲醇塔再沸器

说明书

技术领域

本发明属于甲醇塔再沸器设备技术领域，特别涉及采用过氧化氢法制备环氧丙烷所使用的具有流体均匀分布功能的甲醇塔再沸器。

背景技术

环氧丙烷，又名氧化丙烯、甲基环氧乙烷，为无色醚味液体，低沸点、易燃，是一种重要的有机化工原料, 是石油化工生产中重要的大宗有机化工产品，也是精细化工最重要的中间产品之一，主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇和各类非离子表面活性剂等，其中聚醚多元醇是生产聚氨酯泡沫、保温材料、弹性体、胶粘剂和涂料等的重要原料，各类非离子型表面活性剂在石油、化工、农药、纺织、日化等行业得到广泛应用。环氧丙烷还是重要的丙烯衍生物，每年约7%的丙烯用于环氧丙烷生产。

环氧丙烷的生产工艺主要有氯醇化法、共氧化法（也称间接氧化法）和直接氧化法。如今世界生产环氧丙烷的主要工业化方法为氯醇化法，该方法的缺点是水资源消耗大，且会产生大量的废水和废渣需要排放，每生产1吨环氧丙烷产生40～50吨含氯化物的皂化废水和2吨以上的废渣，该废水具有温度高、pH值高、氯根含量高、COD含量高和悬浮物含量高的“五高”特点，难以处理，对环境污染严重；同时，氯醇法还消耗大量高能耗的氯气和石灰原料，而氯和钙在废水和废渣中排放掉，生产过程中产生的次氯酸对设备的腐蚀也比较严重。为了克服上述工艺所存在的工艺流程复杂、能耗大、产品收率低和污染严重的问题，最近几年，过氧化氢直接氧化法已开发成功并先后实现工业化生产。过氧化法（HPPO法）是由过氧化氢（双氧水）催化环氧化丙烯制环氧丙烷的新工

艺，生产过程中只生成环氧丙烷和水，工艺流程简单、能耗少、产品收率高，没有其他副产品，污染少，属于环境友好的清洁生产系统，发展前景好。

在过氧化氢法生产环氧丙烷现有技术已经投产运行的装置中，过氧化氢法生产环氧丙烷最大处理能力为10万吨/年，由于筒体直径较小，流体直接进入设备后，可以均匀分布，能够达到生产工艺要求，但是处理能力较低。

最大处理能力为30万吨/年的过氧化氢法生产环氧丙烷的甲醇塔再沸器，是目前国际上最大的过氧化氢法生产环氧丙烷的生产装置，由于装置处理能力的提高，使设备实现了大型化，随之存在的问题是，由于筒体直径增大，加热管数量增多，流体直接进入设备，造成了加热管管内与加热管管外流体分布不均匀的情况，满足不了流体均匀分布的要求；此外，现有设备采用的是普通的厚度为20mm较厚的折流板结构，即在用钢板制作的折流板上加工出若干个加热管通过的通孔，加热管与折流板孔之间的间隙很小，故加热管管外流体只有通过多层折流板流动，使流体流经折流板时的流动状态为错流状态，导致压力损失较大，且在设备运行过程中存在振动的问题，设备大型化后，运行过程中设备的振动问题更加严重，同时压力损失也难以控制在工艺系统要求范围内。

发明内容

本发明所要解决问题是，克服现有技术的不足之处，为解决设备大型化后仍能够满足工艺系统的运行要求提供一种加热管管内与加热管管外流体均匀分布和在运行过程中减少振动、降低压力损失的具有流体均匀分布功能的甲醇塔再沸器。

本发明采用的技术方案包括上管箱、壳程管束、下管箱、加热管和蒸汽进口管，在上管箱筒体内壁焊接多级连体式分布器；在壳程管束筒体的内壁焊接超薄型折流栅和带矩形孔的蒸汽分布圆筒, 所述多级连体式分布器包括插入式一级分配器、带溢流槽多通道二级分配器、带气相平衡管栅板型三级分配器和V型槽式布膜头；所述插入式一级分配器包括圆筒形主管，在圆筒形主管前后两侧各焊接有一排圆筒形支管，在圆筒形支管下面有焊接圆筒形降液管，圆筒形降液管插入到带溢流槽多通道二级分配器中；所述带溢流槽多通道二级分配器包括矩形溢流槽和支撑板，所述支撑板位于底部，上面加工有矩形孔，该矩形孔中焊接矩形溢流槽，每2个矩形溢流槽之间与支撑板形成积液凹槽,所述带气相平衡管栅板型三级分配器包括气相平衡管、带锯齿形溢流堰和具有筛孔的筛板，所述筛板位于底部，筛板上加工有通孔并在该通孔中焊接气相平衡管，在筛板外圆周上焊接锯齿形溢流堰。

所述V型槽式布膜头上段为圆管形膜头，下段为圆锥形膜头，圆管形膜头面对称开有2个V型缺口。