固體顆粒噴射分布器及在線清焦裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種固體顆粒噴射分布器及在線清焦裝置，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的固體顆粒噴射分布器用于氨氧化反應(yīng)時(shí)，氣體冷卻器列管中粘附和聚積的結(jié)焦物難以去除，造成冷卻器列管管道阻力增加，反應(yīng)器操作壓力升高，催化劑反應(yīng)性能降低，裝置消耗增加，運(yùn)行周期縮短的問題。本發(fā)明通過采用一種固體顆粒噴射分布器，主體呈圓柱形、錐形、球形、圓環(huán)形、方形、多邊形或者樹枝形，噴射分布器在底部或側(cè)面至少一處具有導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴?，底部?dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線呈0~80°夾角，側(cè)面導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線呈1~90°夾角的技術(shù)方案，較好地解決了該問題，可用于氨氧化反應(yīng)氣體冷卻器在線清焦的工業(yè)裝置中。
【專利說明】固體顆粒噴射分布器及在線清焦裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種固體顆粒噴射分布器及在線清焦裝置，特別是一種在線清焦裝置 用固體顆粒噴射分布器。

【背景技術(shù)】
[0002] 在丙烯氨氧化生產(chǎn)丙烯腈領(lǐng)域中，由于反應(yīng)生成的高溫反應(yīng)氣體中含有丙烯腈、 氫氰酸、丙烯醛等易聚合的化合物，在反應(yīng)氣體冷卻過程中容易發(fā)生聚合反應(yīng)，生成的聚合 物與流化床反應(yīng)器帶出的催化劑粉塵粘附并聚積在反應(yīng)氣體冷卻器列管中，隨著運(yùn)行時(shí)間 的延長，列管內(nèi)壁垢層逐漸增加，列管內(nèi)通道逐漸減小，導(dǎo)致列管不暢，增加管道阻力，當(dāng)垢 層達(dá)到一定厚°時(shí)，反應(yīng)系統(tǒng)操作壓力明顯升高，惡化流化床反應(yīng)系統(tǒng)的操作狀況，降低催 化劑的反應(yīng)性能，使裝置消耗增加，運(yùn)行周期縮短。對(duì)于氨氧化生產(chǎn)丙烯腈反應(yīng)系統(tǒng)冷卻器 列管中的結(jié)焦物，通常只能在一年一°的停車檢修期間用高壓水槍沖刷予以去除。
[0003] 在丙烯腈裝置中，反應(yīng)氣體冷卻器是一關(guān)鍵設(shè)備，其結(jié)構(gòu)是一大型立式列管式換 熱器，反應(yīng)氣體走管程，殼程通冷卻水。其作用是將氨氧化反應(yīng)器出口的反應(yīng)氣體溫°從 420 - 450°C冷卻至200°C左右。國內(nèi)丙烯腈裝置一般運(yùn)行6個(gè)月左右就因反應(yīng)氣體冷卻器 列管堵塞，使反應(yīng)氣體冷卻器的壓降從原來的3 - 5kPa升高到40kPa以上，造成反應(yīng)系統(tǒng) 壓力明顯升高，導(dǎo)致催化劑的丙烯腈單收下降2個(gè)百分點(diǎn)以上，裝置消耗明顯增加，影響裝 置的正常運(yùn)行，直至被迫停車。如果不停車用高壓水槍清除冷卻器列管中的結(jié)焦物，冷卻器 列管管道阻力將急劇增加，反應(yīng)系統(tǒng)壓力急劇升高，催化劑單收急劇下降，裝置消耗急劇增 加。
[0004] 反應(yīng)氣體冷卻器列管的堵塞是丙烯腈裝置長周期運(yùn)行的主要瓶頸，不僅影響丙烯 腈裝置的整體運(yùn)行周期，也增加了設(shè)備清洗費(fèi)用和停、開車過程中原料及產(chǎn)品的損失浪費(fèi)， 影響丙烯腈裝置的經(jīng)濟(jì)效益。因此，發(fā)明一種在線清焦裝置，及時(shí)在線去除丙烯腈裝置反應(yīng) 氣體冷卻器列管內(nèi)的結(jié)焦物，解決反應(yīng)氣體冷卻器列管的堵塞問題，具有十分重要的現(xiàn)實(shí) 意義和經(jīng)濟(jì)效益。
[0005] 文獻(xiàn)CN1657860A介紹了一種立式列管傳熱設(shè)備管外污垢三相流態(tài)化在線清洗技 術(shù)。在殼程底部安裝耐老化、容易彎曲變形的軟塑料布?xì)廛浌埽細(xì)廛浌苌祥_設(shè)均勻排列的 噴氣孔，噴出的清潔氣體使殼程液體快速上升，帶動(dòng)固體形成劇烈運(yùn)動(dòng)、上下自然循環(huán)流動(dòng) 的三相流態(tài)化清洗液，實(shí)現(xiàn)管外污垢在線、快速、均勻的清洗，可以保障設(shè)備長期高效運(yùn)行。 該方法用于立式列管傳熱設(shè)備管外污垢的在線清洗，且介質(zhì)呈液態(tài)，而不是介質(zhì)呈氣態(tài)的 管內(nèi)污垢的去除。
[0006] 文獻(xiàn)CN101451797A介紹了一種換熱器在線清洗裝置。在換熱器傳熱管內(nèi)裝有清 洗機(jī)構(gòu)，在流體進(jìn)出口管上設(shè)置換向機(jī)構(gòu)，在流體的推動(dòng)下，通過換向機(jī)構(gòu)的作用，清洗機(jī) 構(gòu)在傳熱管內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)，清洗元件于傳熱管內(nèi)壁接觸并發(fā)生摩擦，不斷去除管內(nèi)污垢或阻 止污垢的產(chǎn)生，達(dá)到在線清除污垢的目的。該方法在換熱管內(nèi)設(shè)置清洗元件，縮小了傳熱管 內(nèi)流體通道的有效面積，大大增加了換熱器列管的阻力，而不是降低換熱器的壓降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的在氨氧化生產(chǎn)丙烯腈反 應(yīng)系統(tǒng)冷卻器中，未涉及固體顆粒噴射分布器，造成固體顆粒分布不均勻，導(dǎo)致冷卻器列管 中粘附和聚積的結(jié)焦物難以去除，列管管道阻力增加，反應(yīng)器操作壓力升高，反應(yīng)系統(tǒng)操作 狀況惡化，催化劑反應(yīng)性能降低，裝置消耗增加，運(yùn)行周期縮短的問題，提供一種新的固體 顆粒噴射分布器，該分布器具有固體顆粒噴射通暢，分布均勻，穩(wěn)定冷卻器列管管道阻力和 反應(yīng)系統(tǒng)的操作壓力，穩(wěn)定催化劑的反應(yīng)性能，維持裝置的消耗水平，延長裝置的運(yùn)行周期 的優(yōu)點(diǎn)。
[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種含有上述固體顆粒噴射分布器的在 線清焦裝置，該含有上述固體顆粒噴射分布器的在線清焦裝置具有固體顆粒噴射通暢，分 布均勻，及時(shí)在線清除氨氧化反應(yīng)氣體冷卻器列管中的結(jié)焦物，穩(wěn)定冷卻器列管管道阻力 和反應(yīng)系統(tǒng)的操作壓力，穩(wěn)定催化劑的反應(yīng)性能，維持裝置的消耗水平，延長裝置的運(yùn)行周 期優(yōu)點(diǎn)。
[0009] 為解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種固體顆粒噴射分布 器，包括分布器底部和與底部相封閉的側(cè)面，主體呈圓柱形、錐形、球形、圓環(huán)形、方形、多邊 形或者樹枝形，噴射分布器在底部或側(cè)面至少一處具有導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴?。固體顆粒噴射分 布器底部導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線呈(Γ80°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi) 徑為0. 5?20mm。
[0010] 上述技術(shù)方案中，所述的固體顆粒噴射分布器底部具有導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴?，底部?dǎo) 向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線夾角的優(yōu)選范圍為(Γ80°，更優(yōu)選范圍為2(Γ60° ; 底部導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑的優(yōu)選范圍為〇· 5~20mm，更優(yōu)選范圍為2~8mm;所述的固體 顆粒噴射分布器側(cè)面具有導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴?，?cè)面導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線 夾角的優(yōu)選范圍為1~90°，更優(yōu)選范圍為1(Γ50° ;側(cè)面導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑的優(yōu)選范 圍為L5?25mm，更優(yōu)選范圍為4?10mm。 toon] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的固體顆粒噴射分布器的底部和側(cè)面均 有導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴?，底部?dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線呈2(Γ60°夾角，導(dǎo)向孔 直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為2~8mm，側(cè)面導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線呈1(Γ50°夾 角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為4~10mm。
[0012] 為解決上述技術(shù)問題之二，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種在線清焦裝置，包括 與氨氧化反應(yīng)氣體呈惰性氣體的進(jìn)口、固體顆粒儲(chǔ)罐、上述任意一種固體顆粒噴射分布器、 氨氧化反應(yīng)氣體冷卻器，固體顆粒儲(chǔ)罐出口與氨氧化反應(yīng)氣體呈惰性的氣體的進(jìn)口相連， 所述的氨氧化反應(yīng)氣體冷卻器包括空心的上封頭和布滿列管的換熱段，在空心上封頭中設(shè) 置有至少一個(gè)固體顆粒噴射分布器，惰性的氣體的進(jìn)口與固體顆粒儲(chǔ)罐出口并聯(lián)后與固體 顆粒噴射分布器相連通；固體顆粒噴射分布器噴出口到換熱段列管的垂直距離與換熱段直 徑之比為0. 01?3。
[0013] 上述技術(shù)方案中，所述的冷卻器上封頭中安置2~20個(gè)固體顆粒噴射分布器，固體 顆粒噴射分布器是圓柱形、錐形、球形、圓環(huán)形、方形、多邊形、樹枝形中的至少一種，噴射分 布器在底部和側(cè)面具有導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴埽撞繉?dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線呈 2(Γ50°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為2飛mm，側(cè)面導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂 直軸線呈1(Γ40°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為4~8_ ;分布器噴出口到換熱段列管的 垂直距離與換熱段直徑之比為1~2。
[0014] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的冷卻器上封頭中安置2飛個(gè)呈圓柱形 的固體顆粒噴射分布器，所述的固體顆粒噴射分布器的底部導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布 器垂直軸線呈2(Γ50°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為2飛mm，側(cè)面導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行?線與分布器垂直軸線呈1(Γ40°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為4~8_。
[0015] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的冷卻器上封頭中安置2飛個(gè)呈樹枝型 的固體顆粒噴射分布器，所述的固體顆粒噴射分布器的底部導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布 器垂直軸線呈2(Γ50°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為2飛mm，側(cè)面導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行?線與分布器垂直軸線呈1(Γ40°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為4~8_。
[0016] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的冷卻器上封頭圓錐形的錐角為 6(Γ80°，在換熱段列管上方設(shè)置保護(hù)板，所述保護(hù)板具有開孔，開孔中心線與各列管中心 線重合，保護(hù)板的開孔直徑與各列管內(nèi)徑的比為〇. 5~1. 2。
[0017] 上述技術(shù)方案中，固體顆粒儲(chǔ)罐中的固體顆粒是硫酸銨顆粒、碳酸銨顆粒、醋酸銨 顆粒、草酸銨顆粒、磷酸銨顆粒、磷酸氫銨顆?；蛄姿岫滗@顆粒中的至少一種；固體顆粒 的形狀是半球體、圓柱體、多面體、橢圓體或球體中的至少一種；固體顆粒的平均直徑的優(yōu) 選范圍為〇· 5~10mm，更優(yōu)選范圍為2~5mm。固體顆粒噴出速度的優(yōu)選范圍為1 一 200m/s，更 優(yōu)選范圍為20 - 90m/s。 上述技術(shù)方案中，噴射分布器的設(shè)置以使冷卻器每根列管中的噴射固體量均勻?yàn)榧眩?固體顆粒沿冷卻器列管軸向方向噴出，固體顆粒的化學(xué)組成對(duì)反應(yīng)系統(tǒng)、成品質(zhì)量無影響， 可回收處理或循環(huán)使用。
[0018] 本發(fā)明的固體顆粒噴射分布器還可以用于帶在線清焦功能的換熱器中。本發(fā)明 還可以采用如下的技術(shù)方案：一種帶在線清焦功能的換熱器，包括上述任意一種固體顆粒 噴射分布器、固體顆粒進(jìn)口、氨氧化反應(yīng)氣體冷卻器空心上封頭、布滿列管的換熱段、冷卻 器列管保護(hù)板，在布滿列管的換熱段上方設(shè)置保護(hù)板，在空心上封頭中換熱段列管上方沿 軸向方向安置有至少1個(gè)固體顆粒噴射分布器，固體顆粒進(jìn)口與固體顆粒噴射分布器相連 通；與換熱段連接端相連的冷卻器上封頭是圓柱形、圓錐形、圓柱和圓錐組合形中的至少一 種；其中圓錐形的錐角為3(Γ120°，固體顆粒噴射分布器噴出口到換熱段列管的垂直距離 與換熱段直徑之比為〇. 〇1~3。
[0019] 上述技術(shù)方案中，所述的冷卻器上封頭中安置2~20個(gè)固體顆粒噴射分布器，固體 顆粒噴射分布器是圓柱形、錐形、球形、圓環(huán)形、方形、多邊形、樹枝形中的至少一種，噴射分 布器在底部和側(cè)面具有導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴?，底部?dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線呈 2(Γ60°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為2~8mm，側(cè)面導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂 直軸線呈1(Γ50°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為OOmm;分布器噴出口到換熱段列管 的垂直距離與換熱段直徑之比的為1~2。
[0020] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的冷卻器上封頭中安置2飛個(gè)呈圓柱形 的固體顆粒噴射分布器，所述的固體顆粒噴射分布器的底部導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布 器垂直軸線呈2(Γ50°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為2飛mm，側(cè)面導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行?線與分布器垂直軸線呈1(Γ40°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為4~8_。
[0021] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的冷卻器上封頭中安置2飛個(gè)呈樹枝型 的固體顆粒噴射分布器，所述的固體顆粒噴射分布器的底部導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布 器垂直軸線呈2(Γ50°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為2飛mm，側(cè)面導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行?線與分布器垂直軸線呈1(Γ40°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為4~8_。
[0022] 上述技術(shù)方案中，冷卻器上封頭圓錐形的錐角的優(yōu)選范圍為3(Γ120°，更優(yōu)選范 圍為6(Γ80°，在換熱段列管上方設(shè)置的保護(hù)板具有開孔，開孔中心線與各列管中心線重 合，保護(hù)板的開孔直徑與各列管內(nèi)徑的比的優(yōu)選范圍為〇. 5~1. 2,更優(yōu)選范圍為0. 7~0. 9。
[0023]上述技術(shù)方案中，噴射分布器的設(shè)置以使冷卻器每根列管中的噴射固體量均勻?yàn)?佳，固體顆粒沿冷卻器列管軸向方向噴出，固體顆粒的化學(xué)組成對(duì)反應(yīng)系統(tǒng)、成品質(zhì)量無影 響，可回收處理或循環(huán)使用。氨氧化反應(yīng)系統(tǒng)的在線清焦裝置為間隙操作，可根據(jù)反應(yīng)氣體 冷卻器壓降變化情況確定在線清焦的頻次。
[0024]由于本發(fā)明的固體顆粒噴射分布器或含本發(fā)明固體顆粒噴射分布器的在線清焦 裝置或帶在線清焦功能的換熱器，采用與氨氧化反應(yīng)氣體呈惰性的氣體作動(dòng)力，將一定直 徑的固體顆粒輸送到噴射分布器，在噴射分布器的噴射下固體顆粒以一定的噴出速度均勻 分布到氨氧化反應(yīng)氣體冷卻器的每根列管中，固體顆粒噴射通暢，分布均勻，及時(shí)在線去除 冷卻器列管中的結(jié)焦物，穩(wěn)定了冷卻器列管管道阻力和反應(yīng)系統(tǒng)的操作壓力，穩(wěn)定了催化 劑的反應(yīng)性能，維持了裝置的消耗水平，延長了裝置的運(yùn)行周期。
[0025]本發(fā)明不僅適用于氨氧化反應(yīng)系統(tǒng)冷卻器的在線清焦，同樣適用于易結(jié)焦體系的 管道和反應(yīng)、換熱設(shè)備的在線清焦。
[0026]采用本發(fā)明的固體顆粒噴射分布器或含本發(fā)明固體顆粒噴射分布器的在線清焦 裝置或帶在線清焦功能的換熱器，在冷卻器上封頭中安置5個(gè)圓柱形的固體顆粒噴射分布 器，噴射分布器的底部導(dǎo)流管中心線與分布器垂直軸線呈60°夾角，導(dǎo)流管內(nèi)徑為8_，側(cè) 面導(dǎo)流管中心線與分布器垂直軸線呈10°夾角，導(dǎo)流管內(nèi)徑為1〇_。以惰性氣體氮?dú)鉃閯?dòng) 力，將平均直徑為5_的球體狀硫酸鹽固體顆粒輸送到導(dǎo)流式固體顆粒噴射分布器中，經(jīng) 分布器噴射后固體顆粒以90m/s的噴出速度分布到氨氧化反應(yīng)氣體冷卻器的每根列管中， 固體顆粒噴射通暢，分布均勻，清除了列管中的結(jié)焦物，丙烯腈裝置連續(xù)運(yùn)行18個(gè)月時(shí)，冷 卻器的壓降為4. 2kPa，穩(wěn)定了冷卻器列管管道阻力和反應(yīng)系統(tǒng)的操作壓力，催化劑的丙 烯腈單收保持不變，維持了裝置的消耗水平，延長了裝置的運(yùn)行周期，取得了較好的技術(shù)效 果。
[0027]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1為圓柱形的固體顆粒噴射分布器示意圖； 圖2為本發(fā)明的在線清焦裝置示意圖。
[0029] 圖1中1為底部,2為底部導(dǎo)流管,3為底部導(dǎo)向孔,4為側(cè)面,5為側(cè)面導(dǎo)流管,6為 側(cè)面導(dǎo)向孔。
[0030] 圖2中1為惰性氣體進(jìn)口，2為固體顆粒儲(chǔ)罐，3為固體顆粒儲(chǔ)罐出口，4為輸送管 路，5為冷卻器上封頭，6為噴射分布器，7為冷卻器列管，8為氨氧化反應(yīng)系統(tǒng)冷卻器。
[0031] 本發(fā)明的在線清焦裝置工藝過程如下：從固體顆粒儲(chǔ)罐2來的固體顆粒，在惰性 氣體進(jìn)口 1的動(dòng)力作用下，從固體顆粒儲(chǔ)罐出口 3經(jīng)輸送管路4進(jìn)入氨氧化反應(yīng)系統(tǒng)冷卻 器8上封頭5中安置的噴射分布器6中，噴射后固體顆粒分散并分布到冷卻器列管7中，以 去除列管中的結(jié)焦物。
[0032]下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。
[0033]

【具體實(shí)施方式】
[0034]【比較例1】 氨氧化生產(chǎn)丙烯腈裝置開車初期無在線清焦的反應(yīng)氣體冷卻器的壓降為4kPa，裝置連 續(xù)運(yùn)行6個(gè)月時(shí)，反應(yīng)氣體冷卻器的壓降升高到40kPa，催化劑的丙烯腈單收下降2%。
[0035]【比較例2】 氨氧化生產(chǎn)丙烯腈裝置開車初期無在線清焦的反應(yīng)氣體冷卻器的壓降為4kPa，裝置連 續(xù)運(yùn)行10個(gè)月時(shí)，反應(yīng)氣體冷卻器的壓降升高到65kPa，催化劑的丙烯腈單收下降3. 8%。
[0036]【實(shí)施例1】 一種含固體顆粒噴射分布器的在線清焦裝置，在冷卻器上封頭中安置5個(gè)圓柱形固體 顆粒噴射分布器，噴射分布器的底部導(dǎo)流管中心線與分布器垂直軸線呈60°夾角，導(dǎo)流管 內(nèi)徑為8_，側(cè)面導(dǎo)流管中心線與分布器垂直軸線呈10°夾角，導(dǎo)流管內(nèi)徑為10_。以惰性 氣體氮?dú)鉃閯?dòng)力，將平均直徑為5mm的球體狀硫酸鹽固體顆粒輸送到固體顆粒噴射分布器 中，經(jīng)分布器噴射后固體顆粒以90m/s的噴出速度均勻分布到氨氧化反應(yīng)氣體冷卻器的每 根列管中，固體顆粒噴射通暢，分布均勻，清除了列管中的結(jié)焦物，丙烯腈裝置連續(xù)運(yùn)行18 個(gè)月時(shí)，冷卻器的壓降為4. 2kPa，穩(wěn)定了冷卻器列管管道阻力和反應(yīng)系統(tǒng)的操作壓力，催 化劑的丙烯腈單收保持不變，維持了裝置的消耗水平，延長了裝置的運(yùn)行周期，取得了較好 的技術(shù)效果。
[0037]【實(shí)施例2】 一種含固體顆粒噴射分布器的在線清焦裝置，在冷卻器上封頭中安置20個(gè)樹枝形固 體顆粒噴射分布器，噴射分布器的底部導(dǎo)流管中心線與分布器垂直軸線呈0°夾角，導(dǎo)流管 內(nèi)徑為2mm，側(cè)面導(dǎo)向孔中心線與分布器垂直軸線呈10°夾角，導(dǎo)流管內(nèi)徑為4mm。開車初 期反應(yīng)氣體冷卻器的壓降為4kPa，以空氣為動(dòng)力，將平均直徑為Imm的多面體狀碳酸鹽固 體顆粒輸送到固體顆粒噴射分布器中，經(jīng)分布器噴射后固體顆粒以lm/s的噴出速度分布 到氨氧化反應(yīng)氣體冷卻器的每根列管中，固體顆粒噴射通暢，分布均勻，清除了列管中的結(jié) 焦物，丙烯腈裝置連續(xù)運(yùn)行12個(gè)月時(shí)，冷卻器的壓降為5kPa，穩(wěn)定了冷卻器列管管道阻力 和反應(yīng)系統(tǒng)的操作壓力，催化劑的丙烯腈單收下降0.2%，維持了裝置的消耗水平，延長了 裝置的運(yùn)行周期。
[0038]【實(shí)施例3】 一種含固體顆粒噴射分布器的在線清焦裝置，在冷卻器上封頭中安置1個(gè)球形固體顆 粒噴射分布器，噴射分布器的底部導(dǎo)向孔中心線與分布器垂直軸線呈60°夾角，導(dǎo)向孔直 徑為2mm，側(cè)面導(dǎo)向孔中心線與分布器垂直軸線呈50°夾角，導(dǎo)向孔直徑為1.5mm。開車初 期反應(yīng)氣體冷卻器的壓降為4kPa，以惰性氣體氮?dú)鉃閯?dòng)力，將平均直徑為0. 5_的球體狀 醋酸鹽固體顆粒輸送到固體顆粒噴射分布器中，經(jīng)分布器噴射后固體顆粒以20m/s的噴出 速度分布到氨氧化反應(yīng)氣體冷卻器的每根列管中，固體顆粒噴射通暢，分布均勻，清除了列 管中的結(jié)焦物，丙烯腈裝置連續(xù)運(yùn)行17個(gè)月時(shí)，冷卻器的壓降為4. 2kPa，穩(wěn)定了冷卻器列 管管道阻力和反應(yīng)系統(tǒng)的操作壓力，催化劑的丙烯腈單收保持不變，維持了裝置的消耗水 平，延長了裝置的運(yùn)行周期。
[0039]【實(shí)施例4?9】 按實(shí)施例1的各條件與步驟操作，只是改變固體顆粒的平均直徑、固體顆粒的種類、 固體顆粒的形狀、固體顆粒的噴出速度、固體顆粒噴射分布器的形式、安置個(gè)數(shù)、分布器底 部導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線的夾角、底部導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑、側(cè)面 導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線的夾角、側(cè)面導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑等操作條 件，具體工藝操作條件及裝置運(yùn)行后反應(yīng)氣體冷卻器的壓降、催化劑的丙烯腈單收變化情 況、裝置運(yùn)行周期、固體顆粒噴射通暢性等結(jié)果見表1、表2。
[0040]【實(shí)施例10】 一種含固體顆粒噴射分布器的帶在線清焦功能的換熱器，含固體顆粒噴射分布器，在 冷卻器上封頭中安置5個(gè)圓柱形固體顆粒噴射分布器，噴射分布器的底部導(dǎo)流管中心線與 分布器垂直軸線呈60°夾角，導(dǎo)流管內(nèi)徑為8mm，側(cè)面導(dǎo)流管中心線與分布器垂直軸線呈 10°夾角，導(dǎo)流管內(nèi)徑為l〇mm。以惰性氣體氮?dú)鉃閯?dòng)力，將平均直徑為5mm的球體狀硫酸鹽 固體顆粒輸送到固體顆粒噴射分布器中，經(jīng)分布器噴射后固體顆粒以90m/s的噴出速度均 勻分布到氨氧化反應(yīng)氣體冷卻器的每根列管中，固體顆粒噴射通暢，分布均勻，清除了列管 中的結(jié)焦物，丙烯腈裝置連續(xù)運(yùn)行18個(gè)月時(shí)，冷卻器的壓降為4. 2kPa，穩(wěn)定了冷卻器列管 管道阻力和反應(yīng)系統(tǒng)的操作壓力，催化劑的丙烯腈單收保持不變，維持了裝置的消耗水平， 延長了裝置的運(yùn)行周期。
[0041]【實(shí)施例11】 一種含固體顆粒噴射分布器的帶在線清焦功能的換熱器，在冷卻器上封頭中安置20 個(gè)樹枝形固體顆粒噴射分布器，噴射分布器的底部導(dǎo)流管中心線與分布器垂直軸線呈20° 夾角，導(dǎo)流管內(nèi)徑為2mm，側(cè)面導(dǎo)向孔中心線與分布器垂直軸線呈40°夾角，導(dǎo)流管內(nèi)徑為 4_。開車初期反應(yīng)氣體冷卻器的壓降為4kPa，以空氣為動(dòng)力，將平均直徑為Imm的多面體 狀碳酸鹽固體顆粒輸送到固體顆粒噴射分布器中，經(jīng)分布器噴射后固體顆粒以lm/s的噴 出速度分布到氨氧化反應(yīng)氣體冷卻器的每根列管中，固體顆粒噴射通暢，分布均勻，清除了 列管中的結(jié)焦物，丙烯腈裝置連續(xù)運(yùn)行12個(gè)月時(shí)，冷卻器的壓降為5kPa，穩(wěn)定了冷卻器列 管管道阻力和反應(yīng)系統(tǒng)的操作壓力，催化劑的丙烯腈單收下降0. 2%，維持了裝置的消耗水 平，延長了裝置的運(yùn)行周期。
[0042]【實(shí)施例I2】 一種含固體顆粒噴射分布器的帶在線清焦功能的換熱器，在冷卻器上封頭中安置1個(gè) 圓錐形固體顆粒噴射分布器，噴射分布器的底部導(dǎo)向孔中心線與分布器垂直軸線呈50° 夾角，導(dǎo)向孔直徑為6mm，側(cè)面導(dǎo)向孔中心線與分布器垂直軸線呈40°夾角，導(dǎo)向孔直徑為 8_。開車初期反應(yīng)氣體冷卻器的壓降為4kPa，以惰性氣體氮?dú)鉃閯?dòng)力，將平均直徑為5_ 的球體狀醋酸鹽固體顆粒輸送到固體顆粒噴射分布器中，經(jīng)分布器噴射后固體顆粒以20m/ s的噴出速度分布到氨氧化反應(yīng)氣體冷卻器的每根列管中，固體顆粒噴射通暢，分布均勻， 清除了列管中的結(jié)焦物，丙烯腈裝置連續(xù)運(yùn)行17個(gè)月時(shí)，冷卻器的壓降為4. 2kPa，穩(wěn)定了 冷卻器列管管道阻力和反應(yīng)系統(tǒng)的操作壓力，催化劑的丙烯腈單收保持不變，維持了裝置 的消耗水平，延長了裝置的運(yùn)行周期。
[0043]【實(shí)施例I3】 一種含固體顆粒噴射分布器的帶在線清焦功能的換熱器，在冷卻器上封頭中安置1個(gè) 圓錐形固體顆粒噴射分布器，噴射分布器的底部導(dǎo)向孔中心線與分布器垂直軸線呈50° 夾角，導(dǎo)向孔直徑為6mm，側(cè)面導(dǎo)向孔中心線與分布器垂直軸線呈10°夾角，導(dǎo)向孔直徑為 4_。開車初期反應(yīng)氣體冷卻器的壓降為4kPa，以惰性氣體氮?dú)鉃閯?dòng)力，將平均直徑為1_ 的球體狀醋酸鹽固體顆粒輸送到固體顆粒噴射分布器中，經(jīng)分布器噴射后固體顆粒以20m/ s的噴出速度分布到氨氧化反應(yīng)氣體冷卻器的每根列管中，固體顆粒噴射通暢，分布均勻， 清除了列管中的結(jié)焦物，丙烯腈裝置連續(xù)運(yùn)行17個(gè)月時(shí)，冷卻器的壓降為4. 3kPa，穩(wěn)定了 冷卻器列管管道阻力和反應(yīng)系統(tǒng)的操作壓力，催化劑的丙烯腈單收保持不變，維持了裝置 的消耗水平，延長了裝置的運(yùn)行周期。
[0044]表1

【權(quán)利要求】
1. 一種固體顆粒噴射分布器，包括分布器底部和與底部相封閉的側(cè)面，所述的分布器 主體呈圓柱形、錐形、球形、圓環(huán)形、方形、多邊形或者樹枝形，噴射分布器在底部或側(cè)面至 少一處具有導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴?；所述的?dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為0. 5~20_。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體顆粒噴射分布器，其特征在于所述的固體顆粒噴射分布 器底部導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線呈(Γ80°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑 為2~8mm;側(cè)面導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線呈1~90°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)?流管內(nèi)徑為1. 5?25mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的固體顆粒噴射分布器，其特征在于所述的固體顆粒噴射分 布器側(cè)面導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線呈1(Γ50°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я?管內(nèi)徑為4~10mm ;固體顆粒噴射分布器底部導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線呈 20?60°夾角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體顆粒噴射分布器，其特征在于所述的固體顆粒噴射分布 器的底部和側(cè)面均具有導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴?，底部?dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線呈 2(Γ60°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為2~8mm，側(cè)面導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂 直軸線呈1(Γ50°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為4~10mm。
5. -種在線清焦裝置，包括與氨氧化反應(yīng)氣體呈惰性氣體的進(jìn)口、固體顆粒儲(chǔ)罐、權(quán)利 要求Γ4中任意一種固體顆粒噴射分布器、氨氧化反應(yīng)氣體冷卻器，固體顆粒儲(chǔ)罐出口與 氨氧化反應(yīng)氣體呈惰性的氣體的進(jìn)口相連，所述的氨氧化反應(yīng)氣體冷卻器包括空心的上封 頭和布滿列管的換熱段，在空心上封頭中設(shè)置有至少1個(gè)所述的固體顆粒噴射分布器，惰 性的氣體的進(jìn)口與固體顆粒儲(chǔ)罐出口并聯(lián)后與固體顆粒噴射分布器相連通；固體顆粒噴射 分布器噴出口到換熱段列管的垂直距離與換熱段直徑之比為0. 〇1~3 ;與換熱段連接端相 連的冷卻器上封頭是圓柱形、圓錐形、圓柱和圓錐組合體中的至少一種；其中圓錐形的錐角 為 30?120° 。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的在線清焦裝置，其特征在于在所述的冷卻器上封頭中安置 2~20個(gè)固體顆粒噴射分布器，噴射分布器在底部和側(cè)面均有導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴?，底部?dǎo)向孔 或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線呈2(Γ50°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為2飛mm，側(cè) 面導(dǎo)向孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線呈1(Γ40°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為 4~8mm ;分布器噴出口到換熱段列管的垂直距離與換熱段直徑之比為1~2。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的在線清焦裝置，其特征在于在所述的冷卻器上封頭中安置 2飛個(gè)呈圓柱形的固體顆粒噴射分布器，所述的固體顆粒噴射分布器的底部導(dǎo)向孔或?qū)Я?管中心線與分布器垂直軸線呈2(Γ50°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為2飛mm，側(cè)面導(dǎo)向 孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線呈1(Γ40°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為4~8_。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的在線清焦裝置，其特征在于在所述的冷卻器上封頭中安置 2飛個(gè)呈樹枝型的固體顆粒噴射分布器，所述的固體顆粒噴射分布器的底部導(dǎo)向孔或?qū)Я?管中心線與分布器垂直軸線呈2(Γ50°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為2飛mm，側(cè)面導(dǎo)向 孔或?qū)Я鞴苤行木€與分布器垂直軸線呈1(Γ40°夾角，導(dǎo)向孔直徑或?qū)Я鞴軆?nèi)徑為4~8_。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的在線清焦裝置，其特征在于在所述的固體顆粒儲(chǔ)罐中的固體 顆粒是硫酸銨顆粒、碳酸銨顆粒、醋酸銨顆粒、草酸銨顆粒、磷酸銨顆粒、磷酸氫銨顆粒或磷 酸二氫銨顆粒中的至少一種；固體顆粒的形狀是半球體、圓柱體、多面體、橢圓體或球體中 的至少一種；固體顆粒的平均直徑為0. 5~10_。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的在線清焦裝置，其特征在于所述的冷卻器上封頭圓錐形的 錐角為6(Γ80°，在換熱段列管上方設(shè)置保護(hù)板，所述保護(hù)板具有開孔，開孔中心線與各列 管中心線重合，保護(hù)板的開孔直徑與各列管內(nèi)徑的比為0. 5~1. 2。
【文檔編號(hào)】F28G1/12GK104279915SQ201310286170
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】顧軍民, 張斌, 田立達(dá) 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院