武汉东海石化重型装备有限公司与中科院过程工程研究所联合开展的高效缠绕管式反应器研发课题二期研究日前结题。该研究建立了一套与不同工作原理相适应的缠绕管式反应器设计方法，使缠绕管式反应器的移热能力较列管式固定床反应器提升逾50%，可极大提高企业的生产效能。
“与常规的固定床反应器相比，缠绕管式反应器的移热介质在反应器管程内部，且在同体积壳体的前提下具有更大的换热面积，能够快速移除多余的反应热，促进反应正向进行，增大反应转化率，同时能够有效避免催化剂失活，延长催化剂的使用寿命。”东海石化重装公司技术总监李明凯表示。
据他介绍，缠绕管式反应器在结构上能够实现径向和轴向两种流向需求，可适应对反应器压力降有较高要求的工况，其催化剂装卸便捷，移热能力较列管式固定床反应器提升逾50%。通过对绕管介质温度的调节，可实现梯度分布，实现对反应温度的精准控制。李明凯特别强调：“在此设计方法的基础上，我们优化了缠绕式换热器管束的分布排列方式，通过模拟计算采取同层异排、异层错布等形式，使换热器内的多种介质分布更加合理，热量利用更加充分，较常规多股流缠绕管换热器换热效率提升约15%。”
据了解，采用该成果设计的缠绕管式反应器已经应用到乙二醇、烯烃类产品合成反应器等多个中试装置中。反应器形式的改变可在现有操作工艺基础上使压力降控制更加严格，移热效率更高，有效解决了装置大型化过程中的设备超限与制造难题。同时，采用该方法设计的缠绕管换热器在低温甲醇洗装置、天然气开采净化—储存—运输装置、精细化工及医药制品装置中实现了大批量应用，取得了显著的节能降耗效果，满足了装置单体规模大型化和微型撬装化对装备的要求。
下一步，东海石化重装公司还将与中科院过程工程研究所继续对反应器模型设计计算结果与实物指标进行标定验证，并进一步完善适用于反应工程不同特点，能匹配不同催化剂特性的径向反应器设计方法，同时对共同开发的缠绕管式换热器及反应器设计软件进行应用升级。
