[實用新型]催化蒸餾塔

有效

• 申請號: 201220134854.5
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN202490457U
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 陳迎;李真澤;賈微;賈震;陳泱;張藝;張翼;許慎艷
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化上海工程有限公司
• 主分類號: B01D3/14
• 分類號: B01D3/14;B01J8/04;C07C69/60;C07C67/08
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 沈原

技術領域

?本實用新型涉及一種催化蒸餾塔。

背景技術

馬來酸二甲酯是一種重要的有機化工原料，特別是通過催化加氫可用來生產1,4-丁二醇、四氫呋喃和γ-丁內酯，使得馬來酸酐和甲醇反應生產馬來酸二甲酯的方法受到了極大的關注。這在很多專利中已經進行了詳細說明，如US4795824、WO90/08127、US4751334、WO88/00937、US4584419等。

馬來酸酐同甲醇反應制備馬來酸二甲酯可以用下面的方程式描述。

目前工業生產時，首先在單酯化反應器中馬來酸酐和甲醇生成馬來酸單甲酯，接著在雙酯化反應塔中馬來酸單甲酯與甲醇進一步反應得到馬來酸二甲酯。由于雙酯化催化劑遇馬來酸酐較易失活，1~3周就必須更換一塊塔盤的催化劑。而更換催化劑會造成塔內壓力分布的變化，造成中間塔盤的催化劑向兩頭集中，加劇了催化劑的磨損引起的損耗，變成粉末從過濾器中漏出，催化劑的消耗量增加15%。此外，更換催化劑也會造成操作不穩定，導致反應塔板上的催化劑會被氣相帶到上層塔板，或被液相帶到下層塔板，從而造成催化劑分布不均勻，影響反應的進行。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是現有技術中存在催化劑更換頻繁，導致操作繁瑣、催化劑損耗嚴重、反應塔板上催化劑分布不均的問題，提供一種新的催化蒸餾塔。使用該催化蒸餾塔，具有催化劑更換周期長、工程操作簡化，催化劑損耗小的特點。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案如下：一種催化蒸餾塔，包括上段、中段和下段；上段的頂部設置有氣相物料出口，上段的側線設置有原料進口；下段的底部設置有液相物料出口；其中，在中段相鄰塔板間的塔壁外設置有至少1個固定床反應器；上段的塔板數為總塔板數的20~30%，中段的塔板數為總塔板數的3~70%，下段的塔板數為總塔板數的10~77%。

上述技術方案中，上段和中段的塔板上未裝載催化劑，下段的塔板上裝載有催化劑。中段相鄰塔板的塔壁外設置的固定床反應器的個數優選方案為1~4個。

本實用新型在現有催化蒸餾塔的基礎上，在中段的相鄰兩塊反應塔板之間、于塔體外，設置至少1個固定床反應器，將催化劑裝填在每個固定床反應器中，使大部分（80~90重量%）馬來酸單甲酯首先在多個固定床反應器中轉化為馬來酸二甲酯，剩余的馬來酸單甲酯在催化蒸餾塔下段轉化為馬來酸二甲酯。通過這樣的技術方案，由于進催化蒸餾塔下段的物料中已經基本不含馬來酸酐，不會造成催化劑的失活，所以不用在線更換催化劑，不會造成塔壓力波動。也就是說，將原來在一年內分多次更換的催化劑延長為一年僅更換一次，即催化劑的年使用總量不變，催化蒸餾塔下段的裝填量也不變，將原來裝填在中段的催化劑裝填在多個固定床反應器中。采用現有技術的催化蒸餾塔時，1~3周就必須更換，而使用本實用新型的催化蒸餾塔，催化劑僅需一年一換，從而簡化了工程操作；同時由于更換次數減少，既避免了催化劑在塔板上的分布不均，影響生產；又避免了催化劑的損耗，一年可以節約催化劑15%，取得了較好的技術效果。

下面通過實施例對本發明作進一步闡述。

附圖說明

圖1為本實用新型催化蒸餾塔的結構示意圖。

圖2為本實用新型催化蒸餾塔中段的局部放大圖。

圖1和圖2中，1為催化蒸餾塔上段，2為催化蒸餾塔中段，3為催化蒸餾塔下段，4為催化蒸餾塔頂部的氣相物料出口，5為催化蒸餾塔上段的側線原料進口，6為催化蒸餾塔下段底部的液相物料出口，7為固定床反應器，8流入固定床反應器的物流，9為流出固定床反應器的物流。

圖1中，催化蒸餾塔包括上段1、中段2和下段3；上段1的頂部設置有氣相物料出口4，上段的側線設置有原料進口5；下段的底部設置有液相物料出口6；在中段2的相鄰塔板間、塔外壁上設置有至少1個固定床反應器7。包含馬來酸單甲酯和甲醇的原料從原料進口5進入催化蒸餾塔，經反應精餾后，含甲醇和水以及輕組分雜質的物流從氣相物料出口4排出，產品馬來酸二甲酯從塔底液相物料出口6流出。?

圖2中，物流8進入固定床反應器7，進行雙酯化反應后，物流9返回至催化蒸餾塔的下一塊塔板。如此往復。

具體實施方式

【實施例1】