[實用新型]多段固定催化劑床反應器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220448485.7
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN202844981U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設計）人: 張海濤;司丹;暢延青
• 申請（專利權）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
• 主分類號: B01J8/04
• 分類號: B01J8/04;C07C63/26;C07C51/487
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種多段固定催化劑床反應器。

背景技術

對苯二甲酸（PTA）是重要的有機化工原料之一，主要用于生產(chǎn)對苯二甲酸乙二醇酯(PET)及后續(xù)的聚酯纖維、聚酯瓶、聚酯薄膜以及工程塑料等。據(jù)統(tǒng)計，2011年國內、全球的PTA產(chǎn)量分別達到1626萬噸、5418萬噸，國內PTA產(chǎn)量占到全球PTA產(chǎn)量的30.00%，同期國內PTA的表觀消費量高達2336萬噸，國內PTA的自給率僅為69.60%，國內PTA產(chǎn)量與表觀消費量仍然存在著較大的缺口。PTA生產(chǎn)工藝主要有精對苯二甲酸（精PTA）工藝和優(yōu)質聚合級對苯二甲酸（QTA、EPTA）工藝，其中精PTA工藝在上述二種工藝中居主導地位。精PTA工藝包括氧化工序和加氫精制工序，其生產(chǎn)過程如下：反應原料（對二甲苯（PX）、含氧氣體（通常為空氣））以乙酸作為溶劑，在催化劑（鈷-錳-溴）作用下，通過氧化工序得到的粗對苯二甲酸（粗TA），粗TA經(jīng)過原料制備單元輸送到加氫反應器，通過分配總管分布后和輸送到加氫反應器內的壓縮氫氣在加氫反應器液層上方充分接觸，達到溶解平衡后的反應液體由上至下流過由5~8目的片狀鈀炭催化劑堆積而成的固定床層，并在該固定床層發(fā)生加氫反應，粗TA（主要組分對苯二甲酸（PTA）、對羧基苯甲醛（4-CBA）、苯甲酸（BA酸）和對羧基苯甲酸（PT酸））中的目標雜質4-CBA發(fā)生加氫反應生成PT酸，相應地，催化劑的加氫效果通常也是以相同條件下粗TA加氫反應后的反應產(chǎn)物中的4-CBA含量作為指標，4-CBA加氫反應過程如下：

粗TA通過加氫反應器得到的反應產(chǎn)物再經(jīng)過PTA結晶、結晶分離和產(chǎn)品干燥單元，最終得到精PTA產(chǎn)品。

加氫反應器作為PTA生產(chǎn)的核心裝置之一，通常采用如《聚酯工藝-引進聚酯裝置技術資料匯編》〔M〕.北京：化學工業(yè)出版社，1985年06月第1版318~320頁等提到的結構形式：反應器分為催化劑床層區(qū)、液相層區(qū)和氣液進料溶解區(qū)，在催化劑床層區(qū)靠近反應器底部位置設有供催化劑卸料的法蘭、反應產(chǎn)物出口和防止催化劑流失的約翰遜（Johnson）管，氣液進料溶解區(qū)設有法蘭連接的供裝填催化劑的反應器頂蓋（設有緊急排放口和溫度計口）、進液口和氫氣入口。現(xiàn)有技術采用這樣的結構形式，催化劑的加氫效果差。

發(fā)明內容

本實用新型所要解決的技術問題是現(xiàn)有技術中存在的催化劑加氫效果差的問題，提供了一種多段固定催化劑床反應器，該反應器具有能夠提高催化劑加氫效果的特點。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案如下：一種多段固定催化劑床反應器，包括反應器主體、液體導流筒和液體托盤，所述的液體導流筒為筒狀，所述的反應器主體上部設有進料口，下部設有出料口，中部設有補氣口；所述的液體導流筒具有導流筒壁、上開口和下開口，所述上開口或下開口的口徑小于催化劑的粒徑；相鄰兩段催化劑床的上催化劑床底部設有橫向設置的催化劑支撐板，所述的催化劑支撐板包括支撐板外緣和縱向孔，所述支撐板外緣與反應器內壁氣密封連接，縱向孔的內緣與導流筒壁的外側之間為氣密封連接；所述的液體托盤包括向上延伸的托盤側壁和托盤側壁上緣，下開口位于所述的液體托盤內，托盤側壁上緣高于下開口；導流筒壁與托盤側壁之間、托盤側壁與反應器內壁之間、以及托盤側壁上緣與所述的催化劑支撐板之間均留有間隙；下催化劑床的上表面低于托盤側壁上緣，所述的補氣口位于催化劑支撐板和下催化劑床的上表面之間的反應器壁。

上述技術方案中，所述的液體托盤的托盤側壁與水平方向的夾角優(yōu)選為30~60°；所述液體托盤的托盤側壁與水平方向的夾角更優(yōu)選為45°。

上述技術方案中，所述的補氣口處于催化劑支撐板的下表面和下催化劑床的上表面之間的反應器壁的任何位置均具有相同的使用效果。

由于反應器采用本實用新型的結構形式，可能會提高反應流體中溶解的反應氣體濃度，改善反應流體與催化劑之間的接觸效果及反應流體在反應器內的流動狀況，提高催化劑的加氫效果。以粗TA加氫反應器為例，相同條件下，采用本實用新型和現(xiàn)有技術的反應器對比進行催化劑的加氫效果評價實驗，從評價結果可以看出，采用本實用新型時的催化劑加氫效果與現(xiàn)有技術進行催化劑加氫效果相比提高20%以上，故采用本實用新型反應器，能夠明顯提高催化劑的加氫效果。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型的反應器的軸向剖面圖。

圖2是本實用新型的反應器中液體導流筒、液體托盤、催化劑支撐板及其連接部件的軸向剖面圖。