[發(fā)明專利]草酸二甲酯的反應(yīng)系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310023218.4
• 申請(qǐng)日: 2013-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN103055776A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安陽(yáng)盈德氣體有限公司
• 主分類號(hào): B01J19/00
• 分類號(hào): B01J19/00;B01J8/06;C07C69/36;C07C67/36
• 代理公司: 北京雙收知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11241
• 代理人: 李云鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及了一種反應(yīng)系統(tǒng)，特別是草酸二甲酯的反應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

亞硝酸甲酯與一氧化碳在鈀系催化劑的作用下，會(huì)發(fā)生羰化反應(yīng)生成草酸二甲酯和NO，它同時(shí)放出巨大的反應(yīng)熱量，如果熱量不能及時(shí)移走，會(huì)使原料氣亞硝酸甲酯在高溫下會(huì)發(fā)生分解，進(jìn)而爆炸，現(xiàn)有的反應(yīng)系統(tǒng)因?yàn)樯鲜鲈驅(qū)掖伟l(fā)生危險(xiǎn)，因此及時(shí)將反應(yīng)產(chǎn)生的熱量帶走至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的發(fā)明目的是克服現(xiàn)有系統(tǒng)中熱量不能及時(shí)帶走的問題，而提供一種新的草酸二甲酯的反應(yīng)系統(tǒng)。

為了完成本申請(qǐng)的發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種草酸二甲酯的反應(yīng)系統(tǒng)，它包括：第一反應(yīng)器、分離器和第二反應(yīng)器，第一反應(yīng)器出氣口與分離器進(jìn)氣口相連，分離器出氣口與第二反應(yīng)器進(jìn)氣口相連，其中：第一反應(yīng)器的上端開有第一反應(yīng)器上進(jìn)氣口，第一反應(yīng)器的下端開有第一反應(yīng)器下進(jìn)氣口，第一反應(yīng)器中裝有由若干根第一反應(yīng)器夾套管組成第一反應(yīng)區(qū)，第一反應(yīng)器上進(jìn)氣口與該第一反應(yīng)區(qū)之間為第一反應(yīng)器上進(jìn)氣腔，第一反應(yīng)器下進(jìn)氣口與該第一反應(yīng)區(qū)之間由隔板分成第一反應(yīng)器下出氣腔和第一反應(yīng)器下進(jìn)氣腔，在相鄰的兩根第一反應(yīng)器夾套管內(nèi)裝有內(nèi)冷管，內(nèi)冷管為倒U型，倒U型內(nèi)冷管分別插入相鄰的兩根第一反應(yīng)器夾套管內(nèi)，它的下端通入第一反應(yīng)器下進(jìn)氣腔，第一反應(yīng)器下進(jìn)氣腔與第一反應(yīng)器下進(jìn)氣口相通，內(nèi)冷管的上端與第一反應(yīng)器上進(jìn)氣腔相通，第一反應(yīng)器上進(jìn)氣腔與第一反應(yīng)器上進(jìn)氣口相通，在第一反應(yīng)器下出氣腔上開有第一反應(yīng)器出氣口，在第一反應(yīng)區(qū)下部的第一反應(yīng)器的側(cè)壁上開有至少一個(gè)第一反應(yīng)器飽和熱水進(jìn)口，在第一反應(yīng)區(qū)上部的第一反應(yīng)器的側(cè)壁上開有至少一個(gè)第一反應(yīng)器水和蒸汽出口；

本發(fā)明一種草酸二甲酯的反應(yīng)系統(tǒng)，其中：所述第一反應(yīng)器飽和熱水進(jìn)口為6個(gè)；

本發(fā)明一種草酸二甲酯的反應(yīng)系統(tǒng)，其中：所述第一反應(yīng)器水和蒸汽出口為6個(gè)；

本發(fā)明一種草酸二甲酯的反應(yīng)系統(tǒng)，其中：所述第一反應(yīng)器夾套管均勻地布置在第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)，在第一反應(yīng)器夾套管與內(nèi)冷管之間裝有催化劑，在第一反應(yīng)區(qū)的第一反應(yīng)器夾套管外側(cè)流動(dòng)著飽和熱水；

本發(fā)明一種草酸二甲酯的反應(yīng)系統(tǒng)，其中：所述分離器的上端開有分離器出氣口，分離器的下端開有分離器出液口，分離器內(nèi)裝有填料層，在該填料層下端的分離器側(cè)端開有分離器進(jìn)氣口；

本發(fā)明一種草酸二甲酯的反應(yīng)系統(tǒng)，其中：所述第二反應(yīng)器的上端開有第二反應(yīng)器進(jìn)氣口，第二反應(yīng)器的下端開有第二反應(yīng)器出氣口，第二反應(yīng)器內(nèi)裝有由若干根第二反應(yīng)器列管組成的第二反應(yīng)區(qū)，在第二反應(yīng)區(qū)下部的第二反應(yīng)器側(cè)壁上開有至少一個(gè)第二反應(yīng)器飽和熱水進(jìn)口，在第二反應(yīng)區(qū)上部的第二反應(yīng)器側(cè)壁上開有至少一個(gè)第二反應(yīng)器水和蒸汽出口；

本發(fā)明一種草酸二甲酯的反應(yīng)系統(tǒng)，其中：所述第二反應(yīng)器飽和熱水進(jìn)口為6個(gè)；

本發(fā)明一種草酸二甲酯的反應(yīng)系統(tǒng)，其中：所述第二反應(yīng)器水和蒸汽出口為6個(gè)；

本發(fā)明一種草酸二甲酯的反應(yīng)系統(tǒng)，其中：所述第二反應(yīng)器列管均勻地布置在第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)，在第二反應(yīng)器列管內(nèi)裝有催化劑，在第二反應(yīng)區(qū)的第二反應(yīng)器列管外側(cè)流動(dòng)著飽和熱水。

本發(fā)明的第一個(gè)反應(yīng)器使用雙層列管夾套管，內(nèi)冷管內(nèi)通入冷原料氣，夾套管和內(nèi)冷管之間的夾層內(nèi)裝填催化劑，預(yù)熱后的原料氣進(jìn)入夾層進(jìn)行反應(yīng)，夾套管外和反應(yīng)器殼程中是飽和熱水。由于催化劑內(nèi)外都有低溫介質(zhì)移走熱量，可以把反應(yīng)溫度的控制能力大大加強(qiáng)，提高催化劑的生產(chǎn)強(qiáng)度。催化劑床層高度控制在3米，防止熱水大量汽化后，反應(yīng)器上部換熱效果下降帶來的危險(xiǎn)。在反應(yīng)器后增加草酸二甲酯（DMO）產(chǎn)品分離器，降低氣體中產(chǎn)物濃度，有利于第二步反應(yīng)。

在第一反應(yīng)器出口設(shè)置氣液分離器，分離出部分產(chǎn)物，同時(shí)使進(jìn)入第二反應(yīng)器的溫度略有降低。由于第一反應(yīng)器床層較低，反應(yīng)不完全，串聯(lián)了第二個(gè)反應(yīng)器，第二個(gè)反應(yīng)器使用管殼式等溫反應(yīng)器，由于循環(huán)氣體中原料組分濃度已大大下降，因此反應(yīng)熱較少，可以選用較粗的反應(yīng)列管，殼層的飽和熱水控制反應(yīng)溫度已經(jīng)足夠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明草酸二甲酯的反應(yīng)系統(tǒng)的示意圖。