[發(fā)明專利]圓形排布的催化精餾填料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310689147.1
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103691387A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 徐義明;黃益平;陳英才;陸曉詠;劉春江;丁暉殿;項文雨
• 申請（專利權(quán)）人: 中建安裝工程有限公司;天津大學
• 主分類號: B01J19/32
• 分類號: B01J19/32;B01D3/14;B01J8/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工行業(yè)催化精餾技術(shù)范疇，特別涉及催化精餾塔塔內(nèi)的過程優(yōu)化與強化；涉及一種圓形排布的催化精餾填料。

背景技術(shù)

催化精餾過程既包含反應過程，又包含分離過程，所以塔內(nèi)填料必須同時具備催化和氣液傳質(zhì)兩項功能。原料在塔內(nèi)經(jīng)催化反應后的生成物被分離，推動反應繼續(xù)進行。催化精餾塔的填料結(jié)構(gòu)是影響過程效率的重要因素之一，填料既要保證塔內(nèi)氣液相充分混合接觸，又要使反應物與催化劑的接觸時間區(qū)間范圍大且可調(diào)。

目前工業(yè)上普遍使用小顆粒的樹脂催化劑，以增大反應表面積。但當催化劑粒度較小時，直接放置在塔內(nèi)會大幅增加塔內(nèi)壓降甚至會導致填料層堵塞。由于技術(shù)限制，樹脂催化劑大多屬于球形或橢球形，不易制成其他形狀。因此，如何減小塔內(nèi)壓降、促進塔內(nèi)氣液傳質(zhì)過程及使填料的停留時間可控等問題成為研究高效催化精餾填料的重要方向。

為了強化催化精餾過程，中外學者研發(fā)了許多催化精餾裝置。中國專利03149505.2，中國石油化工股份有限公司北京化工研究院開發(fā)的催化精餾裝置，將催化劑裝填于絲網(wǎng)制成的催化劑包內(nèi)，并將催化劑包置于填料片間，該結(jié)構(gòu)的填料壓降較大。公開號為102423680A的中國專利申請，是西北大學開發(fā)的一種催化劑散堆填料，它由筒形填料殼和放置在該填料殼中的催化劑包構(gòu)成，由于填料具有散堆性質(zhì)，能克服規(guī)整捆扎包催化劑填料的氣體短路現(xiàn)象，但其傳質(zhì)性能欠佳。US3634534中，Chevron?Research?Company將催化劑裝填在板式塔降液管處，以催化劑的裝填量來控制反應物與催化劑的平均接觸時間，但不適用于填料塔內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高效的催化精餾填料，強化催化精餾過程，加強催化精餾塔的反應效果，降低催化精餾塔內(nèi)的壓降。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種具有圓形排布的催化精餾填料，填料層內(nèi)設置有兩種組件：將填料片疊放在一起，外面包裹一層絲網(wǎng)，內(nèi)填充催化劑，將絲網(wǎng)縫合起來，定義為組件1，填料片為開窗導流填料、板波紋填料、孔板波紋填料、金屬絲網(wǎng)填料、絲網(wǎng)波紋填料；規(guī)整填料片定義為組件2；組件2為開窗導流填料片、金屬絲網(wǎng)填料、絲網(wǎng)波紋填料、刺孔波紋填料、孔板波紋填料片、壓延孔板波紋填料片或蜂窩填料片的規(guī)整填料片；組件1與組件2疊放并卷曲，然后用箍緊片固定，形成催化精餾填料。

組件1與組件2的組裝方式有如下幾種方式：

1.組件1和組件2同時存在，催化精餾填料的填料盤中組件1內(nèi)不設填料片，只裝填催化劑。

2.催化精餾填料中不含有組件2。

3、組件1和組件2同時存在。

塔內(nèi)反應段放置多層填料盤時，上下填料盤旋轉(zhuǎn)0°至180°安裝。

如果為了使塔內(nèi)氣液兩相更均勻分布，在兩盤催化精餾填料盤之間可以放置0～2m高度的普通規(guī)整填料進行氣液兩相的再分布。

填料裝填時上下層安裝方式可以相同，也可以不同。

本發(fā)明專利的優(yōu)點有：

1.填料片呈圓形排布，反應物與催化劑的接觸時間可通過調(diào)整催化劑的量來控制，增強反應效果；同時，可減少塔內(nèi)壓降。

2.組件1與組件2交替放置，使反應物與生成物不斷被分離至塔頂和塔底，推動反應向正向進行。

3.組件2的片數(shù)是可調(diào)的，從而可以調(diào)整組件1中催化劑的裝填量，優(yōu)化塔內(nèi)的氣液流動及傳質(zhì)過程。

附圖說明

圖1是本發(fā)明填料的俯視圖；

圖2是本發(fā)明填料中組件1內(nèi)不設填料片的示意圖；

圖3是本發(fā)明填料中組件2內(nèi)不設填料片的示意圖；

其中1‐裝有催化劑的填料片，2‐填料片，3‐塔壁。

具體實施方式

高效催化精餾填料，采用捆扎包催化精餾規(guī)整填料與模塊化催化精餾規(guī)整填料相結(jié)合的方式組裝，填料片外包絲網(wǎng)，內(nèi)部填充催化劑，絲網(wǎng)既能防止催化劑外露，也能起到良好的液體潤濕作用。

結(jié)合說明圖1對本發(fā)明進行說明：

圖1是本發(fā)明填料的俯視圖，將組件1、組件2分別填充在填料塔內(nèi)，用箍緊片將各填料片箍緊并固定。液相從組件1與組件2的填料向下流，液相在組件1的填料內(nèi)部反復流動，部分液相透過潤濕性能較好的絲網(wǎng)進入組件2的規(guī)整填料，同時組件2的規(guī)整填料中部分液相也透過絲網(wǎng)進入組件1的開窗導流填料。液相在兩種組件中交替流動，促進了反應的進行和物系的分離。氣相在組件2中上升，與液相傳質(zhì)，最終塔頂收獲輕相，塔底收獲重相。

以下結(jié)合具體實施例進一步說明：

實施例1：