[實用新型]一種醋酸加氫反應器

有效

• 申請號: 201320487459.X
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN203408693U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 張博;陳長軍;吳文章;閆理賓;吳飛明;計揚;魯文質
• 申請（專利權）人: 上海浦景化工技術有限公司
• 主分類號: B01J8/06
• 分類號: B01J8/06;C07C31/08;C07C29/149
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

技術領域

本實用新型涉及一種反應器，具體涉及一種用于以醋酸及其酯類系列產品為原料制取乙醇的工藝過程中，進行加氫時采用的氣、固相反應的固定床催化反應器。

背景技術

醋酸是一種重要的化工原料，主要用于生產醋酸酯、醋酸乙烯、PTA等。醋酸傳統合成方法主要為乙烯法和乙醇法，成本較高。隨后醋酸合成技術革新，羰基化法由于成本較低成為市場主流。近年來我國科研機構開發出擁有自主知識產權的基于羰基化法醋酸生產工藝，國內也相繼上馬了一批醋酸裝置，隨著醋酸產能的擴張，我國已經成為醋酸生產第一大國，2011年醋酸產能約670萬噸，而需求量僅為420萬噸，2012年醋酸產能超過750萬噸，預計在2015年醋酸產能將突破1000萬噸，醋酸行業產能過剩問題突出，醋酸下游需求疲軟，消費仍集中在傳統應用領域，消費結構沒有發生明顯變化，由此也造成了醋酸價格在較長的一段時間內將低位運行。如何來平衡過剩的產能是醋酸行業亟待解決的問題。

乙醇是重要的化工原料，應用領域廣泛，同時乙醇作為一種良好的車用燃料，也已經在世界范圍內獲得了推廣和認可，其中在美國和巴西尤為成功，在中國擁有廣闊的應用前景。我國對燃料乙醇存在巨大的潛在消費需求，但從2009年開始，國家對定點糧食法燃料乙醇生產企業的財政補貼逐年減少，非糧食法燃料乙醇生產符合我國國情，為醋酸及其酯類系列產品加氫制乙醇帶來了良好的市場機遇。

醋酸及其酯類系列產品加氫制乙醇的反應通常采用列管式反應段，該類反應器床層溫度均勻，操作方便，副產蒸汽，能量回收利用合理。但該類反應器催化劑時空產率低，催化劑床層上段溫度較低，床層上段催化劑利用率不高，造成反應器生產能力低，催化劑裝填困難，在裝填過程中容易造成催化劑裝填不均勻，且催化劑易中毒，影響使用壽命。

發明內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種使反應器溫度分布合理、催化劑床層利用率高、催化劑裝填方便且均勻的醋酸加氫反應器。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：一種醋酸加氫反應器，為氣固相反應的耦合式固定床催化反應器，包括一個絕熱反應段和一個管式反應段，其特征在于，在反應器的氣體進口設有氫氣與醋酸及其酯類蒸汽均勻分布的混合分布器；所述的絕熱反應段設置在管式反應段上方，絕熱反應段由下向上依次裝填加氫催化劑、惰性耐火瓷球，管式反應段的管內均勻裝填加氫催化劑。

所述的絕熱反應段裝填的加氫催化劑的量為管式反應段裝填的加氫催化劑的重量的5～30％。

所述的絕熱反應段裝填的惰性耐火瓷球包括兩種：尺寸是Φ4～6mm惰性耐火瓷球裝填在加氫催化劑上面，裝填高度為30～200mm，尺寸是Φ10～20mm惰性耐火瓷球裝填在最上層，裝填高度為50～300mm。

所述的管式反應段的反應器列管的內徑為Φ30mm～50mm，管長為5000mm～8000mm。

所述的管式反應段的反應器筒體上部設有換熱介質出口，下部設有換熱介質入口，換熱用的導熱油或鍋爐用水從換熱介質入口流入，從換熱介質出口流出，均勻移出反應管內催化劑上進行加氫反應所放出的熱量。

所述的混合分布器為擴散式或噴射式混合分布器。

所述的管式反應段下管板至氣-汽物料出口處的結構與傳統管式反應段結構基本相同。

與現有技術相比，本實用新型在反應器入口處，設置均勻分布的擴散式(或噴射式)混合分布器，同時在催化劑床層的最上端裝填惰性耐火瓷球，使反應氣體均勻分布，防止氣體偏流，保證反應器內軸向各處催化劑床層的負荷一致；為了使催化劑床層溫度迅速升高，達到反應所需要的溫度，提高催化劑床層利用率，在管殼反應段的上面設置絕熱反應段，由此還可以帶來一個好處，該絕熱反應段還能有效的避免硫、磷、砷、氯等毒物對主體的管殼反應段內催化劑的影響，有效的提高催化劑的整體使用壽命；絕熱反應段與管殼反應段之間通過管殼反應段的上管板直接串聯在一起，裝填管殼反應段內的催化劑時，可通過絕熱反應段進行，裝填操作面大，效率高，且便于管內催化劑的裝填均勻。

本實用新型中絕熱反應段與管殼反應段有效的耦合，具有反應氣體分布均勻、床層溫度分布合理、生產能力大、副產蒸汽、能量回收利用率高、催化劑裝填便捷、催化劑使用壽命延長的優點。

附圖說明

圖1為本實用新型耦合式固定床反應器的結構示意圖；

圖中的標號分別為：