大内存合成反应器制造技术

大内存合成反应器，自底部气体入口至顶部出口，依次为下锥体、多层气体分布板、触媒床层和顶部扩大体，其特征是在下锥体中，设置由上、下部两只锥形体对接的分配器，预分配器的上、下锥体顶点处开设气流通孔，在多层气体分布板中，最下部两层每层都采用不同孔径、不同开孔率的气体分布板，在触媒床层中填充有触媒，顶部扩大体为中空大腔体。本实用新型专利技术是一种Ｃａｔ内存量可达１１０ｍ＃＋［３］、空速高、分布板阻力小、气体分布均匀、流化状态好、反应质量高、触媒消耗少、振动小的沸腾床反应器。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及化工工艺过程中的生产装置，更具体地说是一种沸腾床反应器。
技术介绍
沸腾床合成反应器(亦称自由床反应器)是化工工艺过程中普遍采用的一种生产装置，尤其是在乙炔(C2H2)法生产醋酸乙烯(VAC)的工艺中，沸腾床合成反应器更是必不可少且非常重要的生产装置。沸腾床反应器的外型尺寸、结构布置、Cat的内存量、分配板阻力降的高低和气体分布的均匀程度等，决定着Cat的沸腾流化状态，以致于影响化学反应的稳定性、安全性和经济性。目前，国内C2H2法生产VAC工艺中，有19套内存量为40m3(RF-40型)和两套内存量为70m3(SF-70型)的沸腾床合成反应器，其规模小、效率低，并且存在以下问题1、系统阻力高达3.8mH2O左右，分布板阻力高达900mmH2O左右，气体鼓风机压头达8.0mH2O，严重影响鼓风机的正常稳定运转。2、气流分布不均匀，影响Cat的沸腾效果，易产生沟流和Cat结块，导致反应温度局部过热，使反应液质量下降，一般运行周期达4-6个月就需要停车处理。3、由于气流分布不均匀，Cat沸腾时伴有气泡升腾和破裂，沸腾床反应器易产生振动，影响装置的安全运行。4、由于Cat在反应器中处于沸腾流化状态，伴有小气泡生成，小气泡伴随着气体升腾集聚成大气泡，使Cat被不均匀托起，这一方面使流化状态变差，反应效率降低；另一方面当大气泡上升到一定高度后因破裂而释放其内能，使托起的Cat下落，同时产生振动，当振动过大时，会破坏反应器。为此，在已有的内存为70m3的沸腾床反应器中，都设置有内部构件，以防止和破坏大气泡的生成。但同时，因这一内部构件的设置，造成沸腾流化状态的Cat受内部构件的撞击易破碎粉化，并被气流带出，这一方面易造成后续设备、管道的堵塞，另一方面也影响了Cat的利用率，增加消耗，并且内部构件受长期冲刷、振动、易于损坏、脱落、造成停车检修。5、由于最多只能装填70m3Cat，仍显得产量小，效率低，不能显示出单台反应器的大规模效益。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是避免上述现有技术中所存在的不足之处，提供一种内存量可达110m3、空速高、分布板阻力小、气体分布均匀、流化状态好、反应质量高以及生产能力大的、反应收率高、Cat消耗低的大内存合成反应器。本技术解决技术问题所采用的技术方案是本技术自底部气体入口至顶部出口，依次为下锥体、多层气体分布板、触媒床层和顶部扩大体。本技术的结构特点是在所述下锥体中，设置由上、下部两只锥形体对接的予分配器，予分配器的上、下锥体顶点处开设气流通孔，在所述的多层气体分布板中，最下部两层每层都采用不同孔径、不同开孔率的气体分布板，在所述触媒床层中填充有触媒，顶部扩大体为中空大腔体。与已有技术相比，本技术的有益效果体现在1、本技术中设置予分配器，用以调整进入沸腾床反应器下锥体的气体流向，使气体更容易达到RF-40型气体不易达到的气体分布板的边缘部分，从而一方面改善了分布板下部气体分布的效果，另一方面也进一步发挥了分体分布板自身均匀分布的效果。2、本技术中，通过扩大气体分布板的孔径，增加其开孔率，以及调整同一层板上中心部位和边缘部位的各具不同开孔率、使气体分布板总阻力降降低至500mmH2O以下。3、本技术由于充分考虑到气体的分布状态，使得小气泡不易集聚成大气泡，同时在反应器本体的设计上，加大了扩大体，既减少了Cat粉末的带出，又有效克服和抑制上升气泡的内能集聚和释放，因而得以取消应用在SF-70型反应器中的内部构件。这样既能使反应器结构简单、不易损坏、检修方便、又能使生产中的Cat得到良好沸腾流化、Cat粉末少、消耗低的满意效果。同时由于Cat粉末带出量少，可以取消外粉末旋风分离器。4、本技术由于Cat装填量大，加之所述的结构特征，其综合效果为生成物产量大、质量好、收率高，中温易于控制、系统稳定，由于气体分布均匀、沸腾流化状况好，系统阻力小、反应器振动小。给安全、连续稳定提供了保障。5、本技术结构简单、投资省、易于制作、检修方便。附图说明图1为本技术结构示意图。图2为本技术预分配器结构示意图。图3为本技术多层气体分布板结构示意图。图4为本技术底部第一、二层气体分布板结构示意图。具体实施方式参见图1，依照常规，反应器自底部气体入口至顶部出口，依次为下锥体1、多层气体分布板3、触媒床层4和顶部扩大体5。图1中示出，本实施例中，在下锥体1中，设置上、下部均为锥形的予分配器2，予分配器2的上、下锥体顶点处开设气流通孔6，在多层气体分布板3中，最下部两层每层都采用不同孔径、不同开孔率的气体分布板，在触媒床层4中填充有触媒，顶部扩大体5为中空大腔体。参见图2，为了保证气流通过予分配器2时不产生较大的阻力降，具体实施时，予分配器(2)为上、下两只底面相对的伞体。气流通孔6位于两只伞体的顶点处，以克服气流通过予分配器2后因中部形成返流而影响分布板中部的气体均匀分布效果。为了有效降低阻力，在气体分布板3中，采用多层结构，共有八层。为了使气体分布板上气体分布均匀，考虑到气体通过大直径气体分布板时，易趋向于在板中心部位通过，故在设计时，底部第一、二两层气体分布板，采用中心小径孔、外围大径孔、呈三角形布排的排布方式。以使气体均匀通过分布板，这样大大改善了床层Cat的流化状态。具体实施中，如图4所示，第一层板，孔间距为400±50mm，其中心部位的A区域为Φ36.5±4孔；外围部分的B区域为Φ38±4孔；所述第二层板，孔间距为210±35mm，其中心部位的A区域为Φ25±7孔，外围部分的B区域为Φ22±1.5孔。此外，如图1所示，触媒床层4为上大下小的圆台体，其内填装的触媒为105m3以上。顶部扩大体5，其中部内径为Φ7500±500mm，底口内径为Φ4620±300mm，上口内径为Φ3568±250mm。在其内，不需要设置其它构件，既减少了Cat粉末的带出，又有效克服和抑制上升气泡的内能集聚和释放。本技术气体分布板设计数据 经实测，按照以上的参数设置，RF-40型和本技术气体分布板的干板压降分别为890mmH2O和383mmH2O，两者相比，本技术气体分布板的阻力下降56.96％，达到较为理想的阻力降要求。权利要求1.大内存合成反应器，自底部气体入口至顶部出口，依次为下锥体(1)、多层气体分布板(3)、触媒床层(4)和顶部扩大体(5)，其特征是在所述下锥体(1)中，设置由上、下部两只锥形体对接的予分配器(2)，予分配器(2)的上、下锥体顶点处开设气流通孔(6)，在所述的多层气体分布板(3)中，最下部两层每层都采用不同孔径、不同开孔率的气体分布板，在所述触媒床层(4)中填充有触媒，顶部扩大体(5)为中空大腔体。2.根据权利要求1所述的大内存合成反应器，其特征是所述予分配器(2)为上、下两只底面相对接的伞体。3.根据权利要求1所述的大内存合成反应器，其特征是所述底部第一、二两层气体分布板，采用中心小径孔、外围大径孔、呈三角形布排的排布方式。4.根据权利要求1所述的大内存合成反应器，其特征是，所述第一层板，孔间距为400±50mm，其中心部位的A区域为Φ36.5±4孔；外围部分的B区域为Φ38±4孔；所述第二层板本文档来自技高网...

【技术保护点】
大内存合成反应器，自底部气体入口至顶部出口，依次为下锥体（１）、多层气体分布板（３）、触媒床层（４）和顶部扩大体（５），其特征是在所述下锥体（１）中，设置由上、下部两只锥形体对接的予分配器（２），予分配器（２）的上、下锥体顶点处开设气流通孔（６），在所述的多层气体分布板（３）中，最下部两层每层都采用不同孔径、不同开孔率的气体分布板，在所述触媒床层（４）中填充有触媒，顶部扩大体（５）为中空大腔体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈信生，李泰，迟立波，柳巨浪，高申宝，高文忠，
申请(专利权)人：安徽皖维高新材料股份有限公司，陈信生，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]