[实用新型]一种气液喷射组合式浆态床的醋酸、醋酐羰基反应釜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种浆态床的醋酸、醋酐羰基反应釜。

背景技术

羰基化法生产醋酐是上世纪80年代由美国Eastman公司开发的醋酐制备新工艺，1983年Eastman公司首次采用醋酸甲酯羰基化法建成了22.7万t/a的醋酐装置。之后，英国British Pretroleum公司、美国Celanese公司等相继开发了醋酸-醋酐联产工艺，这使得传统的醋酐生产方法——烯酮法和乙醛氧化法受到较大冲击。醋酸甲酯羰基化制醋酐工艺摆脱了对石油原料的依赖，是C₁化学大型工业化技术开发的重大突破，代表了当今醋酐生产的先进技术潮流，具有流程短、产品质量佳、消耗指标低、“三废”排放少等优点。

羰基化法生产醋酐的关键设备是带有搅拌器的反应釜。醋酸甲酯与一氧化碳在175℃，3.6MPa压力条件下在反应釜内发生羰基合成反应，采用铑基催化体系，用碘甲烷作为助催化剂。在该条件下出料，醋酐、醋酸甲酯、碘甲烷为液相，一氧化碳为气相，反应为气液反应。

由于带有搅拌器的反应釜具有密封要求高、制作及运行费用高，设备出现故障后严重影响反应进程等不足，同时，搅拌产生的涡流场带影响气液相反应介质与催化剂体系的传质，进而影响系统反应的转化率和选择性。

发明内容

本实用新型针对现有羰基化法生产醋酐所用带有搅拌器的反应釜存在的不足，提供一种具有良好传质效果和提高气液均布稳定性的气液喷射组合式浆态床的醋酸、醋酐羰基反应釜。

本实用新型采用以下技术解决方案：

该气液喷射组合式浆态床的醋酸、醋酐羰基反应釜包括釜体、固定塔盘和气相物料喷射管，釜体顶部设有气相出口，釜体底部设有液相出口，釜体内上部设有液相分布管，釜体内下部设有气相分布管，液相分布管与气相分布管之间至少设有一个安装在釜体内的固定塔盘，每个固定塔盘的下部至少设有一个由外部伸入釜体内的气相物料喷射管，各气相物料喷射管沿釜体径向分布。

釜体内上部还设有除沫网。

气相物料喷射管包括气相进管和外管，气相进管套装在外管内，外管上设有液相进口。

气相物料喷射管在釜体内向上倾斜，与釜体内壁的夹角为10-20度。

固定塔盘以3-5个为宜。

每个固定塔盘由底层和自下而上呈塔形分布的的三层气液分离板组成，底层包括底板、旋流板和风帽，旋流板设置在底板的中部，风帽位于底板四周，三层气液分离板与旋流板通过支架连接在一起，每层气液分离板的四周设置有出口堰，气液分离板上设有气液分布孔。风帽上也开有气液分布孔，风帽的开孔率为15％-30％之间。

固定塔盘的底层下部设置上升管，以避免喷吹气体超越塔盘四周。

气相物料喷射管的喷射方向正对着固定塔盘底层风帽的入口。使一部分喷吹后的气液混合物通过风帽，在风帽附近小范围内流化，避免气液分离板角落处出现积存液体的现象。

本实用新型反应釜的工作过程是：

液相物料分别自釜体上部液相分布管和气相物料喷射管加入，气相物料分别自釜底气相分布管和气相物料喷射管加入，反应后气相物料、液相物料分别自釜顶和釜底排出。上部液相物料分布在气相物料中鼓泡吸收，中部气相物料喷射推动液相物料均匀混和，下部气相物料均匀分布在液相物料中。气相物料喷射管按一定角度向上喷吹，形成涡流。气相物料喷射管在气相物料喷出时带动液相物料及催化剂体系，由按一定规律布置的喷射口所喷射的气液混合物构成均匀的流体场，搅动反应物料，所形成的气液混合物向上经过固定塔盘的气液分布孔，在一定压力、温度及催化剂的作用下，达到气液相反应物与催化剂体系充分接触，从而达到提高反应效果的目的。反应后的重相物流向釜体流动并沿釜体逐级向下积聚。最后由釜体底部的液相出口排出。

本实用新型结构合理，传质效果好，有利于气相物流与液相物流的充分接触，各类物料均可融合充分，提高了气液均布稳定性，处理能力大，避免了外挂搅拌装置的各类不利因素。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中固定塔盘的结构示意图；

图3是本实用新型中气相物料喷射管的结构示意图。

图中：1、釜体，2、固定塔盘，3、气相物料喷射管，4、气相出口，5、液相出口，6、液相分布管，7、气相分布管，8、除沫网，9、液相进口，10、气相进管，11、旋流板，12、风帽，13、气液分离板，14、气液分布孔，15、出口堰，16、上升管，17、底板，18、支架，19、外管。

具体实施方式

实施例