[实用新型]用于醋酸甲酯与一氧化碳液相羰基生成醋酐反应过程的高效气液副反应器

说明书

技术领域

本实用新型属于化工反应器设备领域，特别是涉及醋酸甲酯与一氧化碳液相羰基生成醋酐反应过程的高效气液副反应器。

背景技术

醋酐又名乙酸酐，外观为无色透明液体，有刺激性气味和催泪性，微溶于水，在水中缓慢水解成乙酸，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。它是一种重要的有机化工原料，化学性质非常活跃，主要用于制造醋酸纤维素的生产、此外还可用于医药、染料、香料、漂白剂、已酰化剂和聚合反应的引发剂，用途十分广泛。

目前醋酐的工业生产方法主要有乙醛氧化联产法、醋酸裂解法和醋酐甲酯羰基合成法，其中醋酐甲酯羰基合成法具有流程短、产品质量好、消耗指标低、三废排放少等优点，代表了当前醋酐生产工艺的先进技术，目前国外发达普遍采用此技术生产醋酐。目前国外的技术主要为塞拉尼斯公司的AO Plus工艺、美国孟山都的公司和BP的Cativa工艺等工艺。近年来国内一些研究机构和企业如中科院化学所，西南化工研究院及国内某些化工厂家也都在相关基础上开发了拥有自我知识产权的工艺包，其工艺主要包括主反应器单元、副反应器单元、产品分离精制单元和尾气回收单元。其工艺流程为首先以铑系或碘系液相催化体系为催化剂，通过醋酸甲酯与一氧化碳在主反应器中进行充分气液反应后然后反应后物料进入副反应器进行二次反应，一方面将主反应器中反应的物料进一步转化以提高醋酸甲酯的转化率，另一方面可充分回收液相催化剂返回主反应器循环使用。目前来说，国内外的工艺均采用简单闪蒸罐做为副反应器进行二次反应，由于没有优化的闪蒸罐以致存在着液相催化剂随着塔顶汽相流失严重以及二次反应转化率较低的缺点，导致后续产品分离精制单元操作复杂和整个过程的醋酐转化率较低，从而影响着整个工艺的的操作可行性和技术经济指标。

针对以上工艺特点，本实用新型提出了一种醋酸甲酯与一氧化碳液相羰基生成醋酐反应过程的高效气液副反应器，使得从主反应器内出来的含有液相催化剂、反应产物的物料进一步进行气液相反应以提高反应的转化率且回收液相催化剂重复使用，同时实现反应产物与液相催化剂的分离。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题是以往文献中在反应器中使用液相催化剂反应过程反转化率低、操作稳定性耗、催化剂流失严重和技术经济指标差的问题，提供一种醋酸甲酯与一氧化碳液相羰基生成醋酐反应过程的高效气液副反应器，使得反应器具有能保持生产连续化平稳操作，反应转化率高、回收催化剂率高以及反应停留时间短的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的用于醋酸甲酯与一氧化碳液相羰基生成醋酐反应过程的高效气液副反应器，包括反应器、除沫器和加热盘管；其中在反应器顶部设置有气相出口，反应器筒体中部设置有原料进料口，反应器底部设置有液相出料口，反应器筒体内上部设置丝网除沫器，反应器内下部设置有换热蛇型盘管，换热盘管与液相出料口之间设置有防涡流挡板。

在原料进料口处反应器筒体内可以设置有闪蒸进料挡板，使气液物料进料平稳和反应过程稳定的作用。

反应器是由半圆形封头、筒体和圆锥体下部三部分组成，径向高度比例为1：2：1或1：3：1。

防涡流挡板为十字型或井字型结构，可有效防止液相物料出口的涡流，维持反应过程的操作稳定。

所述的丝网除沫器的结构型式为圆柱型或∧字型，丝网目数为50～120目，可有效去除反应过程中反应器中液相物料的夹带现象。

所述的换热盘管设置在反应器下部锥体内，结构为蛇行盘管。可及时移走反应工艺释放的热量以有利于过程向正反应方向进行，提高了过程的转化率。

所述反应器材质采用锆材或钛材。

本实用新型的反应器具有结构紧凑、气液混合均匀、反应停留时间短、换热效率高以及反应转化率高等特点。

附图说明

图1：为本实用新型的醋酸甲酯液相羰基合成醋酐反应过程的高效副反应器结构示意图。

图2：为本实用新型A-A剖面的原料进料管与闪蒸挡板的平面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构作进一步的详述：