[发明专利]顺酐加氢制丁二酐用反应器

说明书

技术领域

本发明属于一种固定床反应器，具体涉及一种顺酐加氢制丁二酐用的滴流床催化反应器。

技术背景

丁二酸酐(又称丁二酐)是制药中间体及树脂、涂料和染料的原料，通常由顺丁烯二酸酐(又称顺酐)和氢气(有时还有溶剂)，在一定的温度、压力和催化剂的参与下，进行化学反应而制得。

该反应工艺所用催化剂不论是雷尼镍(ZL92103481.4)、Ni/Al₂O₃-SiO₂(ZL03122336.2)或Ni/Al₂O₃【燃料化学学报，31(3)，263-266，2003】，都是在高压釜中分批进料、间歇完成的，其操作步骤繁杂、效率低下，产品和催化剂分离困难，催化剂寿命短；不适合大吨位、规模化生产。

滴流床反应器是应用最广泛的固定床三相反应器之一，其在石油馏分的加氢精制过程中已得到广泛的应用【石油化工设计手册(第3卷)，北京，化学工业出版社，2001.1】。滴流床反应器通常是一空心圆柱形反应器，器内下部设有分布板，板上置有不锈钢丝网，用以支承催化剂；分布板可以是栅格式，多孔板式或其他型式，其开孔率常大于10％；反应器内(上部)还专门设计有分配器，反应物料通过分配器均匀分布在整个催化剂床层截面；工业装置上使用的分配器种类很多，如：泡罩型分配器、CZ型分配器、垂直管型分配器、Technip型分配器、喷射型分配器和文丘里型分配器等【滴流床反应器典型分配器的结构与性能，北京石油化工学院院报，8(2)，16-20，2000】。目前尚未见到滴流床用于顺酐加氢制丁二酐的报导。

发明内容

本发明的目的在于开发一种转化率高、选择性好、催化剂使用寿命长、生产效率倍增并可连续进行顺酐加氢反应制造丁二酐的反应器。为实现上述目的，本发明的发明者们对各种固定床反应器用于顺酐加氢反应进行研究，结果发现采用滴流床催化反应器和适当的工艺条件可以得到非常好的效果，进而完成本发明。

具体地说，本发明的顺酐加氢制丁二酐用反应器，采用滴流床催化反应器，所述滴流床催化反应器具有塔体、安装在所述塔体上可拆卸的封头、位于所述封头上的氢气入口和催化剂装料口、位于所述塔体上部的分配器、位于所述分配器上部的顺酐/溶剂入口、位于所述塔体下部的分布板、设置在所述分布板上由加氢催化剂构成的催化剂料层以及设在所述塔体下部催化剂卸料口和产物出口。

本发明的上述顺酐加氢制丁二酐用反应器，所述催化剂为镍系加氢催化剂，如雷尼镍、Ni/Al₂O₃-SiO₂或Ni/Al₂O₃催化剂中一种或2种以上；所述催化剂做成颗粒状，其标称尺寸为1-10mm；所述分配器可以是泡罩型、CZ型、垂直管型、Technip型、喷射管型或文丘里型；所述分布板可以是栅格式、多孔板式或栅条式，其开孔率为5-50％，最好是10-30％。

生产结果表明，在最佳反应工艺条件下，原料顺酐的转化率为100％，产品丁二酐的选择性大于98％，本连续化的滴流床催化反应器生产效率比同体积的间歇搅拌釜反应器提高四倍。此外，该圆柱状反应器结构简单、造价便宜、操作稳定、物料损失少，且从根本上摒弃了从产物中分离催化剂的操作，大大减少了催化剂的损失，使催化剂的使用寿命较搅拌釜反应器延长五倍之多。

附图说明

附图为顺酐加氢制丁二酐的滴流床催化反应器示意图。

具体实施方式

附图为本发明顺酐加氢制丁二酐用滴流床催化反应器(以下也称反应器)结构的示意图。如附图所示，该反应器由塔体1和安装在塔体上的可拆卸封头(也称塔顶)2组成。在所述可拆卸封头2顶部设置氢气入口3和催化剂装料口(未示出)；在塔体1的上部设置分配器4，在分配器4上部的塔体1上设有原料顺酐和溶剂入口5；在塔体1的下部设有分布板7，催化剂料层6设置在分布板7上；在塔体1的底部开有产物出口9，而在分布板7下设有催化剂卸料口8。

催化剂料层6位于分布板7和分配器4之间，其料层厚度可根据生产规模、物料的喷淋密度和催化剂颗粒的大小，按常规技术进行设计。

催化剂料层6由加氢催化剂构成，对于加氢催化剂无特别要求，但工业生产中通常采用镍系加氢催化剂，例如雷尼镍、Ni/Al₂O₃或Ni/Al₂O₃-SiO₂。

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例1