[实用新型]气-液-固三相固定鼓泡床反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及气-液-固三相固定鼓泡床反应器，更具体地说，涉及一种含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔选择加氢固定鼓泡床反应器。

背景技术

苯乙烯是生产聚苯乙烯、ABS树脂以及丁苯橡胶的重要单体。在被用于该目的的含苯乙烯物流中，苯乙炔的存在，不仅会增加苯乙烯阴离子聚合时的催化剂消耗量，影响链长和聚合速度，而且会导致聚苯乙烯性能变坏，如变色、降解、变味和释放出气味等。因此，保持含苯乙烯介质中的苯乙炔含量尽可能低是很重要的。但是，苯乙炔与苯乙烯的化学结构相似，两者与萃取蒸馏溶剂之间的相互作用也相似，因此通过萃取精馏不能实现苯乙烯与苯乙炔的有效分离。因此，为提供纯化的苯乙烯单体物流，通常采用在相应苯乙烯单体存在下选择性氢化苯乙炔。用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔选择加氢的方法通常在气-液-固三相固定鼓泡床反应器内进行。

气-液-固三相固定鼓泡床反应器是一种在催化反应过程中气相、液相和固相(催化剂)同时存在的反应器。在该反应器中，气相和液相反应物流分别自下而上流经催化剂床层，此时液相为连续相，气相为分散相，催化剂完全浸没在连续的液相中，气泡以鼓泡形式向上移动。

在气-液-固三相固定鼓泡床反应器内，由于气-液-固三相的存在，流动极为复杂。反应物在反应器内的均匀分布程度直接影响床层内气-液-固三相的接触效率，影响催化剂作用的发挥，影响反应产物的质量和收率。因而，大量液体(液相)送入固定鼓泡床反应器底部的同时，气体(气相)也必须在反应器底部以气泡的形式适当分配。而床层入口处的流体均匀性分布是初始分布，是关键，它直接影响到床层中部和出口处的分布效果。因此，气-液-固三相固定鼓泡床反应器内流体的均布问题特别是入口处气体的均匀分布问题则是至关重要的。当然，固定鼓泡床本身也是一种良好的分配器，但只有在小直径的反应器中才能仅仅依靠床层分配气体。在大直径的反应器中，单靠床层是无法实现床层的均匀分布的，需要在床层下面的整个横截面上安装足够数量的气体分布器，然后再靠床层实现良好的分配。因此，气体分布器起着十分重要的作用。它消除了气体分布不均的问题，从而消除反应器内的短路和沟流现象，避免反应器内温差较大，保证充分发挥催化剂的作用，从而确保反应产物的质量和收率。但是，目前有关气-液-固三相固定鼓泡床反应器及其内构件研究的文章很少公开发表。

专利CN200480022198.8、CN99805525.5(WO99155648)分别公开了一种苯乙烯单体存在下选择性氢化苯乙炔的方法，提出可以采用在反应器的底部加入氢气的方法，但是文中并未提出在反应器底部设置气体分布器，因而存在氢气进入反应器后在床层分布不均的问题，从而影响了催化剂的利用率，对反应不利。

《催化反应器设计》(北京-科学技术文献出版社1998)一书，介绍了固定鼓泡床反应器内的气体分布器仅是一根在其上开有若干小孔的管子，把气体分散于液体中。但是，这种结构形式的分布器过于简单，不能保证气体的均匀分布。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是现用技术中气-液-固三相固定鼓泡床反应器中存在入口气体分布不均，从而导致反应器内易存在短路和沟流现象，反应器温差较大，影响催化剂作用的充分发挥，对反应不利的问题，提供了一种气-液-固三相固定鼓泡床反应器。该反应器具有流体分布均匀，结构简单，造价低，床层径向温差小的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案如下：一种气-液-固三相固定鼓泡床反应器，包括壳体(1)、液相进料口(2)、气相进料口(3)、气体分布器(4)、和反应流出物出口(9)；在壳体(1)内，气体分布器(4)的上方依次设置有支撑筛板(5)、下部瓷球(6)、反应器催化剂床层(7)和上部瓷球(8)，液相进料口位于气体分布器(4)的下面，气相进料口(3)与气体分布器(4)相连通，且位于反应器床层下面，反应流出物出口(9)位于反应器的上部，其中气体分布器(4)包括气体总管(10)、支管(11)，支管上开有至少1排的小孔(12)，或支管上带有至少1排的开孔短管(12)。