[实用新型]丙烯酸装置用混合器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种丙烯酸制备用设备。

背景技术

丙烯两步加氧法制丙烯酸，主要是以丙烯、空气为原料，在催化剂存在的条件下产生化学反应，第一步是丙烯氧化生成丙烯醛，第二步是丙烯醛进一步氧化生成丙烯酸，其反应方程式如下：

CH₂＝CH-CH₃+O₂→CH₂＝CH-CHO+H₂O

CH₂＝CH-CHO+1/2O₂→CH₂＝CHCOOH

上述反应在丙烯酸装置的氧化单元中进行，新鲜空气、蒸汽、循环尾气进预混合器M-1，再与过热的丙烯气一起进入混合器M-2，进行充分混合，作为第一反应器R-1的进料，在催化剂存在的条件下，在第一反应器R-1内，丙烯与空气中的氧气进行化学反应，生成丙烯醛和少量丙烯酸，第一反应器R-1出口气体与补充新鲜空气在混合器M-3内混合，进入第二反应器R-2，继续进行化学反应，使丙烯醛氧化，生成丙烯酸；第二反应器R-2出口气体冷却后进洗涤塔，继续进行丙烯酸的吸收精制过程。

混合器设备和工艺设计十分重要，如何限制介质流速，防止爆炸事故发生，又能混合均匀，使其反应安全，提高转化率，降低副反应，减少杂质生成，提高收率，保证产品质量，这些是必须解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于能够设计出满足上述要求的设备，丙烯两步加氧法制丙烯酸的混合器。

本实用新型所涉及的混合器有预混合器M-1，第一反应器进料混合器M-2，第二反应器进料混合器M-3。

预混合器M-1进料介质有蒸汽、新鲜空气和丙烯酸装置产生的循环尾气，循环尾气的主要成分有水蒸气、氮气、氧气、一氧化碳、二氧化碳，及微量的丙烯、丙烷、丙烯酸和甲醛等，循环尾气进口温度150～185℃，进口压力200～250kPa(A)，进口流速20～25m/s；蒸汽进口温度180～200℃，操作压力为220～250kPa(A)，进口流速5～8m/s；新鲜空气进口温度90～140℃，操作压力为150～250kPa(A)，进口流速10～15m/s；停留时间0.2～0.3秒；第一反应器进料混合器M-2的进料介质为预混合器M-1来湿混合气和经过过热后的丙烯气，其工艺参数：丙烯进口温度40～50℃，压力220～270kPa(A)，进口流速14～17m/s；湿混合气进口温度120～150℃，进口压力180～240kPa(A)，进口流速15～19m/s；停留时间0.15～0.2秒；第二反应器进料混合器M-3，接受第一反应器R-1底部出来的反应生成物和新鲜空气，第一反应器R-1的反应生成物主要成分有丙烯醛、水蒸气和少量的丙烯、丙烯酸、甲醛等，第一反应器R-1反应生成物进口温度240～250℃，进口压力为160～175kPa(A)，进口流速为13～16m/s；新鲜空气的进口温度90～140℃，进口压力为150～250kPa(A)，进口流速为12～15m/s；停留时间0.2～0.3秒。