[发明专利]新型催化蒸馏设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型催化蒸馏设备，属于化工设备领域。

背景技术

催化蒸馏装置是一种基于放热反应的反应物与生成物沸点不同，将催化反应与分离两个过程耦合集中在同一设备中进行的装置。在反应进行的同时，充分利用反应放热使反应物与生成物分离，以破坏反应的平衡，使反应完全，进而达到更高的反应转化率。因此，简化了过程流程，投资省、能耗低。

现有专利中，CN1042664提供了一种催化蒸馏设备，反应床层中催化剂以散装形式装填，与捆包形式装填的催化剂反应床层相比，具有装卸方便、费用低的优点。但催化剂床层下部的丝网边缘与反应床层壁及支撑板之间很容易形成缝隙，粒度较小的催化剂泄露到催化蒸馏塔塔釜，既造成催化剂损失，同时酸性催化剂又对设备造成腐蚀，还会使塔釜产品分解，造成产品纯度下降。

专利CN1386560提供了一种反应蒸馏设备，其反应段除了包括降液管、溢流堰和受液盘外，在分离塔盘上还设有汽升管，汽升管底部与受液盘之间是封闭的，所述的汽升管与汽升管之间、汽升管与降液管、溢流堰或塔体之间围成的自由空间是催化剂装填区。该专利提供的催化蒸馏设备其反应床层虽以散装形式装填催化剂，但由于汽升管的数量依据塔的汽液相负荷而定，因此，每一层反应段可能有多个催化剂区水平放置，导致设备制造复杂，催化剂装卸不便等缺点，在实施上存在一定难度。

专利CN1117959(轻烃与脂肪醇的醚化反应方法和设备)，提供了一种催化蒸馏设备，催化蒸馏塔由两个连通的塔组成，其中每个塔中部均有一包括催化剂反应床层的反应段，该专利提供的催化蒸馏装置流程较长，设备制造复杂。

专利CN1281744(分馏反应塔板型催化蒸馏装置)，公开了一种催化蒸馏装置，其特点是反应段由一个或若干个分馏反应塔板构成，每个分馏反应塔板分为两个区域，上为分馏区，下为反应区，反应区顶端有液相反应物料进口，中间为倒漏斗状液相反应物料导管，下部是扩大的催化剂床层，该专利提供的催化蒸馏设备创新点在于反应床层上部的液体分布器型式，催化剂床层底部仅设有催化剂支撑板，易造成催化剂泄露。

发明内容

根据现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种新型催化蒸馏设备，易于催化剂装卸，有效防止每一个催化剂床层的催化剂泄露，提高产品纯度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种新型催化蒸馏设备，上部为精馏段，中部为反应段，下部为提馏段，其特征在于包括以下部分：

反应段由8个或8个以上重叠的催化剂床层组成；

每个催化剂床层上部都设置有分馏塔盘，分馏塔盘中部设置有降液管，降液管下端安装有液封槽，液封槽下和催化剂床层之间设置有液体分布器，催化剂床层两边设置有气升管；

催化剂床层上液体分布器下依次为催化剂层、惰性填料层、丝网、不锈钢多孔筛板和催化剂支撑架，竖直方向上在催化剂床层的四周设置有催化剂床层壁。

所述的催化剂床层下部的丝网、不锈钢多孔筛板和催化剂支撑架与催化剂床层壁之间存在缝隙，缝隙内设置有石棉绳，缝隙上端安装有不锈钢压板。

所述的催化剂床层上部的催化剂层上端开设有通孔，下端设置有催化剂卸出口。

每个催化剂床层之间可以设一个或几个连通管，将催化剂从上面的床层装入口装入，使用后从最下面的一个卸出口卸出。

所述的通孔为一个或多个，通孔可以为人孔或手孔。

所述的丝网的目数为20-200目。其中优选40-120目，丝网的数目可以为多层，最好不少于3层。

所述的惰性填料层直径小于5mm，厚度为60-150mm，填料为石英砂或瓷球。

液体分布器可以采用带有筛孔的筛板，也可以采用既带有筛孔又带有一定高度筛管的筛板，或者工业上可以使用的任意一种形式的液体分布器。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的有益效果在于简化了装置流程、设备构造简单易于加工制造，惰性填料及催化剂支撑部件的特殊安装方式减少了催化剂泄露损失，减少了设备腐蚀，同时提高了产品纯度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为催化剂床层的结构示意图；

图中：1为精馏段；2为反应段；3为提馏段；4为分馏塔盘；5为降液管；6为液封槽；7为液体分布器；8为催化剂床层；9为气升管；10为通孔；11为催化剂卸出口；12为催化剂支撑架；13为不锈钢多孔筛板；14为丝网；15为惰性填料层；16为不锈钢压板；17为石棉绳；18为催化剂层；19为催化剂床层壁。

具体实施方式