[实用新型]气液固三相固定床加氢反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种反应器，更具体地说涉及一种气液固三相固定床加氢反应器，属于化工设备领域。

背景技术

目前，化工产品生产中，固定床加氢反应器一般均采用锥底平顶全不锈钢的结构，分布器采用普通的莲蓬头式分布器。例如对苯二胺类防老剂4020和4010NA作为胺类防老剂中性能最优良的通用性防老剂，也是目前和将来很长一段时间内，国际和国内生产汽车子午线轮胎和工程斜胎的最主流品种。现有的生产工艺中使用的加氢反应器的直径为Φ700，也是采用锥底平顶全不锈钢的结构，分布器采用普通的莲蓬头，反应体系效率低、能耗高、产品收率低，投资高，这样的反应器其生产能力每年仅2500吨左右。此外，原反应器尺寸小，生产能力低等方面的限制，单套装置的生产能力已经远远不能满足随着我国汽车与轮胎工业的快速发展对橡胶助剂市场增加的需求，也越来越不能满足生产对装置大型化的要求。综上所述，传统的防老剂4020和4010NA加氢反应器由于受到反应器尺寸小，生产能力低的限制，增加产量就必须靠增加反应器设备数量，不仅将大大增加装置的投资、能耗、维护费用，也使生产效率降低。因此需要研制开发一种容量大的固定床加氢反应器以用于防老剂4020和4010NA等相关产品的大规模化生产。

发明内容

本实用新型解决了上述现有技术中存在的问题和不足，提供了一种气液固三相固定床加氢反应器，该固定床加氢反应器不但容量大，还解决了传热传质问题，生产效率高，同时还优化了结构、降低了设备投资的成本。

本实用新型的技术方案实现如下：

本实用新型的气液固三相固定床加氢反应器，包括有主体容器、进料口、出料口、进料预分布器、上封头和下封头，其中所述的进料预分布器为排管式预分布器，安装在反应器下部，所述的上封头为椭圆形封头，下封头为椭圆形封头，进料预分布器由原莲蓬头式改为排管式，使分布更加均匀，传质效果更好，从而可以加大反应器的尺寸，上封头用椭圆形封头，改变了原上封头双锥面密封的设备法兰及平盖形式，原结构形式为锻件材料，用料多尺寸大且密封性不好，拆装平盖不易；下封头用椭圆形封头，解决了老式反应器下封头为锥形封头时封头受力不好局部应力较大，壳体计算壁厚较大的问题。

本实用新型的气液固三相固定床加氢反应器，其所述的主体容器上催化剂层底部设有人孔，从而使催化剂更换更加方便。

本实用新型的气液固三相固定床加氢反应器，其所述的排管式预分布器的喷嘴朝下，可以使物料分布更加均匀。

另外本实用新型的反应器主体用不锈钢复合板替代纯316L不锈钢板，成本较低。

与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的气液固三相固定床加氢反应器中进料预分布器由原莲蓬头式改为排管式，使分布更加均匀，传质效果更好，从而可以加大反应器的尺寸，反应器直径可达1200MM以上；上封头用椭圆形封头，改变了原上封头双锥面密封的设备法兰及平盖形式，用料少尺寸小且密封性好，容易拆装；下封头用椭圆形封头，封头受力均匀，局部应力较少，壳体计算壁厚也较小，成本低。另外在主体容器上催化剂层底部设有人孔，从而使催化剂更换更加方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图中部件说明：1-放净口，2-下封头，3-进料预分布器，4-人孔，5-下支座，6-主体容器(筒体)，7-测温口，8-催化剂，9-上支座，10-上封头，11-催化剂装口，12-出料口

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的气液固三相固定床加氢反应器包括有主体容器即筒体、出料口、放净口、进料预分布器、上封头、下封头、上支座、下支座和测温口，主体容器为圆柱体，高度14.6m，直径为1200mm，其中所述的进料预分布器为排管式预分布器，安装在反应器下部并被瓷球包围，所述的排管式预分布器的喷嘴朝下，所述的上封头为椭圆形封头，下封头为椭圆形封头，主体容器上催化剂层底部设有人孔，从而使催化剂更换更加方便，反应器主体用不锈钢复合板，此反应器用于4020的生产其年产量可达7500吨以上。

4020生产时，原料4氨基二苯胺、氢气和甲基异丁基酮先进入静态混合器预热，部分原料汽化后，以上物料通过排管式预分布器一起进入反应器。液体物料充满反应器，氢气在液体物料中鼓泡，逐步和原料反应，反应后的物料通过出料口出料，反应转化率可达95％以上。