[实用新型]固定床反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种固定床反应器。

背景技术

精对苯二甲酸(精PTA)生产工艺作为主流的PTA生产工艺，包括氧化工序和加氢精制工序，其生产过程如下：原料对二甲苯(PX)通过氧化工序得到的粗对苯二甲酸(粗TA)，粗TA经过原料制备单元输送到加氢反应器，通过分配总管分布后和输送到加氢反应器内的压缩氢气在加氢反应器液层上方充分接触，达到溶解平衡后反应液体再流经液层和催化剂床层，并在催化剂床层发生加氢反应，催化剂床层通常为5-8目的片状钯炭催化剂堆积而成，粗TA(主要组分对苯二甲酸(PTA)、对羧基苯甲醛(4-CBA)、苯甲酸(BA酸)和对羧基苯甲酸(PT酸))，主要杂质4-CBA发生加氢反应生成PT酸，相应地，加氢效果也通常是以加氢反应后4-CBA含量作为指标，即在相同的工艺条件下4-CBA含量越低，加氢效果越好。4-CBA加氢反应过程如下：

加氢反应器作为PTA生产的核心装置之一，通常采用如《聚酯工艺-引进聚酯装置技术资料汇编》(〔M〕.北京：化学工业出版社，1985年06月第1版)第318～320页提到的结构形式。该反应器分为单个催化剂床层区、液相层区和气液进料溶解区，催化剂床层区靠近反应器底部位置设有供催化剂卸料的法兰、反应产物出口和防止催化剂流失的约翰逊(Johnson)管，气液进料溶解区设有法兰连接的供装填催化剂的反应器顶盖(设有紧急排放口和温度计口)、进液口和氢气入口，但现有加氢反应器的加氢效果差。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中存在的加氢效果差的问题，提供了一种固定床反应器，该反应器具有加氢效果好的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种固定床反应器，包括反应器顶盖和反应器主体，所述的反应器顶盖和反应器主体采用法兰连接；反应器顶盖设置至少一个进料口；所述的反应器主体包括至少2个催化剂框；所述的催化剂框为筒状，均设置有催化剂装卸口和与催化剂框吊装操作相应的配合部件，所述的催化剂框包括允许流体通过的催化剂框顶部、催化剂框侧壁和允许流体通过并支撑固体催化剂床层的催化剂框底板，所述的催化剂框侧壁的外表面与反应器主体内侧壁之间紧密接触并沿接触面允许相对移动。

上述技术方案中，所述的反应器主体优选包括至少3个催化剂框；所述的催化剂装卸口优选设置在催化剂框顶部；所述的配合部件优选设置在催化剂框顶部；所述的配合部件可以为条状物，条状物的两端分别与催化剂框顶部的边缘的相对位置连接；所述的配合部件可以为辐射状物，辐射状物包括至少三个辐射臂，所述辐射臂的一端相互连接成为为辐射中心，辐射臂的另一端与催化剂框顶部边缘连接；所述的配合部件还可以为环状物，环状物与催化剂框顶部的边缘连接。

由于反应器采用本实用新型的结构形式，减少反应流体在催化剂床层发生沟流、旁流及短路的可能性，从而改善反应流体与催化剂之间的接触效果，因此提高了反应器的加氢效果。以粗TA加氢反应实验表明，采用本实用新型后4-CBA含量为16.4ppm，而现有技术同比4-CBA含量为19.1ppm，加氢效果提高了16.5％，故采用本实用新型反应器，能够显著提高加氢效果，取得了较好的技术效果。

另外，当反应器的操作和使用过程中，因反应物结焦、催化剂落粉和催化剂碎裂等产生部分劣质化催化剂的情况，在反应器内催化剂床层的上层或底层会出现催化剂活性降低，这通常需要更换所述上层或底层失活催化剂。现有技术的加氢反应器通常通过设置额外的人孔用于更换所述上层或底层失活催化剂，也容易磨损中间层的正常催化剂或者将一些失活催化剂混入中间层，从而妨碍中间层催化剂性能的正常发挥。而当采用本实用新型的反应器，且包括至少3个催化剂框时，通过催化剂框的吊装操作可以简单方便地更换上层催化剂或下层失活催化剂而不会对中间层催化剂造成磨损，也避免了在更换过程中失活催化剂混入中间层的缺陷，从而有利于保持中间层催化剂的性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的反应器的轴向剖面图。

图2是本实用新型的反应器中催化剂框的轴向剖面图。

图3是图2在催化剂框顶部方向上的俯视剖面图。

图4是图2在催化剂框底部方向上的仰视仰视图。

图5是本实用新型的配合部件采用1个条状物时催化剂框在催化剂框顶部方向上的俯视剖面图。

图6是本实用新型的配合部件采用2个条状物相对处于平行位置时催化剂框在催化剂框顶部方向上的俯视剖面图。