[发明专利]用于生产醋酸乙烯的列管式反应器和醋酸乙烯的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于生产醋酸乙烯的列管式反应器和醋酸乙烯的生产方法。

背景技术

醋酸乙烯是一种重要的有机化工原料，其市场需求量持续高速增长。目前，醋酸乙烯主要生产工艺路线是乙烯气相法和乙炔气相法。乙烯气相法生产醋酸乙烯是以乙烯、醋酸和氧气的气相混合物为原料，在一定温度和压力条件下，通过装有催化剂的固定床，发生反应生成醋酸乙烯。与乙炔气相法相比由于工艺性、经济性好而占主要地位，产能超过醋酸乙烯总生产能力的85%。因此乙烯气相法生产醋酸乙烯工艺越来越受到大家的重视。

乙烯气相法生产醋酸乙烯是放热反应，反应放出的热量需及时移走，才能提供一个较好的反应条件，从而达到较高的选择性和收率。而列管式固定床反应器具有操作方便，反应管内催化剂机械磨损小，移热速度快等优点，尤其适用于乙烯气相法生产醋酸乙烯反应体系。

近年来，随着醋酸乙烯生产规模的不断扩大，反应器直径不断增大，均匀、快速移热问题就成为工程开发的关键问题之一。这又归结为反应器内流体的均匀分布问题。如果流体不能均匀分布、热量不能及时移走，形成飞温，造成局部温度过高，不仅影响催化剂和反应器的利用效率，影响目的产物的选择性、收率，而且可能会造成反应器的损坏，最终影响装置的安全运行。

专利CN202113842公开了一种合成醋酸乙烯的新型固定床反应器。这种反应器在一定程度上提高了热交换效率，能够有效的避免“飞温”现象的发生，也降低了载热体的用量，减少了装置的操作成本。但该方法中，存在加工困难、设备费用高等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是以往技术中列管式固定床反应器生产醋酸乙烯时的选择性和收率降低的问题，提供一种用于生产醋酸乙烯的列管式反应器，该反应器具有催化剂利用率高，转化率高，目的产物醋酸乙烯选择性好，装置制造简单等优点。

本发明所要解决的技术问题之二是与上述问题之一相应的醋酸乙烯的生产方法。

为解决上述问题之一，本发明采用的技术方案如下：用于生产醋酸乙烯的列管式反应器，包括反应器筒体（1）、反应管（2a，2b，2c）、至少两个环状折流板（7）和至少一个倒锥形折流盘（8），所述的折流板（7）和折流盘（8）沿反应管（2）轴向交替排列，所述折流板（7）和所述折流盘（8）上开有供反应管（2a，2b，2c）穿过的穿孔（19a，19b，20a，20b），所述穿孔（19a，19b，20a，20b）与反应管（2a，2b，2c）外侧壁之间留有间隙；所述反应管（2a，2b，2c）固定在上管板（6）和下管板（5）之间；所述的反应器筒体（1）上部设有原料进料口（11），所述的反应器筒体（1）下部设有反应产物出料口（13），中部设有载热流体进口导流筒（3）、载热流体出口导流筒（4），其中载热流体进口导流筒（3）位于反应管（2）下端筒体（1）壁面上，载热流体进口导流筒（3）的外侧壁面上设有载热体入口（9），载热体入口（9）通过载热流体进口导流筒（3）以及内侧筒体（1）壁面上设置的小孔（17）与反应管（2a，2b，2c）之间的间隙相通；载热流体出口导流筒（4）位于反应管（2）上端筒体（1）壁面上，载热流体出口导流筒（4）的外侧壁面上设有载热流体出口（10），内侧筒体（1）壁面上开有小孔（18）；载热体出口（10）通过载热流体出口导流筒（4）以及内侧筒体（1）壁面上设置的小孔（18）与反应管之间的间隙相通；所述的上管板（6）上方进料口（11）下方设有进料分布器（12），下管板（5）位于出料口（13）上方，催化剂装在反应管（2a，2b，2c）内，反应管下端面设有催化剂支撑装置（15）；环状折流板（7）具有上开口和下开口，且上开口在水平方向的投影面积小于下开口在水平方向的投影面积。

本领域技术人员知道，为了便于装填催化剂，本领域可以通过在反应器上部设置人孔（16）或者可开启的顶盖（21）的方式进行；卸废旧催化剂也可以通过在反应器上部设置人孔（16）或者可开启的顶盖（21）的方式采用负压差吸出的手段进行。为了使卸载废旧催化剂更方便还可以在所述的反应器筒体（1）下部设有废催化剂卸出口（14）。

上述技术方案中所述的环状折流板（7）优选为中空的圆台形；更优选所述的圆台形的侧面与下底面之间的夹角为1～10°；最优选所述的圆台形的侧面与下底面之间的夹角为5°。所述的圆台上底面与筒体（1）横截面的面积比为0.2~0.4。