[实用新型]气—液相管壳式滴流床固相催化反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气—液相管壳式滴流床固相催化反应器，属于化工过程技术领域，特别是归属于以甲醇、甲醛及其系列产品为原料生产发动机替代液体燃料的子领域，是生产柴油优质十六烷值调合成分——聚甲氧基二烷基醚及同系物的工艺过程中所需要的重要设备之一，也适用于生产精细化工产品和定制化学品时，相类似的需用气-液相滴流（涓流）床固相催化反应的过程。 

背景技术

传统的气--液相滴流（涓流）床固相催化反应器都是釆用绝热式液相滴流（涓流）床固相催化反应器，如中国专利号“CN200710039089.2”公开的滴流床反应器，其公开日为2008年10月08日。由于在加氢反应过程中一般均伴随有放热反应，为保证反应器催化剂床层中温度分布均匀，大多采用将催化剂床层分成多段，每一催化剂床层出口送入部分冷的气—液相物料（均需设置混合分布器）进行冷激降温后（或者，在段间将热的反应气抽出，通过在反应器外的冷却器，冷却后再通入下一个催化剂层），再进入下一催化剂层，以保证催化剂床的温度不至于过高，这样处理后，温度虽然可以控制在一定范围，但催化剂床层的温度分布呈现有规律的“锯齿形”波动，“锯齿形”波动的波幅与反应放热量、催化剂层数设置和冷激物料分配比例有关，一般温度的波幅约为50℃~80℃。在合成聚甲氧基二烷基醚（DMMn）工艺过程的催化精制时，反应放热较大、反应放热难以及时移出，而且釆用的催化剂对反应温度较敏感：反应温度对催化精制效果影响较大，釆用绝热式反应器时温度“锯齿形”波动，不但会明显降低催化精制的精度并影响产品质量、而且减少催化剂的使用寿命。 

现有的管壳式固相催化反应器，只适用于气—气相和气—汽相物料进行固相催化反应，因为气体（例如氢气）与液体物料气化成蒸汽的混合很容易，气—汽混合后可以很均匀地进入管壳式固相催化反应器，并且均匀地分布到每根反应管中，确保了气—汽相物料在管壳式固相催化反应器中有满意的反应运行效果，在众多的气—气相和气—汽相物料在工业管壳式固相催化反应器中的成功运行获得了证实。但是，在气—液相(反应条件无法滿足液相物料汽化要求)物料采用管壳式固相催化反应器时, 液相(液滴)无法象气体（或蒸汽）一样均匀分布到众多反应管中(通常每个反应紫有几千根外径为38~45mm的反应管)，而且液体物料进入反应管中之后，在反应管之间就无法再重新调节分布，导致不同反应管的反应条件不相同——液体流量不同、温度及温度分布不同、反应压力分布不同、催化剂寿命缩短、催化剂层阻力不同、导致气体流量也不均匀，造成气—液物料总体反应效果差、产物质量不均匀、消耗上升、能耗上升，严重时导致装置无法正常运行。所以, 在需要采用气—液相滴流床固相催化反应的工业装置中，均采用多段绝热式液相滴流（涓流）床固相催化反应器。 

合成聚甲氧基二烷基醚（DMMn）工艺过程的精制工艺条件、反应热导致温升较大和配套的催化剂性能要求较严格。传统的绝热式液相滴流（涓流）床固相催化反应器和现有的管壳式固相催化反应器均难以适应合成聚甲氧基二烷基醚（DMMn）工艺过程的技术要求。 

综上，传统气—液相绝热式滴流(涓流)床固相催化反应器的催化剂床层温度分布不均匀、温度波幅大，导至气—液相绝热式滴流(涓流)床固相催化反应器使用范围严重受到限制。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有气—液相绝热式滴流床固相催化反应器存在的上述问题，提供一种气—液相管壳式滴流床固相催化反应器。本实用新型在反应器横截面上气—液相物流分布均匀、催化剂床层内温度平稳、催化剂床层内轴、径向温度差小；反应温度的控制准确、灵敏；能以较高位能回收反应热；反应床层中无气体返混现象，催化剂床层轴向温度不会形成锯齿状大幅波动。 

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下： 

一种气—液相管壳式滴流床固相催化反应器，包括进料口、出料口、反应器筒体和反应器筒体内设置的气液分布器，其特征在于：所述气液分布器下部设置有泡罩盘式分布器，泡罩盘式分布器下设置有管壳式反应器；所述泡罩盘式分布器包括与反应器筒体内腔圆周大小匹配的盘体和盘体上均匀分布的多个泡罩，所述泡罩包括固定在盘体上的溢流管和设置在益流管上的盖帽，所述溢流管分别与盘体上下的反应器筒体连通，盖帽四周均匀分布多个通道。

所述进料口包括气体进口和液体进口，进料口处设置有文丘里喷射混合器、扩散式混合分布器或喷射式混合分布器。 

所述益流管上固定设置有支撑固定件，盖帽与支撑固定件固定连接。 

所述泡罩的数量为3~300个，每个盖帽四周的通道的数量为2~20个。