[实用新型]用于生产醋酸乙烯的列管式固定床反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于生产醋酸乙烯的列管式固定床反应器。具体地说，涉及一种用于乙烯气相法生产醋酸乙烯的列管式固定床反应器。

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。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是以往技术中存在大直径列管式固定床反应器壳程管间换热介质流动不均匀，存在死区，导致反应器存在换热效率不高，径向温度分布不均匀，能耗高的缺点，从而导致醋酸乙烯的选择性和收率降低的问题，提供一种用于乙烯气相法生产醋酸乙烯的反应器。该反应器具有流体分布均匀，流动死区小，热交换效率高，能耗低，装置制造简单等优点。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：用于生产醋酸乙烯的列管式固定床反应器，包括反应器筒体（1）、反应管（2）、至少一个载热流体进口导流筒（3，4）、载热流体出口导流筒（5），所述的反应器筒体（1）上部设有原料进料口（14），下部设有反应产物出料口（16），所述载热流体进口导流筒（3，4）和载热流体出口导流筒（5）位于所述反应器筒体（1）与反应管相应的壁面，载热流体进口导流筒（3，4）位于载热流体出口导流筒（5）下部；载热流体进口导流筒（3，4）外壁面（20，21）设有载热流体入口（11，12），反应器筒体（1）壁面上设置载热流体进口小孔（8，9）；载热流体入口（11，12）通过载热流体进口导流筒（3，4）以及载热流体进口小孔（8，9）与反应管（2）之间的间隙相通；载热流体出口导流筒（5）位于反应器筒体（1）与反应管（2）上端相应的壁面上，载热流体出口导流筒（5）外侧壁面（22）上设有载热流体出口（13），反应器筒体（1）壁面上开有出口小孔（10），载热流体出口（13）通过载热流体出口导流筒（5）以及反应器筒体（1）壁面上设置的出口小孔（10）与反应管（2）之间的间隙相通；所述反应管（2）固定在上管板（7）和下管板（6）之间；所述的上管板（7）上方及原料进料口（14）下方设有进料分布器（15），下管板（6）位于出料口（16）上方，催化剂装在反应管（2）内，反应管（2）下端面设有催化剂支撑装置（18）。

上述技术方案中，每一个所述载热流体进口导流筒（3，4）至少设置一个载热流体进入口（11、12）。

上述技术方案中，使载热流体入口（11，12）、每一个载热流体进口导流筒（3，4）与反应管（2）之间的间隙相通的载热流体进口小孔（8，9）的个数优选大于1。

上述技术方案中，所述列管式固定床反应器优选设有两个载热流体进口导流筒（3、4），分别为载热流体下进口导流筒（3）和载热流体上进口导流筒（4）；相应地，载热流体入口（11，12）分为载热流体下入口（11）和载热流体上入口（12），载热流体进口小孔（8，9）也分为载热流体下进口小孔（8）载热流体进口上小孔（9）；载热流体下入口（11）通过载热流体下进口导流筒（3）以及反应器筒体（1）壁面上设置的下进口小孔（8）与反应管（2）之间的间隙相通；载热流体上入口（12）通过载热流体上进口导流筒（4）以及反应器筒体（1）壁面上设置的上进口小孔（9）与反应管（2）之间的间隙相通。