[发明专利]用于PX生产的多段式绝热固定床反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种固定床反应器，尤其是一种用于PX生产的多段式绝热固定床反应器。

背景技术

采用甲苯甲醇生产PX工艺可以选用间歇反应器和连续反应器，在连续反应器中主要有流化床、鼓泡流化床和固定床，流化床虽然可以增加固相和气相之间的接触面积，传热面积以及具有传质效率快等特点，但是由于催化剂颗粒的剧烈运动，造成催化剂固体颗粒与流体的严重返混，导致生成的反应物浓度降低，转化率下降，催化剂颗粒的剧烈运动使得催化剂容易破碎，增加了催化的损耗，同时催化剂还会和反应器器璧发生剧烈碰撞，易造成设备与管道的损坏和腐蚀，增大设备的损耗，固定床中催化剂颗粒固定不动，返混少，反应物的平均浓度高，反应速率较快，可以克服上述流化床的缺点；现在甲苯甲醇生产PX都是采用的固定床反应器，固定床反应器的催化剂颗粒传热性能较差，使得反应器中散热是一个棘手的问题，散热成本高，并且反应放出的热量没有得到有效的利用，再加上甲醇甲苯反应是一个放热反应，使得一段式固定床反应器中的温度不断的升高，使得固定床反应器内部的温度会不断升高，反应器内散热效果不好，使得催化剂很容易失活，副产物增多，并且催化剂的损耗增大，甲苯甲醇的转化率低，得到PX的浓度也较低。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提出了一种用于PX生产的多段式绝热固定床反应器，解决了甲苯甲醇生产PX的固定床反应器散热效果不好，反应器内反应放出的热量被浪费、热量得不到有效的利用、催化剂损耗大、反应转化率低和反应物的浓度低的技术问题。

本发明的技术方案为：用于PX生产的多段式绝热固定床反应器，包括基础构件、裙座和反应器本体，所述反应器本体安装在裙座上，所述裙座安装在基础构件上，所述反应器本体的顶部连接有上封头，所述反应器本体的底部连接有下封头，所述上封头上设有主进料口，所述下封头上设有出料口；所述反应器本体的上部到下部依次设有第一反应区间、第二反应区间、第三反应区间和第四反应区间；所述第一反应区间和主进料口之间设有第一段固定床层，所述第二反应区间与第一反应区间之间设有第二段固定床层，所述第三反应区间与第二反应区间之间设有第三段固定床层，所述第四反应区间与第三反应区间之间设有第四段固定床层，每段固定床层中填充有吸附有催化剂的瓷球；所述主进料口与第一段固定床层之间设有第一气体分布器，所述第一反应区间与第二段固定床层之间的侧壁上设有第一冷物流进口，所述在第一反应区间月第二段固定床层之间并与第一冷物流进口所在的同一水平位置处安装有第二气体分布器，且第二气体分布器的进气口与第一冷物流进口连接；所述第二反应区间与第三段固定床层之间的侧壁上设有第二冷物流进口，在第二反应区间与第三段固定床层之间并与第二冷物流进口所在的同一水平位置处安装有第三气体分布器，且第三气体分布器的进气口与第二冷物流进口连接；所述第三反应区间和第四反应区间之间设有折流板，所述折流板和第三反应区间之间的侧壁上设有换热管出口，所述折流板和第四反应区间之间的侧壁上设有换热管进口。

优选地，所述第一反应区间与第二气体分布器之间、第二反应区间与第三气体分布器之间、第三反应区间与折流板之间分别设有筛管分布器。

优选地，所述每个反应区间的侧壁上至少安装有一个温度计。

优选地，所述每个反应区间之间的侧壁上设有人孔。

优选地，所述裙座的左右侧壁上分别安装有排气孔和裙座检查口。

优选地，所述第二反应区间和第三反应区间之间的侧壁上设有压力检测口。

优选地，所述瓷球为氮化硅。

优选地，所述下封头上设有取样管。

优选地，所述出料口处设有鼠笼式气体收集器。