[实用新型]一种甲醇氧化用的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种甲醛及其衍生物的生产装置及设备，改变了甲醇氧化反应器的内部结构，进而改变了反应物料在反应器内部的分布状态和流动形式，达到了甲醇氧化的最佳效果，本实用新型属于煤化工精细化工技术领域。

背景技术

随着煤化工、精细化工的技术在我国的蓬勃发展，大型的聚甲氧基二甲醚(简称DMMn)工业装置即将诞生，但是，目前国内甲醇氧化技术均有巨大缺陷。例如由于氧化催化剂的宏观结构简单、粗放，氧化反应器的列管短，管径小，造成了氧化反应物料的返流、涡流、湍流现象严重，已经成了大规模生产的技术瓶颈，即使国外技术如国际上的铁钼法甲醇氧化技术，同样存在这些弊端。因此突破这些技术弊端,势在必行，本发明就是创造性的优化了催化剂的物化结构，极大的改善了反应物料的分布状态和流动形式，而且可任意扩大列管管径和装填形式，由新型催化剂所产生的新型甲醇氧化反应器，使得产品质量提高，杂质减少，进一步降低了能耗、物耗，为DMMn工业装置大规模开发和生产，奠定了坚实的技术基础。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种甲醇氧化用的设备，改变了甲醇氧化反应器的内部结构，进而改变了反应物料在反应器内部的分布状态和流动形式。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种甲醇氧化用的设备，其主体为氧化反应器，氧化反应器由外壳和内部组件构成，所述的内部组件由上至下依次为不锈钢丝网、上隔板、列管、下隔板，所述的外壳的顶部设有进料口、底部设有出料口，其特征在于：

所述的氧化反应器内，上部安装起分散作用的不锈钢丝网，不锈钢丝网的下部安装所述的上隔板，上隔板的下面焊接多根所述的列管，列管的末端焊接所述的下隔板；

所述的列管，彼此之间呈正三角形分布排列；(当氧化反应器为工业装置时，列管为多根且彼此之间呈正三角形分布排列；但是，当进行小型试验时，为了节约成本，氧化反应器为小型实验装置，列管为单根)

所述的列管内部装填有多个圆柱形的捆包催化剂。

上述技术方案中，所述的捆包催化剂的外径等于甲醇氧化反应器的列管的内径。

上述技术方案中，所述的列管的内径≥25mm、优选≥60mm、再优选≥80mm，每根列管长度≥1500mm、优选≥2000mm、再优选≥3000mm。

上述技术方案中，每根所述的列管内装填捆包催化剂的个数N≥5，优选≥10。

上述技术方案中，所述的捆包催化剂的高度为≥100mm，优选≥200mm，再优选≥300mm。

上述技术方案中，所述的捆包催化剂包括不锈钢平面丝网、不锈钢波纹丝网和催化剂活性成分：所述的催化剂活性成分均匀分布在所述的不锈钢平面丝网上，所述的不锈钢波纹丝网与其平铺叠加包盖住所述的催化剂活性成分后，将边缘封闭，以一端为轴心卷制成实心圆柱形状的捆包催化剂。

上述技术方案中，所述的催化剂活性成分为球形、条形、圆柱形或者立方体形；球形的直径，条形的长度、宽度及高度，圆柱形的直径及高度，立方体形的边长，均需大于不锈钢平面丝网的网孔边长及不锈钢波纹丝网的网孔边长；所述的不锈钢平面丝网的网孔边长及不锈钢波纹丝网的网孔边长均＜2mm；

上述技术方案中，所述的催化剂活性成分是由以下质量百分比的组分复配而成：M_OO₃ 60-78％、Fe₂O₃ 20-39％、其他元素氧化物0.1-2.0％；所述的其他元素氧化物为IIIA、IV A或VIII族中元素的氧化物中的任意一种，或两种元素的氧化物以0.1-1:1的质量比混配而成的混合物；所述的其他元素氧化物优选为Al₂O₃。

上述技术方案中，所述的捆包催化剂装填在列管时自上而下放置，相邻的两个捆包催化剂的交错角≥10°；交错角为相邻的捆包催化剂卷制而成时的边缘线的水平圆心线的夹角。

上述技术方案中，所述的捆包催化剂，每个捆包催化剂上的催化剂活性成分的分布是均匀的，即一个捆包催化剂的每个截面上的活性催化剂的分配量是均匀一致；多个捆包催化剂装填在列管时，沿着轴向、由上至下，捆包催化剂中的催化剂活性成分均匀增加，顶部的捆包催化剂中的催化剂活性成分最少、底部的捆包催化剂中的催化剂活性成分最多。

上述技术方案中，沿着轴向、由上至下，捆包催化剂中的催化剂活性成分均匀增加，增加的幅度按照下述公式计算：