[实用新型]仲丁醇脱氢制甲乙酮的进料及反应装置

说明书

本实用新型涉及一种仲丁醇脱氢制甲乙酮的进料及反应装置，属于低碳醇脱氢制酮装置领域。所述的进料及反应装置，仲丁醇线依次与第一换热器和汽化罐相连接，汽化罐上端连接有第二换热器，第二换热器依次与加热器和反应器上端相连接；反应器底端通过反应物流出线依次与第二换热器和第一换热器相接通。本实用新型所提供的仲丁醇脱氢制甲乙酮的进料及反应装置，解决了反应器因出现“冷点”而导致的催化剂利用率低的难题，提高了催化剂利用率，降低反应器设备投资，具有仲丁醇转化率高、操作弹性区间宽的优点，能满足高空速进料要求。

技术领域

本实用新型涉及一种仲丁醇脱氢制甲乙酮的进料及反应装置，属于低碳醇脱氢制酮装置领域。

背景技术

甲乙酮(简称MEK)又名甲基乙基酮、2-丁酮，是一种无色透明液体，有类似丙酮的气味。甲乙酮是一种优良的有机溶剂，具有优异的溶解性和干燥特性，其溶解能力与丙酮相当，但具有沸点较高，蒸汽压较低的优点，可与多种烃类溶剂互溶，对各种天然树脂、纤维素酯类、合成树脂具有良好的溶解性能，具有广泛的用途。

目前，工业上反应器多采用等温列管式，即列管内装填催化剂，而壳程中的导热油为反应提供热量，通过控制导热油进入壳程的量控制列管温度。由于仲丁醇脱氢制甲乙酮是一个吸热反应，沿着物料流动方向床层温度先降后升，会出现一个“冷点”，即反应平衡点，在“冷点”附近，反应速率低，催化剂利用率小。传统仲丁醇脱氢工艺物料液相空速为3-5h^-1，随着空速的增加床层冷点温度不断降低，导致催化剂利用率和甲乙酮收率变低，提高导热油温度容易发生仲丁醇脱水，醇酮缩合及酮酮缩合等副反应，并易导致催化剂表面积碳。

提高导热油循环流量能提高床层“冷点”区域温度，但由于化学反应的放热与床层温度为非线性关系，而应用于移热过程的冷却规律却呈现线性关系，导致反应器中床层温度的非线性分布，单纯提高导热油循环量会导致催化剂上段床层导热油供应“过度”，造成能源浪费。

采用多段固定床反应器，在段间设置换热器，通过调节反应物的温度，限制每段床层的温降，使反应在最适宜温度下进行，适用于控制床层温度和实现最适宜反应温度操作的需要，但这样会增大投资，使装置经济性降低。

延长反应器高度、拓宽反应稳定温区也有利于提高仲丁醇的转化率和甲乙酮收率，但是这依旧没有解决因“冷点”带来的催化剂利用率低的难题。此外，该方法还会因物料停留时间延长而增加副反应发生的几率；采用多个反应器并联分流的方法能显著提高床层“冷点温度”，提高装置操作弹性，但是该方法存在设备投资大的问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是：提供一种仲丁醇脱氢制甲乙酮的进料及反应装置，解决了反应器因出现“冷点”而导致的催化剂利用率低的难题，提高了催化剂利用率，降低反应器设备投资，具有仲丁醇转化率高、操作弹性区间宽的优点，能满足高空速进料要求。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种仲丁醇脱氢制甲乙酮的进料及反应装置，仲丁醇线依次与第一换热器和汽化罐相连接，汽化罐上端连接有第二换热器，第二换热器依次与加热器和反应器上端相连接；反应器底端通过反应物流出线依次与第二换热器和第一换热器相接通。

所述的反应器一端设置有导热油上线，另一端设置有导热油回线；导热油上线与反应器之间设置有导热油流量控制阀。

所述的反应器壳程内设置有N个隔板，将反应器壳程内分为N+1个加热腔，N为等于大于1的整数；反应器内还设置有反应列管。

所述的反应列管数量为10000-40000根，反应列管长为2-8米，内径为1-5cm。

所述的反应器为等温列管反应器，反应列管内装填催化剂。

所述的催化剂为铜锌铝系催化剂。

所述的加热腔内加热介质为导热油，导热油温度为260℃。