[实用新型]仲丁醇脱氢制甲乙酮反应装置

说明书

本实用新型属于仲丁醇脱氢催化剂活化技术领域，具体涉及一种仲丁醇脱氢制甲乙酮反应装置。氮气线、仲丁醇线与蒸汽线汇合后通过管路与混合器相连，混合器通过管路与反应器相连，反应器通过管路与气液分离罐相连，气液分离罐通过管路与缓冲罐相连，缓冲罐通过循环线与混合器相连。本实用新型所述的仲丁醇脱氢制甲乙酮反应装置，易于实施，过程简单、设计合理，操作过程易于控制。

技术领域

本实用新型属于仲丁醇脱氢催化剂活化技术领域，具体涉及一种仲丁醇脱氢制甲乙酮反应装置。

背景技术

甲乙酮是一种重要的、性能优良的有机溶剂，具有低毒、低沸点、低粘度、溶解性强、挥发速率快等优点，广泛用于涂料、染料、炼油等领域。此外，由于甲乙酮含有羰基及与羰基相邻的活泼氢，易于发生化学反应，可用于生产过氧化甲乙酮、甲基丙烯基酮、甲基戊基酮等化工产品，是一种重要的精细化工原料。

目前，工业上甲乙酮生产主要采用仲丁醇气相脱氢工艺，仲丁醇脱氢采用的是铜基催化剂，该催化剂在使用前需要还原活化，还原质量好的催化剂晶粒小、内部间隙多、活性表面积大，具有反应活性高、催化剂床层温度分布均匀、使用寿命长的优点。因此，催化剂还原技术已经成为影响其核心竞争力的关键技术之一。

仲丁醇脱氢催化剂活化一般使用氢气、一氧化碳等还原性气体，活化过程常伴随强烈的热效应，温度过高容易导致催化剂铜晶粒长大、比表面积降低，因此需要根据具体的工艺要求选择氮气或其他惰性气体进行稀释，以控制升温速率和还原温度。目前低浓度氢气还原法是仲丁醇脱氢催化剂最为主流的活化方式，但是该工艺存在还原时间长、氢气消耗量大的缺点，此外，该工艺需要使用单位配备相应氢气存储输送专用设备，投资成本较高。

也有以仲丁醇为原料活化催化剂的相关专利，例如《CN 1335201A》和《CN105709752B》，具体原理为：氧化铜表面存在醇脱氢活性集团，能引发仲丁醇脱氢反应，反应生成的氢气作为还原气活化氧化铜。上述专利存在以下缺点：活化过程中采用高空速进料(＞0.5h^-1)极易导致床层温升，进而导致催化剂活性下降，且空速越大床层温升越显著；若采用低空速进料，且空速越低，反应器内甲乙酮以及仲丁醇停留时间越长，醇酮缩合生成C8酮重质物的选择性越高，这部分重质物吸附在催化剂活性中心及孔道内，会降低催化剂活性；此外，《CN1335201A》采用液相产物循环进料的方式也容易加快醇酮缩合反应速率。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种仲丁醇脱氢制甲乙酮反应装置。该装置能有效解决传统醇还原方法存在的床层温升较大、易积碳的难题，有效提高活化后催化剂的单程使用寿命，降低使用能耗。

本实用新型所述的仲丁醇脱氢制甲乙酮反应装置，氮气线、仲丁醇线与蒸汽线汇合后通过管路与混合器相连，混合器通过管路与反应器相连，反应器通过管路与气液分离罐相连，气液分离罐通过管路与缓冲罐相连，缓冲罐通过循环线与混合器相连。

其中：

氮气线上设置氮气加热器；仲丁醇线上设置仲丁醇预热器。

混合器与反应器相连的管路上设有加热器。

导热油线贯穿反应器设置。

反应器与气液分离罐相连的管路上设有冷却器。

气液分离罐顶部与氢气线相连，底部与液相线相连，气液分离罐内部设有除沫器。

气液分离罐与缓冲罐相连的管路上设有压缩机。

缓冲罐通过循环线与排空线相连。

反应器为等温列管反应器，内部列管高径比为50-200：1，反应器内有50-30000根列管。列管内装填催化剂，壳程内是导热油，壳程内安装有折流板。