[实用新型]一种丙烯醛水合制备3-羟基丙醛的反应装置

说明书

本实用新型涉及化工领域，公开了一种丙烯醛水合制备3‑羟基丙醛的反应装置，在本实用新型装置中，催化剂装填于列管中，原料从进料口进料、流经列管内的催化剂，从出料口出料，走管程；撤热介质从环形通道的撤媒进口进料，从撤媒出口出料。本实用新型装置特点是：进料口处设进料分布板，列管为轴向的内翅片管，管内填充催化剂；壳程撤媒进出料口均设环形通道，环形通道内壳程筒体壁上设有均布的撤媒通孔；壳程采用圆盘‑环形导流板，管板中心和边缘分别设有非布管区。本实用新型结构的装置可以实现物料均匀流动和均匀换热，使反应温度控制在合理的小范围之内。

技术领域

本实用新型涉及化工领域，尤其涉及一种丙烯醛水合制备3-羟基丙醛的反应装置。

背景技术

PTT被称为“智能型”聚合物，被广泛应用于纺织、地毯和工程塑料领域，PTT制成的纤维具有比涤纶和锦纶纤维更为优异的性能和更广泛的应用。合成新型聚酯PTT的主要原料之一为1,3丙二醇，而丙烯醛水合制3-羟基丙醛进一步加氢制1,3丙二醇是目前主要生产工艺之一。

目前国内对丙烯醛水合制1,3丙二醇的研究更多地着眼于催化剂的选择，对于工艺过程中所涉及的生产装置的研究较少。现有技术中，列管式固定床反应器适用于丙烯醛制1,3丙二醇的水合反应。然而，目前工业上常用的列管式固定床反应器主要问题是：物料进入反应器后，在一定的温度、压力下，在列管中的催化剂作用下发生反应，反应生成的热量一部分由反应物料带走，大部分热量需由反应器壳程的撤热介质带走，由于反应物料在反应器列管中经常出现分布不均，列管与撤热介质的传热不均匀等因素，造成反应温度差别大，严重影响反应器的处理效果和反应效率；对于放热反应，尤其是放热量大时，容易引起催化剂床层局部温度偏高，甚至出现飞温现象，严重影响催化剂的使用寿命和反应效率。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种丙烯醛水合制备3-羟基丙醛的反应装置。本实用新型装置能够满足丙烯醛制3-羟基丙醛的水合反应特点，其物料分布及传热均匀、反应效率高、生产稳定性高、能耗低。本实用新型的装置不仅仅适应于丙烯醛水合制3-羟基丙醛，也适用于其它反应条件类似的反应中。

本实用新型的具体技术方案为： 一种丙烯醛水合制备3-羟基丙醛的反应装置，包括：

壳程筒体，顶面和底面分别为管板；所述管板上布设有列管孔；管板的中心区域和边缘区域分别为中心圆形非布管区、边缘环形非布管区。

若干列管，轴向设于所述壳程筒体内，所述列管内用于填充催化剂，列管两端分别与壳程筒体顶面和底面管板的列管孔连通。

若干圆形导流板和环形导流板，轴向交错设于壳程筒体内构成曲折状的撤媒流道；所述圆形导流板的外径与所述边缘环形非布管区的内径对应，所述环形导流板的内径与所述中心圆形非布管区的外径对应。

撤媒进口和撤媒出口，直接或间接设于壳程筒体的外侧壁上。

上封头，盖设于壳程筒体的顶部，所述上封头上设有进料口或出料口。

下封头，盖设于壳程筒体的底部，所述下封头上设有出料口或进料口。

进料分布板，设于壳程筒体的顶面或底面与进料口之间。

丙烯醛水合制备3-羟基丙醛的水合反应放热量大，且对反应温度要求严格，允许的反应温度变化区间小，温度对副反应的比例以及3-羟基丙醛的选择性影响大，因此实现反应物料均匀分布、均匀移热是反应器设计时考虑的关键因素。

本实用新型装置的工作原理为：将催化剂装填于列管中，原料丙烯醛和水的混合液从下封头或上封头的进料口进料走管程，经进料分布板均匀地分布到各列管进口处，流经列管内的催化剂，从下封头或下封头的出料口出料；同时，撤热介质由撤媒进口进入走壳程，从撤媒出口出料，实现换热。