[发明专利]一种循环酯化塔

说明书

本发明公开了一种循环酯化塔，它涉及化工设备技术领域。塔体的侧边上方设有甲醇溶液入口和混合气入口，塔体侧边下方设有酯化循环气出口，下封头的底部设有釜液出口；塔体上设有双循环结构和预反应区，双循环结构包括酯化循环气入口和塔釜循环液入口，酯化循环气入口设于上封头的顶部；塔体内位于塔釜循环液入口和混合气入口之间设有预反应区；塔体内位于混合气入口下方设有氧化区；氧化区下方设有三段反应区，反应区下方设有循环气收集器，循环气收集器与酯化循环气出口相连通。本发明的优点在于：釜液中的一部分硝酸重新转化成亚硝酸甲酯，提高产品的转化率；采用气液顺流的结构，有利于提高反应效率；具有很好的操作弹性。

技术领域

本发明涉及化工设备技术领域，具体涉及一种循环酯化塔。

背景技术

在煤化工行业中，我国开发的两步法煤制乙二醇工艺在国际上技术领先。第一步制取草酸二甲酯，第二步草酸二甲酯加氢制取乙二醇，而要获得草酸二甲酯必先制取亚硝酸甲酯。在工程上制取亚硝酸甲酯的工序称为“酯化”，酯化塔就是用于这道工序的重要设备。

现有技术中，煤制乙二醇工程中所用的酯化塔都是采用气液对流的方式来进行传质、传热，这样的结构在酯化热力学和流体力学方面的适应性并不是最佳，导致反应效率低，产品转化率低，操作弹性差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种循环酯化塔，能够解决现有技术中采用气液对流来进行传质、传热的方式在酯化热力学和流体力学方面的适应性不好、反应效率低、产品的转化率低、操作弹性差的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：包括塔体，所述塔体的顶部和底部分别设有上封头和下封头，其特征在于：所述塔体的侧边上方设有甲醇溶液入口和混合气入口，所述甲醇溶液入口设于混合气入口上方，所述塔体侧边下方设有酯化循环气出口，所述下封头的底部设有釜液出口；

所述塔体上设有双循环结构和预反应区，所述双循环结构包括酯化循环气入口和塔釜循环液入口，所述酯化循环气入口设于上封头的顶部，所述塔釜循环液入口设于塔体的侧边，且塔釜循环液入口设于甲醇溶液入口和混合气入口之间；

所述酯化循环气出口通过气体循环管路与酯化循环气入口连通，所述气体循环管路上安装有冷凝器，所述釜液出口与塔釜循环液入口之间通过液体循环管路连通，所述液体循环管路上连通有储罐，所述储罐与塔釜循环液入口之间的液体循环管路上安装有水泵；

所述塔体内位于塔釜循环液入口和混合气入口之间设有预反应区，所述预反应区设有填料；

所述塔体内位于混合气入口下方设有氧化区，所述氧化区高度大于预反应区的高度；

所述塔体内的氧化区下方设有三段反应区，由上往下依次为第一反应区、第二反应区和第三反应区，所述三段反应区分别设有填料，所述第三反应区下方设有循环气收集器，所述循环气收集器与酯化循环气出口相连通；

所述预反应区、第一反应区、第二反应区和第三反应区的顶部均设有即时液体分布器，所述即时液体分布器的底部均匀分布有若干分布孔。

进一步地，所述甲醇溶液入口与水平设于塔体内的单管液体分布器相连通，所述单管液体分布器的底部设有若干出液孔；

所述塔釜循环液入口通过水平设置的连通管、纵向设置的导入管与液体预分布器相连通，所述连通管的一端与塔釜循环液入口连通，连通管的另一端与导入管顶部连通设置，所述导入管的底部与液体预分布器连通，所述液体预分布器的底部设有若干出液孔；

所述混合气入口与设于塔体内的混合气分布器相连通，所述混合气分布器的底部设有气体分布孔；

所述酯化循环气入口的下方设有循环气分布器，所述循环气分布器底部分布有气体分布孔。

进一步地，所述预反应区、第一反应区、第二反应区和第三反应区的填料分别通过填料支撑栅支承。