一種高效的液相反應(yīng)體系，使傳統(tǒng)的“氣-固”兩項(xiàng)“氣-液-固”三項(xiàng)接觸反應(yīng)變?yōu)椤皻?液”接觸反應(yīng)；將傳統(tǒng)的固體催化劑變?yōu)橐合啻呋瘎苊馍删G油對(duì)催化劑活性中心的覆蓋；提高了乙炔加氫制乙烯的選擇性，增加了產(chǎn)品氣中乙烯的收率；采用乙炔和氫氣分開進(jìn)料，乙炔進(jìn)入內(nèi)筒區(qū)，氫氣進(jìn)入外筒區(qū)，從而避免了氫氣和乙炔提前混合，該反應(yīng)器中乙炔選擇性加氫液相溶液系統(tǒng)在密度差的作用下由外筒向內(nèi)筒自循環(huán)，從而提高乙炔加氫制乙烯的效率。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明所述裝置的示意圖；圖中:1、加熱套，2、反應(yīng)器外筒，3、反應(yīng)器內(nèi)筒，4、環(huán)形分布器，5、氫氣進(jìn)氣口，6、乙炔氣進(jìn)口，7、產(chǎn)品氣出口。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0036]實(shí)施例1
[0037]乙炔加氫制乙烯的裝置(如圖1所示)，所述裝置包括反應(yīng)器外筒2以及位于所述反應(yīng)器外筒2內(nèi)部的反應(yīng)器內(nèi)筒3和環(huán)形分布器4 ;還包括覆蓋所述反應(yīng)器外筒2外壁的加熱套I ;
[0038]所述反應(yīng)器外筒2與反應(yīng)器內(nèi)筒3均為圓柱狀；所述反應(yīng)器內(nèi)筒3的頂部和底部均為開放式結(jié)構(gòu)；所述反應(yīng)器外筒2、反應(yīng)器內(nèi)筒3和環(huán)形分布器4同軸設(shè)置；
[0039]所述反應(yīng)器內(nèi)筒3的水平截面直徑為138_，所述反應(yīng)器外筒2的水平截面直徑為200mm，所述環(huán)形分布器4的外環(huán)直徑為150_ ；
[0040]所述環(huán)形分布器4與反應(yīng)器內(nèi)筒3的距離為15mm ;
[0041]所述環(huán)形分布器4與反應(yīng)器外筒2底部的距離為80mm ;
[0042]所述反應(yīng)器內(nèi)筒3的側(cè)壁上有孔徑為6mm的開孔；所述開孔的總面積占內(nèi)筒表面積的2% ;所述開孔均勾分布于反應(yīng)器內(nèi)筒2高度的三分之一和三分之二處；
[0043]所述環(huán)形分布器4位于反應(yīng)器內(nèi)筒3的正下方；所述環(huán)形分布器上設(shè)有直徑Imm的向上排氣孔；所述向上排氣孔的直徑與所述環(huán)形單管的管內(nèi)徑之比為0.08，相鄰兩個(gè)向上排氣孔之間的距離與所述環(huán)形單管的管內(nèi)徑之比為0.15 ;
[0044]所述反應(yīng)器外筒2頂部設(shè)有氫氣進(jìn)口 5、乙炔氣進(jìn)口 6和產(chǎn)品氣出口 7 ;所述氫氣進(jìn)口 5通過氣體管道連接至環(huán)形分布器4 ;所述乙炔氣進(jìn)口 6通入所述反應(yīng)器內(nèi)筒3內(nèi)，其底端與反應(yīng)器內(nèi)筒3底部的距離為5mm ;所述產(chǎn)品氣出口 7將產(chǎn)品氣引出裝置。
[0045]實(shí)施例2
[0046]采用實(shí)施例1提供的裝置，進(jìn)行高濃度乙炔選擇性加氫“氣-液”兩相接觸反應(yīng)；
[0047]所述方法采用高純的乙炔和氫氣作為反應(yīng)原料，乙炔和氫氣分開進(jìn)料，乙炔由乙炔進(jìn)氣口 6進(jìn)入反應(yīng)器，氫氣由氫氣進(jìn)氣口 5進(jìn)入反應(yīng)器，進(jìn)入反應(yīng)器的氫氣和乙炔的比例為4:1，這樣在反應(yīng)器的底部反應(yīng)器內(nèi)筒和外筒區(qū)造成了一定的密度差，內(nèi)筒區(qū)溶液的密度大于外筒區(qū)溶液的密度，因此內(nèi)筒中溶解了乙炔的溶液從內(nèi)筒壁上的孔以及反應(yīng)器下部進(jìn)入外筒區(qū)和氫氣接觸，在液相催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)生成乙烯，乙烯及未反應(yīng)的氫氣由7產(chǎn)品氣出口排出；在反應(yīng)器上部，液面高度高于反應(yīng)器內(nèi)筒，并且液面高度與反應(yīng)器外筒直徑比為5:1，因此上部的溶液由外筒區(qū)向內(nèi)筒區(qū)循環(huán)流動(dòng)，達(dá)到了反應(yīng)器內(nèi)溶液的自循環(huán)；通過加熱套，控制反應(yīng)器的溫度為150°C。
[0048]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明、【具體實(shí)施方式】及試驗(yàn)，對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種乙炔加氫制乙烯的方法，其特征在于，所述方法為“氣相-液相”兩相反應(yīng)，所述氣相包括氫氣和乙炔，所述液相包括液相溶劑和液相催化劑； 所述方法包括以下步驟:將氫氣和乙炔從反應(yīng)裝置的不同位置分別通入液相中，使液相內(nèi)部形成密度差而進(jìn)行自循環(huán)；在所述自循環(huán)狀態(tài)下，氫氣和乙炔充分反應(yīng)，收集產(chǎn)物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通入液相時(shí)氫氣和乙炔的體積比為3?8:1，所述反應(yīng)的溫度為100?180°C。3.—種乙炔加氫制乙烯的裝置，其特征在于，所述裝置包括反應(yīng)器外筒以及位于所述反應(yīng)器外筒內(nèi)部的反應(yīng)器內(nèi)筒和環(huán)形分布器；所述反應(yīng)器外筒的外壁覆蓋加熱套； 所述反應(yīng)器內(nèi)筒的頂部和底部均為開放式結(jié)構(gòu)，其側(cè)壁上均勻分布開孔； 所述環(huán)形分布器位于所述反應(yīng)器內(nèi)筒的正下方，所述環(huán)形分布器上均勻分布向上排氣孔； 所述反應(yīng)器外筒頂部設(shè)有氫氣進(jìn)口、乙炔氣進(jìn)口和產(chǎn)品氣出口；所述氫氣進(jìn)口通過氣體管道連接至所述環(huán)形分布器；所述乙炔氣進(jìn)口通入所述反應(yīng)器內(nèi)筒內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3述的裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器外筒、反應(yīng)器內(nèi)筒和環(huán)形分布器同軸設(shè)置；所述反應(yīng)器外筒與反應(yīng)器內(nèi)筒均為圓柱狀。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4述的裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器內(nèi)筒與反應(yīng)器外筒的直徑之比為0.4?0.8:1 ;所述環(huán)形分布器的外環(huán)直徑與反應(yīng)器外筒的水平截面直徑之比為0.7 ?0.9:1D6.根據(jù)權(quán)利要求3?5任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述環(huán)形分布器與反應(yīng)器內(nèi)筒底部的距離為10?50mm，與反應(yīng)器外筒底部的距離為50?400mm ;所述乙炔氣進(jìn)口的底端與反應(yīng)器內(nèi)筒底部的距離為5?20mm。7.根據(jù)權(quán)利要求3?6任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器內(nèi)筒的側(cè)壁上的開孔孔徑為5?1mm ;所述開孔的總面積占反應(yīng)器內(nèi)筒表面積的0.1?10% ;所述開孔均勾分布于反應(yīng)器內(nèi)筒高度的三分之一和三分之二處。8.根據(jù)權(quán)利要求3?7任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述環(huán)形分布器為環(huán)形單管，其上均勻分布直徑為0.02?3mm的向上排氣孔；所述向上排氣孔的直徑與所述環(huán)形單管的管內(nèi)徑之比為0.002?0.1 ;相鄰兩個(gè)向上排氣孔之間的距離與所述環(huán)形單管的管內(nèi)徑之比為0.03?I。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用權(quán)利要求3?8任意一項(xiàng)所述裝置，進(jìn)行“氣相-液相”兩相反應(yīng)； 所述氫氣和乙炔分別從氫氣進(jìn)氣口和乙炔進(jìn)氣口通入裝置；在單位時(shí)間內(nèi)，氫氣和乙塊的進(jìn)氣體積比為3?8:1 ； 所述液相在裝置中的液面高度高于反應(yīng)器內(nèi)筒的頂部，且所述液面高度與反應(yīng)器外筒的水平截面的直徑之比為4?6:1 ; 加熱套控制反應(yīng)溫度為100?180°C。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 分別取氫氣和乙炔；所述氫氣從氫氣進(jìn)氣口、經(jīng)環(huán)形分布器進(jìn)入反應(yīng)器外筒的底部；所述乙炔由乙炔進(jìn)氣口通入反應(yīng)器內(nèi)筒內(nèi)； 反應(yīng)器內(nèi)筒中溶解了乙炔的液相由于液體密度差從反應(yīng)器內(nèi)筒側(cè)壁上的孔以及其開放的底部進(jìn)入反應(yīng)器外筒，同時(shí)，反應(yīng)器外筒中的液相由于液面高度差從反應(yīng)器內(nèi)筒開放的頂部進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)筒，在裝置內(nèi)部形成液相的自循環(huán)； 在所述自循環(huán)狀態(tài)下，溶解于液相中的氫氣和乙炔在液相催化劑的作用下充分反應(yīng)，生成的產(chǎn)品由產(chǎn)品氣出口排出。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種乙炔加氫制乙烯的方法，所述方法為“氣相-液相”兩相反應(yīng)，所述氣相包括氫氣和乙炔，所述液相包括液相溶劑和液相催化劑；所述方法包括以下步驟：將氫氣和乙炔從反應(yīng)裝置的不同位置分別通入液相中，使液相內(nèi)部形成密度差而進(jìn)行自循環(huán)；在所述自循環(huán)狀態(tài)下，氫氣和乙炔充分反應(yīng)，收集產(chǎn)物，即可。本發(fā)明還涉及一種乙炔加氫制乙烯的裝置，該裝置可以實(shí)現(xiàn)乙炔和氫氣分開進(jìn)料以及液相在密度差的作用下進(jìn)行自循環(huán)，從而提高了乙炔加氫制乙烯的效率。
【IPC分類】C07C5/09, C07C11/04, B01J10/00
【公開號(hào)】CN105061131
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510485013
【發(fā)明人】閆琛洋, 杜少春, 吳道洪
【申請(qǐng)人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年8月7日