專利名稱：大內(nèi)存合成反應器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及化工工藝過程中的生產(chǎn)裝置，更具體地說是一種沸騰床合成反應器。
背景技術：
沸騰床合成反應器(亦稱自由床反應器)是化工工藝過程中普遍采用的一種生產(chǎn)裝置，尤其是在乙炔(C2H2)法生產(chǎn)醋酸乙烯(VAC)的工藝中，沸騰床合成反應器更是必不可少且非常重要的生產(chǎn)裝置。沸騰床反應器的外型尺寸、結構布置、Cat的內(nèi)存量、分配板阻力降的高低和氣體分布的均勻程度等，決定著Cat的沸騰流化狀態(tài)，以致于影響化學反應的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性。目前，國內(nèi)C2H2法生產(chǎn)VAC工藝中，有19套內(nèi)存量為40m3(RF-40型)和兩套內(nèi)存量為70m3(SF-70型)的沸騰床合成反應器，其規(guī)模小、效率低，并且存在以下問題1、系統(tǒng)阻力高達3.8mH2O左右，分布板阻力高達900mmH2O左右，氣體鼓風機壓頭達8.0mH2O，嚴重影響鼓風機的正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
2、氣流分布不均勻，影響Cat的沸騰效果，易產(chǎn)生溝流和Cat結塊，導致反應溫度局部過熱，使反應液質(zhì)量下降，一般運行周期達4-6個月就需要停車處理。
3、由于氣流分布不均勻，Cat沸騰時伴有氣泡升騰和破裂，沸騰床反應器易產(chǎn)生振動，影響裝置的安全運行。
4、由于Cat在反應器中處于沸騰流化狀態(tài)，伴有小氣泡生成，小氣泡伴隨著氣體升騰集聚成大氣泡，使Cat被不均勻托起，這一方面使流化狀態(tài)變差，反應效率降低；另一方面當大氣泡上升到一定高度后因破裂而釋放其內(nèi)能，使托起的Cat下落，同時產(chǎn)生振動，當振動過大時，會破壞反應器。為此，在已有的內(nèi)存為70m3的沸騰床反應器中，都設置有內(nèi)部構件，以防止和破壞大氣泡的生成。但同時，因這一內(nèi)部構件的設置，造成沸騰流化狀態(tài)的Cat受內(nèi)部構件的撞擊易破碎粉化，并被氣流帶出，這一方面易造成后續(xù)設備、管道的堵塞，另一方面也影響了Cat的利用率，增加消耗，并且內(nèi)部構件受長期沖刷、振動、易于損壞、脫落、造成停車檢修。
5、由于最多只能裝填70m3Cat，仍顯得產(chǎn)量小，效率低，不能顯示出單臺反應器的大規(guī)模效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是避免上述現(xiàn)有技術中所存在的不足之處，提供一種內(nèi)存量可達110m3、空速高、分布板阻力小、氣體分布均勻、流化狀態(tài)好、反應質(zhì)量高以及生產(chǎn)能力大的、反應收率高、Cat消耗低的大內(nèi)存合成反應器。
本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案是本發(fā)明自底部氣體入口至頂部出口，依次為下錐體、多層氣體分布板、觸媒床層和頂部擴大體。
本發(fā)明的結構特點是在所述下錐體中，設置由上、下部兩只錐形體對接的予分配器，予分配器的上、下錐體頂點處開設氣流通孔，在所述的多層氣體分布板中，最下部兩層每層都采用不同孔徑、不同開孔率的氣體分布板，在所述觸媒床層中填充有觸媒，頂部擴大體為中空大腔體。
與已有技術相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在1、本發(fā)明中設置予分配器，用以調(diào)整進入沸騰床反應器下錐體的氣體流向，使氣體更容易達到RF-40型氣體不易達到的氣體分布板的邊緣部分，從而一方面改善了分布板下部氣體分布的效果，另一方面也進一步發(fā)揮了分體分布板自身均勻分布的效果。
2、本發(fā)明中，通過擴大氣體分布板的孔徑，增加其開孔率，以及調(diào)整同一層板上中心部位和邊緣部位的各具不同開孔率、使氣體分布板總阻力降降低至500mmH2O以下。
3、本發(fā)明由于充分考慮到氣體的分布狀態(tài)，使得小氣泡不易集聚成大氣泡，同時在反應器本體的設計上，加大了擴大體，既減少了Cat粉末的帶出，又有效克服和抑制上升氣泡的內(nèi)能集聚和釋放，因而得以取消應用在SF-70型反應器中的內(nèi)部構件。這樣既能使反應器結構簡單、不易損壞、檢修方便、又能使生產(chǎn)中的Cat得到良好沸騰流化、Cat粉末少、消耗低的滿意效果。同時由于Cat粉末帶出量少，可以取消外粉末旋風分離器。
4、本發(fā)明由于Cat裝填量大，加之所述的結構特征，其綜合效果為生成物產(chǎn)量大、質(zhì)量好、收率高，中溫易于控制、系統(tǒng)穩(wěn)定，由于氣體分布均勻、沸騰流化狀況好，系統(tǒng)阻力小、反應器振動小。給安全、連續(xù)穩(wěn)定提供了保障。
5、本發(fā)明結構簡單、投資省、易于制作、檢修方便。


圖1為本發(fā)明結構示意圖。
圖2為本發(fā)明預分配器結構示意圖。
圖3為本發(fā)明多層氣體分布板結構示意圖。
圖4為本發(fā)明底部第一、二層氣體分布板結構示意圖。
具體實施例方式參見圖1，依照常規(guī)，反應器自底部氣體入口至頂部出口，依次為下錐體1、多層氣體分布板3、觸媒床層4和頂部擴大體5。
圖1中示出，本實施例中，在下錐體1中，設置上、下部均為錐形的予分配器2，予分配器2的上、下錐體頂點處開設氣流通孔6，在多層氣體分布板3中，最下部兩層每層都采用不同孔徑、不同開孔率的氣體分布板，在觸媒床層4中填充有觸媒，頂部擴大體5為中空大腔體。
參見圖2，為了保證氣流通過予分配器2時不產(chǎn)生較大的阻力降，具體實施時，予分配器(2)為上、下兩只底面相對的傘體。氣流通孔6位于兩只傘體的頂點處，以克服氣流通過予分配器2后因中部形成返流而影響分布板中部的氣體均勻分布效果。
為了有效降低阻力，在氣體分布板3中，采用多層結構，共有八層。為了使氣體分布板上氣體分布均勻，考慮到氣體通過大直徑氣體分布板時，易趨向于在板中心部位通過，故在設計時，底部第一、二兩層氣體分布板，采用中心小徑孔、外圍大徑孔、呈三角形布排的排布方式。以使氣體均勻通過分布板，這樣大大改善了床層Cat的流化狀態(tài)。
具體實施中，如圖4所示，第一層板，孔間距為400±50mm，其中心部位的A區(qū)域為Φ36.5±4孔；外圍部分的B區(qū)域為Φ38±4孔；所述第二層板，孔間距為210±35mm，其中心部位的A區(qū)域為Φ25±7孔，外圍部分的B區(qū)域為Φ22±1.5孔。
此外，如圖1所示，觸媒床層4為上大下小的圓臺體，其內(nèi)填裝的觸媒為105m3以上。
頂部擴大體5，其中部內(nèi)徑為Φ7500±500mm，底口內(nèi)徑為Φ4620±300mm，上口內(nèi)徑為Φ3568±250mm。在其內(nèi)，不需要設置其它構件，既減少了Cat粉末的帶出，又有效克服和抑制上升氣泡的內(nèi)能集聚和釋放。
本發(fā)明氣體分布板設計數(shù)據(jù)

經(jīng)實測，按照以上的參數(shù)設置，RF-40型和本發(fā)明氣體分布板的干板壓降分別為890mmH2O和383mmH2O，兩者相比，本發(fā)明氣體分布板的阻力下降56.96％，達到較為理想的阻力降要求。
權利要求
1.WF-110大內(nèi)存合成反應器，自底部氣體入口至頂部出口，依次為下錐體(1)、多層氣體分布板(3)、觸媒床層(4)和頂部擴大體(5)，其特征是在所述下錐體(1)中，設置由上、下部兩只錐形體對接的予分配器(2)，予分配器(2)的上、下錐體頂點處開設氣流通孔(6)，在所述的多層氣體分布板(3)中，最下部兩層每層都采用不同孔徑、不同開孔率的氣體分布板，在所述觸媒床層(4)中填充有觸媒，頂部擴大體(5)為中空大腔體。
2.根據(jù)權利要求1所述的WF-110大內(nèi)存合成反應器，其特征是所述予分配器(2)為上、下兩只底面相對接的傘體。
3.根據(jù)權利要求1所述的WF-110大內(nèi)存合成反應器，其特征是所述底部第一、二兩層氣體分布板，采用中心小徑孔、外圍大徑孔、呈三角形布排的排布方式。
4.根據(jù)權利要求1所述的WF-110大內(nèi)存合成反應器，其特征是，所述第一層板，孔間距為400±50mm，其中心部位的A區(qū)域為Φ36.5±4孔；外圍部分的B區(qū)域為Φ38±4孔；所述第二層板，孔間距為210±35mm，其中心部位的A區(qū)域為Φ25±7孔，外圍部分的B區(qū)域為Φ22±1.5孔。
5.根據(jù)權利要求1所述的WF-110大內(nèi)存合成反應器，其特征是所述的觸媒床層(4)為上大下小的圓臺體，其內(nèi)填裝的觸媒為105m3以上。
6.根據(jù)權利要求1所述的WF-110大內(nèi)存合成反應器，其特征是所述的頂部擴大體(5)，其中部內(nèi)徑為Φ7500±500mm，底口內(nèi)徑為Φ4620±300mm，上口內(nèi)徑為Φ3568±250mm。
全文摘要
WF－110大內(nèi)存合成反應器，自底部氣體入口至頂部出口，依次為下錐體、多層氣體分布板、觸媒床層和頂部擴大體，其特征是在下錐體中，設置由上、下部兩只錐形體對接的分配器，預分配器的上、下錐體頂點處開設氣流通孔，在多層氣體分布板中，最下部兩層每層都采用不同孔徑、不同開孔率的氣體分布板，在觸媒床層中填充有觸媒，頂部擴大體為中空大腔體。本發(fā)明是一種Cat內(nèi)存量可達110m
文檔編號B01J8/24GK1513594SQ0313184
公開日2004年7月21日 申請日期2003年6月6日 優(yōu)先權日2003年6月6日
發(fā)明者陳信生, 李泰 , 遲立波, 柳巨浪, 高申寶, 高文忠 申請人:安徽皖維高新材料股份有限公司, 陳信生