本實(shí)用新型涉及氣體純化裝置,特別是涉及煤制乙二醇生產(chǎn)工藝中加氫單元草酸酯均勻分布器。
背景技術(shù):
目前,煤基合成氣制乙二醇生產(chǎn)采用兩步法草酸二甲酯路線,草酸二甲酯加氫是重要的生產(chǎn)步驟,加氫單元采用兩段串聯(lián)的加氫反應(yīng)器,氫氣大循環(huán),氫酯比為40~80,氫氣為氣體,草酸二甲酯常溫下為固體,由于副反應(yīng)較多,嚴(yán)格控制氫酯比和草酸二甲酯分布均勻是保證生產(chǎn)的主要手段和關(guān)鍵環(huán)節(jié),原設(shè)計(jì)的草酸二甲酯分布器多采用在直管側(cè)向開(kāi)孔方式,存在分布不均,局部反應(yīng)大,移熱要求高的情況,存在著不足,不能滿足目前生產(chǎn)的需求,實(shí)用性能不佳。
綜上所述,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,特別需要一種乙二醇加氫與草酸二甲酯的分布器,以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中氫和草酸二甲酯分布不均勻,造成局部反應(yīng)比較大的狀況,本實(shí)用新型提出一種乙二醇加氫與草酸二甲酯的分布器,設(shè)計(jì)新穎,草酸二甲酯通過(guò)進(jìn)料分布器在氫氣中均勻分布,易于安裝維修、減少堵塞,提高產(chǎn)品質(zhì)量,已解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
一種乙二醇加氫與草酸二甲酯的分布器,包括氫氣循環(huán)管道,氫氣循環(huán)管道的分支管道內(nèi)部嵌套有草酸二甲酯流通管道,草酸二甲酯流通管道通過(guò)圓弧彎管連接位于氫氣循環(huán)管道內(nèi)部的分布器,分布器為蓬頭式結(jié)構(gòu),分布器的內(nèi)部設(shè)置有使草酸二甲酯液體進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的旋板,分布器的表面均勻設(shè)置有使草酸二甲酯與循環(huán)氫氣均勻分布的微孔。
進(jìn)一步,所述的氫氣循環(huán)管道和分支管道之間采用垂直連接。
進(jìn)一步,所述的分布器通過(guò)自卡死螺紋連接草酸二甲酯流通管道,草酸二甲酯流通管道通過(guò)鎖緊螺釘與氫氣循環(huán)管道固定。
在本實(shí)用新型所述的分布器直徑156mm,微孔的直徑為2-3mm。
在本實(shí)用新型所述的分布器采用的材質(zhì)為不銹鋼。
本實(shí)用新型的有益效果是:本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加氫裝置控制草酸二甲酯溫度及液體進(jìn)料,草酸二甲酯通過(guò)進(jìn)料分布器在氫氣中均勻分布對(duì)控制加氫反應(yīng),提高產(chǎn)品質(zhì)量,保證生產(chǎn)負(fù)荷具有重要意義。采用高效旋切微孔的蓬頭式分布器,結(jié)構(gòu)小巧、易于安裝維修、減少堵塞、分布均勻,設(shè)計(jì)新穎,是一種很好的創(chuàng)新方案,很有市場(chǎng)推廣前景。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型:
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中100-氫氣循環(huán)管道,110-草酸二甲酯流通管道,120-緊固螺釘,130-分布器,140-微孔,150-旋板。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示,進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
參見(jiàn)圖1,一種乙二醇加氫與草酸二甲酯的分布器,包括氫氣循環(huán)管道100,氫氣循環(huán)管道100的分支管道內(nèi)部嵌套有草酸二甲酯流通管道110,草酸二甲酯流通管道110通過(guò)圓弧彎管連接位于氫氣循環(huán)管道100內(nèi)部的分布器130,分布器130為蓬頭式結(jié)構(gòu),分布器130的內(nèi)部設(shè)置有使草酸二甲酯液體進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的旋板150,分布器130的表面均勻設(shè)置有使草酸二甲酯與循環(huán)氫氣均勻分布的微孔140。
另外,氫氣循環(huán)管道100和分支管道之間采用垂直連接。分布器130通過(guò)自卡死螺紋連接草酸二甲酯流通管道110,草酸二甲酯流通管道110通過(guò)鎖緊螺釘120與氫氣循環(huán)管道100固定。分布器130直徑156mm,微孔140的直徑為2-3mm。分布器130采用的材質(zhì)為不銹鋼。
加氫反應(yīng)是草酸二甲酯(DMO)與H2在銅基催化劑的作用下反應(yīng)生成乙二醇;
主反應(yīng):DMO+4H2=(CH2OH)2+2CH3OH;
主要副產(chǎn)物:CH2OHCOOCH3(乙醇酸甲酯,),CH3CH2OH(乙醇,),HOCH2CH(OH)CH2CH3(1,2丁二醇);
反應(yīng)溫度:190-240℃;
反應(yīng)壓力:2.5-3.0MPa;
本實(shí)用新型采用蓬頭式分布器,在分布器全部位置開(kāi)一定角度微孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),由于采用蓬頭式,該反應(yīng)器布置在加氫循環(huán)氣管路內(nèi)部,在過(guò)量氫氣吹動(dòng)下,草酸二甲酯高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)入,迅速分布于循環(huán)氫氣中,經(jīng)進(jìn)料加熱器加熱后進(jìn)入加氫反應(yīng)器,在加氫反應(yīng)器內(nèi)催化劑促進(jìn)下,草酸二甲酯與氫氣反應(yīng)生產(chǎn)乙二醇和甲醇,草酸二甲酯分布器結(jié)構(gòu)及操作控制指標(biāo)均為本實(shí)用新型內(nèi)容。該設(shè)備材質(zhì)為不銹鋼,生產(chǎn)控制方式為計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)(DCS)。
實(shí)現(xiàn)加氫反應(yīng)草酸二甲酯的高效分布,單套循環(huán)氫氣流量224000Nm3/h,草酸二甲酯流量15.6m3/h,壓力3.0MPa,保證加氫系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,減少副反應(yīng),提控產(chǎn)品質(zhì)量。
本實(shí)用新型的技術(shù)原理為:根據(jù)草酸二甲酯易結(jié)晶的特性及其在循環(huán)氫氣中分布要求,針對(duì)加氫氣流量及組分設(shè)計(jì),本發(fā)明分布器為蓬頭式結(jié)構(gòu),通過(guò)內(nèi)部旋板使液體草酸二甲酯在分布器內(nèi)部旋轉(zhuǎn),通過(guò)切向角度的分布微孔,使草酸二甲酯與循環(huán)氫氣均勻分布。具體實(shí)施:草酸二甲酯分布器直徑156毫米,采用自卡死螺紋連接在草酸二甲酯管路上,布置在循環(huán)氫氣管道內(nèi)部,周圍面板設(shè)置Φ2-3mm的開(kāi)孔48個(gè),根據(jù)氣體分布需要孔軸線與面板設(shè)計(jì)5-10度的夾角,以利于草酸二甲酯與循環(huán)氫氣形成旋切混合,設(shè)計(jì)草酸二甲酯停留時(shí)間0.1s,隨后進(jìn)入加氫進(jìn)料加熱器。草酸二甲酯達(dá)到較好的分布和防堵,整體加氫平穩(wěn)易于控制。加氫產(chǎn)物質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求,以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目標(biāo)。
本實(shí)用新型有效果為:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加氫裝置控制草酸二甲酯溫度及液體進(jìn)料,草酸二甲酯通過(guò)進(jìn)料分布器在氫氣中均勻分布對(duì)控制加氫反應(yīng),提高產(chǎn)品質(zhì)量,保證生產(chǎn)負(fù)荷具有重要意義。采用高效旋切微孔的蓬頭式分布器,結(jié)構(gòu)小巧、易于安裝維修、減少堵塞、分布均勻,設(shè)計(jì)新穎,是一種很好的創(chuàng)新方案,很有市場(chǎng)推廣前景。
本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。