一種用于乙炔加氫制乙烯填料鼓泡床的氣體除沫器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于乙炔加氫制乙烯填料鼓泡床的氣體除沫器。該氣體除沫器包括：絲網和絲網安裝件，所述絲網安裝件固定在填料鼓泡床的上部空間的中部內壁上；所述絲網的目數為15～25目，所述絲網上噴涂有催化劑；所述絲網固定在所述絲網安裝件上。本發(fā)明的氣體除沫器上設置噴涂有催化效劑的絲網，不但阻止了溶劑揮發(fā)組分的逸出，又可將反應產品中微量的乙炔完全轉化，且結構簡單，易于安裝。
【專利說明】
一種用于乙炔加氫制乙烯填料鼓泡床的氣體除沬器
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于化工設備裝備制造領域，特別涉及一種乙炔加氫制乙烯填料鼓泡床的氣體除沫器。
【背景技術】
[0002]隨著石油資源日益枯竭，發(fā)展煤化工為原料的化工過程成為替代石油化工路線的重要過程，得到廣泛關注，并取得快速發(fā)展。
[0003]在煤化工技術中，以煤為原料通過電石工藝制取乙炔，已廣泛應用，以乙炔為原料，在選擇性加氫催化劑作用下，通過加氫制備乙烯產品，可進一步拓展煤化工路線。且近些年來乙炔主要的下游產品聚氯乙烯(PVC)已經供大于求，PVC產業(yè)利潤不高，急需拓展乙炔下游產品產業(yè)鏈。
[0004]乙烯是石油化工中最重要的基礎原料，被稱為“石化工業(yè)之母”。廣泛用于塑料、潤滑油、聚合物以及一些中間體，目前主要由石油或低碳烷烴通過裂解制取。乙烯下游產品如乙二醇，丁二醇、丙烯酸、聚乙烯醇等也有很好的經濟價值。因此，開發(fā)乙炔加氫制乙烯的新工藝技術可以為乙烯工業(yè)提供一種新原料來源，并降低乙烯對石油資源的依賴程度及乙烯生產成本，具有廣闊的應用前景。
[0005]乙炔選擇加氫制乙烯工藝核心設備是填料鼓泡床加氫反應器，因為乙炔加氫是反應放熱量很大的催化反應過程，反應生成氣體溫度較高，在離開填料鼓泡床時會夾帶液體霧沫，而且該填料鼓泡床中乙炔的轉化率最高只能達到96%，在反應產物中會有大量乙烯、少量乙烷與微量乙炔，該三種氣態(tài)物質中乙炔與乙烷、乙烯很難分離，會影響目的產物的純度，影響了產品應用范圍。工業(yè)上一般采取前加氫工藝，重新設置一臺乙炔選擇性加氫固定床裝置消除微量的乙炔，滿足工業(yè)上聚合級乙烯原料要求。
[0006]在填料鼓泡床加氫反應器中，氣體除沫器是反應氣體加氫反應后離開填料鼓泡床的最后一道屏障。現有技術中，有一種絲網除沫器，主要由絲網隔柵、絲網經模壓后組合成的波形絲網塊組成，除沫器主要應用絲網除沫，功能單一，僅具有除沫功能，且結構復雜。

【發(fā)明內容】

[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種用于乙炔加氫制乙烯填料鼓泡床的氣體除沫器，該氣體除沫器設置類似于固定床作用的含具有催化效能的絲網，不但阻止了溶劑揮發(fā)組分的逸出，又可將反應產品中微量的乙炔完全轉化，且結構簡單，易于安裝。
[0008]—種用于乙炔加氫制乙烯填料鼓泡床的氣體除沫器，包括:絲網和絲網安裝件，
[0009]所述絲網安裝件固定在填料鼓泡床的上部空間的中部內壁上;所述絲網的目數為15?25目，所述絲網上噴涂有催化劑;所述絲網固定在所述絲網安裝件上。
[0010]所述的氣體除沫器安裝位置位于填料鼓泡床的上部空間的中部，這是根據填料鼓泡床的反應機理而定。因為在填料鼓泡床中，液相從封頭下部移出循環(huán)使用，產品氣體從頂部排出，夾帶的液滴分布不多而比較均勻，體除沫器安裝位置位于填料鼓泡床的上部空間的中部，可以有效地捕獲液滴及分離。
[0011 ]經實驗確定，在絲網目數為15?25目的條件下，上升的霧沫接觸到絲網時，極易形成水膜層，氣化的溶劑會冷凝成液滴。
[0012]具體地，所述絲網安裝件包括支撐塊和緊固件，所述支撐塊固定在填料鼓泡床的上部空間的中部內壁上，所述絲網通過所述緊固件固定在所述支撐塊上。
[0013]在本發(fā)明中，所述催化劑為鈀觸媒的催化劑，有效成分為金屬鈀、金屬鎳、金屬鈷、金屬鉬、金屬鎢或金屬錳。
[0014]所述催化劑的有效成分在所述催化劑中的重量百分比為0.0lwt %?0.08wt %。
[0015]作為優(yōu)選實施方式，所述催化劑的載體可為α-Α1203、γ-Α1203、??02或Si02。
[0016]具體的，所述催化劑通過浸漬法制備，經研磨催化劑的顆粒大小為50?lOOnm，通過噴槍加熱到200-280°C，優(yōu)選為280°C，后噴涂到絲網表面。
[0017]經過實驗可知，當所述催化劑的厚度為0.5μηι-20μηι時，恰好能催化未反應的剩余氣體。
[0018]本發(fā)明中，所述絲網的材質為高強度的聚四氟乙烯(PTFE)、耐磨尼龍66(POLIBLEND)或聚丙烯(ΡΡ)，使絲網耐腐蝕高溫，延長使用壽命，節(jié)約成本。
[0019]為了加工制造，以及生產維修的便利，本發(fā)明的絲網可以分體設計，所述絲網包括一個或多個絲網模塊。
[0020]本發(fā)明中，所述支撐塊焊接或通過螺栓固定在所述填料鼓泡床的上部空間的中部內壁上。
[0021]本發(fā)明提供的用于填料鼓泡床的氣體除沫器結構簡單，易于安裝、操作、維修及清洗;絲網上噴涂納米級的鈀觸媒催化劑，可將產品氣體中微量乙炔在催化劑的作用下，與氣體中的氫氣發(fā)生選擇性加氫反應，將微量乙炔完全轉化為乙烯;解決了目的產物中微量乙炔很難分離的難題，避免由于目的產物的純度而影響了乙烯產品應用范圍的問題。
【附圖說明】
[0022]圖1是填料鼓泡床的氣體除沫器安裝示意圖；
[0023]圖2是填料鼓泡床的氣體除沫器安裝示意圖。
[0024]圖中:支撐塊I，緊固件2，絲網3，產品氣出口4，填料鼓泡床內壁5，填料鼓泡床溶劑液面6。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本發(fā)明的方案及其各個方面的優(yōu)點。然而，以下描述的【具體實施方式】和實施例僅是說明的目的，而不是對本發(fā)明的限制。
[0026]本發(fā)明提供的一種用于乙炔加氫制乙烯填料鼓泡床的氣體除沫器，如圖1所示，包括:絲網3和絲網安裝件。
[0027]氣體除沫器安裝位置位于填料鼓泡床的上部空間的中部，絲網安裝件固定在填料鼓泡床的上部空間的中部內壁5上，絲網3固定在絲網安裝件上。這是根據填料鼓泡床的反應機理而定。因為在填料鼓泡床中，液相從封頭下部移出循環(huán)使用，產品氣體從頂部排出，夾帶的液滴分布不多而比較均勻，絲網模塊安裝位置位于填料鼓泡床的上部空間的中部，可以有效地捕獲液滴及分離。
[0028]絲網3的目數為15?25目，絲網3上噴涂有催化劑，催化劑為鈀觸媒的催化劑顆粒。經實驗確定，在絲網目數為15?25目的條件下，上升的霧沫接觸到絲網時，極易形成水膜層，氣化的溶劑會冷凝成液滴。當帶有霧沫的氣體從填料鼓泡床溶劑液面6以一定的速度上升通過絲網3時，由于霧沫上升的慣性作用，霧沫與絲網3相碰撞而被附著在絲網3的表面上。絲網3表面上霧沫的擴散、霧沫的重力沉降，使霧沫形成較大的液滴沿著絲網3流至兩根絲的交接點。乙炔、乙烯、氫氣等混合物穿過催化劑絲網3時，其中的微量乙炔在絲網3外側的涂覆的鈀觸媒作用下，與氣體中的氫氣發(fā)生選擇性加氫反應，微量乙炔完全轉化為乙烯，追隨氣體從產品氣出口 4逸出。
[0029]絲網3本身具有可潤濕性，在液體的表面張力及絲網的毛細血管的作用下，使得液滴越來越大，直到聚集的液滴大到其自身產生的重力超過氣體的上升力與液體表面張力的合力時，液滴就從絲網上分離下落，又回到溶劑體系中，而經過過濾的氣體從產品氣出口4排出。
[0030]絲網安裝件包括支撐塊I和緊固件2，支撐塊I固定在填料鼓泡床的上部空間的中部內壁5上，所述絲網3通過緊固件2固定在支撐塊I上。支撐塊I焊接或通過螺栓固定在填料鼓泡的內壁5上。
[0031 ] 絲網3采用材質為高強度的聚四氟乙烯(PTFE)、耐磨尼龍66(P0LIBLEND)或聚丙烯(PP)，使絲網耐腐蝕高溫，延長使用時間，節(jié)約成本。絲網3可包括一個或多個絲網模塊，將絲網3分為多個模塊，使得安裝、維修更方便，易于加工制造。
[0032]催化劑的有效成分為金屬鈀、金屬鎳、金屬鈷、金屬鉬、金屬鎢或金屬錳等。催化劑的有效成分在所述催化劑中的重量百分比為0.0lwt %?0.08wt%。催化劑的載體為α-Α1203、丫^1203、1^02或3102等。催化劑的顆粒大小為50-10011111。催化劑的層厚為0.54111-2(^mD
[0033]催化劑通過浸漬法制備，經研磨催化劑的顆粒大小為50?lOOnm，通過噴槍加熱到200-280°C后噴涂到絲網3表面。當加熱到280°C時，催化劑的附著效果更好。
[0034]本發(fā)明中，填料鼓泡床具有高效傳質、傳熱的特點，由于有填料將催化劑液層均勻分布，反應氣體從塔底分布器的小孔鼓泡而入，經氣、液分布板進入填料鼓泡床層與液相和固相充分接觸，反應后的產品氣上升反應器上部后，液相從封頭下部移出循環(huán)使用，產品氣體從頂部排出。在本發(fā)明絲網的網目數條件下，霧沫沾到絲網上時，極易形成水膜層，而水膜層在此大小的面積下時，張力極易受破壞，致使其迅速化為水滴，霧沫被消除，除沫器的效果最佳。
[0035]實施例
[0036]本實施例的氣體除沫器結構如圖1和圖2所示，
[0037]絲網3的目數為20目，采用材質為高強度聚四氟乙烯，絲網模塊數量為3塊；
[0038]絲網的表面噴涂厚度為0.5μπι?20μπι的催化劑；
[0039]催化劑有效成分為金屬鈀顆粒；
[0040 ] 催化劑分的顆粒大小為50?I OOnm;
[0041 ] 催化劑有效成分在催化劑層中的重量百分比為0.01wt%?0.08wt% ；
[0042]催化劑有效成分的載體為Q-Al2O3。
[0043]支撐塊I焊接在填料鼓泡上部空間的中部內壁5上，3塊絲網模塊分別通過緊固件2固定在支撐塊I上，緊固件2為Φ 12的不銹鋼雙頭螺栓。
[0044]本發(fā)明提供的填料鼓泡床氣體除沫器結構簡單，易于安裝、操作、維修及清洗。絲網上噴涂納米級的鈀觸媒催化劑，不但阻止了溶劑揮發(fā)組分的逸出，還可將產品氣體中微量乙炔在催化劑的作用下，與氣體中的氫氣發(fā)生選擇性加氫反應，將微量乙炔完全轉化為乙烯，大大提高催化反應的轉化率。
[0045]需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個實施例僅用以說明本發(fā)明而非限制本發(fā)明的范圍，本領域的普通技術人員應當理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下對本發(fā)明進行的修改或者等同替換，均應涵蓋在本發(fā)明的范圍之內。此外，除上下文另有所指夕卜，以單數形式出現的詞包括復數形式，反之亦然。另外，除非特別說明，那么任何實施例的全部或一部分可結合任何其它實施例的全部或一部分來使用。
【主權項】
1.一種用于乙炔加氫制乙烯填料鼓泡床的氣體除沫器，包括:絲網和絲網安裝件，其特征在于， 所述絲網安裝件固定在填料鼓泡床的上部空間的中部內壁上； 所述絲網的目數為15?25目，所述絲網上噴涂有催化劑； 所述絲網固定在所述絲網安裝件上。2.根據權利要求1所述的氣體除沫器，其特征在于，所述絲網安裝件包括支撐塊和緊固件，所述支撐塊固定在填料鼓泡床的上部空間的中部內壁上，所述絲網通過所述緊固件固定在所述支撐塊上。3.根據權利要求1所述的氣體除沫器，其特征在于，所述催化劑的有效成分為金屬鈀、金屬鎳、金屬鈷、金屬鉬、金屬鎢或金屬錳。4.根據權利要求3所述的氣體除沫器，其特征在于，所述催化劑的有效成分在所述催化劑中的重量百分比為0.01wt%?0.08wt%。5.根據權利要求1所述的氣體除沫器，其特征在于，所述催化劑的載體為α-Α1203、γ-Al2O3J12 或 Si02。6.根據權利要求1所述的氣體除沫器，其特征在于，所述催化劑的顆粒大小為50-1OOnm07.根據權利要求1所述的氣體除沫器，其特征在于，所述催化劑的厚度0.5μπι-20μπι。8.根據權利要求1所述的氣體除沫器，其特征在于，所述絲網的材質為聚四氟乙烯(PTFE)、耐磨尼龍66(P0LIBLEND)或聚丙烯(PP)。9.根據權利要求1所述的氣體除沫器，其特征在于，所述絲網包括一個或多個絲網模塊。10.根據權利要求2所述的氣體除沫器，其特征在于，所述支撐塊焊接或通過螺栓固定在所述填料鼓泡床內壁上。
【文檔編號】B01J8/02GK105833803SQ201610366015
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】車中山, 史雪君, 吳黎陽, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團股份有限公司