一種氣液兩相射流反應器以及氣液兩相射流反應系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氣液兩相射流反應器，包括反應器筒體，在反應器筒體頂部設(shè)有液體噴射裝置，液體噴射裝置包括進液口和伸入反應器筒體內(nèi)的縮徑式噴嘴；在反應器筒體上部設(shè)有排氣口；在反應器筒體的內(nèi)壁設(shè)有多個擋板；在反應器筒體下部設(shè)有進氣口和循環(huán)液進口，進氣口與位于縮徑式噴嘴下方的氣體分布器連通；在反應器筒體的底部設(shè)有排液口。本發(fā)明還公開了一種氣液兩相射流反應系統(tǒng)，包括前述氣液兩相射流反應器、蒸發(fā)器、閃蒸罐。本發(fā)明氣液兩相射流反應器系統(tǒng)，利用高速液體射流的剪切作用來破碎氣泡，實現(xiàn)氣液兩相的高效分散混合，具有流程簡潔、反應器結(jié)構(gòu)簡單、氣液混合效果好等優(yōu)點，適用于甲醇羰基化生成醋酸或醋酸甲酯羰基化生產(chǎn)醋酐工藝。
【專利說明】
一種氣液兩相射流反應器以及氣液兩相射流反應系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種氣液兩相射流反應器以及包括該氣液兩相射流反應器的氣液兩 相射流反應系統(tǒng)，該氣液兩相射流反應器及其系統(tǒng)適用于羰基化生產(chǎn)醋酸、醋酐工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 醋酐是一種重要的有機化工原料，主要用于生產(chǎn)醋酸纖維、感光膠片、紡織用醋酸 纖維、塑料，也廣泛用于醫(yī)藥、食品、農(nóng)藥、染料等行業(yè)。其中，生產(chǎn)醋酐主要有乙醛氧化法、 醋酸裂解法、羰基合成法等。乙醛氧化法雖流程簡單，工藝成熟，可以實現(xiàn)醋酸和醋酐的聯(lián) 產(chǎn)，但腐蝕嚴重且操作條件要求比較高，消耗高、成本高，目前己被淘汰。醋酸裂解法技術(shù)成 熟，生產(chǎn)安全性高，但生產(chǎn)工藝流程復雜，副反應多，能耗高，投資大，在國外早期建設(shè)的裝 置應用此法。醋酸甲酯羰基化制醋酐工藝擺脫了對石油原料的依賴，是C1化學大型工業(yè)化 技術(shù)開發(fā)的重大突破，代表了當今醋酐生產(chǎn)的先進技術(shù)潮流，具有流程短、產(chǎn)品質(zhì)量佳、消 耗指標低、"三廢"排放少等優(yōu)點。
[0003] 現(xiàn)有羰基化合成醋酐反應器通常采用機械攪拌的方式以實現(xiàn)氣液兩相的充分混 合。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，反應器攪拌混合的性能直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本以及能耗等 問題，但由于攪拌混合過程中存在著氣相分散、液相混合和固相懸浮，反應物系對動設(shè)備腐 蝕嚴重等多種問題。因此，開發(fā)出一種新型非攪拌式氣液兩相反應器是目前醋酐生產(chǎn)中迫 切的要求。
[0004] 專利CN 201272754Y公開了一種包括反應器、絲網(wǎng)除沫器、加熱盤管和閃蒸擋板的 醋酸甲酯與一氧化碳液相羰基生成醋酐反應過程的反應器。反應器筒體上部為絲網(wǎng)除沫 器，型式為圓柱型或Λ字型;原料進料管與閃蒸擋板連接，緩沖并改善了氣液兩相進入反應 器內(nèi)的混合，反應器下部的防渦流擋板結(jié)構(gòu)為十字型或井字型結(jié)構(gòu)。該反應器具有結(jié)構(gòu)緊 湊、氣液混合均勻、換熱效率高、液相催化劑回收率較高等特點。
[0005] 專利CN1562939A由全混流反應段釜式反應器和塔式反應器組成反應器。通過調(diào)節(jié) 反應器塔式段溫度，控制塔式段反應液進口板上的溫度來調(diào)整反應器塔式段出口反應液的 溫度，羰基化反應器與閃蒸分離器相連，同時通過催化劑栗分別與催化劑冷卻器、羰基化反 應器相連。此發(fā)明克服了單純平推流反應器的缺點，使得放空尾氣中C0濃度降低，提高了C0 的轉(zhuǎn)化率。
[0006] 專利CN 102008912Α公開了一種氣液混合器，該氣液混合器包括:一進氣管，其末 端設(shè)有一多孔管分布器;該多孔管分布器含開有多個孔的圓管;開有多個孔的多個輪輻管， 其連接進氣管與圓管。該氣液混合器能夠使氣液充分混合，從而達到降低能耗、提高混合效 率的目的。
[0007] 盡管上述專利一定程度上強化了氣液兩相的混合效果，但仍存在反應器結(jié)構(gòu)復 雜，采用傳統(tǒng)精餾或攪拌未實現(xiàn)最佳氣液混合效果等不足之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種帶有液體噴嘴以及氣體發(fā) 生鼓泡部件的氣液兩相射流反應器以及氣液兩相射流反應系統(tǒng)。
[0009] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0010] -種氣液兩相射流反應器，包括反應器筒體1，所述的反應器筒體1由上、下半圓形 封頭和中部圓柱筒體組成;在所述的反應器筒體1頂部設(shè)有液體噴射裝置3,所述的液體噴 射裝置3包括進液口和伸入反應器筒體1內(nèi)的縮徑式噴嘴;在反應器筒體1上部設(shè)有排氣口 2;在所述的反應器筒體1的內(nèi)壁設(shè)有多個擋板8,擋板8與反應器筒體1內(nèi)壁間留有一定距 離;在所述的反應器筒體1的下部設(shè)有進氣口 5和循環(huán)液進口 6，所述的進氣口 5與位于縮徑 式噴嘴下方的氣體分布器4連通;在所述的反應器筒體1的底部設(shè)有排液口 7。
[0011] 所述的圓柱筒體的高徑比為(2-5): 1。
[0012] 所述的排氣口 2的個數(shù)為至少1個，優(yōu)選為1個;所述的循環(huán)液進口 6的個數(shù)為至少1 個，優(yōu)選為1個。
[0013] 所述的縮徑式噴嘴入口流通截面直徑與圓柱筒體直徑之比為0.05-0.2:1，優(yōu)選為 0.08-0.15:1;所述的縮徑式噴嘴包括兩段截面不同的圓柱以及連接兩段圓柱的圓臺形連 接段;所述的縮徑式噴嘴的縮徑前后比為1:(0.4-0.75)，優(yōu)選為1:(0.55-0.65);縮徑前后 比為縮徑式噴嘴的入口流通截面與出口流通截面的直徑之比，入口、出口流通截面均為圓 形。
[0014] 所述的縮徑式噴嘴的長度與所述的圓柱筒體高度的比為1:(2-4.5)，優(yōu)選為1: (2.5-4);所述的縮徑式噴嘴縮徑后長度與縮徑前長度之比為1: (6.1-11.2)，優(yōu)選為1: (7.5-9.5)〇
[0015] 所述的氣體分布器4為圓盤式氣體分布器;在所述的氣體分布器4以圓盤圓心為中 心均勾開孔，開孔圈數(shù)為3-6圈，開孔率為0.4%_2.8%。
[0016] 在本發(fā)明范圍內(nèi)，維持縮徑前后比不變，縮小入口流通截面直徑可以提高液體射 流強度，增大氣體分布器的開孔率可以增大氣體分散性，進而可以提高反應器內(nèi)氣液兩相 的分散混合效果。
[0017] 所述的氣體分布器4的直徑與圓柱筒體的直徑之比為(0.2-0.7): 1，優(yōu)選為(0.25-0.5)：1〇
[0018] 所述的擋板8的個數(shù)為4-6個。擋板8沿反應器筒體1的內(nèi)壁均勻分布。
[0019] 所述的擋板8長度與圓柱筒體高度之比為(0.7-1.0):1;所述的擋板8寬度與圓柱 筒體直徑之比為(0.1-0.2): 1;所述的擋板3離壁距離（即擋板8近反應器筒體1內(nèi)壁側(cè)與反 應器筒體1內(nèi)壁間的距離)與圓柱筒體直徑之比為(0.05-0.1):1，起到返混作用。
[0020] -種氣液兩相射流反應系統(tǒng)，包括前述氣液兩相射流反應器、蒸發(fā)器11、閃蒸罐 13;所述的氣液兩相射流反應器的液體噴射裝置3與液相原料輸入管路14連接將原料輸入 氣液兩相射流反應器，所述的氣液兩相射流反應器的進氣口 5與氣相原料輸入管路16連接 將C0氣體送入氣液兩相射流反應器，并通過氣體分布器4向上流動;所述的氣液兩相射流反 應器排液口 7與蒸發(fā)器11的入口連接，蒸發(fā)器11頂部設(shè)有產(chǎn)物輸出管路17,蒸發(fā)器11底部的 循環(huán)液出口經(jīng)液體循環(huán)管路15與氣液兩相射流反應器的循環(huán)液進口 6連接，在液體循環(huán)管 路15上設(shè)有第一換熱器101;氣液兩相射流反應器上部的排氣口 2經(jīng)第二換熱器102與閃蒸 罐13的入口連接，閃蒸罐13頂部出氣口與排氣管路18連接，閃蒸罐13底部出液口與液相原 料輸入管路14連通。
[0021] 優(yōu)選的，在氣相原料輸入管路16上設(shè)有壓縮機12。
[0022] 優(yōu)選的，在所述的蒸發(fā)器11的循環(huán)液出口設(shè)有第一外循環(huán)栗91;在所述的閃蒸罐 13出液口設(shè)有第二外循環(huán)栗92。
[0023] 優(yōu)選的，在所述的排氣管路18設(shè)有氣體循環(huán)管路19與氣相原料輸入管路16連通將 部分未反應C0等氣體輸送回氣液兩相射流反應器。
[0024] 采用本發(fā)明所述的氣液兩相射流反應系統(tǒng)羰基化生產(chǎn)醋酸或醋酐，反應開始階 段，液相原料通過進液口進入氣液兩相射流反應器中，待達到反應所要求的液位后通過進 氣口 5開始連續(xù)通入C0氣體，并通過氣體分布器4向上流動。反應開始后，反應液從排液口 7 流出，隨后經(jīng)蒸發(fā)器11閃蒸，產(chǎn)物自蒸發(fā)器11頂部產(chǎn)物輸出管路17排出，液體自蒸發(fā)器11底 部的循環(huán)液出口經(jīng)液體循環(huán)管路15返回氣液兩相射流反應器再次參與反應;反應器頂部氣 體經(jīng)排氣口2排出，經(jīng)閃蒸罐13減壓閃蒸后，液體經(jīng)循環(huán)與液相原料流股合并，由氣液兩相 射流反應器頂部的液體噴射裝置3高速噴射入反應器中，利用液體射流的剪切作用來破碎 氣泡，實現(xiàn)反應器內(nèi)氣液兩相的高效分散混合;部分未反應的C0氣體經(jīng)由氣體循環(huán)管路19 與氣相原料流股合并進入反應器，部分氣體經(jīng)由排氣管路18輸送至火炬。
[0025]本發(fā)明的有益效果：
[0026] 本發(fā)明提出的氣液兩相射流反應器結(jié)構(gòu)簡單，構(gòu)成的氣液兩相射流反應器系統(tǒng)具 有流程簡潔，氣液混合效果好等特點，解決了現(xiàn)有鼓泡攪拌式反應器中存在攪拌軸與設(shè)備 殼體連接處機械密封易泄露、設(shè)備腐蝕嚴重、攪拌漿造價高、氣液混合效果不理想等問題， 特別適用于甲醇羰基化生成醋酸、醋酸甲酯羰基化生產(chǎn)醋酐工藝，一方面降低設(shè)備的機械 維護費用，另一方面在液體循環(huán)量較大時，有效地避免了攪拌反應釜中攪拌槳的振動、易泄 露的問題。
[0027] 生產(chǎn)過程中：原料液體經(jīng)過噴嘴高速噴射進入反應器內(nèi)，利用高速液體射流的剪 切作用來破碎氣泡，實現(xiàn)反應器內(nèi)氣液兩相的高效分散混合;與鼓泡攪拌式反應器相比，在 同等條件下，采用本發(fā)明氣液兩相射流反應器，羰基化反應單程轉(zhuǎn)化率至少可提高9%左 右。
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發(fā)明氣液兩相射流反應系統(tǒng)的示意圖。
[0029]圖2是縮徑式噴嘴的示意圖。
[0030]圖3是實施例1的氣體分布器的俯視圖
[0031 ]圖中：1-反應器筒體、2-排氣口、3-液體噴射裝置、4-氣體分布器、5-進氣口、6-循 環(huán)液進口、7-排液口、8-擋板、91-第一外循環(huán)栗、92-第二外循環(huán)栗、101-第一換熱器、102-第二換熱器、11-蒸發(fā)器、12-壓縮機、13-閃蒸罐、14-液相原料輸入管路、15-液體循環(huán)管路、 16-氣相原料輸入管路、17-產(chǎn)物輸出管路、18-排氣管路、19-氣體循環(huán)管路。
【具體實施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖來對本發(fā)明進行詳細地描述。然而應當理解，附圖僅是為了更好地 理解本發(fā)明，不應當被理解成對本發(fā)明的限制。
[0033] 如圖1-圖3所示，一種氣液兩相射流反應系統(tǒng)，包括氣液兩相射流反應器、蒸發(fā)器 11、閃蒸罐13。
[0034] 所述的氣液兩相射流反應器，包括反應器筒體1，所述的反應器筒體1由上、下半圓 形封頭和中部圓柱筒體組成;在所述的反應器筒體1頂部設(shè)有液體噴射裝置3,所述的液體 噴射裝置3包括進液口和縮徑式噴嘴，縮徑式噴嘴垂直伸入反應器筒體1內(nèi)使液體噴射角度 與水平方向垂直;在反應器筒體1上部設(shè)有排氣口 2;在所述的反應器筒體1的內(nèi)壁設(shè)有多個 擋板8,擋板8與反應器筒體1內(nèi)壁間留有一定距離;在所述的反應器筒體1的下部設(shè)有進氣 口5和循環(huán)液進口6,所述的進氣口 5與位于縮徑式噴嘴下方的圓盤式氣體分布器4連通，在 所述的氣體分布器4以圓盤圓心為中心均勻開孔，開孔圈數(shù)為3-6圈；在所述的反應器筒體1 的底部設(shè)有排液口 7。
[0035] 所述的氣液兩相射流反應器的液體噴射裝置3與液相原料輸入管路14連接，經(jīng)過 縮徑式噴嘴將原料高速噴射反應器內(nèi)，所述的氣液兩相射流反應器的進氣口5與氣相原料 輸入管路16連接，通過壓縮機12壓縮將C0氣體送入氣液兩相射流反應器，并通過氣體分布 器4向上流動，在高速液體射流的剪切作用下氣泡破碎;所述的氣液兩相射流反應器排液口 7與蒸發(fā)器11的入口連接，蒸發(fā)器11頂部設(shè)有產(chǎn)物輸出管路17,蒸發(fā)器11底部的循環(huán)液出口 經(jīng)液體循環(huán)管路15與氣液兩相射流反應器的循環(huán)液進口 6連接，在液體循環(huán)管路15上依次 設(shè)有第一外循環(huán)栗91、第一換熱器101;氣液兩相射流反應器上部的排氣口 2經(jīng)第二換熱器 1 〇2與閃蒸罐13的入口連接，閃蒸罐13頂部出氣口與排氣管路18連接，在所述的排氣管路18 設(shè)有氣體循環(huán)管路19與氣相原料輸入管路16連通將部分未反應C0氣體輸送回氣液兩相射 流反應器；閃蒸罐13底部出液口與液相原料輸入管路14連通，在所述的閃蒸罐13出液口設(shè) 有第二外循環(huán)栗92。
[0036] 實施例1
[0037] 所述的氣液兩相射流反應器的高徑比為4:1;縮徑式噴嘴的長度與圓柱筒體高度 比為1:2.5,縮徑式噴嘴縮徑后長度與縮徑前長度之比為1:8;入口、出口流通截面均為圓 形，入口流通截面直徑與圓柱筒體直徑比為〇. 1:1，入口流通截面與出口流通截面間的直徑 之比為1:0.6;所述氣體分布器4的直徑與圓柱筒體的直徑之比為0.29:1，開孔圈數(shù)為4層， 每圈開孔數(shù)之比為1:6:8:10,孔徑與氣體分布器的直徑之比為1:40。擋板個數(shù)為4個，長度 與圓柱筒體高度之比為1:1，寬度與圓柱筒體直徑之比為0.15:1，離壁距離與反應器筒體1 直徑之比為0.075:1。
[0038] 采用本實施例氣液兩相射流反應系統(tǒng)羰基化生產(chǎn)醋酐(C4H603)時，反應開始階段， 液相原料通過進液口進入氣液兩相射流反應器中，待達到反應所要求的液位后通過進氣口 5開始連續(xù)通入C0氣體，并通過氣體分布器4向上流動。反應開始后，反應液從排液口 7流出， 隨后經(jīng)蒸發(fā)器11閃蒸，產(chǎn)物自蒸發(fā)器11頂部產(chǎn)物輸出管路17排出，液體自蒸發(fā)器11底部的 循環(huán)液出口經(jīng)液體循環(huán)管路15返回氣液兩相射流反應器再次參與反應;反應器頂部氣體經(jīng) 排氣口2排出，經(jīng)閃蒸罐13減壓閃蒸后，液體經(jīng)循環(huán)與液相原料流股合并，由氣液兩相射流 反應器頂部的液體噴射裝置3高速噴射入反應器中，利用液體射流的剪切作用來破碎氣泡， 實現(xiàn)反應器內(nèi)氣液兩相的高效分散混合;部分未反應的C0氣體經(jīng)由氣體循環(huán)管路19與氣相 原料流股合并進入反應器，部分氣體經(jīng)由排氣管路18輸送至火炬。反應穩(wěn)定后，是一個連續(xù) 進料、連續(xù)出料的過程，各管路的流股見表1。
[0039] 上述反應在第VI過渡金屬為活性中心螯合物催化劑體系下進行，羰基化反應單程 轉(zhuǎn)化率為48 %。
[0040] 常規(guī)羰基化反應器采用鼓泡攪拌式反應器，攪拌槳采用多層軸流、徑流的組合攪 拌槳，采用鼓泡攪拌式反應器羰基化生產(chǎn)醋酐時，氣液相混合狀態(tài)受攪拌轉(zhuǎn)速、表觀氣速和 液相外循環(huán)流量等因素控制，在實際工業(yè)應用中存在攪拌軸與設(shè)備殼體連接處機械密封易 泄露的問題，且攪拌器造價高，運行維護成本高。在與實施例1同樣反應條件下，鼓泡攪拌式 反應器羰基化反應單程轉(zhuǎn)化率最高只能達到44 %左右。
[0041 ]表1實施例1氣液兩相射流反應系統(tǒng)羰基化生產(chǎn)醋酐時各管路流股
[0043] 實施例2
[0044] 所述的氣液兩相射流反應器的高徑比為4:1，縮徑式噴嘴的長度與圓柱筒體高度 比為1:2.5,縮徑式噴嘴縮徑后長度與縮徑前長度之比為1:8;入口、出口流通截面均為圓 形，入口流通截面直徑與圓柱筒體直徑比為0.08:1，入口流通截面與出口流通截面間的直 徑之比為1:0.6;所述的氣體分布器4直徑與所述圓柱筒體直徑之比為0.29:1，開孔圈數(shù)為4 層，每圈開孔數(shù)之比為1:8:8:10,孔徑與原盤直徑之比為1:35。擋板個數(shù)為5個，長度與圓柱 筒體高度之比為1:1，寬度與圓柱筒體直徑之比為〇. 15:1，離壁距離與圓柱筒體直徑之比為 0.075：1〇
[0045] 采用本實施例氣液兩相射流反應系統(tǒng)羰基化生產(chǎn)醋酐時，反應開始階段，液相原 料通過進液口進入氣液兩相射流反應器中，待達到反應所要求的液位后通過進氣口 5開始 連續(xù)通入C0氣體，并通過氣體分布器4向上流動。反應開始后，反應液從排液口 7流出，隨后 經(jīng)蒸發(fā)器11閃蒸，產(chǎn)物自蒸發(fā)器11頂部產(chǎn)物輸出管路17排出，液體自蒸發(fā)器11底部的循環(huán) 液出口經(jīng)液體循環(huán)管路15返回氣液兩相射流反應器再次參與反應;反應器頂部氣體經(jīng)排氣 口2排出，經(jīng)閃蒸罐13減壓閃蒸后，液體經(jīng)循環(huán)與液相原料流股合并，由氣液兩相射流反應 器頂部的液體噴射裝置3高速噴射入反應器中，利用液體射流的剪切作用來破碎氣泡，實現(xiàn) 反應器內(nèi)氣液兩相的高效分散混合;部分未反應的C0氣體經(jīng)由氣體循環(huán)管路19與氣相原料 流股合并進入反應器，部分氣體經(jīng)由排氣管路18輸送至火炬。反應穩(wěn)定后，是一個連續(xù)進 料、連續(xù)出料的過程，各管路的流股見表2。
[0046] 上述反應在第珊過渡金屬為活性中心螯合物催化劑體系下進行，羰基化反應單程 轉(zhuǎn)化率為50%，與實施例1相比，提高4.2%。
[0047]表2實施例2氣液兩相射流反應系統(tǒng)羰基化生產(chǎn)醋酐時各管路流股
[0049] 實施例3
[0050] 所述的氣液兩相射流反應器的高徑比為4:1;縮徑式噴嘴的長度與圓柱筒體高度 比為1:2.5,縮徑式噴嘴縮徑后長度與縮徑前長度之比為1:8;入口、出口流通截面均為圓 形，入口流通截面直徑與圓柱筒體直徑比為〇. 08:1，入口流通截面與出口流通截面間的直 徑之比為1:0.55;所述的氣體分布器4直徑與所述反應器筒體直徑之比為0.29:1，開孔圈數(shù) 為4層，每圈開孔數(shù)之比為1:8:10:10,孔徑與原盤直徑之比為1:35。擋板個數(shù)為4個，長度與 圓柱筒體高度之比為1:1，寬度與反應器筒體1直徑之比為〇. 15:1，離壁距離與反應器筒體1 直徑之比為0.075:1。
[0051] 采用本實施例氣液兩相射流反應系統(tǒng)羰基化生產(chǎn)醋酐時，反應開始階段，液相原 料通過進液口進入氣液兩相射流反應器中，待達到反應所要求的液位后通過進氣口 5開始 連續(xù)通入C0氣體，并通過氣體分布器4向上流動。反應開始后，反應液從排液口 7流出，隨后 經(jīng)蒸發(fā)器11閃蒸，產(chǎn)物自蒸發(fā)器11頂部產(chǎn)物輸出管路17排出，液體自蒸發(fā)器11底部的循環(huán) 液出口經(jīng)液體循環(huán)管路15返回氣液兩相射流反應器再次參與反應;反應器頂部氣體經(jīng)排氣 口2排出，經(jīng)閃蒸罐13減壓閃蒸后，液體經(jīng)循環(huán)與液相原料流股合并，由氣液兩相射流反應 器頂部的液體噴射裝置3高速噴射入反應器中，利用液體射流的剪切作用來破碎氣泡，實現(xiàn) 反應器內(nèi)氣液兩相的高效分散混合;部分未反應的C0氣體經(jīng)由氣體循環(huán)管路19與氣相原料 流股合并進入反應器，部分氣體經(jīng)由排氣管路18輸送至火炬。反應穩(wěn)定后，是一個連續(xù)進 料、連續(xù)出料的過程，各管路的流股見表3。
[0052]上述反應器在第珊過渡金屬為活性中心螯合物催化劑體系下進行，羰基化反應單 程轉(zhuǎn)化率為52%，與實施例1相比，提高8.3%。
[0053]表3實施例3氣液兩相射流反應系統(tǒng)羰基化生產(chǎn)醋酐時各管路流股
[0055]上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu) 思和范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對本發(fā) 明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進，均應落入本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技 術(shù)內(nèi)容已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【主權(quán)項】
1. 一種氣液兩相射流反應器，其特征在于包括反應器筒體（1)，所述的反應器筒體（1) 由上、下半圓形封頭和中部圓柱筒體組成;在所述的反應器筒體(1)頂部設(shè)有液體噴射裝置 (3) ，所述的液體噴射裝置(3)包括進液口和伸入反應器筒體(1)內(nèi)的縮徑式噴嘴;在反應器 筒體(1)上部設(shè)有排氣口（2);在所述的反應器筒體(1)的內(nèi)壁設(shè)有多個擋板(8)，擋板(8)與 反應器筒體（1)內(nèi)壁間留有一定距離;在所述的反應器筒體（1)的下部設(shè)有進氣口（5)和循 環(huán)液進口（6)，所述的進氣口（5)與位于縮徑式噴嘴下方的氣體分布器(4)連通;在所述的反 應器筒體(1)的底部設(shè)有排液口（ 7)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液兩相射流反應器，其特征在于所述的圓柱筒體的高徑比 為(2_5):1〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液兩相射流反應器，其特征在于所述的縮徑式噴嘴入口流 通截面直徑與圓柱筒體直徑之比為0.05-0.2:1，優(yōu)選為0.08-0.15:1;所述的縮徑式噴嘴的 縮徑前后比為1:(〇· 4-0.75)，優(yōu)選為1:(0.55-0.65); 所述的縮徑式噴嘴的長度與所述的反應器筒體1高度的比為1:(2-4.5)，優(yōu)選為1: (2.5-4);所述的縮徑式噴嘴縮徑后長度與縮徑前長度之比為1: (6.1-11.2)，優(yōu)選為1: (7.5-9.5)〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液兩相射流反應器，其特征在于所述的氣體分布器(4)為圓 盤式氣體分布器;在所述的氣體分布器(4)以圓盤圓心為中心均勻開孔，開孔圈數(shù)為3-6圈， 開孔率為〇.4%-2.8%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液兩相射流反應器，其特征在于所述的氣體分布器(4)的直 徑與圓柱筒體的直徑之比為(0.2-0.7):1，優(yōu)選為(0.25-0.5) :1。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液兩相射流反應器，其特征在于所述的擋板(8)的個數(shù)為4-6個； 所述的擋板(8)長度與圓柱筒體高度之比為(0.7-1.0):1;所述的擋板(8)寬度與圓柱 筒體直徑之比為（0.1-0.2): 1;所述的擋板（3)離壁距離與圓柱筒體直徑之比為（0.05- 0.1)：1〇7. -種氣液兩相射流反應系統(tǒng)，其特征在于包括權(quán)利要求1所述的氣液兩相射流反應 器、蒸發(fā)器（11)、閃蒸罐（13);所述的氣液兩相射流反應器的液體噴射裝置(3)與液相原料 輸入管路（14)連接將原料輸入氣液兩相射流反應器，所述的氣液兩相射流反應器的進氣口 (5)與氣相原料輸入管路（16)連接將C0氣體送入氣液兩相射流反應器，并通過氣體分布器 (4) 向上流動；所述的氣液兩相射流反應器排液口（7)與蒸發(fā)器（11)的入口連接，蒸發(fā)器 (11)頂部設(shè)有產(chǎn)物輸出管路(17)，蒸發(fā)器(11)底部的循環(huán)液出口經(jīng)液體循環(huán)管路(15)與氣 液兩相射流反應器的循環(huán)液進口（6)連接，在液體循環(huán)管路（15)上設(shè)有第一換熱器（101); 氣液兩相射流反應器上部的排氣口（2)經(jīng)第二換熱器(102)與閃蒸罐（13)的入口連接，閃蒸 罐(13)頂部出氣口與排氣管路（18)連接，閃蒸罐(13)底部出液口與液相原料輸入管路（14) 連通。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣液兩相射流反應系統(tǒng)，其特征在于在氣相原料輸入管路 (16)上設(shè)有壓縮機(12)。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣液兩相射流反應系統(tǒng)，其特征在于在所述的蒸發(fā)器（11)的 循環(huán)液出口設(shè)有第一外循環(huán)栗(91);在所述的閃蒸罐(13)出液口設(shè)有第二外循環(huán)栗(92)。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣液兩相射流反應系統(tǒng)，其特征在于在所述的排氣管路（18) 設(shè)有氣體循環(huán)管路（19)與氣相原料輸入管路（16)連通將部分未反應CO氣體輸送回氣液兩 相射流反應器。
【文檔編號】B01J10/00GK106076211SQ201610635439
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月4日 公開號201610635439.0, CN 106076211 A, CN 106076211A, CN 201610635439, CN-A-106076211, CN106076211 A, CN106076211A, CN201610635439, CN201610635439.0
【發(fā)明人】李蒙, 馬炯, 蔣燕, 汪根寶, 薛白, 洪雙, 孫敬民, 黃正梁, 王浩同, 王靖岱, 陽永榮
【申請人】中石化南京工程有限公司, 中石化煉化工程（集團）股份有限公司, 浙江大學