一種用于制備醋酸乙烯的反應(yīng)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種化學(xué)反應(yīng)設(shè)備，尤其涉及一種制備醋酸乙烯的反應(yīng)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]醋酸乙烯是一種重要的有機(jī)化工原料，其市場(chǎng)需求量持續(xù)高速增長(zhǎng)。而醋酸乙烯采用乙烯氣相法生產(chǎn)醋酸乙烯是以乙烯、醋酸和氧氣的氣相混合物為原料，在一定溫度和壓力條件下，通過(guò)裝有催化劑的固定床，發(fā)生反應(yīng)生成醋酸乙烯。此方法與乙炔氣相法相比由于工藝性、經(jīng)濟(jì)性好而占主要地位，因此乙烯氣相法生產(chǎn)醋酸乙烯工藝越來(lái)越受到大家的重視。采用乙烯氣相法來(lái)生產(chǎn)醋酸乙烯時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中放出的熱量需及時(shí)移走，才能提供一個(gè)較好的反應(yīng)條件，從而達(dá)到較高的選擇性和收率。而列管式固定床反應(yīng)器具有操作方便，反應(yīng)管內(nèi)催化劑機(jī)械磨損小，移熱速度快等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于乙烯氣相法生產(chǎn)醋酸乙烯反應(yīng)體系。
[0003]現(xiàn)有的列管式固定床反應(yīng)器的缺點(diǎn)為:不能視線(xiàn)對(duì)反應(yīng)器中溫度的準(zhǔn)確控制，溫度變化范圍大，時(shí)常高于或低于最佳反應(yīng)溫度范圍。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型提供了一種新的用于制備醋酸乙烯的反應(yīng)設(shè)備，要解決的技術(shù)問(wèn)題是穩(wěn)定控制反應(yīng)過(guò)程的溫度。
[0005]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:一種用于制備醋酸乙烯的反應(yīng)設(shè)備，所述反應(yīng)設(shè)備包括容器主體和位于容器主體內(nèi)部的反應(yīng)列管，所述反應(yīng)設(shè)備還包括用于將載熱流體從所述容器主體的外部導(dǎo)入到所述容器主體的內(nèi)部的第一導(dǎo)流裝置和第二導(dǎo)流裝置，所述第一導(dǎo)流裝置和第二導(dǎo)流裝置具有載熱流體流動(dòng)通道，所述載熱流體流動(dòng)通道的上游設(shè)置有第一電子閥門(mén)和第二電子閥門(mén)；所述反應(yīng)列管上設(shè)置有至少一個(gè)溫度傳感器;所述反應(yīng)設(shè)備還包括控制裝置，所述控制裝置與所述第一電子閥門(mén)、第二電子閥門(mén)和溫度傳感器電連接。
[0006]優(yōu)選地，所述容器主體的外壁上具有多個(gè)通孔，所述第一導(dǎo)流裝置和第二導(dǎo)流裝置通過(guò)所述通孔將載熱流體從容器主體外部導(dǎo)入到所述容器主體的內(nèi)部。
[0007]優(yōu)選地，所述控制裝置包括顯示屏，用于顯示溫度探測(cè)器的探測(cè)溫度。
[0008]優(yōu)選地，所述控制裝置包括用于分別控制所述第一電子閥門(mén)和第二電子閥門(mén)的開(kāi)閉的多個(gè)控制按鈕。
[0009]優(yōu)選地，所述反應(yīng)列管包括支撐管和外網(wǎng)管，所述支撐管和外網(wǎng)管之間填充有制備醋酸乙烯的反應(yīng)催化劑。
[0010]優(yōu)選地，所述第一電子閥門(mén)和第二電子閥門(mén)被配置成具有關(guān)閉、打開(kāi)、半關(guān)閉三種狀態(tài)。
[0011]優(yōu)選地，所述反應(yīng)設(shè)備還包括用于將載熱流體導(dǎo)出到容器主體外部的第三導(dǎo)流裝置。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果為:載熱流體能夠根據(jù)實(shí)際需求改變流量，靈活調(diào)動(dòng)，保證了反應(yīng)溫度的穩(wěn)定，使得反應(yīng)器中的溫度能夠保持在適宜反應(yīng)進(jìn)行的溫度范圍內(nèi)。
[0013]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本實(shí)用新型的目的、特征和效果。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型提供的用于制備醋酸乙烯的反應(yīng)設(shè)備的一種優(yōu)化的【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是圖1所示的用于制備醋酸乙烯的反應(yīng)設(shè)備的反應(yīng)列管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1和圖2示出了本實(shí)用新型提供的用于制備醋酸乙烯的反應(yīng)設(shè)備的一種優(yōu)化的【具體實(shí)施方式】。
[0017]如圖1所示，該【具體實(shí)施方式】中的用于制備醋酸乙烯的反應(yīng)設(shè)備包括容器主體100和，容器主體100包括上球封頭111和下球封頭112，容器主體100具有進(jìn)料口 121、出料口122、催化劑卸料口 123。容器主體100外設(shè)置有第一導(dǎo)流裝置130、第二導(dǎo)流裝置140和第三導(dǎo)流裝置150。其中，第一導(dǎo)流裝置130設(shè)置在容器主體100的下部，第二導(dǎo)流裝置140設(shè)置在容器主體100的中部，第三導(dǎo)流裝置150設(shè)置在容器主體100的上部。第一導(dǎo)流裝置130和第二導(dǎo)流裝置140的作用是將載熱流體導(dǎo)入到容器主體內(nèi)部，第三導(dǎo)流裝置150的作用是將載熱流體導(dǎo)出到容器主體外部。第一導(dǎo)流裝置130和第二導(dǎo)流裝置140可以通過(guò)多種方式將載熱流體從容器主體外部導(dǎo)入到容器主體的內(nèi)部，例如，可以在容器主體100的外壁上設(shè)置多個(gè)通孔，第一導(dǎo)流裝置130和第二導(dǎo)流裝置140通過(guò)通孔將載熱流體從容器主體外部導(dǎo)入到容器主體的內(nèi)部。很顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)本發(fā)明所提供的原則設(shè)計(jì)其它的導(dǎo)流裝置的方式，在此不再詳述。
[0018]本實(shí)用新型所提供的用于制備醋酸乙烯的反應(yīng)設(shè)備主要是在現(xiàn)有的列管式固定床反應(yīng)器進(jìn)行改進(jìn)而獲得的。利用列管式固定床反應(yīng)器制備醋酸乙烯在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)被運(yùn)用。其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
[0019](D在生產(chǎn)操作中，除床層極薄和氣體流速很低的特殊情況外，床層內(nèi)氣體的流動(dòng)皆可看成是理想置換流動(dòng)，因此在化學(xué)反應(yīng)速度較快，空時(shí)收率(STY)高，在完成同樣生產(chǎn)能力時(shí)，所需要的催化劑用量和反應(yīng)器體積較小。
[0020](2)氣體停留時(shí)間可以嚴(yán)格控制，溫度分布可以調(diào)節(jié)，因而有利于提高化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性，醋酸單程轉(zhuǎn)化率可達(dá)60-70%，產(chǎn)品質(zhì)量好，反應(yīng)液中醋酸乙烯濃度高，雜質(zhì)含量較小，有利于分離。
[0021](3)催化劑不易磨損，對(duì)載體活性炭的強(qiáng)度要求不苛刻，可以較長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用。
[0022]利用列管式固定床反應(yīng)器制備醋酸乙烯時(shí)由于固體催化劑在床層中靜止不動(dòng)，相應(yīng)地產(chǎn)生一些缺點(diǎn):
[0023](I)催化劑載體往往導(dǎo)熱性不良，氣體流速受壓降限制又不能太大，則造成床層中傳熱性能較差，也給溫度控制帶來(lái)困難。合成醋酸乙烯是放熱反應(yīng)，在換熱式反應(yīng)器的入口處，因?yàn)榉磻?yīng)物濃度較高，反應(yīng)速度較快，放出的熱量往往來(lái)不及移走，而使物料溫度升高，這又促使反應(yīng)以更快的速度進(jìn)行，放出更多的熱量，物料溫度繼續(xù)升高，直到反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)速度減慢，傳熱速度超過(guò)了反應(yīng)速度時(shí)，溫度才逐漸下降。通常在反應(yīng)器的軸向存在一個(gè)最高的溫度點(diǎn)，稱(chēng)為“熱點(diǎn)”。如設(shè)計(jì)或操作不當(dāng)，則在強(qiáng)放熱反應(yīng)時(shí)，床內(nèi)熱點(diǎn)溫度會(huì)超過(guò)工藝允許的最高溫度，甚至失去控制而出現(xiàn)“飛溫”。此時(shí)，對(duì)反應(yīng)的選擇性、催化劑的活性和壽命、設(shè)備的強(qiáng)度等均極不利。
[0024](2)不能使用細(xì)粒催化劑，否則流體阻力增大，破壞了正常操作，所以催化劑的活性?xún)?nèi)表面得不到充分利用。
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