專利名稱：丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
丁二烯是制備合成橡膠最重要的單體，丁烯氧化脫氫是生產(chǎn)丁二烯的主要工藝。在生產(chǎn)過程中，流化床反應(yīng)器因其流化過程溫度穩(wěn)定，整個(gè)反應(yīng)器內(nèi)溫差很小，可視為等溫狀態(tài)下反應(yīng)，反應(yīng)溫度易于控制，且床層空隙率分布比較均勻，床層膨脹不受靜止床高的限制，氣固間傳熱、傳質(zhì)速率比其他接觸方式高，氣體返混率很小，生產(chǎn)能力高，催化劑裝卸容易的優(yōu)點(diǎn)，成為丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的首選反應(yīng)器?，F(xiàn)有的丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)器包括反應(yīng)器本體，在反應(yīng)器本體內(nèi)設(shè)有旋風(fēng)分離器組。其缺點(diǎn)是1.受反應(yīng)器本體容積的限制，只能布置兩級旋風(fēng)分離器組，每級旋風(fēng)分離器組中設(shè)有一個(gè)旋風(fēng)分離器，分離能力有限，使大部分催化劑細(xì)粉末不能及時(shí)被排出，留在反應(yīng)器內(nèi)，堵塞氣體分布板。2.內(nèi)置旋風(fēng)分離器體積龐大，在反應(yīng)器內(nèi)排布困難，因此現(xiàn)有反應(yīng)器的擴(kuò)能增產(chǎn)改造將受到制約。3、由于旋風(fēng)分離器組的料腿處于反應(yīng)器內(nèi)部，難以直觀的判斷料腿堵塞，且不易疏通。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種催化劑粉末可及時(shí)充分排出、可按照擴(kuò)能增產(chǎn)要求進(jìn)行擴(kuò)建改造、便于觀察料腿堵塞情況的丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)器。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體、廢催化劑儲罐，所述的反應(yīng)器本體分為濃相段、稀相段、擴(kuò)大段，其特殊之處是在反應(yīng)器本體外設(shè)有三級旋風(fēng)分離器組，其中一級旋風(fēng)分離器組的料腿與反應(yīng)器本體的濃相段相通，二級旋風(fēng)分離器組的料腿與反應(yīng)器本體的稀相段相通，所述的一級旋風(fēng)分離器組氣體出口與二級旋風(fēng)分離器組入口相連，所述的二級旋風(fēng)分離器組氣體出口與三級旋風(fēng)分離器組入口分別通過管路相連，三級旋風(fēng)分離器組的料腿與廢催化劑儲罐相通。上述的丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)器，所述的二級旋風(fēng)分離器組和三級旋風(fēng)分離器組分別內(nèi)設(shè)多個(gè)并聯(lián)的旋風(fēng)分離器，防止催化劑被大量帶出反應(yīng)系統(tǒng)，造成設(shè)備堵塞和水體污染。上述的丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)器，所述的一級旋風(fēng)分離器組由旋風(fēng)分離器、料腿、連接在料腿末端的防倒錐構(gòu)成，所述的二級旋風(fēng)分離器組和三級旋風(fēng)分離器組分別由旋風(fēng)分離器、料腿、連接在料腿末端的翼閥構(gòu)成。上述丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)器，所述的一級旋風(fēng)分離器組內(nèi)設(shè)一個(gè)旋風(fēng)分離器，二級旋風(fēng)分離器組內(nèi)設(shè)二個(gè)旋風(fēng)分離器，三級旋風(fēng)分離器組內(nèi)設(shè)四個(gè)旋風(fēng)分離器，以達(dá)到最佳的分離效果。[0010]本實(shí)用新型的有益效果是I、采用三級旋風(fēng)分離器組并置于反應(yīng)器外，不僅分離性能優(yōu)異，能捕獲97%左右的催化劑，減少旋風(fēng)分離器料腿堵塞，降低催化劑的損耗，增加催化劑的活性，延長催化劑壽命，提高旋風(fēng)分離器分離效率，改善流化質(zhì)量，而且解決了現(xiàn)有裝置不能改造擴(kuò)建難以滿足擴(kuò)大生產(chǎn)的問題；2、由于旋風(fēng)分離器置于反應(yīng)器外，能增加旋風(fēng)分離器數(shù)目，能增大反應(yīng)器，從而增加了催化劑填裝量，使流化床反應(yīng)器處理能力大大提高。外置的旋風(fēng)分離器在生產(chǎn)過程中便于查看工作狀態(tài)，便于維修，降低維修費(fèi)用。3、采用廢催化劑儲罐回收細(xì)粉末催化劑，避免流失到下一工序，防止設(shè)備堵塞和水體污染。

·[0014]圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(對應(yīng)實(shí)施例I);圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(對應(yīng)實(shí)施例2)。圖中I-反應(yīng)器本體，2- 一級旋風(fēng)分離器組，3- 二級旋風(fēng)分離器組，4-三級旋風(fēng)分離器組，5-廢催化劑儲罐，101-濃相段，102-稀相段，103-擴(kuò)大段，201-—級旋風(fēng)分離器，202- 一級旋風(fēng)分離器料腿，203-防倒錐，301-二級旋風(fēng)分離器，302- 二級旋風(fēng)分離器料腿，303-翼閥，401-三級旋風(fēng)分離器，402-三級旋風(fēng)分離器料腿，403-翼閥。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I如圖I所示，該丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)器包括反應(yīng)器本體1，置于反應(yīng)器本體I外的一級旋風(fēng)分離器組2、二級旋風(fēng)分離器組3、三級旋風(fēng)分離器組4，廢催化劑儲罐5 ;所述的反應(yīng)器本體I設(shè)有橢圓形上封頭和錐體形下封頭；在反應(yīng)器本體I底部設(shè)有氣體分布板，所述的反應(yīng)器本體I分為濃相段101、稀相段102、擴(kuò)大段103 ;所述濃相段101設(shè)有多旋擋板和夾套式內(nèi)冷管；所述的一級旋風(fēng)分離器組2由一級旋風(fēng)分離器201、一級旋風(fēng)分離器料腿202、連接在一級旋風(fēng)分離器料腿202末端的防倒錐203構(gòu)成，一級旋風(fēng)分離器組2可內(nèi)設(shè)一個(gè)或多個(gè)一級旋風(fēng)分離器，本實(shí)施例以一個(gè)為例。一級旋風(fēng)分離料腿202通過防倒錐203與反應(yīng)器本體I的濃相段101相通；所述的二級旋風(fēng)分離器組3由二級旋風(fēng)分離器301、二級旋風(fēng)分離器料腿302、連接在二級旋風(fēng)分離器料腿302末端的翼閥303構(gòu)成，所述的二級旋風(fēng)分離器組3內(nèi)設(shè)有多個(gè)并聯(lián)的二級旋風(fēng)分離器301，本實(shí)施例以二個(gè)為例，實(shí)際不受本實(shí)施例限定。二級旋風(fēng)分離料腿302通過翼閥303與反應(yīng)器本體I的稀相段102相通；所述的三級旋風(fēng)分離器組4由三級旋風(fēng)分離器401、三級旋風(fēng)分離器料腿402、連接在三級旋風(fēng)分離器料腿402末端的翼閥403構(gòu)成，所述的三級旋風(fēng)分離器組4內(nèi)設(shè)有多個(gè)并聯(lián)的二級旋風(fēng)分離器401，本實(shí)施例以四個(gè)為例，實(shí)際不受本實(shí)施例限定。三級旋風(fēng)分離器料腿402通過翼閥403與廢催化劑儲罐5相通；所述的一級旋風(fēng)分離器組2氣體出口與二級旋風(fēng)分離器組3入口通過管路相連，所述的二級旋風(fēng)分離器組3氣體出口與三級旋風(fēng)分離器組入口通過管路相連。生產(chǎn)時(shí)，將球形催化劑加入到反應(yīng)器本體I濃相段101，在反應(yīng)器本體I底部送入原料氣，氣體在錐體中進(jìn)行緩沖后進(jìn)入氣體分布板，減輕了對氣體分布板的負(fù)荷；不但使得原料氣通過氣體分布板均勻地進(jìn)入到床層，而且還起到防止催化劑倒流作用，保證了催化劑床層高度。原料氣向上經(jīng)氣體分布板后進(jìn)入濃相段101，多旋擋板打破大氣泡，抑制氣泡的長大，改善了原料氣和催化劑的氣固兩相的接觸，使原料氣在催化劑層停留的時(shí)間均勻，減少了催化劑以及氣體的軸向返混；夾套式內(nèi)冷管有效地控制了反應(yīng)溫度。在濃相段101原料氣與球形催化劑接觸，進(jìn)行丁烯氧化脫氫反應(yīng)；被上升氣體帶出的催化劑粉塵和少量濺起的催化劑顆粒進(jìn)入稀相段102和擴(kuò)大段103，由于擴(kuò)大段103的直徑比濃相段101和稀相段102直徑大，上升氣體流速變緩，于是催化劑顆粒便會沉降下一部分并返回濃相段101，上升氣體繼續(xù)進(jìn)入一級旋風(fēng)分離器組2，旋風(fēng)分離器201分離出大粒度的催化劑通過一級旋風(fēng)分離器料腿202，位于料腿出口處的防倒錐203上下端錐角分別為90度和120度，上端的設(shè)計(jì)使催化劑沿90度角順流而下，送回反應(yīng)器本體的濃相段101繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，下端的設(shè)計(jì)阻擋催化劑隨自下而上的原料氣進(jìn)入料腿，氣體繼續(xù)進(jìn)入二級旋風(fēng)分離器組3，旋風(fēng)分離器301分離出較小粒度的催化劑通過二級旋風(fēng)分離器料腿302，當(dāng)催化劑在料腿中積聚到一定的重量時(shí)，位于二級旋風(fēng)分離器料腿302出口處的翼閥303就會自動(dòng)地開啟，將 催化劑排出送回稀相區(qū)102繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)。氣體繼續(xù)進(jìn)入三級旋風(fēng)分離器組4，旋風(fēng)分離器401分離出粉碎后的極細(xì)粒度的催化劑通過三級旋風(fēng)分離器料腿402，當(dāng)催化劑在料腿中積聚到一定的重量時(shí)，位于三級旋風(fēng)分離器料腿402出口處的翼閥403就會自動(dòng)地開啟，將催化劑送入廢催化劑儲罐5回收，最后將三級旋風(fēng)分離器組4頂部分離出的氣體進(jìn)行收集。實(shí)施例2如圖2所示，一級旋風(fēng)分離器組 三級旋風(fēng)分離器組2、3、4分別內(nèi)設(shè)一個(gè)旋風(fēng)分離器，其它結(jié)構(gòu)及工作原理同實(shí)施例I。
權(quán)利要求1.一種丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體、廢催化劑儲罐，所述的反應(yīng)器本體分為濃相段、稀相段、擴(kuò)大段，其特征是在反應(yīng)器本體外設(shè)有三級旋風(fēng)分離器組，其中一級旋風(fēng)分離器組的料腿與反應(yīng)器本體的濃相段相通，二級旋風(fēng)分離器組的料腿與反應(yīng)器本體的稀相段相通，所述的一級旋風(fēng)分離器組氣體出口與二級旋風(fēng)分離器組入口相連，所述的二級旋風(fēng)分離器組氣體出口與三級旋風(fēng)分離器組入口分別通過管路相連，三級旋風(fēng)分離器組的料腿與廢催化劑儲罐相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)器，其特征是所述的二級旋風(fēng)分離器組和三級旋風(fēng)分離器組分別內(nèi)設(shè)多個(gè)并聯(lián)的旋風(fēng)分離器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)器，其特征是所述的一級旋風(fēng)分離器組由旋風(fēng)分離器、料腿、連接在料腿末端的防倒錐構(gòu)成，所述的二級旋風(fēng)分離器組和三級旋風(fēng)分離器組分別由旋風(fēng)分離器、料腿、連接在料腿末端的翼閥構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)器，其特征是所述的一級旋風(fēng)分離器組內(nèi)設(shè)一個(gè)旋風(fēng)分離器，二級旋風(fēng)分離器組內(nèi)設(shè)二個(gè)旋風(fēng)分離器，三級旋風(fēng)分離器組內(nèi)設(shè)四個(gè)旋風(fēng)分離器。
專利摘要一種丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體、廢催化劑儲罐，所述的反應(yīng)器本體分為濃相段、稀相段、擴(kuò)大段，在反應(yīng)器本體外設(shè)有三級旋風(fēng)分離器組，其中一級旋風(fēng)分離器組和二級旋風(fēng)分離器組的料腿分別與反應(yīng)器本體的濃相段、稀相段相通，所述的一級旋風(fēng)分離器組氣體出口與二級旋風(fēng)分離器組入口相連，二級旋風(fēng)分離器組氣體出口與三級旋風(fēng)分離器組入口分別通過管路相連，三級旋風(fēng)分離器組的料腿與廢催化劑儲罐相通。由于設(shè)有三級旋風(fēng)分離器，分離性能優(yōu)異，能捕獲97%左右的催化劑，改善流化質(zhì)量；由于旋風(fēng)分離器組外置，能按照擴(kuò)能增產(chǎn)要求增加旋風(fēng)分離器組進(jìn)行擴(kuò)建改造，提高流化床反應(yīng)器處理能力，并且便于觀察、維修，降低費(fèi)用。
文檔編號C07C5/327GK202516538SQ201220080178
公開日2012年11月7日 申請日期2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月6日
發(fā)明者劉秉偉, 劉說, 張玉, 李季, 杜穎, 江溪, 趙俊波, 趙永祥 申請人:中石油東北煉化工程有限公司錦州設(shè)計(jì)院