一種用于制備醋酸乙烯的反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實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)器。
【背景技術(shù)】
[0002]醋酸乙烯是一種重要的有機化工原料，其市場需求量持續(xù)高速增長。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)醋酸乙烯工藝越來越受到大家的重視。采用乙烯氣相法來生產(chǎn)醋酸乙烯時，反應(yīng)過程中放出的熱量需及時移走，才能提供一個較好的反應(yīng)條件，從而達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)催化劑機械磨損小，移熱速度快等優(yōu)點，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)器的缺點為:反應(yīng)器在工作中，載熱流體不能均勻分布、反應(yīng)器內(nèi)的熱量不能及時移走，形成飛溫，造成局部溫度過高，不僅影響催化劑和反應(yīng)器的利用效率，影響目的產(chǎn)物的選擇性、收率，而且可能會造成反應(yīng)器的損壞，最終影響裝置的安全運行。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型提供了一種新的用于制備醋酸乙烯的反應(yīng)器，要解決的技術(shù)問題是使得反應(yīng)溫度更加均勻。
[0005]為解決上述問題，本實用新型采取的技術(shù)方案是:一種用于制備醋酸乙烯的反應(yīng)器，所述反應(yīng)器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)器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)流裝置與所述容器主體的外壁形成環(huán)繞所述容器主體的第一載熱流體流動通道，所述第二導(dǎo)流裝置與所述容器主體的外壁形成環(huán)繞所述容器主體的第二載熱流體流動通道，形成所述第一載熱流體流動通道的容器主體的外壁具有用于將載熱流體導(dǎo)入到所述容器主體的內(nèi)部的第一通孔組，形成所述第二載熱流體流動通道的容器主體的外壁具有用于將載熱流體導(dǎo)入到所述的容器主體的內(nèi)部的第二通孔組，所述第一通孔組包括多個第一通孔，所述多個第一通孔的孔徑沿載熱流體的流動方向依次變大，所述第二通孔組包括多個第二通孔，所述多個第二通孔的孔徑沿載熱流體的流動方向依次變大。
[0006]優(yōu)選地，所述多個第一通孔的數(shù)量為8-12個，環(huán)繞分布于所述容器主體的外壁。更優(yōu)選地，所述多個第一通孔包括最大第一通孔和最小第一通孔，所述最大第一通孔的孔徑為所述最小第一通孔的孔徑的2-4倍。
[0007]優(yōu)選地，所述多個第二通孔的數(shù)量為8-12個，環(huán)繞分布于所述容器主體的外壁。更優(yōu)選地，所述多個第二通孔包括最大第二通孔和最小第二通孔，所述最大第二通孔的孔徑為所述最小第二通孔的孔徑的2-4倍。
[0008]優(yōu)選地，所述反應(yīng)器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，所述第三導(dǎo)流裝置與所述容器主體的外壁形成環(huán)繞所述容器主體的第三載熱流體流動通道，形成所述第三載熱流體流動通道的容器主體的外壁具有用于將載熱流體導(dǎo)出到容器主體外部的第三通孔組，所述第三通孔組包括多個第三通孔，所述多個第三通孔的孔徑沿載熱流體的流動方向依次變小。更優(yōu)選地，所述多個第三通孔的數(shù)量為8-12個，環(huán)繞分布于所述容器主體的外壁。更優(yōu)選地，所述多個第三通孔包括最大第三通孔和最小第三通孔，所述最大第三通孔的孔徑為所述最小第三通孔的孔徑的2-4倍。
[0009]本實用新型的有益效果為:反應(yīng)器載熱流體通孔大小漸變的設(shè)計也使得載熱流體能夠均勻進入反應(yīng)桶體，換熱介質(zhì)流動均勻，不存在死區(qū)，使得反應(yīng)器換熱效率高，徑向溫度分布均勻，從而保證了醋酸乙烯的收率。
[0010]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型所提供的用于制備醋酸乙烯的反應(yīng)器的一種優(yōu)選的【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是圖1所示的用于制備醋酸乙烯的反應(yīng)器的容器主體的第一通孔組、第二通孔組、第三通孔組的示意圖。
【具體實施方式】
[0013]圖1和圖2示出了本實用新型所提供的用于制備醋酸乙烯的反應(yīng)器的一種優(yōu)選的【具體實施方式】。
[0014]如圖1和圖2所示，該【具體實施方式】中的用于制備醋酸乙烯的反應(yīng)器包括容器主體100和位于容器主體內(nèi)部的反應(yīng)列管(圖中未示出)，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。
[0015]本實用新型所提供的用于制備醋酸乙烯的反應(yīng)器主要是在現(xiàn)有的列管式固定床反應(yīng)器進行改進而獲得的。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)被運用。其優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
[0016](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)氣體的流動皆可看成是理想置換流動，因此在化學(xué)反應(yīng)速度較快，空時收率(STY)高，在完成同樣生產(chǎn)能力時，所需要的催化劑用量和反應(yīng)器體積較小。
[0017](2)氣體停留時間可以嚴(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。
[0018](3)催化劑不易磨損，對載體活性炭的強度要求不苛刻，可以較長時間連續(xù)使用。
[0019]利用列管式固定床反應(yīng)器制備醋酸乙烯時由于固體催化劑在床層中靜止不動，相應(yīng)地產(chǎn)生一些缺點:
[0020](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，因為反應(yīng)物濃度較高，反應(yīng)速度較快，放出的熱量往往來不及移走，而使物料溫度升高，這又促使反應(yīng)以更快的速度進行，放出更多的熱量，物料溫