加氫反應(yīng)釜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種加氫反應(yīng)釜，包括釜體，所述釜體上連有催化劑添加裝置，所述催化劑添加裝置包括密閉的緩沖罐，緩沖罐上連有進(jìn)水管道、排氣管道和催化劑管道；所述排氣管道的管口設(shè)在緩沖罐的上表面上，所述催化劑管道設(shè)在緩沖罐的底部；所述進(jìn)水管道、排氣管道和催化劑管道上均設(shè)有啟閉閥。本實(shí)用新型的目的在于提供一種在添加催化劑的過程中能避免外界空氣的引入、能維持穩(wěn)定的壓強(qiáng)、防止氫氣外逸的加氫反應(yīng)釜。
【專利說明】
加氫反應(yīng)爸
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及化工反應(yīng)裝置，更具體地說，它涉及一種加氫反應(yīng)釜。
【背景技術(shù)】
[0002]加氫反應(yīng)，指的是氫與其他化合物相互作用的反應(yīng)過程，其通常是在催化劑存在下進(jìn)行的。在加氫反應(yīng)的過程中，反應(yīng)較為劇烈，催化劑分多次加入來控制反應(yīng)速率是常用的技術(shù)手段。
[0003]在加氫反應(yīng)的反應(yīng)體系中，如申請(qǐng)公布號(hào)為CN104258791A的中國(guó)專利公開了一種保溫型加氫反應(yīng)爸，其在罐體的端蓋上設(shè)有加氫口，氫氣通過加氫口進(jìn)入反應(yīng)爸內(nèi)。在現(xiàn)實(shí)操作中，經(jīng)常采用多次加入催化劑法，若在反應(yīng)時(shí)直接打開加氫口進(jìn)行投料，加氫反應(yīng)釜內(nèi)的氫氣與外界空氣發(fā)生對(duì)流，特別是氫氣較輕容易外逸，造成反應(yīng)體系中的壓力發(fā)生變化，影響加氫反應(yīng)(加氫反應(yīng)一般為可逆反應(yīng)，氫氣濃度和反應(yīng)體系壓強(qiáng)會(huì)影響反應(yīng)的平衡)，同時(shí)在這個(gè)過程中還引入外環(huán)境中的空氣，引發(fā)副反應(yīng)，影響產(chǎn)品的品質(zhì)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種在添加催化劑的過程中能避免外界空氣的引入、能維持穩(wěn)定的壓強(qiáng)、防止氫氣外逸的加氫反應(yīng)釜。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:
[0006]—種加氫反應(yīng)釜，包括釜體，其特征是:所述釜體上連有催化劑添加裝置，所述催化劑添加裝置包括密閉的緩沖罐、與緩沖罐連通的進(jìn)水管道和排氣管道、催化劑管道;所述排氣管道的管口設(shè)在緩沖罐的上表面上，所述催化劑管道設(shè)在緩沖罐的底部;所述進(jìn)水管道、排氣管道和催化劑管道上均設(shè)有啟閉閥。
[0007]密閉的緩沖罐上連有的進(jìn)水管道，可以打開進(jìn)水管道上的啟閉閥來將水引入緩沖罐內(nèi)；隨著引入的水的增加，緩沖罐內(nèi)的空氣被擠壓至設(shè)在緩沖罐的上表面上的排氣管道中，空氣通過排氣管道被排出體系；當(dāng)緩沖罐內(nèi)充滿水時(shí)，排氣管道中還排出有水，這時(shí)可以指示緩沖罐內(nèi)的空氣已完全排空。當(dāng)緩沖罐內(nèi)的空氣排空后，可以關(guān)閉排氣管道上的啟閉閥，并打開催化劑管道上的啟閉閥，使緩沖罐內(nèi)的催化劑和水在重力作用下被輸送至釜體內(nèi)，達(dá)到添加催化劑的目的。
[0008]通過上述方法引入催化劑，一方面可以避免外界環(huán)境中的空氣引入，可以避免副反應(yīng)的發(fā)生;另一方面其對(duì)加氫反應(yīng)體系中的壓強(qiáng)的影響不大，還能避免氫氣外逸，避免該可逆反應(yīng)的平衡發(fā)生較大波動(dòng)，能基本保持加氫反應(yīng)的正常平穩(wěn)進(jìn)行;能在加氫反應(yīng)過程中實(shí)時(shí)加入，提高生產(chǎn)效率，控制反應(yīng)速率，安全有效。
[0009]作為優(yōu)選，所述排氣管道設(shè)在緩沖罐的最高點(diǎn)。
[0010]向緩沖罐內(nèi)通入水時(shí)，水在重力作用下從低到高來填充緩沖罐，空氣在水的擠壓作用下被排至排氣管道中。采用上述結(jié)構(gòu)，可以保證在水面到達(dá)排氣管道時(shí)，緩沖罐內(nèi)的空氣已被完全排至排氣管道中，可以保證排氣效果。
[0011]作為優(yōu)選，所述緩沖罐上設(shè)有液面指示件。
[0012]通過液面指示件來指示緩沖罐內(nèi)的液面，可以不必要求排氣管道必須設(shè)在緩沖罐的最高點(diǎn)，而采用如下步驟:在通水的過程中，先開啟排氣管道上的啟閉閥，待液面到達(dá)排氣管道的管口時(shí)則關(guān)閉排氣管道上的啟閉閥，最后剩余的少量空氣在水的作用下被擠壓至排氣管道的管口至其啟閉閥之間的管道內(nèi)；當(dāng)液面指示件指示緩沖罐內(nèi)的液面已達(dá)最高點(diǎn)時(shí)則打開排氣管道上的啟閉閥，將最后剩余的少量空氣和部分水排出緩沖罐外。這種情況主要適用于緩沖罐的最高點(diǎn)不適合安裝排氣管道或安裝成本較高的情況。
[0013]作為優(yōu)選，所述緩沖罐的上表面為弧形面。
[0014]采用上述結(jié)構(gòu)，上表面較為平滑，既滿足將排氣管道設(shè)在緩沖罐的較高點(diǎn)的要求，還方便安裝通水管道和排氣管道等。
[0015]作為優(yōu)選，所述緩沖罐的下部為錐形。
[0016]催化劑的類型較多，如油狀物、或固體、或液體等，其留滯在緩沖罐的底部的內(nèi)壁上的幾率較大;且催化劑的用量一般較少，即使其留滯量較少，也對(duì)反應(yīng)控制不利，無(wú)法保證不同批次之間的產(chǎn)品穩(wěn)定性。采用上述結(jié)構(gòu)，可以保證少量的催化劑被完全輸送至釜體內(nèi)，能提尚不同批次之間的廣品穩(wěn)定性，有利于提升廣品的品質(zhì)。
[0017]作為優(yōu)選，所述催化劑管道穿過釜體的外表面，且催化劑管道的管口位于反應(yīng)液面的上方。
[0018]將催化劑管道的管口設(shè)在反應(yīng)液面的上方，釜體內(nèi)的反應(yīng)液不會(huì)進(jìn)入催化劑管道，避免反應(yīng)液污染催化劑管道而影響其后的產(chǎn)品的生產(chǎn)，還能減少反應(yīng)液的損失有利于收率。
[0019]作為優(yōu)選，所述釜體上設(shè)有加氫管道。
[0020]采用上述結(jié)構(gòu)，有利于穩(wěn)定輸入氫氣。
[0021]作為優(yōu)選，所述加氫管道的管口設(shè)在反應(yīng)液面的上方。
[0022]氫氣的密度較小，其先填充釜體的上層。將加氫管道的管口設(shè)在反應(yīng)液面的上方，在將釜體內(nèi)的空氣排出的過程中，氫氣先填充釜體的上中層并將密度大的空氣排出體外(將換氣管道設(shè)在釜體的底部)，有利于排盡空氣。同時(shí)，氫氣是緩慢進(jìn)入反應(yīng)液中，有利于降低反應(yīng)速率，保證反應(yīng)的安全進(jìn)行。
[0023]作為優(yōu)選，所述加氫管道的管口設(shè)在反應(yīng)液內(nèi)。
[0024]采用上述結(jié)構(gòu)，將加氫管道的管口設(shè)在反應(yīng)液內(nèi)，氫氣與反應(yīng)液能充分接觸，當(dāng)氫氣進(jìn)入反應(yīng)液中時(shí)能及時(shí)被反應(yīng)，能保證氫氣的使用率，降低投放量。
[0025]作為優(yōu)選，所述釜體的底部設(shè)有換氣管道。
[0026]采用上述結(jié)構(gòu)，有利于排放密度較大的空氣，減少副反應(yīng)的產(chǎn)生，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0027]通過采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果:
[0028]1.能在反應(yīng)時(shí)實(shí)時(shí)多次加入催化劑，提高生產(chǎn)效率，控制反應(yīng)速率，安全有效；
[0029]2.可以避免外界環(huán)境中的空氣引入，減少副反應(yīng)的發(fā)生，提升產(chǎn)品質(zhì)量；
[0030]3.對(duì)加氫反應(yīng)體系中的壓強(qiáng)的影響不大，還能避免氫氣外逸，避免該可逆反應(yīng)的平衡發(fā)生較大波動(dòng)，能基本保持加氫反應(yīng)的正常平穩(wěn)進(jìn)行。
【附圖說明】
[0031]圖1為實(shí)施例1的示意圖；
[0032]圖2為實(shí)施例2的示意圖。
[0033]其中，1、釜體;2、反應(yīng)腔;3、攪拌槳;4、散熱層;5、散熱層溫度指示劑;6、進(jìn)介質(zhì)管道;7、出介質(zhì)管道;8、反應(yīng)液溫度指示劑;9、催化劑添加裝置;91、緩沖罐;92、進(jìn)水管道;93、排氣管道;94、催化劑管道;10、加氫管道;11、換氣管道;12、啟閉閥；13、液面指示件。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0035]實(shí)施例1
[0036]如圖1所示，一種加氫反應(yīng)器，包括桶狀的釜體I和攪拌裝置，釜體I內(nèi)設(shè)有反應(yīng)腔2，攪拌裝置包括攪拌槳3和電機(jī)(附圖中未體現(xiàn))，電機(jī)帶動(dòng)攪拌槳3攪拌。
[0037]釜體I外設(shè)有散熱層4，散熱層4內(nèi)設(shè)有水或油等介質(zhì)，散熱層4上設(shè)有散熱層溫度指示劑5，散熱層溫度指示劑5伸入散熱層4中的水或油等介質(zhì)中并指示其溫度。散熱層4上連有進(jìn)介質(zhì)管道6和出介質(zhì)管道7，且出介質(zhì)管道7設(shè)在散熱層4的底部。散熱層4內(nèi)的介質(zhì)通過進(jìn)介質(zhì)管道6進(jìn)入反應(yīng)腔2內(nèi)，且其通過出介質(zhì)管道7被排出。由于加氫反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)液溫度過高，則影響其產(chǎn)品的純度等，在釜體I外設(shè)有散熱層4，散熱層4能帶走其產(chǎn)生的熱量，保證反應(yīng)能在穩(wěn)定的溫度下進(jìn)行。同時(shí)在反應(yīng)液中插入有反應(yīng)液溫度指示劑8，保證反應(yīng)液和散熱層4能基本保持一致，確保其冷卻效果。且將進(jìn)介質(zhì)管道6設(shè)在液面以上，介質(zhì)能覆蓋整個(gè)反應(yīng)體系的外圍。在散熱工作時(shí)，可以將出介質(zhì)管道7上的啟閉閥12關(guān)閉，當(dāng)散熱層4內(nèi)充滿介質(zhì)后再關(guān)閉進(jìn)介質(zhì)管道6上的啟閉閥12，待反應(yīng)液溫度指示劑8和散熱層溫度指示劑5的溫度指示接近臨界值時(shí)，可將出介質(zhì)管道7上的啟閉閥12打開，更換新的介質(zhì)，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
[0038]爸體I的上部設(shè)有加氫管道10，加氫管道10的管口設(shè)在反應(yīng)液面的上方。爸體I的底部設(shè)有換氣管道11。在投料時(shí)，將固體物料先放入反應(yīng)腔2內(nèi)，密閉；打開加氫管道10和換氣管道11上的啟閉閥12，另外的部件均密閉;通過加氫管道10通入氫氣，氫氣先填充反應(yīng)腔2的上層，其慢慢將下層的空氣通過設(shè)在釜體I的底部的換氣管道11排出；當(dāng)反應(yīng)腔2內(nèi)全是氫氣后，關(guān)閉換氣管道11上的啟閉閥12;然后通過加氫管道10加入溶劑等，再通入氫氣，啟動(dòng)攪拌開始反應(yīng)。加氫管道10的管口設(shè)在反應(yīng)液面的上方。氫氣的密度較小，其先填充釜體I的上層。將加氫管道11的管口設(shè)在反應(yīng)液面的上方，在將釜體I內(nèi)的空氣排出的過程中，氫氣先填充釜體I的上中層并將密度大的空氣排出體外(將換氣管道11設(shè)在釜體I的底部)，有利于排盡空氣。同時(shí)，氫氣是緩慢進(jìn)入反應(yīng)液中，有利于降低反應(yīng)速率，保證反應(yīng)的安全進(jìn)行。
[0039]釜體I上連有催化劑添加裝置9。催化劑添加裝置9包括密閉的緩沖罐91，緩沖罐91的上表面為弧形面，且緩沖罐91的下部為錐形。緩沖罐91上連有進(jìn)水管道92。緩沖罐91的上表面上還設(shè)有排氣管道93，且排氣管道93的管口設(shè)在緩沖罐91的最高點(diǎn)。緩沖罐91的底部設(shè)有催化劑管道94，催化劑管道94穿過釜體I的外表面，催化劑管道94的管口位于反應(yīng)液面的上方。進(jìn)水管道92、排氣管道93和催化劑管道94上均設(shè)有啟閉閥12。可以打開進(jìn)水管道92上的啟閉閥12來將水引入緩沖罐91內(nèi)；隨著引入的水的增加，緩沖罐91內(nèi)的空氣被擠壓至設(shè)在緩沖罐I的上表面上的排氣管道93中，空氣通過排氣管道93被排出體系；當(dāng)緩沖罐91內(nèi)充滿水時(shí)，排氣管道93中還排出有水，這時(shí)可以指示緩沖罐91內(nèi)的空氣已完全排空。當(dāng)緩沖罐91內(nèi)的空氣排空后，可以關(guān)閉排氣管道93上的啟閉閥12，并打開催化劑管道94上的啟閉閥12，使緩沖罐91內(nèi)的催化劑和水在重力作用下被輸送至釜體I內(nèi)，達(dá)到添加催化劑的目的。通過上述方法引入催化劑，一方面可以避免外界環(huán)境中的空氣引入，可以避免副反應(yīng)的發(fā)生;另一方面其對(duì)加氫反應(yīng)體系中的壓強(qiáng)的影響不大，還能避免氫氣外逸，避免該可逆反應(yīng)的平衡發(fā)生較大波動(dòng)，能基本保持加氫反應(yīng)的正常平穩(wěn)進(jìn)行;能在加氫反應(yīng)過程中實(shí)時(shí)加入，提高生產(chǎn)效率，控制反應(yīng)速率，安全有效。
[0040]實(shí)施例2
[0041]如圖1所示，一種加氫反應(yīng)器，包括桶狀的釜體I和攪拌裝置，釜體I內(nèi)設(shè)有反應(yīng)腔2，攪拌裝置包括攪拌槳3和電機(jī)(附圖中未體現(xiàn))，電機(jī)帶動(dòng)攪拌槳3攪拌。
[0042]釜體I外設(shè)有散熱層4，散熱層4內(nèi)設(shè)有水或油等介質(zhì)，散熱層4上設(shè)有散熱層溫度指示劑5，散熱層溫度指示劑5伸入散熱層4中的水或油等介質(zhì)中并指示其溫度。散熱層4上連有進(jìn)介質(zhì)管道6和出介質(zhì)管道7，且出介質(zhì)管道7設(shè)在散熱層4的底部。散熱層4內(nèi)的介質(zhì)通過進(jìn)介質(zhì)管道6進(jìn)入反應(yīng)腔2內(nèi)，且其通過出介質(zhì)管道7被排出。由于加氫反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)液溫度過高，則影響其產(chǎn)品的純度等，在釜體I外設(shè)有散熱層4，散熱層4能帶走其產(chǎn)生的熱量，保證反應(yīng)能在穩(wěn)定的溫度下進(jìn)行。同時(shí)在反應(yīng)液中插入有反應(yīng)液溫度指示劑8，保證反應(yīng)液和散熱層4能基本保持一致，確保其冷卻效果。且將進(jìn)介質(zhì)管道6設(shè)在液面以上，介質(zhì)能覆蓋整個(gè)反應(yīng)體系的外圍。在散熱工作時(shí)，可以將出介質(zhì)管道7上的啟閉閥12關(guān)閉，當(dāng)散熱層4內(nèi)充滿介質(zhì)后再關(guān)閉進(jìn)介質(zhì)管道6上的啟閉閥12，待反應(yīng)液溫度指示劑8和散熱層溫度指示劑5的溫度指示接近臨界值時(shí)，可將出介質(zhì)管道7上的啟閉閥12打開，更換新的介質(zhì)，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
[0043]爸體I的上部設(shè)有加氫管道10，加氫管道10管口設(shè)在反應(yīng)液內(nèi)。爸體I的底部設(shè)有換氣管道U。釜體I的底部設(shè)有換氣管道11。在投料時(shí)，將固體物料先放入反應(yīng)腔2內(nèi)，密閉；打開加氫管道10和換氣管道11上的啟閉閥12，另外的部件均密閉；通過加氫管道10通入氫氣，氫氣先填充反應(yīng)腔2的上層，其慢慢將下層的空氣通過設(shè)在釜體I的底部的換氣管道11排出；當(dāng)反應(yīng)腔2內(nèi)全是氫氣后，關(guān)閉換氣管道11上的啟閉閥12;然后通過加氫管道10加入溶劑等，再通入氫氣，啟動(dòng)攪拌開始反應(yīng)。將加氫管道10的管口設(shè)在反應(yīng)液內(nèi)，氫氣與反應(yīng)液能充分接觸，當(dāng)氫氣進(jìn)入反應(yīng)液中時(shí)能及時(shí)被反應(yīng)，能保證氫氣的使用率，降低投放量。
[0044]釜體I上連有催化劑添加裝置9。催化劑添加裝置9包括密閉的緩沖罐91，緩沖罐91的上表面為弧形面，且緩沖罐91的下部為錐形。緩沖罐91上連有進(jìn)水管道92和液面指示件13。緩沖罐91的上表面上還設(shè)有排氣管道93。緩沖罐91的底部設(shè)有催化劑管道94，催化劑管道94穿過釜體I的外表面，催化劑管道94的管口位于反應(yīng)液面的上方。進(jìn)水管道92、排氣管道93和催化劑管道94上均設(shè)有啟閉閥12。
[0045]可以打開進(jìn)水管道92上的啟閉閥12來將水引入緩沖罐91內(nèi)；隨著引入的水的增加，緩沖罐91內(nèi)的空氣被擠壓至設(shè)在緩沖罐I的上表面上的排氣管道93中，待液面到達(dá)排氣管道93的管口時(shí)則關(guān)閉排氣管道93上的啟閉閥12，最后剩余的少量空氣在水的作用下被擠壓至排氣管道93的管口至其啟閉閥12之間的管道內(nèi)；當(dāng)液面指示件13指示緩沖罐91內(nèi)的液面已達(dá)最高點(diǎn)時(shí)則打開排氣管道93上的啟閉閥12，將最后剩余的少量空氣和部分水排出緩沖罐91外。當(dāng)緩沖罐91內(nèi)的空氣排空后，可以關(guān)閉排氣管道93上的啟閉閥12，并打開催化劑管道94上的啟閉閥12，使緩沖罐91內(nèi)的催化劑和水在重力作用下被輸送至釜體I內(nèi)，達(dá)到添加催化劑的目的。通過上述方法引入催化劑，一方面可以避免外界環(huán)境中的空氣引入，可以避免副反應(yīng)的發(fā)生;另一方面其對(duì)加氫反應(yīng)體系中的壓強(qiáng)的影響不大，還能避免氫氣外逸，避免該可逆反應(yīng)的平衡發(fā)生較大波動(dòng)，能基本保持加氫反應(yīng)的正常平穩(wěn)進(jìn)行;能在加氫反應(yīng)過程中實(shí)時(shí)加入，提高生產(chǎn)效率，控制反應(yīng)速率，安全有效。
[0046]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種加氫反應(yīng)釜，包括釜體(I)，其特征是:所述釜體(I)上連有催化劑添加裝置(9)，所述催化劑添加裝置(9)包括密閉的緩沖罐(91)，緩沖罐(91)上連有進(jìn)水管道(92)、排氣管道(93)和催化劑管道(94);所述排氣管道(93)的管口設(shè)在緩沖罐(91)的上表面上，所述催化劑管道(94)設(shè)在緩沖罐(91)的底部；所述進(jìn)水管道(92)、排氣管道(93)和催化劑管道(94)上均設(shè)有啟閉閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加氫反應(yīng)釜，其特征是:所述排氣管道(93)設(shè)在緩沖罐(91)的最尚點(diǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加氫反應(yīng)釜，其特征是:所述緩沖罐(91)上設(shè)有液面指示件(13)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加氫反應(yīng)釜，其特征是:所述緩沖罐(91)的上表面為弧形面。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加氫反應(yīng)釜，其特征是:所述緩沖罐(91)的下部為錐形。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加氫反應(yīng)釜，其特征是:所述催化劑管道(94)穿過釜體(I)的外表面，且催化劑管道(94)的管口位于反應(yīng)液面的上方。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加氫反應(yīng)釜，其特征是:所述釜體(I)上設(shè)有加氫管道(10)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述加氫反應(yīng)釜，其特征是:所述加氫管道(10)的管口設(shè)在反應(yīng)液面的上方。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述加氫反應(yīng)釜，其特征是:所述加氫管道(10)的管口設(shè)在反應(yīng)液內(nèi)。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述加氫反應(yīng)釜，其特征是:所述釜體(I)的底部設(shè)有換氣管道(Il)0
【文檔編號(hào)】B01J8/10GK205462154SQ201620012445
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日
【發(fā)明人】潘行平, 熊偉
【申請(qǐng)人】鹽城帝盛化工有限公司