CN102908956A - 一种酯化反应器及马来酸二甲酯的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种酯化反应器及马来酸二甲酯的生产方法，适用于羧酸类和醇类物质进行酯化反应。反应器由多块塔板组成，每块塔板上都安装一个降液管和一个升气管，升气管连接鱼鳃式气体分布器。每块塔板都保留一定液位的液体，液体中有固体催化剂。液相为含有羧酸的组分，在反应器中向下由一块酯化塔板流向下一块塔板，与上升的醇蒸汽逆流反应。本发明酯化反应器具有气、液、固三相接触充分，反应效率高，反应器容积利用率高等优点，可以适用于各种酯化反应过程。

Description

一种酯化反应器及马来酸二甲酯的生产方法

技术领域

本发明涉及一种反应器及马来酸二甲酯的生产方法，特别是适用于羧酸类和醇类物质进行酯化反应的反应器。

背景技术

酯化反应是由一元酸、二元酸或者是多元酸（特定条件下也可以是酸酐）与醇或酚类物质反应生成酯的过程，酯化反应一般为可逆的平衡反应。这些醇、酚类物质可以是一元醇、二元醇或者多元醇。以单酯为例反应过程如下：

R¹可以是一个氢原子或者是单价的有机基团，R²是单价的有机基团。当反应物为酸酐时，反应分为两步：

R³是二价有机基团，R⁴ 是单价有机基团。

反应式2会在无催化剂的条件下可以自动反应，生成的有机酸会一定程度上催化反应1和反应3。但通常需要向反应物中加入催化剂以促进酯化反应的进行。

最常用的催化剂是硫酸和如苯磺酸等的含硫有机酸。但是这些催化剂为均相催化剂，虽然催化效果非常好，但是必须经过中和反应后才可以得到酯相产品，中和步骤常用强碱试剂（如氢氧化钠溶液），该过程有以下缺点：

1、酯化反应是一个相平衡反应，未反应的羧酸会参加中和反应，而从羧酸盐溶液中分离未反应的羧酸非常困难，所以中和步骤会造成该工艺中明显的原料损失；

2、中和反应过程中有部分的酯溶解在碱液中，有部分酯以钠盐形式溶解在碱液中，酯的损失量取决于酯在碱液中的溶解度；

3、水洗过程中产生的有机羧酸盐会加剧环境污染问题；

4、当产品中含长链脂肪酸时，会与强碱溶液反应形成强碱脂肪酸盐，长链脂肪酸盐是表面活性剂，遇水形成稳定的乳化液，很难进行油水分离。采用均相催化剂进行连续酯化反应有很多缺点，通常采用间歇式反应，产品质量不高。

5、采用均相催化剂的另一个缺点是酯相中混有含硫组分，而含硫组分将严重影响后继工艺操作。

为解决这一问题，实验室开发一种以酸性离子交换树脂为催化剂生产马来酸二甲酯的工艺。在EP-A-0255399对该技术进行了阐述。根据专利描述，液相为马来酸单甲酯，与醇蒸汽在装有酯化催化剂的区域中连续逆流反应制备马来酸二甲酯，塔内固体催化剂以滴流床方式堆放在塔板上的网罩内，液相向下流动与浓度越来越高的醇蒸汽在装有催化剂的酯化区逆流接触反应。另一种反应器形式为一组相连的连续搅拌釜。液相由一个反应釜流向下一个反应釜，同时醇蒸汽由下一个反应釜流向前一个反应釜。这种操作方式操作复杂，并且反应效率较低。

EP-A-0255399和WO-A-88/00937所述的技术方案较为复杂。反应塔中有多个带网罩的塔板，离子交换树脂催化剂装在网罩中。这种复合反应器***需要对搅拌机进行连续操作，难于实施。WO-A-90/08127公开了一种酯化反应器和工艺，使用多层塔板式反应器，但需要在反应器每层塔板反应空间内设置垂直档板，以增加反应物料的接触效果。这种方式作用有限，不能使床层温度和流体动力学均匀，难以有效的提高反应器的使用效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种酯化反应器及马来酸二甲酯的生产方法，本发明酯化反应器通过设置适宜结构的气相分配器，使固体颗粒的酸性催化剂容易装填并且易于悬浮，反应器利用率高，反应效率高。本发明还提供一种马来酸二甲酯的生产方法，使用离子交换树脂催化剂，在反应状态下，催化剂悬浮在反应物料中。

本发明酯化反应器，包括塔状反应器壳体，壳体内安装至少一层塔板，固体酯化催化剂散放在塔板上，设置穿过塔板的降液管和升气管，降液管上端开口与塔板上的液位高度相当，降液管下部开口伸入相邻下层塔板液面以下，升气管在塔板上部的位置连通气体分配器，气体分配器为鱼鳃式气体分布器，气体分布器由引气管和分布在引气管上的鱼鳃式气体分布口构成，引气管连接在升气管上，引气管下半部分柱面上设置倾斜的槽口，槽口外面覆盖薄膜套管，薄膜套管对应引气管槽口长边的边缘处具有割口。

本发明酯化反应器中，引气管可以包括主引气管和支引气管，主引气管一般为直管形，主引气管连通升气管，支引气管可以为盘管形，也可以是直管形，支引气管连通在主引气管上。主引气管和支引气管的数量可以根据反应器的规模确定。

本发明酯化反应器中，引气管与塔板的距离一般为100mm~500mm，优选100mm~200mm。引气管上的倾斜槽口一般为条形，槽口的宽度一般大于1.5mm，优选为2～20mm，槽口的长度一般为引气管周长的5%～30%。槽口的倾斜角度（槽口与水平线的夹角）一般为15～75度，优选为30～50度。槽口在引气管上均匀分布，或按流体力学设计使不同位置气体为设计流量而确定适宜的分布方式。

本发明酯化反应器中，引气管槽口外面覆盖的薄膜套管的割口设置在引气管槽口长边的边缘处，割口可以设置在引气管槽口的两个长边中任一个长边的边缘处，割口位置可以辅助槽口调整喷出气流的方向，即割口在气流作用下打开时对气流有导向作用，导向作用的方向为设置割口的引气管槽口边缘一侧。根据需要的气流流动方向进行设置。割口的位置一般为引气管槽口长边一侧边缘外延1mm~7mm，优选外延2mm~5mm，具体割口位置根据流体力学分布、薄膜材料强度及薄膜材料弹性而定。割口的长度一般为引气管槽口长度的70%～150%，优选为80%～120%。引气管槽口外面覆盖的薄膜套管的可以由耐腐蚀的合金箔片制成；还可以为非金属耐腐蚀材料制成；还可以是合金与非金属耐腐蚀材料的复合薄膜材料制成。非金属耐腐蚀材料如：耐腐蚀橡胶、聚四氟乙稀、天然或合成的树脂、聚酯薄膜等具有较好的耐腐蚀性及弹性强度的材料。

该割口仅为在所需位置上将薄膜套管割开，不需割掉任何部位，该割口在操作过程中打开的状态类似鱼鳃，因此本发明中的气体分配器称为鱼鳃式气体分布器。

本发明反应器中，为了确保气体分布和形成有效的对塔盘底部的冲刷以避免催化剂的沉积，气体通过割口的气速一般大于10m/s，但为了限制气体分布器引起的阻力降，本发明限制该气体流速小于100m/s，一般取20m/s-50m/s。当塔压降小时，割口变小，产生细密的气泡；当塔压降大时，割口变大，气速提高，同样产生细密的气泡。由于气体分布器的割口都有一定的倾斜角，气体倾斜着向下喷出，其剪应力对整体反应液起到推动作用，避免了反应器盲区的存在。这样有利于气体分布均匀，并产生足够小的气泡，提高反应体系的均匀性，提高反应效率，提高反应器容积利用率。

本发明酯化反应器使用时，塔板数量可以根据反应物料的性质以及反应后产品质量要求具体确定，一般为3~50块。每个塔板上都保留一定的液体，至少部分塔板上装填固体酯化催化剂。

本发明马来酸二甲酯的生产方法，使用本发明上述酯化反应器，以马来酸单甲酯和甲醇为原料，以强酸性阳离子交换树脂为催化剂，马来酸单甲酯以液相形式从反应器顶部引入，甲醇以气相形式从反应器底部引入，反应器内设置10～40块筛板，反应后得到马来酸二甲酯从反应器底部引出反应器。

马来酸二甲酯生产的具体反应条件为：马来酸单烷基酯/烷基醇的摩尔比1：1.5～1：5，马来酸单烷基酯的液相进料对树脂催化剂的总体积空速为0.2h^-1～2.0h^-1，反应温度为90℃～160℃，反应器底部进口蒸汽压力范围为0.1MPa到3MPa。

本发明酯化反应器使用固体微粒或颗粒催化剂，避免了使用均相催化剂带来的众多问题。同时本发明反应器使用适宜结构的气体分布器，提高了反应效率，提高了反应器容称利用率，提高了整个反应***的处理能力。

附图说明

图1是本发明酯化反应器一种包括降液管和升气管的塔板结构示意图。

图2是本发明酯化反应器气体分配器结构示意图。

图3是本发明酯化反应器气体分配器引气管横截面结示意图。

具体实施方式

本发明的酯化反应器在使用时，两种进料一种以液相形式引入，另一种以气相形式引入，在反应的同时，气相进料将反应生成的水带出，提高反应转化率和最终产品的纯度。要求在第一块塔板（最顶部塔板）处压强下，酯化反应器出口混合蒸汽的沸点，或者出口混合蒸汽中最轻组分的沸点要明显低于重组分产品中任何一个组分在该条件下的沸点。一般来说，在同样的压强下沸点相差至少15℃，最好为25℃以上，以实现在反应的同时实现蒸馏作用。

本领域中，适宜采用本发明反应器的反应主要包括有机酸或有机酸酐与醇反应生产相应酯的反应过程。对于有机酸双酯的生产过程来说，一般以单酯化反应后的单酯与相应的醇为进料，采用本发明反应器进行双酯化的催化蒸馏反应。

本发明中单酯化反应指用一元脂肪酸与烷醇或酸酐与烷醇反应生成一元脂肪酸酯，这里的一元脂肪酸指包含6～26碳的脂肪酸，或其中的两种或更多的混合物。优选是1～10碳数的烷醇制得烷基酯。

本发明反应器可以用于一元酸酯的生产。一元酸包含脂肪酸如癸酸、十二烷酸、十四烷酸、亚油酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、二十烷酸、异硬脂酸等类似脂肪酸及其二种或两种以上的混合物。脂肪酸可以与甲醇反应制脂肪酸甲酯混合物，脂肪酸甲酯再加氢制烷醇，如C₈到C₂₀的烷醇(通常也叫洗涤剂醇类)，可以不用对烷醇进行分离制备洗涤剂。

本发明反应器还适用于二元脂肪酸酯的生产。由烷醇与二元羧酸或其酸酐或者二元羧酸及其酸酐混合物反应制得。生产的二元羧酸酯如草酸二酯、马来酸二酯、琥珀酸二酯、延胡索酸二酯、戊二酯、庚二酯、壬二酯，还包括四氢呋喃，包括所有从C₁到C₁₀的烷基二酸酯。任何含有二元羧酸或其酸酐（如果存在）或者二元羧酸及其混合物都可以用作生产这种二元羧酸酯的原料。

C₇到C₂₀的一元烷基芳香族酯及其混合物的制备也适用于本发明，如苯甲酸和1－萘酚酸等。本发明同样适用于C₈到C₂₀的芳香族的酸、酐及其混合物制备二元的芳香族羧酸酯。本发明同样适用于多元酸制备多元酯。多元酸有：柠檬酸、均苯四酸二酐等。本发明同样适用于制备二元醇酯和多元醇酯，二元醇如乙二醇、丙二醇等，多元醇如丙三醇、山梨醇、甘露醇、木糖醇等。

反应器内的酯化反应条件温度为常温到200℃，如温度范围在80℃到180℃，优选100℃到135℃。在要求酯化催化剂的热力学稳定，和酯化反应器底部蒸汽入口的蒸汽组分相关的温度和压强的反应动力学，条件下选择这种操作温度。反应器底部进口蒸汽压力范围为0.1MPa到3MPa，优选为0.2MPa到2.5MPar之间。反应器空速范围为0.1h^-1到10h^-1，尤其是0.2 h^-1到5h^-1。

醇、酸、或其混合物组成的液相并循环的酯产品并溶剂或稀释剂由反应器的上部进料。在特定条件下还可以对进入反应器前的醇和酸先进行无催化条件下的预酯化反应，也可以是有催化条件下的预酯化反应。例如酸酐如马来酸酐和邻苯二甲酸酐与脂肪醇如甲醇、乙醇、叔丁醇反应，在相对缓和的条件下得到单酯如：在60℃ 、0.5MPa无催化的条件下反应式如下：

   

 R⁵是烷基如甲基、乙基、丁基。这种单酯也是一元酸。进一步的反应如下：

    

结果是反应产物为含有单酯、双酯、水和烷醇的混合物。如果需要再加入过量的烷醇，使单酯在反应器中进一步反应生成部分二酯。

在本发明中塔顶出料为混合蒸汽。在反应器中轻组分（通常是醇组分）组成的混合蒸汽对羧酸酯产品和其它成分（通常是羧酸成分）进行汽提以使其回到反应器。塔顶蒸汽以冷凝方式对其组分进行分离，酯化反应生成的水和轻组分（通常是醇），轻组分干燥后循环使用。最底层的酯化塔板上的水蒸汽越少，酯化反应转化率越接近100%，塔底反应器底部的产品中的羧酸含量越低。然而酯化平衡常受供应的醇蒸汽（即轻组分蒸汽）的影响，如要向反应器中提供充足的干燥的烷基醇蒸汽，当干燥的醇蒸汽减少时，就需要改变液相进料的操作，以提高酯产品的质量使其达到产品要求。这将导致醇之间的反应，反应取决于醇和水之间的相互影响和醇水分离的效果。当使用甲醇蒸汽时反应器中醇蒸汽中的水要少于5mol%，最好少于1mol%。

反应器中含有许多塔板。尽管有时只有两三块塔板反应，通常反应器中有5到20或者更多的酯化塔板。每块酯化塔板上设计的停留时间为1分钟到120分钟，特别是5到60分钟。可以根据控制指标进行设计。

固体催化剂为含有-SO₃H/-COOH的颗粒状离子交换树脂。比较合适的树脂有“DZH大孔强酸树脂”、“NKC-9”、“D001”、 “ZG C 132”、 “CT450”等，可以根据酯化反应的类型具体选择，具体可以选择各种适宜的商业产品。

反应器中不同的塔板上装有不同的催化剂，甚至不同的塔板上的装填浓度也不同。每块塔板上的微粒或颗粒催化剂的装填量相应要求催化剂重量占液体重量比例至少为0.2%，例如树脂浓度范围以干树脂计算为2%～20%，优选5%～10%，在适宜的停留时间及相关的操作条件下装填足够的催化剂以达到反应平衡或接近反应平衡。另一方面不能装填过多的催化剂以至于使塔板底部的上升气流很难将其搅拌成悬浮液。

催化剂颗粒直径应该足够大以使其易被塔板上的罩或类似设备保留住。然而催化剂的颗粒越大就越难保持悬浮液状态并且使催化剂表面积降低，所以催化剂颗粒又不能太大，比较合适的催化剂颗粒直径范围为0.1mm至5mm，优选为0.4mm至0.8mm。

在酯化塔板上提供一块或多块洗涤塔板以截留反应器中的产品和溶剂和/或试剂。

要注意尽量避免局部有固体酯化催化剂沉淀下来，因为这样可能导致副反应发生，或者局部出现热点。通过设计合理的塔板的分布器可以确保通过上升气流对液体的搅拌作用，能够使催化剂颗粒保持在悬浮状态。为了达到这个目的，至少部分酯化塔板或者更多（最好是全部塔板）要向由分布器制造的湍流区域设成斜面。倾斜角优先选择大于等于固体催化剂在塔板上的液相中的静态角。采用这个角度的目的是在进行操作时所有的催化剂与液体都动起来并且没有盲区，因为盲区会导致一些副反应。

在有上升气流通过的酯化塔板（一块或多块最好全部）优选安装防止液体倒吸的装置，防止液体倒吸的装置一般安装在升气管内，一般采用逆向截止阀结构。相关结构上安装防护罩，防护罩一般安装在降液管的上部开口，防护罩的网孔直径一般小于使用催化剂的粒径，以有效防止酯化催化剂从酯化塔板的向下通道漏出。通过这样的方法充分地防止了固体催化剂从一块塔板向下一块塔板流失。

本发明酯化反应器使用固体微粒或颗粒催化剂，避免了使用均相催化剂带来的众多问题。同时本发明反应器使用盘管式气体分布器，提高了反应效率，提高了反应器容称利用率，提高了整个反应***的处理能力。

如图1所示，在反应器壁2中间设置一个水平的塔板4，塔板上有一个向下的降液管5和一个向上的升气管6，形成一段反应器3。

塔板4上有一个轴向锥体部分7，锥体中间为气体上升的升气管6，环形截面8倾斜地连接在邻近反应器壁2上。塔板上可以停留液体，液面高度9取决于降液管5在塔板4上的高度。每块塔板上都装有含有磺酸基的离子交换树脂如DZH大孔强酸树脂微粒10。塔板上的离子交换微粒在液体中被搅拌成悬浮液。为了防止离子交换微粒通液体一起从降液管5中泄漏出去，在降液管上端安装了网罩12。锥体7和环形截面8的角度要求大于等于DZH大孔强酸树脂或其它固体酯化催化剂颗粒在酯化塔板4上液体中的静态角。

围绕锥体升气管接有十字架主引气管，升气管6 中上升的气流进入主引气管，再到环形支引气管，经过鱼鳃式气体分布器，上升蒸汽进入反应物料后分散为气泡11。

图1中16为上块塔板来的降液管。降液管16的液面17。塔板液面上高度H由上一块塔板的液面高度及其分布器产生的压强加上摩擦产生的压强决定的。

在反应器运转时一元、二元或多元羧酸或其混合物以液相形式与上升的醇蒸汽逆流接触。每块塔板都是各自装有酯化催化剂的酯化反应区，都在催化剂的作用下进行酯化反应并同时除去酯化反应生成的水。在反应器中酯化反应生成的水被上升的醇蒸汽汽化并夹带到反应器的顶部。在液相流经反应器时，液相从一块塔板落到下一块塔板时液相中酸的浓度液越来越低，又在塔板上与越来越干燥的醇蒸汽接触。通过这种方法使反应平衡向生产酯的方向移动，同时随着液相在塔板上下降的过程中水分逐渐的降低，有效的抑制了酯相水解的逆反应。

通过对反应器中的塔板数和每快塔板的液体停留时间的设计，要求使塔底产品中的羧酸含量小于1mol％。通过提供足够的醇蒸汽，推动反应液产生横向搅拌，同时上升的气泡11对悬浮液进行径向搅拌，有效地保证了液相循环中酸性离子交换树脂微粒在悬浮液中的悬浮状态。锥体7和环形截面8的斜面倾角向分布器的下方倾斜，以使悬浮液下方没有明显的树脂停滞。如果需要，可以在上升气流中加入惰性气体，通常加入的是反应副产物醚。例如酸性催化剂会促进醇反应生成醚。使用甲醇为原料时会生成二甲醚而使用乙醇为原料时会生成二***。这两种都可以用于保证塔板上的液体悬浮或者用于带走酯化反应生成的水。

图2描述的是塔盘上主引气管13和支引气管14的分布情况，支引气管可以根据反应器规模设置适宜数量。

图3描述的是引气管横截面结构示意图，表示鱼鳃式气体分布器的结构和工作原料。引气管20外部套装薄膜套管21，引气管20下部开设适宜槽口22，槽口22长边的边缘处的设薄膜套管设置割口23。在工作状态下，气体经由引气管的槽口22喷出，在气流剪应力的作用下，薄膜套管的割口23张开，气流分散为小气泡进入反应床层。气流在割口出口处形成湍流，湍流给割口处横向剪应力，剪应力的大小由气体流经割口的气速决定，该剪应力支撑割口打开，同时该湍流区对气泡起破碎作用。割口的开合情况由气速决定，气速由进料量及塔压降决定，所以割口开口大小随着塔压降的增强、减弱而变化，塔压降增强时开口变大；塔压降减小时开口变小，气体流出时气泡变小；没有气体流出时割口闭合，有效防止反应液倒吸，并避免催化剂漏到下一块塔板上。通过割口的作用有效降低气流对催化剂颗粒的冲刷，提高了催化剂的使用寿命。

反应器中的理论塔板数与实际塔板数不是必须一致，反应器的理论塔板数可能随着进料中酸的变化而变化，如果进料中的酸改变，塔底甲酯产品中的酸含量也可能发生变化。

上面已经提到酯化副产品通常似二元的醚。副产物醚的收率取决于反应器的操作温度。因此降低反应器的操作温度能够降低任何副产物的产生。然而理论上温度越低酸生成酯的转化率越低。在这种条件下需要对酯相产品加入过量的醇再反应的方法提高酯相的转化率。酯相产品中通常含有97mol％到99mol％的酯和一些酸原料，加入过量的醇（如甲醇）醇和酯的混合摩尔比为2：1到4：1之间如3：1。

对多数反应来说，酸或单酯为向下的液相流而醇为上升的蒸汽流。如果酸或单酯的沸点比醇低，那么醇和酸（或单酯）组分可以互换，既是醇为液相，从反应器的塔板上向下流而酸（或单酯）蒸汽则向上与醇逆流接触。

下面通过实施例进一步说明本发明的方法和效果。涉及的百分含量为摩尔百分含量。

实施例

实验室用反应器，内径为60mm，材质为玻璃，反应器中上下安装10块塔板。反应器保温并由外部电热带加热。每块塔板都有独立的控温***。第一块塔板（最上部的塔板）作为洗涤塔板不装填树脂。第二块塔板作为酸原料的进料口。其余8块塔板都装有一定量的强酸离子交换树脂。装填树脂催化剂的塔板上设置如图2所示的旋转式气体分布器1个。甲醇加热至150℃，甲醇蒸汽由反应器最底端的塔板进入反应器。每快塔板上有200ml液体。塔板上树脂装填量以干树脂计算为塔板上液体重量的18％。反应塔顶气体含有未反应的甲醇、酯化反应生成的水和少量的副产物二甲醚被冷却。通常塔头安装液体溢流装置以控制反应器中的酯产品损失率。

反应器开使时用十二酸酯装填树脂。当每块塔板上的甲醇蒸汽与温度都稳定后开始相反应器进料，物料中含50mol% 月桂酸酯、40mol％月桂酸和10mol％的肉豆蔻酸。对反应器底部的产品酯进行监控，直至达到反应平衡。不同塔板上的液相分析结果见下表1；塔板由上向下编号为1至10，塔顶的塔板为1号，塔底的塔板为10号。

表1 实施例反应效果。

醇：酸 mol:mol	5：1	4：1	3：1
				总停留时间 小时	3	2.5	2.0
塔板号	酯的浓度mol%	酯的浓度mol%	酯的浓度mol%
				5	99.72	99.04	98.29
6	99.91	99.42	98.98
				7	99.98	99.89	99.61
8	100.00	99.97	99.87
				9	100.00	100.00	99.96
10	100.00	100.00	100.00
				二甲醚副产率mol%	2.0	1.5	0.6

表2 比较例反应效果。

醇：酸 mol:mol	5：1	4：1	3：1
				总停留时间 小时	3	2.5	2.0
塔板号	酯的浓度mol%	酯的浓度mol%	酯的浓度mol%
				5	98.02	95.21	94.87
6	99.21	98.35	96.83
				7	99.55	98.73	96.98
8	99.73	98.95	97.52
				9	99.89	99.26	98.94
10	99.92	99.47	99.15
				二甲醚副产率mol%	3.5	3.2	1.9

比较例

用与实施例相同的设备和工艺条件，只是气体分布器为上开设普通的小孔对气体进行分布，反应效果见表2。

Claims (10)

1.一种酯化反应器，包括塔状反应器壳体，壳体内安装至少一层塔板，固体酯化催化剂散放在塔板上，设置穿过塔板的降液管和升气管，降液管上端开口与塔板上的液位高度相当，降液管下部开口伸入相邻下层塔板液面以下，升气管在塔板上部的位置连通气体分配器，其特征在于：气体分配器为鱼鳃式气体分布器，气体分布器由引气管和分布在引气管上的鱼鳃式气体分布口构成，引气管连接在升气管上，引气管下半部分柱面上设置倾斜的槽口，槽口外面覆盖薄膜套管，薄膜套管对应引气管槽口长边的边缘处具有割口。

2.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于：引气管包括主引气管和支引气管，主引气管为直管形，主引气管连通升气管，支引气管为盘管形或者是直管形，支引气管连通在主引气管上。

3.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于：引气管与塔板的距离为100mm~500mm，引气管上的倾斜槽口为条形，槽口的宽度大于1.5mm，槽口的长度为引气管周长的5%～30%；槽口的倾斜角度为15～75度。

4.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于：引气管与塔板的距离为100mm~200mm，引气管上的倾斜槽口为条形，槽口的宽度为2～20mm，槽口的倾斜角度为30～50度。

5.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于：引气管槽口外面覆盖的薄膜套管的割口设置在引气管槽口长边的边缘处，割口设置在引气管槽口的两个长边中任一个长边的边缘处。

6.按照权利要求1或5所述的反应器，其特征在于：割口的长度为引气管槽口长度的70%～150%。

7.按照权利要求1或5所述反应器，其特征在于：引气管槽口外面覆盖的薄膜套管的材质为耐腐蚀的合金箔片制成，或者为非金属耐腐蚀材料制成，或者为合金与非金属耐腐蚀材料的复合薄膜材料制成。

8.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于：塔板数量为3~50块。

9.一种马来酸二甲酯的生产方法，其特征在于使用权利要求1至9任一权利要求所述的酯化反应器，以马来酸单甲酯和甲醇为原料，以强酸性阳离子交换树脂为催化剂，马来酸单甲酯以液相形式从反应器顶部引入，甲醇以气相形式从反应器底部引入，反应器内设置10～40块筛板，反应后得到马来酸二甲酯从反应器底部引出反应器。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：马来酸二甲酯生产的具体反应条件为：马来酸单烷基酯/烷基醇的摩尔比1：1.5～1：5，马来酸单烷基酯的液相进料对树脂催化剂的总体积空速为0.2h^-1～2.0h^-1，反应温度为90℃～160℃，反应器底部进口蒸汽压力范围为0.1MPa到3MPa。

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