CN201136843Y

CN201136843Y - 醋酸甲酯液相羰基生成醋酐的高效气液反应器

Info

Publication number: CN201136843Y
Application number: CNU2007200965804U
Authority: CN
Inventors: 杨世东; 张力明; 陈庆忠; 华超; 贾飞; 刘素英; 高岚; 张帆
Original assignee: TIANJIN MEIKETAI CHEMICAL INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd; Dehua Design & Research Co Ltd Shandong Hualu Hengsheng Group
Current assignee: TIANJIN MEIKETAI CHEMICAL INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd; Dehua Design & Research Co Ltd Shandong Hualu Hengsheng Group
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2017-07-03

Abstract

本实用新型涉及醋酸甲酯液相羰基生成醋酐的高效气液反应器，本实用新型的醋酸甲酯液相羰基生成醋酐的高效气液反应器，包括塔体、搅拌装置、分布器和夹套换热器；其中反应器内上部设置有搅拌装置，搅拌装置的下部设置有醋酸甲酯液体进料分布器，在醋酸甲酯液体进料分布器的下部设置有一氧化碳气体进料分布器，反应器外的下部设置有夹套换热器；塔体的高径比为4∶1～5∶1，搅拌装置为双层开启平直叶搅拌浆，液体分布器为环式多孔分布器，气体分布器为扇型圆盘式多孔分布器。本实用新型的反应器具有结构紧凑、气液混合均匀、反应停留时间短、换热效率高以及反应转化率高等特点。

Description

醋酸甲酯液相羰基生成醋酐的高效气液反应器

技术领域

本实用新型属于化工反应器设备领域，特别是涉及醋酸甲酯液相羰基生成醋酐的高效气液反应器。

背景技术

醋酐为醋酸酐的简称，是一种重要的有机化工原料，化学性质非常活跃，广泛应用于生产醋酸纤维素的生产以及用作医药、染料、香料和有机合成中的乙酰化剂。目前液相羰基合成生产醋酐的方法具有流程简单、过程能耗较低及其副反应较少的特点，显然这是一条具有实用性和新颖性的工艺过程，具有很好的工业应用前景。

传统的醋酸甲酯液相羰基合成醋酐的反应器存在着气液相进料混合不均匀、气液相传质交差以及反应器内换热不均匀等缺点，因而其反应转化率低、反应停留时间长以及过程能耗较高，严重了制约了其工业化的进一步应用。

中国发明专利(ZL200610130647.1)提供了一种醋酸甲酯与一氧化碳液相羰基生成醋酐的制备方法及其催化剂的制备方法，其工艺具有高转化率、高选择性和高稳定性地生产醋酐等优点，但其工艺并没有相配套的高效反应器设计说明。

针对以上工艺特点，本实用新型提出了一种醋酸甲酯与一氧化碳液相羰基合成醋酐工艺的高效气液反应器，使醋酸甲酯与一氧化碳在反应器内与溶剂能够高效地进行气液相反应，以致反应过程具有高效的转化率和较低的过程能耗。

发明内容

本实用新型的目的是在于提供一种醋酸甲酯液相羰基合成醋酐的高效气液反应器，使该反应过程具有转化率高、反应停留时间短以及能耗低等特点。

本实用新型的目的是通过如下的手段实现的。

本实用新型的醋酸甲酯液相羰基生成醋酐的高效气液反应器，包括塔体、搅拌装置、分布器和夹套换热器；其中反应器内上部设置有搅拌装置，搅拌装置的下部设置有醋酸甲酯液体进料分布器，在醋酸甲酯液体进料分布器的下部设置有一氧化碳气体进料分布器，反应器外的下部设置有夹套换热器；塔体的高径比为4∶1～5∶1，搅拌装置为双层开启平直叶搅拌浆，液体分布器为环式多孔分布器，气体分布器为扇型圆盘式多孔分布器。

所述的搅拌装置的搅拌浆的浆叶直径为塔径的1/2～2/3。所述的搅拌浆的角度为60℃。

所述的醋酸甲酯液体进料分布器的直径为塔体的1/2，液体分布器为环式多孔分布器，孔直径为3～5mm，开孔率为30～40％，开孔全部向上，均匀分布；。

所述的一氧化碳气体进料分布器的直径为塔体的1/3，气体分布器为扇型圆盘式多孔分布器，其小孔直径为3～5mm，开孔率为30～40％，开孔全部向下，均匀分布。

所述的夹套换热器的垂直高度为塔高的1/3。夹套换热器的夹套厚度为5～6cm。

本实用新型的的双层开启平直叶搅拌浆可充分搅拌反应器内的反应液，另外本实用新型的环式多孔液体分布器和扇型圆盘式多孔气体分布器可使通入的醋酸甲酯和一氧化碳均匀地分布在反应器内，以致于反应器的气液相能够混合充分、增加传质效率、较少反应停留时间、提高过程的反应转化率。

本实用新型的夹套换热设备其通过流动的冷却介质可及时该反应工艺释放的热量，有利于过程向正反应方向进行，提高了过程的转化率。本实用新型的反应器具有结构紧凑、气液混合均匀、反应停留时间短、换热效率高以及反应转化率高等特点。

附图说明

图1：为本实用新型的醋酸甲酯液相羰基合成醋酐的高效气液反应器的结构示意图。

图2：本实用新型带有的双层开启平直叶搅拌浆的平面示意图。

图3：本实用新型环式多孔分布器的平面示意图。

图4：本实用新型为扇型圆盘式气体分布器的平面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构作进一步的详述：

由图1、图2、图3和图4可知，由进液口1、电机2、搅拌轴3、出料挡液板4、出料口5、搅拌杆6、液体分布器7、进汽口8、气体分布器9、冷却介质进口10、放液口11和冷却介质出口12等组成整个反应器***。该反应器的高径比为4∶1～5∶1；搅拌装置为双层开启平直叶搅拌浆，其浆叶直径为塔径的1/2～2/3，相邻搅拌浆的角度为60℃；液体分布器为环式多孔分布器，分布器直径为塔体的1/2，其小孔直径为3～5mm，开孔率为30～40％，开孔全部向上，均匀分布；气体分布器为扇型圆盘式多孔分布器，分布器直径为塔体的1/3，其小孔直径为3～5mm，开孔率为30～40％，开孔全部向下，均匀分布；反应器下部的夹套换热器的夹套厚度为5～6cm，夹套的垂直高度为塔高的1/3；反应器上部为搅拌装置，下部依次为醋酸甲酯液体进料分布器和一氧化碳气体进料分布器。

本实用新型提供的高效气液反应器具体连接如下：反应器上部安装一电机2，然后通过搅拌轴3连接，搅拌杆中下部分别通过螺纹与一个开启平直叶搅拌杆6连接；出料口5位于反应器的中部并置于出料挡液板4的后面；连接进液口1在反应器上部，然后通过管路通入反应器下部与液体环式多孔液体分布器7连接，液体分布器置于开启平直叶搅拌浆下部；进汽口8位于反应器下部，通过管路与扇型圆盘式多孔气体分布器9连接，其中气体分布器置于液体分布器下部；反应器下部的安装一夹套换热器用于及时移动反应过程中的热量，冷却介质的进口10设置在反应器底部，冷却介质出口12设在夹套换热器的上部；另外放液口11连接与反应器的底部。

将本实用新型-高效气液反应器，用于醋酸甲酯液相与一氧化碳液相羰基合成醋酐的反应过程，醋酸甲酯以流速0.30mol/h通过进料口和液体分布器进入反应器，一氧化碳以流速0.45mol/h通过进料口和气体分布器进入反应器，搅拌浆的转速为10转/分钟，夹套换热器通过30℃的冷却水，其流速为0.7m3/h。其反应操作的条件为反应压力为0.39Mpa和反应温度为195℃。反应时间为18.0分钟，醋酸甲酯的单程转化率为62.0％；醋酐的时空收率为49.5mol/(L.h)。

本实用新型提出的醋酸甲酯与一氧化碳液相羰基生成醋酐的高效气液反应器已通过以上进行了详细描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的设备和制备方法进行改动或适当变更与组合来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims

1.一种醋酸甲酯液相羰基生成醋酐的高效气液反应器，包括塔体、搅拌装置、分布器和夹套换热器；其特征是反应器内上部设置有搅拌装置，搅拌装置的下部设置有醋酸甲酯液体进料分布器，在醋酸甲酯液体进料分布器的下部设置有一氧化碳气体进料分布器，反应器外的下部设置有夹套换热器；塔体的高径比为4∶1～5∶1，搅拌装置为双层开启平直叶搅拌浆，液体分布器为环式多孔分布器，气体分布器为扇型圆盘式多孔分布器。

2.如权利要求1所述的醋酸甲酯液相羰基生成醋酐的高效气液反应器，其特征是所述的搅拌装置的搅拌浆的浆叶直径为塔径的1/2～2/3。

3.如权利要求1或2所述的醋酸甲酯液相羰基生成醋酐的高效气液反应器，其特征是所述的搅拌浆的角度为60℃。

4.如权利要求1所述的醋酸甲酯液相羰基生成醋酐的高效气液反应器，其特征是所述的醋酸甲酯液体进料分布器的直径为塔体的1/2，液体分布器为环式多孔分布器，孔直径为3～5mm，开孔率为30～40％，开孔全部向上，均匀分布。

5.如权利要求1所述的醋酸甲酯液相羰基生成醋酐的高效气液反应器，其特征是所述的一氧化碳气体进料分布器的直径为塔体的1/3，气体分布器为扇型圆盘式多孔分布器，其小孔直径为3～5mm，开孔率为30～40％，开孔全部向下，均匀分布。

6.如权利要求1所述的醋酸甲酯液相羰基生成醋酐的高效气液反应器，其特征是所述的夹套换热器的垂直高度为塔高的1/3。

7.如权利要求6所述的醋酸甲酯液相羰基生成醋酐的高效气液反应器，其特征是所述的夹套换热器的夹套厚度为5～6cm。