專利名稱：用于丁烯氧化脫氫徑向固定床反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于丁烯氧化脫氫的徑向固定床反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
丁二烯是合成橡膠、合成樹脂的重要單體，主要用于合成順丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠及ABS樹脂等。丁二烯也是多種涂料和有機(jī)化工原料。丁烯氧化脫氫是目前生產(chǎn)丁二烯較有競(jìng)爭(zhēng)力的工藝技術(shù)，丁烯氧化脫氫制丁二烯是在水蒸汽存在下，利用氧與丁烯分子中的氫結(jié)合，得到丁二烯和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的水。該反應(yīng)基本為不可逆反應(yīng)。主反應(yīng)方程式如下:
權(quán)利要求
1.一種用于丁烯氧化脫氫徑向固定床反應(yīng)器，所述的反應(yīng)器為具有催化劑床的圓筒形容器，容器頂部設(shè)有快速混合裝置，所述快速混合裝置由側(cè)壁裝有噴嘴的錐形管和直管組成，錐形管內(nèi)部形成混合腔，錐形管和直管之間形成分布腔，所述的混合裝置下連接進(jìn)口分布器，反應(yīng)器催化劑床由位于外圈的扇形筒分布器和內(nèi)圈的中心多孔壁筒構(gòu)成，中間裝填催化劑，催化劑床頂部設(shè)蓋板密封結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于丁烯氧化脫氫徑向固定床反應(yīng)器，其特征在于快速混合裝置內(nèi)的錐形管的半錐角α為5 20° ;所述的錐形管頂部設(shè)有多孔分布板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于丁烯氧化脫氫徑向固定床反應(yīng)器，其特征在于快速混合裝置內(nèi)的錐形管頂部多孔分布板為半球形、圓錐形或平板，上面開有分布孔，分布孔的孔徑5mm 100mmo
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于丁烯氧化脫氫徑向固定床反應(yīng)器，其特征在于所述的反應(yīng)器用于丁烯氧化脫氫反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)氣體流經(jīng)混合裝置、氣體進(jìn)口分布器、扇形筒、催化劑床、中心多孔壁筒，最后自底部出料口流出反應(yīng)器；反應(yīng)器操作壓力為0.0l 1.0MPa，操作溫度為200 700°C，進(jìn)入反應(yīng)器的原料配比為:丁烯:氧氣:水蒸汽摩爾比為1:0.Π.5:2 20。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于丁烯氧化脫氫徑向固定床反應(yīng)器，其特征在于過熱水蒸汽和空氣從錐形管頂部進(jìn)入混合腔，含丁烯原料從分布腔經(jīng)錐形管上的噴嘴進(jìn)入混合腔，同過熱水蒸汽和空氣混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于丁烯氧化脫氫徑向固定床反應(yīng)器，其特征在于快速混合裝置內(nèi)的錐形管上設(shè)有噴嘴，噴嘴為具有導(dǎo)流裝置的錐形結(jié)構(gòu)，噴嘴數(shù)量為2 20個(gè)，分布在廣8個(gè)不同高度上，同一圓周噴嘴對(duì)稱分布，上下圓周交錯(cuò)分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于丁烯氧化脫氫徑向固定床反應(yīng)器，其特征在于扇形筒分布器由至少6個(gè)沿反應(yīng)器的殼體內(nèi)壁均勻分布、作相鄰圓周排列的扇形筒構(gòu)成，其靠催化劑一側(cè)的扇形面以及與反應(yīng)器進(jìn)料口相連通的頂部蓋板均開設(shè)分布孔，扇形筒的開孔為均勻開孔或分段均勻開孔，開孔率為10% 50%。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于丁烯氧化脫氫徑向固定床反應(yīng)器，其特征在于中心內(nèi)多孔壁筒自內(nèi)而外由多孔圓筒、多孔板或篩網(wǎng)或格柵組成，多孔板緊貼中心多孔圓筒，外層篩網(wǎng)與中間層多孔板之間用支撐筋條架空連接，或采用由外層格柵緊貼中間層多孔板的結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于丁烯氧化脫氫徑向固定床反應(yīng)器，其特征在于進(jìn)料口的氣體進(jìn)口分布器由圓錐形單級(jí)擋板以及至少3根與之連接的筋板構(gòu)成，側(cè)向環(huán)隙高度為氣體通過預(yù)分布器環(huán)隙時(shí)保持平均流速為10 40米/秒所需的高度，單級(jí)擋板圓錐角為90。 135。。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于丁烯氧化脫氫徑向固定床反應(yīng)器，其特征在于中心多孔壁筒的內(nèi)層中心多孔圓筒與中間層多孔板均開設(shè)圓孔或長(zhǎng)圓孔，其內(nèi)層中心多孔圓筒的開孔率為10% 50%，中間層多孔板的開孔率為10% 50%，外層篩網(wǎng)或格柵的空隙率為10% 60%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種丁烯氧化脫氫徑向固定床反應(yīng)器，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的丁烯、水蒸汽和空氣混合不均造成反應(yīng)器局部容易積碳、催化劑再生周期短的問題。本發(fā)明通過采用徑向固定床反應(yīng)器，該反應(yīng)器為具有催化劑床的圓筒形容器，頂部設(shè)有快速混合裝置，該裝置由側(cè)壁裝有噴嘴的錐形管和直管組成，錐形管內(nèi)部形成混合腔，錐形管和直管之間形成分布腔，錐形管頂部設(shè)有多孔分布板，混合裝置下連接進(jìn)口分布器，反應(yīng)器催化劑床由位于外圈的扇形筒分布器和內(nèi)圈的中心多孔壁筒構(gòu)成，中間裝填催化劑，催化劑頂部設(shè)蓋板密封結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案，較好地解決了該問題，可用于丁烯氧化脫氫制丁二烯的工業(yè)生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C5/48GK103071430SQ20131003415
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者劉文杰, 黃云群, 郭毅, 施德 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院