利用超重力反应器生产糠醇的装置及生产方法
【技术领域】
[0001]本发明属于糠醇生产技术领域，具体涉及一种利用超重力反应器生产糠醇的装置及生产方法。
【背景技术】
[0002]目前的行业上糠醛加氢生产糠醇的装置，反应器内气液固三相接触不够充分，反应热不均衡，反应温度控制难度较大，反应器内容易结焦，检修频繁，且设备较大，检修不方便，人员操作难度及劳动强度较大；同时反应时间长，效率低下。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种提供体积小、效率高、重量轻、能耗低、运转稳定、维修方便、安全、可靠、灵活的糠醇生产用的超重力反应器。
[0004]本发明的目的是这样实现的:包括机械部分和控制部分，a、机械部分包括液相物料储罐、氢气储罐、氢气回收器和粗醇过滤单元，液相物料储罐分别通过管道与第一超重力反应器液相进口、第二超重力反应器液相进口和第三超重力反应器液相进口相连，所述第一超重力反应器液相出口通过第一冷却器的管程与粗醇过滤单元相连，所述第二超重力反应器液相出口通过第二冷却器的管程与粗醇过滤单元相连，所述第三超重力反应器液相出口通过第三冷却器的管程与粗醇过滤单元相连，氢气储罐通过管道与第三超重力反应器的气相进口相连，第三超重力反应器的气相出口通过管道与第二超重力反应器的气相进口相连，第二超重力反应器的气相出口通过管道与第一超重力反应器的气相进口相连，第一超重力反应器的气相出口通过管道与氢气回收器相连；所述液相物料储罐与第一超重力反应器液相进口之间的管道上依次设有第一液相自调阀和第一液相质量流量计，所述液相物料储罐与第二超重力反应器液相进口之间的管道上依次设有第二液相自调阀和第二质量流量计，所述液相物料储罐与第三超重力反应器液相进口之间的管道上依次设有第三液相自调阀和第三质量流量计，第一冷却器的管程与粗醇过滤单元之间依次设有第一在线自动分析仪和第一自调阀，第二冷却器的管程与粗醇过滤单元之间依次设有第二在线自动分析仪和第三自调阀，第三冷却器的管程与粗醇过滤单元之间安装有第五自调阀；所述氢气储罐与第三超重力反应器的气相进口之间的管道上依次设有第三自氢气调阀和第三体积流量计，第三超重力反应器的气相出口和第二超重力反应器的气相进口之间设有第二体积流量计，第二超重力反应器的气相出口和第一超重力反应器的气相进口之间的管道上安装有第一体积流量计，所述第一超重力反应器、第二超重力反应器和第三超重力反应器上分别设有第一开停信号器、第二开停信号器和第三开停信号器；第三体积流量计和第三超重力反应器的气相进口之间设有第一三通，第三超重力反应器的气相出口和第二体积流量计之间设有第二三通，第二超重力反应器的气相出口和第一体积流量计之间设有第三三通，所述第一三通的第三端通过管道分别与第二三通的第三端和第三三通的第三端相连，所述第一三通的第三端与第二三通的第三端之间设有第二氢气自调阀，所述第一三通的第三端与第三三通的第三端之间设有第一氢气自调阀；所述第一在线自动分析仪和第一自调阀之间设有第四三通，所述第二质量流量计和第二超重力反应器液相进口之间设有第五三通，所述第四三通的第三端通过第二自调阀与第五三通的第三端相连，所述第二在线自动分析仪和第三自调阀之间设有第六三通，第三质量流量计和第三超重力反应器液相进口之间设有第七三通，所述第六三通第三端通过第四自调阀与第七三通的第三端相连；所述第一冷却器的壳程进口、第二冷却器的壳程进口和第三冷却器的壳程进口分别与循环水上水管相连，第一冷却器的壳程出口、第二冷却器的壳程出口和第三冷却器的壳程出口分别与循环水回水管相连；
[0005]b、控制部分包括控制器，所述控制器的输入端分别与第一开停信号器、第二开停信号器、第三开停信号器、第一在线自动分析仪、第二在线自动分析仪、第一质量流量计、第二质量流量计、第三质量流量计、第一体积流量计、第二体积流量计、第三体积流量计相连，所述控制器的输出端分别与第一液相进料自调阀、第二液相进料自调阀、第三液相进料自调阀、第一氢气进料自调阀、第二氢气进料自调阀、第三氢气进料自调阀、第一自调阀、第二自调阀、第三自调阀、第四自调阀、第五自调阀相连。
[0006]所述第一超重力反应器、第二超重力反应器和第三超重力反应器为一组反应装置，所述的反应装置为若干组，所述若干组之间采用并联的方式连接。
[0007]所述第三超重力反应器的容积不小于第二超重力反应器的容积，第二超重力反应器的容积不小于第一超重力反应器的容积。
[0008]一种利用超重力反应器生产糠醇的装置的生产方法，包括如下步骤:
[0009]—、启动第三超重力反应器，第三开停信号器将信号反馈至控制器，控制器控制第三液相进料自调阀、第三氢气进料自调阀和第五自调阀开启；液相物料储罐内的液相物料和氢气储罐内的氢气分别通过第三液相进料自调阀和第三氢气进料自调阀进入第三超重力反应器内，在超重力作用下，上述物料开始快速加氢反应生成粗糠醇；所述液相物料储罐内的液相物料为糠醛、加氢催化剂、氧化钙的均匀混合液，所述的糠醛和加氢催化剂的质量比为1: 0.012?0.04;所述加氢催化剂和氧化钙的质量比为1: 0.15?0.4 ;所述液相物料的压力为1.0?10.0MPa，温度为:160?190°C;所述氢气的压力为1.0?10.0MPad^度为:160?190°C ;所述进入第三超重力反应器内的液相物料质量与进入第三超重力反应器内的氢气体积比为: 270?600Nm3;
[0010]二、所述步骤一中第三超重力反应器内的粗糠醇通过第三冷却器的管程进行换热降温后进入粗醇过滤单元进行后续处理；所述粗糠醇换热降温前的温度为:180?220°C，粗糠醇换热降温后的温度小于60°C ;
[0011]三、当步骤一中所述第三超重力反应器内有多余的氢气通过第二体积流量计时，开启第二超重力反应器，第二开停信号器将信号反馈至控制器，控制器控制第二液相进料自调阀开启；液相物料储罐内的液相物料和第三超重力反应器内有多余的氢气分别通过第二液相进料自调阀和第二体积流量计进入第二超重力反应器内，在超重力作用下，上述物料开始快速加氢反应生成粗糠醇；所述进入第二超重力反应器内的液相物料质量与进入第二超重力反应器内总的氢气体积比为:It: 270?600Nm3;
[0012]四、步骤三中所述第二超重力反应器内的粗糠醇经过第二冷却器的管程进行换热降温后通过第二在线自动分析仪进行检测；当第二在线自动分析仪分析数据中醇含量^ 97.5%、醛含量< 1.0%时为粗糠醇合格，第二在线自动分析仪将信号反馈至控制器，控制器控制第三自调阀开启，换热降温后的粗糠醇进入粗醇过滤单元进行后续处理；当第二在线自动分析仪分析出现醇含量<97.5%或醛含量多1.0%为粗糠醇不合格，第二在线自动分析仪将信号反馈至控制器，控制器控制第四自调阀开启，第三自调阀关闭，换热降温后的粗糠醇通过第六三通第三端、第四自调阀和第七三通的第三端进入第三超重力反应器内，在超重力作用下，对物料重新进行二次快速加氢反应生成粗糠醇；所述二次快速加氢反应生成粗糠醇按照上述步骤二的方法进入粗醇过滤单元后进行后续处理；所述粗糠醇换热降温前的温度为:180?220°C，粗糠醇换热降温后的温度小于60°C ;
[0013]五、当步骤三中所述第二超重力反应器内有多余的氢气通过第一体积流量计时，开启第一超重力反应器，第一开停信号器将信号反馈至控制器，控制器控制第一液相进料自调阀开启；液相物料储罐内的液相物料和第二超重力反应器内有多余的氢气分别通过第一液相进料自调阀和第一体积流量计进入第一超重力反应器内，在超重力作用下，上述物料开始快速加氢反应生成粗糠醇；所述进入第一超重力反应器内的液相物料质量与进入第一超重力反应器内总的氢气体积比为:It: 270?600Nm3;当第二超重力反应器内有多余的氢气量不足时，第一体积流量计将信号反馈至控制器，控制器控制第一氢气进料自调阀开度；氢气储罐内的氢气通过第三氢气进料自调阀和第一氢气进料自调阀进入第一超重力反应器内；
[0014]六、步骤五中所述第一超重力反应器内的粗糠醇经过第一冷却器的管程进行换热降温后通过第一在线自动分析仪进行检测；当第一在线自动分析仪分析数据中醇含量^ 97.5%、醛含量< 1.0%时为粗糠醇合格，第一在线自动分析仪将信号反馈至控制器，控制器控制第一自调阀开启，换热降温后的粗糠醇进入粗醇过滤单元进行后续处理；当第一在线自动分析仪分析出现醇含量<97.5%或醛含量多1.0%为粗糠醇不合格，第一在线自动分析仪将信号反馈至控制器，控制器控制第二自调阀开启，第一自调阀关闭，换热降温后的粗糠醇通过第四三通的第三端、第二自调阀和第五三通的第三端进入第二超重力反应器内，在超重力作用下，对物料重新进行再次快速加氢反应生成粗糠醇；所述再次快速加氢反应生成粗糠醇按照上述步骤四的方法进入粗醇过滤单元后进行后续处理；所述粗糠醇换热降温前的温度为:180?220°C，粗糠醇换热降温后的温度小于60°C ;
[0015]七、使步骤五中所述的第一超重力反应器内有多余的氢气通过管道进入氢气回收装置内，回收后循环使用。
[0016]本发明通过使用超重力反应器，能够使旋转产生的离心加速度达到20?500倍的重力加速度，生产强度及生产效率可提高I?3个数量级，同等生产条件下，传统反应器(以内径325mm的反应器为例)，加氢反应时间需要15-25分钟，设备规格为Φ 325mmX9.6m，而超重力反应器的反应时间在1_10秒，设备体积小于0.1m3;由于设备体积大大降低，从停运、置换、检修、置换、到重新投运的时间由传统反应器的24?48小时缩减至I?4小时以内；具有体积小、效率高、重量轻、能耗低、运转稳定、维修方便、安全、可靠、灵活的糠醇生产用的超重力反应器，大大降低设备体积、提高生产效率，降低生产和检修成本、减轻人员操作难度和劳动强度的优点。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的结构示意图；
[0018]图2为本发明控制原理方框图。
【具体实施方式】
[0019]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本发明的【具体实施方式】，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
[0020]如图1、2所示，本发明包括机械部分和控制部分，a、机械部分包括液相物料储罐9、氢气储罐12、氢气回收器7和粗醇过滤单元8，液相物料储罐9分别通过管道与第一超重力反应器I液相进口、第二超重力反应器2液相进口和第三超重力反应器3液相进口相连，所述第一超重力反应器I液相出口通过第一冷却器4的管程与粗醇过滤单元8相连，所述第二超重力反应器2液相出口通过第二冷却器5的管程与粗醇过滤单元8相连，所述第三超重力反应器3液相出口通过第三冷却器6的管程与粗醇过滤单元8相连，氢气储罐12通过管道与第三超重力反应器3的气相进口相连，第三超重力反应器3的气相出口通过管道与第二超重力反应器2的气相进口相连，第二超重力反应器2的气相出口通过管道与第一超重力反应器I的气相进口相连，第一超重力反应器I的气相出口通过管道与氢气回收器7相连；所述液相物料储罐9与第一超重力反应器I液相进口之间的管道上依次设有第一液相自调阀10和第一液相质量流量计11，所述液相物料储罐9与第二超重力反应器2液相进口之间的管道上依次设有第