专利名称：高温高压固体物料在线加料装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高温高压固体物料在线加料装置。
背景技术：
芳香羧酸是一种非常重要的化工原料，存在着巨大的市场需求。尽管近年来国内 PTA行业迅猛发展，产能逐年提高，需求量亦不断增加，2010年国内PTA产能、表观消费量分别达到1650万吨和2280万吨，产能和需求量缺口仍然较大。同国外芳香羧酸生产技术相比，我国仍存在一定差距，成套装置及其核心技术一直被国外公司垄断，造成投资、生产成本偏高，直接影响到后续产品的竞争力。无论是企业技术升级改造还是研究开发都迫切要求开发出粗芳香羧酸高温高压催化加氢精制技术。粗芳香羧酸的加氢精制是高温高压下的连续动态加氢反应过程，通常使用5-8目的片状钯炭催化剂，粗对苯二甲酸加氢反应过程简述如下粗对苯二甲酸(粗TA，主要成分对苯二甲酸(PTA)、对羧基苯甲醛G-CBA)、苯甲酸(BA酸)和对羧基苯甲酸(PT酸)，加氢反应主要是杂质4-CBA)发生加氢反应生成PT 酸，而评价加氢效果则是以加氢反应前、后的4-CBA含量为指标，4-CBA加氢过程如下
CHOCOOH
O + 2H2——^H2O
COOHJH3在考评装置上开展实验研究时，通常采用如《化学反应工程与工艺》2006年22卷 1期53 M页等提到实验装置，主要包括釜体和釜盖。由于采用这样的装置，在高温、高压条件下涉及固体物料评价实验时，必须先将反应物料一次性加到反应釜内，盖上釜盖，随后升温升压，建立反应体系，反应开始计时，反应完毕后取样分析。实际上，采用这种实验装置，因为在建立反应体系的过程中，各类主、副反应已经开始发生，反应和计时无法保持同步，造成实验误差。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中存在的反应和计时无法保持同步， 造成实验误差的问题，提供了一种高温高压固体物料在线加料装置，该加料装置具有保证反应和计时同步进行，实验结果准确的特点。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下一种高温高压固体物料在线加料装置，包括压力源(1)、加料器(7)，所述压力源(1)和加料器(7)通过连接通道 (3)连接，连接通道C3)设置至少一个阀门0、4或6)；所述的加料器(7)包括加料框(11) 和喷射冲击管(9)；加料框(11)为筒状，包括加料框顶部(10)、加料框侧壁(12)和加料框底板(14)；加料框侧壁(12)和加料框底板(14)之间通过活动机构(15，17 ；15，18 ；15，19)
3连接，当加料框底板(14)相对于加料框侧壁(1 处于关闭位置时，喷射冲击管(9)出口管口位于加料框底板(14)表面的正上方，以使得当压力源⑴和加料器(7)连通时所述加料底板(14)被开启。上述技术方案中，优选加料框顶部(10)设有加料口(16)；活动机构优选为弹簧 (17)和枢轴(1 ；所述的弹簧(17)和枢轴(1 可以更优选位于加料框底板(14)的同侧并远离喷射冲击管(9)出口管口，所述的弹簧(17)和喷射冲击管(9)出口管口还可以更优选位于所述加料框底板(14)的同侧并远离枢轴(15)；活动机构优选为卡片(18)和枢轴 (15)；所述的卡片(18)和枢轴(15)可以更优选位于所述加料框底板(14)的同侧并远离喷射冲击管(9)出口管口，所述的卡片(18)和喷射冲击管(9)还可以更优选出口管口位于所述加料框底板(14)的同侧并远离枢轴(15)；活动机构优选为磁性材料(19)和枢轴(15)， 所述的磁性材料(19)和喷射冲击管(9)出口管口更优选位于所述加料框底板(14)的同侧并远离枢轴(15)。采用本实用新型所述的加料装置结构，固体物料在建立反应体系前已加到加料器的加料框中去了，而加料器处于反应物系之上，压力源的压力通过喷射冲击管的冲击作用瞬间打开加料框底板，固体物料落入反应釜内，同时反应开始计时，这样就保证了从计时开始整个反应过程都是在既定的反应条件下进行，保证了实验数据的准确性。以粗对苯二甲酸加氢(CTA)反应过程为例，对比加氢反应评价指标G-CBA含量) 可以看出，相同的反应条件下(反应釜、原料、催化剂、温度和压力)，采用本实用新型装置和《化学反应工程与工艺》2006年22卷1期53 M页等提到实验装置，在建立反应体系过程中随着反应条件的不断变化，组分含量亦不断改变，建立反应体系后4-CBA变化率分别为1.44%和10. 92%，表明采用本实用新型装置基本能够保证反应和计时同步，故以采用本实用新型反应结束后的4-CBA含量为标准，《化学反应工程与工艺》2006年22卷1期 53 M页等提到实验装置的实验误差高达22. 22%，因此采用本实用新型加料装置，将有效地排除了在建立反应体系的过程中反应发生，进而保证了实验数据的真实、可靠性性。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的设备流程图。图2是本实用新型的加料器中弹簧和枢轴同侧并远离喷射冲击管的剖面结构图。图3是本实用新型的加料器中弹簧和喷射冲击管同侧并远离枢轴的剖面结构图。图4是本实用新型的加料器中卡片和枢轴同侧并远离喷射冲击管的剖面结构图。图5是图4在加料框底板方向上的俯视图。图6是本实用新型的加料器中卡片和喷射冲击管同侧并远离枢轴的剖面结构图。图7是本实用新型的加料器中磁性材料和喷射冲击管同侧并远离枢轴的剖面结构图。在
图1 7中，1压力源，2压力源出口阀，3连接通道，4减压阀，5压力表，6截止阀，7加料器，8反应釜，9喷射冲击管，10加料框顶部，11加料筐，12加料框侧壁，13、14加料框底板，15枢轴，16加料口，17弹簧，18卡片，19磁性材料。
具体实施方式
如
图1所示，本实用新型中的高温高压固体物料在线加料装置，包括压力源1、加料器7，该压力源1和加料器7通过连接通道3连接，连接通道3包括压力源出口阀2、减压阀4、压力表5、截止阀6及其相互连接管线，该加料器7包括加料框11和喷射冲击管9，加料框11为筒状，包括加料框顶部10、加料框侧壁12和加料框底板13，该加料框侧壁12和加料框底板13之间通过枢轴15和弹簧17连接，加料筐11通过加料框侧壁12与喷射冲击管9固定，加料器7通过喷射冲击管9的压力源输入端与反应釜8固定，加料框顶部10采用敞口结构，作为加料口 16。
图1中，13表示图2中加料框底板14开启后与加料框侧壁12 的状态。当打开压力源1自带的压力源出口阀2，调节减压阀4，压力表5指示压力即喷射管进气压力P2,建立反应体系后对应的反应体系压力P1，为保证喷射冲击管9的冲击气流能够顺利冲击开加料框底板14，必须满足(P2-P1) XS-F > 0，其中S为冲击管7出口管截面积，F为喷射冲击管9冲击气流克服活动机构使加料框底板14和加料框侧壁12分开的阻力，打开阀门6，冲击气流从喷射冲击管的下端喷出，喷射到加料框8底端活板9上一侧，活板9另一侧同侧面连接的弹簧被顶开，加料框内预先装填的固体颗粒料落入反应釜内以使得当压力源1和加料器7连通时所述加料底板14被开启。上述具体实施方式
还可以采用本领域所知的其它形式。例如在图2、3、4、6、7中表示出了当加料框底板13相对于加料框侧壁12处于关闭位置时，喷射冲击管9出口管口位于加料框底板14表面正上方时的位置情况。加料口 16还可以采用图3所示在加料框顶部 10，也还可以采用图4设置在加料框侧壁12，也还可以直接利用可开启的加料框底板14作为加料口 16。活动机构可以采用图2、3所示的弹簧17和枢轴15，弹簧17两端分别加料框侧壁12和加料框底板14固定，弹簧17、枢轴15和喷射冲击管9出口管口相对位置关系可以采用图2所示的弹簧17和枢轴15位于加料框底板14的同侧并远离喷射冲击管9出口管口，也可以采用图3所示的弹簧17和喷射冲击管9出口管口位于加料框底板14的同侧并远离枢轴15。活动机构也可以采用图4、6所示的卡片18和枢轴15，卡片18固定在加料框底板14上，卡片18、枢轴15和喷射冲击管9出口管口相对位置关系可以采用图4所示的弹簧17和枢轴15位于加料框底板14的同侧并远离喷射冲击管9出口管口，也可以采用图 6所示的弹簧17和喷射冲击管9出口管口位于加料框底板14的同侧并远离枢轴15。活动机构还可以采用图7所示的磁性材料19和枢轴15，磁性材料19为两块，分别固定在加料框侧壁12和加料框底板14上，磁性材料19、枢轴15和喷射冲击管9出口管口相对位置关系可以采用磁性材料19和喷射冲击管9出口管口位于加料框底板14的同侧并远离枢轴15。下面通过粗对苯二甲酸加氢反应为实施例和对比例对本实用新型作进一步的阐述，其中
MA^ ^ I反应后参照组分的含量-反应前参照组分的含量I 组分变化率=-反雌参應分的含量-L x 100%
权利要求1.一种高温高压固体物料在线加料装置，包括压力源(1)、加料器(7)，所述压力源(1) 和加料器(7)通过连接通道C3)连接，连接通道C3)设置至少一个阀门0、4或6)；所述的加料器(7)包括加料框(11)和喷射冲击管(9)；加料框(11)为筒状，包括加料框顶部(10)、 加料框侧壁(1 和加料框底板(14)；加料框侧壁(1 和加料框底板(14)之间通过活动机构(15，17 ；15，18 ；15，19)连接，当加料框底板(14)相对于加料框侧壁(12)处于关闭位置时，喷射冲击管(9)出口管口位于加料框底板(14)表面的正上方，以使得当压力源(1)和加料器(7)连通时所述加料底板(14)被开启。
2.根据权利要求1所述的高温高压固体物料在线加料装置，其特征在于所述加料框顶部(10)设有加料口(16)。
3.根据权利要求1或2所述的高温高压固体物料在线加料装置，其特征在于所述的活动机构为弹簧(17)和枢轴(15)。
4.根据权利要求3所述的高温高压固体物料在线加料装置，其特征在于所述的弹簧 (17)和枢轴(15)位于所述加料框底板(14)的同侧并远离喷射冲击管(9)出口管口。
5.根据权利要求3所述的高温高压固体物料在线加料装置，其特征在于所述的弹簧(17)和喷射冲击管(9)出口管口位于所述加料框底板(14)的同侧并远离枢轴(15)。
6.根据权利要求1或2所述的高温高压固体物料在线加料装置，其特征在于所述的活动机构为卡片(18)和枢轴(15)。
7.根据权利要求6所述的高温高压固体物料在线加料装置，其特征在于所述的卡片(18)和枢轴(15)位于所述加料框底板(14)的同侧并远离喷射冲击管(9)出口管口。
8.根据权利要求6所述的高温高压固体物料在线加料装置，其特征在于所述的卡片 (18)和喷射冲击管(9)出口管口位于所述加料框底板(14)的同侧并远离枢轴(15)。
9.根据权利要求1或2所述的高温高压固体物料在线加料装置，其特征在于所述的活动机构为磁性材料(19)和枢轴(15)。
10.根据权利要求9所述的高温高压固体物料在线加料装置，其特征在于所述的磁性材料(19)和喷射冲击管(9)出口管口位于所述加料框底板(14)的同侧并远离枢轴(15)。
专利摘要本实用新型涉及一种高温高压固体物料在线加料装置，主要解决现有技术中存在的反应和计时无法保持同步，造成实验误差的问题。本实用新型通过采用包括压力源(1)和加料器(7)，所述的压力源(1)和加料器(7)通过连接通道(3)连接，连接通道(3)设置至少一个阀门(2、4或6)；所述的加料器(7)包括加料框(11)和喷射冲击管(9)；加料框(11)为筒状，包括加料框顶部(10)、加料框侧壁(12)和加料框底板(14)；所述的加料框侧壁(12)和加料框底板(14)之间通过活动机构连接的技术方案，较好地解决了该问题，可用于高温高压固体物料在线加料的工业生产之中。
文档编号B01J3/02GK202237976SQ201120378220
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者张海涛, 畅延青 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院