催化精馏塔的制作方法

文档序号:5044123阅读:1280来源:国知局
专利名称:催化精馏塔的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种催化精馏塔,属于化工设备领域。
背景技术
催化精馏最早应用于甲基叔丁基醚(MTBE)和乙基叔丁基醚(ETBE)等合成工艺中,现已广泛应用于包括酯化、醚化、异构化、烷基化、叠合过程、烯烃选择性加氢、氧化脱氢、碳一化学、水解、酯交换和其他反应过程等多种平衡反应。按反应和精馏的耦合方式不同,催化精馏塔分为2种结构形式一种是反应和精馏同时进行,化学反应发生在塔板上或具有催化作用的填料层内;另一种是催化反应和精馏分离交替进行,催化精馏塔反应段和精馏段反应物先在反应段反应,产物再进入精馏段进行精懼。反应和精馏同时进行催化剂装填方式最为常用为捆包催化剂装填方式,这种装填方式是将催化剂装入玻璃纤维制成的小袋中,用不锈钢波纹丝网覆盖,再卷成圆柱体,形成捆扎包。这种结构装卸方便,而且其强度很高,催化剂结构的尺寸可大可小,在安装时相邻两层催化剂结构的波纹丝网走向错开,使气液分布均匀。缺点一是催化剂被一层玻璃布包着,催化精馏过程中催化剂包内传质阻力大,因此催化剂效率不能充分发挥;二是其精馏元件(不锈钢波纹丝网)与催化剂整合在一起,催化剂不能单独更换,催化剂与不锈钢波纹丝网需一起更换,例如对醚化捆包催化剂而言,不锈钢波纹丝网占其总费用70%以上,每次更换催化剂时,不仅费用昂贵,而且废催化剂处理困难。反应和精馏分离交替进行最为常用为催化剂散装结构,设其特点是将反应段分为若干床层,两床层间安装一个板式分馏塔盘,催化剂以散装形式直接装填于反应段的催化剂床层中,位于板式塔降液管下方,每个床层顶部带一个分布器,催化剂可由装入口直接装入,用过的催化剂可从卸出口直接卸出。缺点一是催化剂床层与板式分馏塔盘各自有其水力学特征,以及板式分馏塔盘板效率低、液相短路等结构特点,造成其分离效率差,催化剂利用率低,即反应有余,精馏不足;二是采用板式塔盘,液相从塔盘降液管流入反应段的催化剂床层,必须增加液相再分布器,使物流均匀通过催化剂床层,造成催化剂床层空间小, 不利更换催化的装填。
发明内容根据现有技术的不足,本实用新型要解决的技术问题是提供一种催化精馏塔,降低催化剂的运行费用,提高催化的利用率,简化塔的结构型式,方便催化剂的装卸。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种催化精馏塔,其特征在于包括塔体、填料层、催化剂床层和液体分布器,塔体内均匀交替设置有填料层和催化剂床层,其中填料层上端设置有液体分布器。所述的填料层采用不锈钢波纹丝网规整填料。所述的催化剂床层两侧分别设置有气相通道,气相通道上端设置有挡板。挡板为
3倾斜设置,挡板一端固定在塔体上,较低的边缘设置在催化剂床层上部。催化精馏塔结构采用规整填料与催化剂床层交替进行的结构型式,规整填料采用不锈钢波纹丝网填料,催化剂采用散堆装填结构。本实用新型的有益效果是采用此结构后,规整填料为单纯的精馏元件,更换催化剂时,只更换床层中催化剂,不需更换填料,与醚化捆包催化剂相比,大大节省催化剂的运行费用;采用不锈钢波纹丝网规整填料,分离效率高于板式塔,解决原板式塔散装结构反应有余,精馏不足的缺点,兼顾精馏与反应之间的关系,提高催化剂的利用率;规整丝网填料具有良好的自分布性,催化剂床层不需液相分布器,催化剂的装卸更加方便。

图I为本实用新型的结构示意图;图中I为塔体;2为填料层;3为催化剂床层;4为液体分布器;5为气相通道;6为挡板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述如图I所示,本实用新型包括塔体I、填料层2、催化剂床层3和液体分布器4,塔体I内均匀交替设置有填料层2和催化剂床层3,其中填料层3上端设置有液体分布器4。填料层2采用不锈钢波纹丝网规整填料。催化剂床层3两侧分别设置有气相通道5,气相通道5上端设置有挡板6。该结构型式应用于大庆中蓝公司8万吨/年MTBE装置扩能改造,一次投料开车成功,产出合格的MTBE产品,异丁烯转化率大于99. 8 %。
权利要求1.一种催化精馏塔,其特征在于包括塔体(I)、填料层(2)、催化剂床层(3)和液体分布器(4),塔体(I)内均匀交替设置有填料层(2)和催化剂床层(3),其中填料层(3)上端设置有液体分布器(4)。
2.根据权利要求I所述的催化精馏塔,其特征在于所述的填料层(2)采用不锈钢波纹丝网规整填料。
3.根据权利要求I所述的催化精馏塔,其特征在于所述的催化剂床层(3)两侧分别设置有气相通道(5),气相通道(5)上端设置有挡板(6)。
专利摘要本实用新型涉及一种催化精馏塔,属于化工设备领域,其特征在于包括塔体、填料层、催化剂床层和液体分布器,塔体内均匀交替设置有填料层和催化剂床层,其中填料层上端设置有液体分布器。采用此结构后,规整填料为单纯的精馏元件,更换催化剂时,只更换床层中催化剂,不需更换填料,与醚化捆包催化剂相比,大大节省催化剂的运行费用;采用不锈钢波纹丝网规整填料,分离效率高于板式塔,解决原板式塔散装结构反应有余,精馏不足的缺点,兼顾精馏与反应之间的关系,提高催化剂的利用率。
文档编号B01D3/14GK202342929SQ201120522778
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者任涛, 张为琴, 徐伟强, 梁福章, 黄凤云 申请人:山东齐鲁石化工程有限公司
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