专利名称：一种高效催化蒸馏构件的制作方法
技术领域：
一种高效催化蒸馏构件技术领域[0001]本实用新型涉及一种高效催化蒸馏构件。
背景技术：
[0002]催化蒸馏技术是在催化蒸馏塔内由于实现了反应和精馏的同时进行，使得物料反应始终正向进行，物料的转化率几乎达到100%，显著降低了成本提高了效率。催化蒸馏技术在MTBE装置上的成功应用更是为C4的深加工奠定了坚实基础。催化蒸馏技术的关键之一是催化蒸馏元件，为此，国内外许多专利技术被应用于MTBE装置，如⑶TECH公司的捆包催化蒸馏技术、齐鲁石化研究院的MP- III散装式催化蒸馏技术、凯瑞化工开发的D006型捆包催化蒸馏元件.但以上专利存在催化蒸馏塔设计、创造、制作比较复杂，技术要求高，填料装卸麻烦。[0003]EP 0428265专利提出一种新型的催化剂包装结构，催化剂构件是由中间填充有催化剂的两块波纹网板组成，通过改变两板间形成的空间高度可以调节催化剂的填充量，装完 隹化剂后将边缘 封。·[0004]CN 1299704专利公开了一种用于气一液一固三相反应体系的催化蒸懼构件,它包括一种催化剂、一种蒸馏填料和一种用作支撑容器的金属规整填料，其特征在于，催化剂是中空的异型构型颗粒；蒸馏填料是具有其尺寸、构型和堆密度均与催化剂颗粒的相似的颗粒。该专利的缺点是不适用于颗粒小的催化剂，如离子交换树脂催化剂。[0005]所有这些催化蒸馏技术都不同程度地在物料分配均匀性、填料层阻力及操作弹性方面存在一些不足，装填也不方便。发明内容[0006]本实用新型的目的是提供一种高效催化蒸馏构件，以解决传统的催化蒸馏技术都不同程度上存在在物料分配均匀性、填料层阻力及操作弹性方面存在一些不足，装填也不方便等技术问题。[0007]本实用新型实现上述发明目的，采用的技术方案如下[0008]一种高效催化蒸馏构件，由中间填充有树脂催化剂的金属波纹片和不锈钢丝网组成；催化蒸馏构件为圆柱形，上半圆柱部分与下半圆柱部分的金属波纹片的导流槽互成 90°角度放置，圆柱周围用不锈钢丝网通过点焊密封；所述上半圆柱部分与下半圆柱部分的上、下部，分别用镂空的不锈钢丝网与圆柱部分填料的导流槽的间格对齐，并焊接紧密， 使每个装有催化剂的槽孔上、下部均有不锈钢丝网密封；所述上半圆柱部分与下半圆柱部分中的装填催化剂的圆柱型填料的导流槽，即液相导流槽与不装填催化剂的圆柱型填料的导流槽，即气相导流槽相间设置。[0009]不锈钢金属丝网网孔直径不大于60目，波纹片上面均布供气相和液相接触的小孔。[0010]在每个封闭装有催化剂的导流槽孔的上、下端的不锈钢丝网上，平行开长方形的孔3个，孔宽度为树脂催化剂颗粒直径的10-50%。 树脂催化剂装在封闭的槽孔中，装填率70-90%。压制好的不锈钢金属丝网与下一层之间形成等边菱形的排列，菱形的两个水平支 点用焊接固定好。本实用新型的优点在于本催化蒸馏构件催化剂结构既有较高的催化效率，又有 较好的分离效率。对比捆包式催化蒸馏构件，同等反应条件下，塔阻力减小40%左右，这种 结构有效地解决了小颗粒催化剂造成塔内阻力过大的问题，且保证了塔内气液的良好接 触，满足了反应和精馏同时进行的工艺要求。
图1是本实用新型的催化蒸馏构件主体树脂催化剂装填剖面示意图。图2是本实用新型的上半圆柱部分不锈钢金属丝网排列示意图。图3是本实用新型的下半圆柱部分不锈钢金属丝网排列示意图。图4是本实用新型的催化蒸馏构件上、下表面不锈钢丝网镂空示意图。图5是本实用新型的催化蒸馏构件主体树脂催化剂装填示意图。
具体实施方式
本实用新型的结构参见图1，它由中间填充有树脂催化剂1的金属波纹片2和不锈 钢丝网组成；参见图2、3，催化蒸馏构件为圆柱形，上半圆柱部分与下半圆柱部分的金属波 纹片的导流槽互成90°角度放置，圆柱周围用不锈钢丝网通过点焊密封，包括不锈钢丝网 上下封面3、5、6、7和不锈钢丝网外平面4 ;所述上半圆柱部分与下半圆柱部分的上、下部， 分别用镂空的不锈钢丝网3、5或6、7与圆柱部分填料的导流槽的间格对齐，并焊接紧密，使 每个装有催化剂的槽孔上、下部均有不锈钢丝网密封；所述上半圆柱部分与下半圆柱部分 中的装填催化剂的圆柱型填料的导流槽，即液相导流槽与不装填催化剂的圆柱型填料的导 流槽，即气相导流槽相间设置。先将圆柱型填料的下部用图4所示的未经压制的不锈钢丝网按图镂空，与图5的 圆柱型填料的导流槽的间格对齐，并焊接紧密，使每个装有催化剂的槽孔下部均有不锈钢 丝网密封，催化剂不会泄漏，然后装入树脂催化剂颗粒，再用图4所示的未经压制的不锈钢 丝网按图镂空，与图5的圆柱型填料上部的导流槽的间格对齐，并焊接紧密，使每个装有催 化剂的槽上部均有不锈钢丝网密封，催化剂不会泄漏。装填催化剂的催化蒸馏构件的导流 槽与不装填催化剂的催化蒸馏构件的导流槽相间，液相从装填催化剂的催化蒸馏构件的导 流槽经过，气相从不装填催化剂的催化蒸馏构件的导流槽经过，如附图5，组成了本实用新 型的催化蒸馏构件。本实用新型的一个优选实施方案的原料采用市售的的金属波纹片为基本材料。图2是按本实用新型的一个优选实施方案的上半圆柱部分不锈钢金属丝网排列 示意图。图3是按本实用新型的一个优选实施方案的下半圆柱部分不锈钢金属丝网排列 示意图。如图2、图3所示，上半圆柱部分与下半圆柱部分的导流槽成90°角度放置；压制好的不锈钢金属丝网与下一层之间形成等边菱形的排列，菱形的两个水平支点用焊接固定好，以防止因挤压变形。[0025]图4是按本实用新型的一个优选实施方案的催化蒸馏构件上，下表面不锈钢丝网镂空示意图，不锈钢丝网未经压制，按图镂空制作。与图5的圆柱型填料上部和下部的导流槽的间格对齐，并焊接紧密，使每个装有催化剂的槽孔上部和下部均有不锈钢丝网密封，催化剂不会泄漏。为降低床层压力，在每个封闭装有催化剂的导流槽孔上、下端的不锈钢丝网上，平行开长方形的孔3个，孔宽度为树脂催化剂颗粒直径的10-50%.[0026]图5是按本实用新型的一个优选实施方案的催化蒸馏构件主体树脂催化剂装填示意图，树脂催化剂装在封闭的槽孔中，装填率70-90%，装填催化剂的圆柱型填料的导流槽与不装填催化剂的圆柱型填料的导流槽相间，液相从装填催化剂的圆柱型填料的导流槽经过，气相从不装填催化剂的圆柱型填料的导流槽经过，[0027]催化剂为苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂催化剂，不锈钢金属丝网网孔直径不大于60目以保证催化剂颗粒不漏出。金属波纹片可以采用已有的250Y型或500Y型等，材质为304、316或316L不锈钢等。波纹片上面均布小孔，供气相和液相接触。[0028]实施例I.[0029]按照附图的构件按本实用新型的一个优选实施方案的催化蒸馏构件，进行甲基叔丁基醚催化蒸馏反应试验。[0030]催化蒸馏填料塔内径为Φ 300mm,高度6000mm的有机玻璃塔，内装11个按本实用新型方法制作的催化蒸馏构件[0031]采用市售的的金属波纹片为基本材料，催化蒸馏构件为圆柱形结构，Φ=300πιπι，高度180mm，上半圆柱部分按图2，下半圆柱部分按图3排列组装，上半圆柱部分与下半圆柱部分的导流槽成90°角度放置；圆柱周围用不锈钢丝网通过点焊密封，不锈钢丝网材质为 316L不锈钢，网孔直径100目(以下同)，先将圆柱型填料的下部用图4所示的按图镂空的不锈钢丝网，与附5的圆柱型填料的导流槽的间格对齐，并焊接紧密，使每个装有催化剂的槽孔下部均有不锈钢丝网密封，催化剂不会泄漏，然后装入树脂催化剂颗粒，再用图4所示的按图镂空的不锈钢丝网，与图5的圆柱型填料上部的导流槽的间格对齐，并焊接紧密，使每个装有催化剂的槽上部均有不锈钢丝网密封，催化剂不会泄漏。在每个封闭装有催化剂的导流槽孔上，下端的不锈钢丝网上，平行开长方形的孔3个，孔宽度为O. 2mm.孔长度为槽孔边长的80%。[0032]装填催化剂的圆柱型填料的导流槽与不装填催化剂的圆柱型填料的导流槽相间， 液相从装填催化剂的圆柱型填料的导流槽经过，气相从不装填催化剂的圆柱型填料的导流槽经过，如图5，组成了本实用新型的催化蒸馏构件。[0033]催化蒸馏反应条件为按醇烯比(摩尔比)1 :1加入甲醇，异丁烯，反应精馏塔进料温度控制在70°C，催化剂床层温度在60°C。反应I个月后检测MTBE产品.[0034]测得转化率99. 6%，塔阻力87mm水柱。装催化剂时间Ih.[0035]实施例2.[0036]催化蒸馏填料塔内径为Φ 500mm,高度6000mm的有机玻璃塔，内装11个按本实用新型方法制作的催化蒸懼构件，催化蒸懼构件为圆柱形，Φ=500_,高度180_，其它同实施例1，测得转化率99. 2%，塔阻力91mm水柱。装催化剂时间Ih.[0037]实施例3.[0038]催化蒸馏填料塔内径为Φ 1000mm,高度6000mm的有机玻璃塔，内装11个按本实用新型方法制作的催化蒸懼构件，催化蒸懼构件为圆柱形，Φ =IOOOmm,高度180mm,其它同实施例I，测得转化率99. 5%，塔阻力94_水柱。装催化剂时间Ih.[0039]对比例[0040]反应条件同实施例1，只是催化蒸馏构件换成凯瑞化工股份有限公司生产的D006 捆包催化剂，装填高度同实施例I。[0041]测得转化率99. 4%，塔阻力140mm水柱，装催化剂时间2h。[0042]由实施例及对比例可知，本实用新型一种高效的组装式催化蒸馏构件，在同等反应条件下，与现有生产装置中所广泛采用的捆包催化剂相比，转化率满足生产要求，塔阻力有明显降低，具有显著的技术进步。
权利要求1.一种高效催化蒸馏构件，其特征在于，由中间填充有树脂催化剂的金属波纹片和不锈钢丝网组成；催化蒸馏构件为圆柱形，上半圆柱部分与下半圆柱部分的金属波纹片的导流槽互成90°角度放置，圆柱周围用不锈钢丝网通过点焊密封；所述上半圆柱部分与下半圆柱部分的上、下部，分别用镂空的不锈钢丝网与圆柱部分填料的导流槽的间格对齐，并焊接紧密，使每个装有催化剂的槽孔上、下部均有不锈钢丝网密封；所述上半圆柱部分与下半圆柱部分中的装填催化剂的圆柱型填料的导流槽，即液相导流槽与不装填催化剂的圆柱型填料的导流槽，即气相导流槽相间设置。
2.根据权利要求I所述的一种高效催化蒸馏构件，其特征在于，不锈钢金属丝网网孔直径不大于60目，波纹片上面均布供气相和液相接触的小孔。
3.根据权利要求I所述的一种高效催化蒸馏构件，其特征在于，在每个封闭装有催化剂的导流槽孔的上、下端的不锈钢丝网上，平行开长方形的孔3个，孔宽度为树脂催化剂颗粒直径的10-50%。
4.根据权利要求I所述的一种高效催化蒸馏构件，其特征在于，树脂催化剂装在封闭的槽孔中，装填率70-90%。
5.根据权利要求I所述的一种高效催化蒸馏构件，其特征在于，不锈钢压制好的不锈钢金属丝网与下一层之间形成等边菱形的排列，菱形的两个水平支点用焊接固定好。
专利摘要本实用新型公开了一种高效催化蒸馏构件，由中间填充有树脂催化剂的金属波纹片和不锈钢丝网组成；催化蒸馏构件为圆柱形，上半圆柱部分与下半圆柱部分的金属波纹片的导流槽互成90°角度放置，圆柱周围用不锈钢丝网通过点焊密封；所述上半圆柱部分与下半圆柱部分中的装填催化剂的圆柱型填料的导流槽，即液相导流槽与不装填催化剂的圆柱型填料的导流槽，即气相导流槽相间设置。本实用新型可以解决传统的催化蒸馏技术都不同程度上存在在物料分配均匀性、填料层阻力及操作弹性方面存在一些不足，装填也不方便等技术问题。
文档编号B01J35/04GK202740797SQ201220268070
公开日2013年2月20日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者王金明, 刘文飞 申请人:凯瑞化工股份有限公司