一种连续液相加氢还原反应装置的制作方法

本实用新型涉及一种化工生产中的反应装置，特别是涉及一种加氢还原反应装置。

背景技术：

氢与其它化合物相互作用的反应过程为加氢反应。加氢反应通常是在有催化剂存在的条件下进行的。加氢反应属还原反应范畴。

工业上，加氢还原反应有气相加氢反应和液相加氢反应。其中液相加氢还原反应是将氢气分散加入到含有催化剂的液体反应物中的加氢操作。液相加氢广泛应用于农药、医药、染料、颜料等诸多精细化工生产领域及石油加工和煤化工等领域。传统的液相加氢还原反应装置多为釜式鼓泡反应器或塔式鼓泡反应器，也有采用简单管式或列管式的加氢反应器。良好的加氢反应装置应能使反应器内的气液固三相充分混合、相界面不断更新，并保持气相与液固物料在反应器内具有足够的接触时间。目前已有的加氢还原反应装置不能很好满足前述要求。开发一种新的加氢还原反应装置，使其满足反应物料充分混合、相界面不断更新、可用于连续化反应、物料在反应器内的停留时间均匀，设备投资少、占地面积小、易于操作、原料与能量消耗低等要求，对提高加氢还原反应工业化生产水平具有重要意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种新的连续化操作的液相加氢还原反应装置，该装置参与反应的原料利用率高，气、液、固三相在管式反应器内边流动、边混合，物料在反应器内设扰流元件作用下混合与传热效果好，气、液、固三相接触充分，界面更新迅速，反应速度快。

本实用新型是通过以下方案实现的：

一种连续液相加氢还原反应装置，所述的装置包括：第一反应器、气液分离器、催化剂分离器、喷射器、第二反应器、原料预混装置、设备间连接管线、阀门、中间罐、气体输送装置、液体输送装置、控制与显示仪表及附件。第一反应器和第二反应器为带或不带夹套的管式反应器，管式反应器为空管或管内设置对流体有扰动作用的扰流元件。第一反应器设有氢气入口、固液混合物料入口及反应物料出口；第一反应器的反应物料出口与气液分离器的物料入口经管线相连通；气液分离器气相出口与喷射器气相入口经管线连通；气液分离器的固液混合物料出口与催化剂分离器的固液混合液入口经管线连通；固液分离器设有还原液出口和催化剂出口或富含催化剂的还原液出口；原料预混装置设有待还原物料与催化剂入口或待还原物料与催化剂及溶剂入口、预混原料出口和循环物料入口；原料预混装置的预混原料出口与喷射器液相入口经管线连通；喷射器出口与第二反应器入口经管线连通；第二反应器出口经分支管线与第一反应器入口及原料预混装置循环物料入口相连通；固液分离器的催化剂出口或富含催化剂的还原液出口与第一反应器入口经管线连通。

一种连续液相加氢还原反应装置，所述第一反应器与气液分离器间设置或不设置物料换热器；第二反应器和第一反应器间连接管线与氢气入口交汇处设置或不设置液体抽吸气体的喷射器；

一种连续液相加氢还原反应装置，所述第一反应器或设置多个氢气入口。

装置的使用方法包括：a.待还原物料、催化剂或待还原物料、催化剂和溶剂加入原料预溶装置；b.原料预混装置内的混合物料流经喷射器第、反应器后与原料氢气进入第一反应器边流动、边混合、边反应、边换热；c.出第一反应器的反应物料进气液分离器进行过量氢气与含催化剂还原液分离；d.气液分离器分离出的含催化剂还原液去固液分离器；e.固液分离器分离出还原液后的催化剂或富含催化剂的还原液循环进入第一反应器；f.气液分离器分离出的过量氢气经喷射器抽吸进入第二反应器边流动、混合、边反应、边传热；g.出第二反应器的初还原物料与催化剂分离装置的分离出的催化剂或富含催化剂的还原液汇合进入第一反应器；或出第二反应器的初还原物料部分进入第一反应器，另部分返回原料预混装置；

本实用新型的优点与效果是：

1.该装置可实现连续液相加氢还原反应；

2.参与反应的气、液、固三相在管式反应器内边流动、边混合，物料在反应器内设扰流元件作用下混合与传热效果好，气、液、固三相接触充分，界面更新迅速，反应速度快；

3.第一反应器内氢气过量，可保证待还原物料完全反应，待还原物料转化率高，目的产物收率高；

4.通过喷射器的抽吸作用，可很好回收出第一反应器的过量氢，第二反应器内的反应过程是待还原物料过量，可完全转化回收的过量氢，氢气利用率高；

5.采用该装置进行加氢还原反应，原料总体利用率高，还原产物质量好；

6.催化剂分离装置只追求还原液中不含催化剂，不要求催化剂中不含液，可通过沉降操作实现；

7.装置投资少、占地面积小，操作弹性大，能量消耗低，易于操作控制。

附图说明

图1是本实用新型装置组成及连接简图。

具体实施方式

如图所示，本实用新型设有第一管式反应器和第二反应器，第二反应器出口物料一部分进入第一反应器，另部分循环返回原料预混装置。

实施例1

连续加氢还原反应装置包括：第一反应器1、气液分离器2、催化剂分离器3、喷射器4、第二反应器5、原料预混装置6、设备间连接管线、阀门、中间罐、气体输送装置、液体输送装置、控制与显示仪表及附件。第一反应器1和第二反应器5为带夹套的管式反应器，管式反应器由直管和曲管构成，直管内设置的对流体有扰动作用的扰流元件为市售静态混合器。第一反应器1设有氢气入口、固液混合物料入口及反应物料出口，气液分离器2设有气液固混合物料入口、气相出口、液固混合物料出口；催化剂分离器3设有来自气液分离器2的液固混合物料入口、还原液出口、富含催化剂的还原液出口，喷射器4设有来自原料预混装置的混合物料入口和气相入口；第二反应器5设有来自喷射器4的混合物料入口、初反应物料出口；原料预混装置6设有参与反应的物料入口、来自第二反应器5的循环物料入口及预混物料出口。第一反应器1的反应物料出口与气液分离器2的气液固混合物料入口经管线相连通；气液分离器2气相出口与喷射器4气相入口经管线连通；气液分离器2的固液混合物料出口与催化剂分离器3的固液混合物料入口经管线连通；原料预混装置6的预混物料出口与喷射器4混合物料入口经管线连通；喷射器4出口与第二反应器5入口经管线连通；第二反应器5出口经分支管线与第一反应器1入口及原料预混装置6循环料入口相连通；固液分离器3的富含催化剂的还原液出口与第一反应器1入口经管线连通。

连续加氢还原反应装置的使用方法包括：a.待还原物料、催化剂和溶剂加入原料预溶装置6；b.原料预混装置6内的混合物料流经喷射器4、第二反应器5后与原料氢气进入第一反应器1边流动、边混合、边反应、边换热；c.出第一反应器的反应物料进气液分离器2进行过量氢气与含催化剂还原液分离；d.气液分离器2分离出的含催化剂还原液去固液分离器3；e.固液分离器3分离出还原液后的富含催化剂还原液循环进入第一反应器1；f.气液分离器2分离出的过量氢气经喷射器4抽吸进入第二反应器5，边流动、混合、边反应、边传热；g.出第二反应器5的初还原物料一部分与催化剂分离装置3分离出的富含催化剂还原液汇合进入第一反应器1；出第二反应器5的初还原物料的另部分返回原料预混装置6。实施例1的装置简图见附图1。

实施例2

实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于第一反应器1和第二反应器5内设置的对流体有扰动作用的扰流元件为化工填料。

实施例3

实施例3与实施例1基本相同，不同之处在于第一反应器1与气液分离器2间设置换热器，第一反应器1出口物料经换热器换热后进入气液分离器3。

实施例4

实施例4与实施例1基本相同，不同之处在于出第二反应器5的初还原物料全部进入第一反应器1。

实施例5

实施例5与实施例1基本相同，不同之处在于催化剂分离装置3顶部设有气相出口，气相出口与喷射器4的入口相连通。

实施例6

实施例6与实施例1基本相同，不同之处在于第二反应器5管内不设置对流体有扰动作用的扰流元件。

实施例7

实施例7与实施例1基本相同，不同之处在于第二反应器5和第一反应器1间连接管线与氢气入口交汇处设置液体抽吸气体的喷射器。