一种淤浆床反应器催化剂过滤应用系统装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明在过去传统的BDO (1，4 丁二醇)REPPE法生产工艺中，炔化反应工段中的BYD反应器，具体说是一种淤浆床反应器催化剂过滤应用系统装置，用于乙炔和甲醛反应生成丁炔二醇，属于涉及煤化工，石油化工等领域。
【背景技术】
[0002]丁炔二醇:英文名称 2-Butyne-l，4-d1l，BYD，中文别名 I，4-丁炔二醇 BOZ ;2-丁炔-1，4-二醇电镀发光剂；1，4_ 丁炔二醇；1，4-二羟基-2-丁炔；二羟基二甲基乙炔；双羟甲基乙炔；2-丁炔-1，4-二醇，外观白色或淡黄色结晶白色斜方结晶(吸潮后为淡黄色)Melting_point:58°C Boiling_point 238°C, 145°C (2kPa)flash_point 152°C折射率
1.450溶解度溶于水、酸性溶液、乙醇和丙酮、微溶于氯仿，不溶于苯和乙醚其他性质固体丁炔二醇在25 C0空气中易潮解，有毒，具有二元伯醇的化学性质，还可进行加成反应。
[0003]丁炔二醇是用于有机原料、溶剂、无氰电镀液，还用于人造革、医药和农药工业，在国民经济中占有十分重要的地位，传统的气相法丁炔二醇生产工艺由于换热床层温升和催化剂效率因子等因素的限制，存在合成气单程转化率低、出口甲醇浓度低、循环比大及能量消耗大等缺点，三相淤浆床丁炔二醇合成反应器是以空气-水-催化剂和空气-液体石蜡油-催化剂两种系统为对象，研宄了内置垂直管束式换热器三相淤浆床丁炔二醇合成反应器的流体力学性质——平均气含率、床层压降、固体完全悬浮的临界表观气速，考察了各种因素对流体力学性质的影响，并得到关于气含率的经验关联式。
[0004]三相淤浆床反应器在化工生产中得到广泛应用，如催化加氢、费托合成等，三相淤浆末反应器中的固体颗粒通常是细颗粒1_高活性的催化剂，可均匀地控制反应温度并移走反应热，容易采用各种方式达到气、液、固三相的良好接触，因此，能在较缓和的工艺条件(如温度、压力在热态条件下，采用的内过滤装置性能稳定，可以用作连续淤浆鼓泡搅拌釜的液固分离，研宄表明:单釜连续可以逐级模拟多釜串联连续过程，这种多釜串联过程的开发，具有一定实际意义。
[0005]对比文件:CN200480036825通过气相氢化制备THF、BD0和GBL的确定混合物的方法，目前丁炔二醇的生产方法主要有:多聚甲醛常压溶剂法，即以多聚甲醛为原料，以环乙酮等作溶剂，在催化剂乙炔铜存在下，向淤浆床反应器中通入乙炔，待甲醛完全后转化后停止通乙炔，然后滤出催化剂，经反应、浓缩、结晶既得；乙炔甲醛合成法，即将含80%-90%的乙炔经压缩至0.4-0.5MPa的压力，预热至70_80°C，送至反应器，然后可得到粗品，再经过过滤浓缩、精制既得成品。
[0006]用于淤浆床反应器的大部分是油漆细催化剂颗粒，其反应工艺后油漆细催化剂颗粒过滤去除是个比较头疼的问题，过滤不纯，产品质量反复无保障，而2015-2020年中国丁炔二醇行业市场前景及投资战略咨询报告中，分析了丁炔二醇的市场规模、丁炔二醇产品供需求状况、丁炔二醇竞争状况和丁炔二醇主要企业经营情况、丁炔二醇主要企业的市场占有率，同时对丁炔二醇的未来发展做出科学的预测市场前景巨大。
【发明内容】
[0007]根据上述内容的不足及在过去在传统的BDO (1，4 丁二醇)REPPE法生产工艺中得出:炔化反应工段中的BYD反应器，其主要功能是乙炔和甲醛反应生成丁炔二醇，其主要反应式为:
[0008]CH E CH + HCHO -CH = CCH2 — OH
[0009]CH = CCH2 一 OH + HCHO — HO - CH2C = CCH2 一 OH
[0010]CH E CH + 2HCH0 — HO — CH2C = CCH2 — OH
[0011]在这类反应工艺中，为了提高反应速度和丁炔二醇的收率，在反应器中加入催化剂，用搅拌器搅拌，以加快反应速度，反应产物通过反应器内部安装的烛式过滤器，将催化剂拦截在反应器内，继续参与反应，净液得以通过烛式过滤器，排出反应器外，并经过两级芯式过滤器处理，净化到符合要求后，去下一步加氢工艺，因催化剂的拦截本质上是由烛式过滤器上的滤布完成的。
[0012]因滤布是纺织产品，存在一些天然的固有的缺陷和瑕疵，滤袋的缝制方法，反吹工艺的影响，烛式过滤器的结构，密封的方法及结构，密封件的材料，密封件的失效等等多种因素的影响，有部分的催化剂颗粒穿过烛式过滤器的滤布，随反应净液一起进入精过滤器，造成催化剂流失和精密过滤器压差提高，流速下降，精密过滤器被迫频繁停车更换滤芯，造成操作工的劳动强度增大，不安全因素增大和生产成本大幅提高，基本的工艺流程如(图
Do
[0013]本创新的目的是:提供一种在很多化工工艺中，特别是在淤浆床反应器中拦截催化剂的新工艺方案，来拦截催化剂的流失，并将拦截后的催化剂返回反应器继续使用，大幅减少精密过滤器滤芯的消耗，减轻工人的劳动强度，减少过滤器停车更换滤芯的次数和时间，增加设备安全操作性。
[0014]原工艺介绍:炔化反应的主要工艺流程是围绕着BYD反应器展开的，BYD反应器是属于淤浆床反应器，其底部设有搅拌装置，保证催化剂在反应器内呈悬浮状态，设备内装有特殊结构的烛式过滤器，用于反应生成液与催化剂的分离，在工作状态，甲醛水溶液从设备上部进入BYD反应器并充满，乙炔在操作温度90oC、操作压力0.1MPa的工况下，从底部的乙炔分布器中进入设备中，鼓泡向上，与甲醛水溶液在催化剂的表面进行接触、反应，生成2-丁炔1，4 二醇(丁炔二醇)。
[0015]从烛过滤器过滤后的带催化剂的净液，经过精密过滤器进行精滤，绝对过滤精度Iumo精滤后的净液接入乙炔蒸出塔，未反应的乙炔经塔顶部排出，通过塔顶冷凝器和气液分离器，循环回到乙炔压缩体的进口，与新鲜乙炔一起增压后再进入BYD反应器参加反应。从乙炔蒸出塔中出来的净液，进入脱甲醛塔，将未反应的少量甲醛及副反应生成的丙炔醇等轻组分由塔顶蒸出，和新鲜甲醛一起返回BYD炔化反应器，以增加丁炔二醇的收率。
[0016]从脱甲醛塔出来的净液，进入第三个塔脱重塔，由塔顶蒸出35。/『50%的丁炔二醇水溶液，加氢生产成丁二醇，塔釜排出的副反应生成的重组分去焚烧，为了防止丁炔二醇分解等反应发生，脱醛塔和脱重塔均要在减压下操作，所以塔顶部配有蒸汽喷射泵，参见工艺流程图附图1附图2。
[0017]技术方案
[0018]一种淤浆床反应器催化剂过滤应用系统装置，在BYD反应器与精密过滤器中间，与直通管并联一台全自动集束式过滤器及相关附属设备，其它工艺流程不变；在原BDO炔化工艺中可保持原有主工艺不变，只是增加了一台集束式过滤器及相关附属设备，可以随时返回原有工艺，并不对原工艺有任何影响，其特征在于:集束式过滤器4由集束管4-1、筒盖4-2、筒体4-3、出料斗4-4、接口 4-5、耳把4-6组成，在桶体4-3内至少排列着一根以上的多根集束管4-1，集束管4-1在筒体4-3内组成三套集束管4-1的组，每组的一端进料口管段与筒盖4-2上的进料接管头4-2-2对接穿入，每组的另一端以回流法连接回流接管头4~2~21ο
[0019]所述的集束式过滤器4的筒盖4-2的直径中心两侧力点上固定焊接两个吊环基坐4-2-1及三个进料接管头4-2-2，在集束式过滤器4的筒体口下5-lOcm处焊接三个回流接管头4-2-21，集束式过滤器4筒体底端部焊接漏斗形口 4-4及焊接法兰环接口 4-5，集束式过滤器4的筒体上部圆周线上等距离焊接有四只耳把4-6，集束管4-1材质为碳化硅陶瓷管。
[0020]BYD反应器2安装在精密过滤器一 5、精密过滤器二 6的中间，与直通管并联一台全自动集束式过滤器4及阀门V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7 ;反洗泵22、残液罐23，其它工艺流程不变，只是增加了一台集束式过滤器及相关附属设备，可以随时返回原有工艺，并不对原工艺有任何影响。
[0021]所述的集束式过滤器将BYD炔化反应器中流下来的催化剂颗粒，进行自动拦截，并自动将其返回BYD炔化反应器，避免了催化剂损失，减少了下序精密过滤器的滤芯用量，减轻了操作工人的劳动强度，该工艺可一机两用，既是自动过滤器，又可以在催化剂失活后，作为废催化剂的回收设备使用，不用再上专用的废催化剂回收设备及系统，节约了投资。
[0022]在工况I时:当直通管上的阀门Vl打开，集束式过滤器进出口阀门V2、V3关闭时，BYD反应器中的反应净液直接由直通管通过，经精密过滤器后至回收乙炔塔，与原工艺流程完全相同。
[0023]在工况2时:当直通管中间阀门Vl关闭，集束式过滤器前后阀门V2、V打开，这时反应液进入集束式过滤器过滤，净液从集束式过滤器出来后，进入精密过滤器，此时的精密过滤器只作为保安过滤器使用。
[0024]在正常工况下，集束式过滤器是全自动运行的，当随着过滤时间的延长，集束式过滤器两端压差升高，达到设定值时，设备启动反冲洗泵，阀