一种催化剂装填构件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种用于催化精馏塔的催化剂装填构件，具体为一种适用于轻汽 油醚化催化精馏塔的催化剂装填构件。
【背景技术】
[0002] 催化精馏技术的关键在于反应段催化剂床层的结构设计与安装。为了满足反应和 精馏的基本要求，催化剂在塔内的装填方式必须要满足以下条件：①使反应段的催化剂床 层具有足够的自由空间，提供气液相的流动通道，以进行液相反应和汽液传质。②具有足够 的表面积，进行催化反应；③允许催化剂颗粒的膨胀和收缩，而不损伤催化剂。
[0003] 美国专利US4471154提出将催化剂颗粒装填在塔板上。塔盘的上下截面用丝网隔 开，再用丝网将塔盘分成若干个区域，然后在这若干个丝网隔开的区域内装填一定量的催 化剂。这种结构的优点是催化剂在丝网筐内呈流化状态，催化剂表面更新较快，催化剂利用 率较高，但塔盘压降较大，催化剂装填量也有限。
[0004] 美国专利US4215011提出了将催化剂颗粒用布包裹卷成捆状。用折叠的布缝成口 袋，将固体催化剂颗粒装入口袋，再将口袋缝合，最后用另一层波纹丝网或钢丝网把装有催 化剂的袋子卷起来，形成圆柱形催化剂捆扎包，波纹丝网创造的空隙允许气相通过并与液 相接触传质，但催化剂床层阻力较大。
[0005] 美国专利US5454913提出将催化剂颗粒装入降液管中。塔中降液管采用丝网类材 料制成，降液管从反应段上部直接通到下部，中间设计分离塔盘。在降液管的最下部用管材 将众多降液管连结起来，通过装卸口引出塔。这种结构使催化剂装卸方便，床层下放的催化 剂有可能被压碎。
[0006] 美国专利US5449501提出了与美国专利US5454913相反的设计思路。将降液管改 为气相通道，将催化剂直接填满催化精馏塔的其余空间。催化剂床层的上下底面覆以筛网 封住催化剂。
[0007] 中国专利CN99124796. 5将催化剂制成具有中心孔道的颗粒，用一种连接件将催 化剂颗粒连接成串，将它均匀地放入规整填料的气、液自由通道中，构成催化精馏结构。这 种催化精馏结构具有同时使用催化剂分布均匀和床层空隙大的特点，使催化剂利用率高、 塔压降较小等优点，但催化剂装填量小，且生产工艺复杂。
[0008] 中国专利CN03265855. 9提出了将催化剂颗粒装入一种网袋中，网袋置于规整填 料的波谷内。该种催化剂装填构件既可实现小颗粒催化剂的使用，还能使催化蒸馏反应段 床层具有较大的孔隙率，并使催化剂均匀地分布在整个床层中，同时对催化剂的强度要求 不高，但催化剂装填量较小。
[0009] 中国专利CN200810052268. 4提出了一种催化剂网盒在丝网和平桥制成的带有防 溢流挡板的封闭式网盒内设置有催化剂颗粒，催化剂装填构件是催化剂层上下层交错排列 于塔内，相邻层的催化剂网盒不在同一轴线上重合。其特点是合理有效地将催化剂分布于 塔内，配合催化剂网盒上方的防溢流挡板，利用液体本身的重力势能使液体在催化剂床层 至上而下均匀地穿过流动，避免了由于液体横向扩散到催化剂表面而使催化剂表面更新缓 慢的问题；且催化剂网盒间存在一定的距离，即设置了大量的气相通道，在气相通道中放置 传质原件，但存在催化剂床层阻力大、催化精馏塔处理量小的缺点。 【实用新型内容】
[0010] 本实用新型的目的，是提供了一种催化精馏塔内催化剂的装填构件，该装填构件 适用于轻汽油醚化制甲基叔丁基醚的催化精馏塔。采用本实用新型所述催化剂装填构件， 可提高轻汽油中叔碳烯烃转化率，实现甲基叔丁基醚的有效分离，能有效降低能耗。
[0011] 本实用新型所述的催化剂装填构件，置于催化精馏塔内，包括筒体以及设置在筒 体内的至少两个塔板，塔板上设有若干塔板孔，相邻塔板与筒体构成重复单元，重复单元内 纵向设有若干通气管，通气管的顶部设置在一塔板的下方，其底部与另一塔板相连接，在重 复单元内依次加入瓷环和催化剂分别形成瓷环层和催化剂层，催化剂层的高度低于通气管 的高度，通气管的顶部连接有通气管帽罩，且通气管顶部沿着与通气管帽罩的连接处开有 若干通气孔。
[0012] 所述通气管的顶部为锯齿形或波浪形。
[0013] 所述通气孔个数为4~10个，反应过程中气体从此逸出，可有效增加传质效率。
[0014] 所述通气管帽罩呈伞形，所述通气管帽罩的直径大于通气管的直径，且通气管帽 罩超出通气管的四周开有帽罩孔。
[0015] 所述通气管帽罩上的开孔率为10 %~80%。
[0016] 所述通气管帽罩上的开孔率为40 %~60%。
[0017] 所述通气管的侧壁开有通孔，有利于反应产生的气体由该通孔逸出，增加气液两 相间的传质。
[0018] 所述通气管直径为塔板直径的0? 05~0? 2。
[0019] 所述通气管在每层塔板上排布1~12个。
[0020] 所述通气管在每层塔板上排布4~8个。
[0021] 本实用新型所述的催化精馏装填构件的优点在于：
[0022] 1、本实用新型所述催化剂装填构件中，由于分布若干通气管，可使向上流动的气 体沿气相通道穿过催化剂床层，顺利通过通气管顶端的通气孔后在催化剂装填层上方与液 相接触；由于通气管侧壁开有通孔，部分气相可直接通过通孔与催化剂层中的液相接触，两 者共同作用可有效进行气液传质。一方面，避免了催化剂因气体向上流动而造成的磨损与 破碎，另一方面，降低了床层压降，加强了气液传质能力，可实现甲基叔丁基醚的有效分离， 能有效降低能耗。
[0023] 2、本实用新型催化剂装填构件中，塔板上分布着与其垂直的通气管，通气管的气 相通道将同一装填构件分为液固反应区和气液反应区，上层塔板内流下的液体靠自身重 力，通过塔板上的塔板孔，与自下而上的气体传质后可均匀地通过催化剂床层。增大了液体 在催化剂上的停留时间，促进了反应的进行，可提高轻汽油中叔碳烯烃转化率。
[0024] 3、本实用新型催化剂装填构件中，通气管帽罩上分布着可使上层塔板流下的液体 均匀通过的帽罩孔，帽罩孔能有效分散液体，促进反应进行，提高轻汽油中叔碳烯烃的转化 率。
【附图说明】：
[0025] 图1本实用新型重复单元的剖面结构示意图；
[0026] 图2本实用新型塔板的俯视结构示意图；
[0027] 图3本实用新型催化剂装填构件的俯视结构示意图；
[0028] 图4本实用新型通气管的剖面结构示意图；