一种用于px生产的多段式绝热固定床反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种固定床反应器，尤其是一种用于PX生产的多段式绝热固定床反应器。
【背景技术】
[0002]采用甲苯甲醇生产PX工艺可以选用间歇反应器和连续反应器，在连续反应器中主要有流化床、鼓泡流化床和固定床，流化床虽然可以增加固相和气相之间的接触面积，传热面积以及具有传质效率快等特点，但是由于催化剂颗粒的剧烈运动，造成催化剂固体颗粒与流体的严重返混，导致生成的反应物浓度降低，转化率下降，催化剂颗粒的剧烈运动使得催化剂容易破碎，增加了催化的损耗，同时催化剂还会和反应器器璧发生剧烈碰撞，易造成设备与管道的损坏和腐蚀，增大设备的损耗，固定床中催化剂颗粒固定不动，返混少，反应物的平均浓度高，反应速率较快，可以克服上述流化床的缺点;现在甲苯甲醇生产PX都是采用的固定床反应器，固定床反应器的催化剂颗粒传热性能较差，使得反应器中散热是一个棘手的问题，散热成本高，并且反应放出的热量没有得到有效的利用，再加上甲醇甲苯反应是一个放热反应，使得一段式固定床反应器中的温度不断的升高，使得固定床反应器内部的温度会不断升高，反应器内散热效果不好，使得催化剂很容易失活，副产物增多，并且催化剂的损耗增大，甲苯甲醇的转化率低，得到PX的浓度也较低。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术中的上述问题，本实用新型提出了一种用于PX生产的多段式绝热固定床反应器，解决了甲苯甲醇生产PX的固定床反应器散热效果不好，反应器内反应放出的热量被浪费、热量得不到有效的利用、催化剂损耗大、反应转化率低和反应物的浓度低的技术问题。
[0004]本实用新型的技术方案为:用于PX生产的多段式绝热固定床反应器，包括基础构件、裙座和反应器本体，所述反应器本体安装在裙座上，所述裙座安装在基础构件上，所述反应器本体的顶部连接有上封头，所述反应器本体的底部连接有下封头，所述上封头上设有主进料口，所述下封头上设有出料口 ；所述反应器本体的上部到下部依次设有第一反应区间、第二反应区间、第三反应区间和第四反应区间；所述第一反应区间和主进料口之间设有第一段固定床层，所述第二反应区间与第一反应区间之间设有第二段固定床层，所述第三反应区间与第二反应区间之间设有第三段固定床层，所述第四反应区间与第三反应区间之间设有第四段固定床层，每段固定床层中填充有吸附有催化剂的瓷球;所述主进料口与第一段固定床层之间设有第一气体分布器，所述第一反应区间与第二段固定床层之间的侧壁上设有第一冷物流进口，所述在第一反应区间月第二段固定床层之间并与第一冷物流进口所在的同一水平位置处安装有第二气体分布器，且第二气体分布器的进气口与第一冷物流进口连接;所述第二反应区间与第三段固定床层之间的侧壁上设有第二冷物流进口，在第二反应区间与第三段固定床层之间并与第二冷物流进口所在的同一水平位置处安装有第三气体分布器，且第三气体分布器的进气口与第二冷物流进口连接;所述第三反应区间和第四反应区间之间设有折流板，所述折流板和第三反应区间之间的侧壁上设有换热管出口，所述折流板和第四反应区间之间的侧壁上设有换热管进口。
[0005]优选地，所述第一反应区间与第二气体分布器之间、第二反应区间与第三气体分布器之间、第三反应区间与折流板之间分别设有筛管分布器。
[0006]优选地，所述每个反应区间的侧壁上至少安装有一个温度计。
[0007]优选地，所述每个反应区间之间的侧壁上设有人孔。
[0008]优选地，所述裙座的左右侧壁上分别安装有排气孔和裙座检查口。
[0009]优选地，所述第二反应区间和第三反应区间之间的侧壁上设有压力检测口。
[0010]优选地，所述瓷球为氮化硅。
[0011 ]优选地，所述下封头上设有取样管。
[0012]优选地，所述出料口处设有鼠笼式气体收集器。
[0013]本实用新型通过将甲苯和甲醇预热到445°C变成气体，从主进料口进入到反应器本体中，甲苯甲醇气体通过第一气体分布器均匀的进入到第一反应区间，甲苯甲醇气体和第一段固定床层中吸附有催化剂的瓷球接触反应，反应完毕后的气体进入到筛管分布器中均匀分布，从第一冷物流进口再通入冷物流，进入的冷物流和在第一反应区间反应后的温度为550°C的气体在第二气体分布器中混和、换热，再均勾分布后，气体都处于450°C后，再与第二固定床层中吸附有催化剂的瓷球接触反应，在第二反应区间反应后的气体再与从第二冷物流进口进入的冷物流在第三气体分布器中混合、换热、再均匀分布之后，气体都处于450°C后，再与第三固定床层中吸附有催化剂的瓷球接触反应，由于第三反应区间反应后气体的温度为490°C相比第一反应区间和第二反应区间出口的气体温度要低很多，因此不能再直接通入冷物流，会导致甲苯甲醇气体混合后达不到反应的温度，从而导致反应不会发生；因此将第三反应区间出口的气体通过换热管出口流出到反应器本体外的换热器中换热，将通过的原料与反应后的气体进行换热，使得反应气体在进入第四反应区间之前气体的温度高于反应温度；原料可以通过换热进行预热，而换热后的反应气体就进入到反应器本体中，在第四反应区间发生反应，反应完毕之后，从出料口中排出。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0015]①本实用新型采用四段式的固定床反应器，设置4个催化剂固定床层，使得反应物能够与催化剂充分接触，使得反应更加充分，这样反应器中不会发生返混的情况，在保证完全反应的情况下，使得催化剂的损耗小。
[0016]②本实用新型中在第一反应区间和第二反应区间、第二反应区间和第三反应区间之间通入冷物流，能够与在第一反应区间和第二反应区间发生放热反应后温度升高的反应气体进行混合、换热，使得冷物流达到反应的温度，而温度升高的反应气体的温度降低，这样使得发生放热反应产生的热量得到了有效的利用，防止了热量的浪费，并且减少了反应器本体中的散热成本，并且还防止了温度升高的反应气体使催化剂失活，增加了催化剂的使用寿命，减少了催化剂了损耗，降低了生产成本。
[0017]③本实用新型中第三反应区间反应后的气体升温的温度相比第一反应区间和第二反应区间要低一些，因此不能直接通入冷物流，因此将第三反应区间反应后气体接入到外部的换热器中与反应原料进行换热，能够将反应原料进行预热，有效的利用的热量，保证了反应正常的进行。
【附图说明】
[0018]图1为实用新型的结构不意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。
[0020]参考附图1，本实用新型包括:包括基础构件1、裙座2和反应器本体3，反应器本体3安装在裙座2上，裙座2安装在基础构件I上，反应器本体3的顶部连接有上封头4，反应器本体3的底部连接有下封头5，上封头4上设有主进料口 6，下封头5上设有出料口 7;反应器本体3的上部到下部依次设有第一反应区间8、第二反应区间9、第三反应区间10和第四反应区间11;第一反应区间8和主进料口 6之间设有第一段固定床层12，第