一种用于制备醋酸乙烯的反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种化学反应设备，尤其涉及一种制备醋酸乙烯的反应器。
【背景技术】
[0002]醋酸乙烯是一种重要的有机化工原料，其市场需求量持续高速增长。而醋酸乙烯采用乙烯气相法生产醋酸乙烯是以乙烯、醋酸和氧气的气相混合物为原料，在一定温度和压力条件下，通过装有催化剂的固定床，发生反应生成醋酸乙烯。此方法与乙炔气相法相比由于工艺性、经济性好而占主要地位，因此乙烯气相法生产醋酸乙烯工艺越来越受到大家的重视。采用乙烯气相法来生产醋酸乙烯时，反应过程中放出的热量需及时移走，才能提供一个较好的反应条件，从而达到较高的选择性和收率。而列管式固定床反应器具有操作方便，反应管内催化剂机械磨损小，移热速度快等优点，尤其适用于乙烯气相法生产醋酸乙烯反应体系。
[0003]现有的列管式固定床反应器的缺点为:反应器在工作中，载热流体不能均匀分布、反应器内的热量不能及时移走，形成飞温，造成局部温度过高，不仅影响催化剂和反应器的利用效率，影响目的产物的选择性、收率，而且可能会造成反应器的损坏，最终影响装置的安全运行。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种新的用于制备醋酸乙烯的反应器，要解决的技术问题是使得反应温度更加均匀。
[0005]为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案是:一种用于制备醋酸乙烯的反应器，所述反应器包括容器主体和位于容器主体内部的反应列管，所述反应器还包括用于将载热流体从所述容器主体的外部导入到所述容器主体的内部的第一导流装置和第二导流装置，所述第一导流装置与所述容器主体的外壁形成环绕所述容器主体的第一载热流体流动通道，所述第二导流装置与所述容器主体的外壁形成环绕所述容器主体的第二载热流体流动通道，形成所述第一载热流体流动通道的容器主体的外壁具有用于将载热流体导入到所述容器主体的内部的第一通孔组，形成所述第二载热流体流动通道的容器主体的外壁具有用于将载热流体导入到所述的容器主体的内部的第二通孔组，所述第一通孔组包括多个第一通孔，所述多个第一通孔的孔径沿载热流体的流动方向依次变大，所述第二通孔组包括多个第二通孔，所述多个第二通孔的孔径沿载热流体的流动方向依次变大。
[0006]优选地，所述多个第一通孔的数量为8-12个，环绕分布于所述容器主体的外壁。更优选地，所述多个第一通孔包括最大第一通孔和最小第一通孔，所述最大第一通孔的孔径为所述最小第一通孔的孔径的2-4倍。
[0007]优选地，所述多个第二通孔的数量为8-12个，环绕分布于所述容器主体的外壁。更优选地，所述多个第二通孔包括最大第二通孔和最小第二通孔，所述最大第二通孔的孔径为所述最小第二通孔的孔径的2-4倍。
[0008]优选地，所述反应器还包括用于将载热流体导出到容器主体外部的第三导流装置，所述第三导流装置与所述容器主体的外壁形成环绕所述容器主体的第三载热流体流动通道，形成所述第三载热流体流动通道的容器主体的外壁具有用于将载热流体导出到容器主体外部的第三通孔组，所述第三通孔组包括多个第三通孔，所述多个第三通孔的孔径沿载热流体的流动方向依次变小。更优选地，所述多个第三通孔的数量为8-12个，环绕分布于所述容器主体的外壁。更优选地，所述多个第三通孔包括最大第三通孔和最小第三通孔，所述最大第三通孔的孔径为所述最小第三通孔的孔径的2-4倍。
[0009]本实用新型的有益效果为:反应器载热流体通孔大小渐变的设计也使得载热流体能够均匀进入反应桶体，换热介质流动均匀，不存在死区，使得反应器换热效率高，径向温度分布均匀，从而保证了醋酸乙烯的收率。
[0010]以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型所提供的用于制备醋酸乙烯的反应器的一种优选的【具体实施方式】的结构示意图。
[0012]图2是图1所示的用于制备醋酸乙烯的反应器的容器主体的第一通孔组、第二通孔组、第三通孔组的示意图。
【具体实施方式】
[0013]图1和图2示出了本实用新型所提供的用于制备醋酸乙烯的反应器的一种优选的【具体实施方式】。
[0014]如图1和图2所示，该【具体实施方式】中的用于制备醋酸乙烯的反应器包括容器主体100和位于容器主体内部的反应列管(图中未示出)，容器主体100包括上球封头111和下球封头112，容器主体100具有进料口 121、出料口 122、催化剂卸料口 123。容器主体100外设置有第一导流装置130、第二导流装置140和第三导流装置150。其中，第一导流装置130设置在容器主体100的下部，第二导流装置140设置在容器主体100的中部，第三导流装置150设置在容器主体100的上部。第一导流装置130和第二导流装置140的作用是将载热流体导入到容器主体内部，第三导流装置150的作用是将载热流体导出到容器主体外部。
[0015]本实用新型所提供的用于制备醋酸乙烯的反应器主要是在现有的列管式固定床反应器进行改进而获得的。利用列管式固定床反应器制备醋酸乙烯在现有技术中已经被运用。其优点主要表现在以下几个方面:
[0016](D在生产操作中，除床层极薄和气体流速很低的特殊情况外，床层内气体的流动皆可看成是理想置换流动，因此在化学反应速度较快，空时收率(STY)高，在完成同样生产能力时，所需要的催化剂用量和反应器体积较小。
[0017](2)气体停留时间可以严格控制，温度分布可以调节，因而有利于提高化学反应的转化率和选择性，醋酸单程转化率可达60-70%，产品质量好，反应液中醋酸乙烯浓度高，杂质含量较小，有利于分离。
[0018](3)催化剂不易磨损，对载体活性炭的强度要求不苛刻，可以较长时间连续使用。
[0019]利用列管式固定床反应器制备醋酸乙烯时由于固体催化剂在床层中静止不动，相应地产生一些缺点:
[0020](I)催化剂载体往往导热性不良，气体流速受压降限制又不能太大，则造成床层中传热性能较差，也给温度控制带来困难。合成醋酸乙烯是放热反应，在换热式反应器的入口处，因为反应物浓度较高，反应速度较快，放出的热量往往来不及移走，而使物料温度升高，这又促使反应以更快的速度进行，放出更多的热量，物料温