专利名称：一种恒温恒压反应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化工领域的反应器，特别是涉及一种恒温 恒压反应器。
二.
背景技术：
在化工领域，许多物质的反应是在管式或釜式反应器中进 行反应，其中相当一部分反应还需要放出一定的热量，比如糠醇的生产就是这
样糠醛和催化剂混合，然后再和氢气混合后进入预热器预热，预热后后进入 管式或釜式反应器中反应，进而生成糠醇，其中反应器的反应温度通过手动(调 节阀)调节进水(或低压蒸汽)进行控制。但是，人工调节进水(或低压蒸汽) 以控制反应温度，进水(或低压蒸汽)没规律，靠经验控制，结果导致反应温 度忽高忽低，反应温度变化幅度大，反应出来的粗糠醇的质量不稳定；如果进 水(或低压蒸汽)过量，会导致掉温，当反应掉温后，需要重新升温；由于反 应温度不易控制，每人最多能操作l-2套反应器，并且频繁操作，工人劳动强度 人；安全系数低。在突然断水或断电的情况下，需要采用紧急泄压和做紧急停 车处理，否则，会出现超温等安全事故。
三. 发明的内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种设计合理、 易于操作、恒温恒压效果好、效率高且能源利用率高的恒温恒压反应器。
本发明的技术方案 一种恒温恒压反应器，含有柱形罐体，并且柱形罐体 上设置有进料口和出料口，所述柱形罐体的侧壁上设置有夹套或列管组，所述 夹套或列管组内灌注有液体，其下端设置有进液口和排液口，其上端设置有出 蒸汽口，所述排液口上安装有排液阀，所述进液口上安装有进液调节阀，该进 液调节阀通过控制系统与夹套或列管组的液位计相连接，实现自动进液；所述 出蒸汽口上安装有排气调节阀，该排气调节阀通过控制系统与夹套或列管组的 压力计相连接，实现自动排气。
所述排气调节阀通过气管与蒸汽包连通，并且蒸汽包通过气管与精馏塔连
通。所述夹套或列管组位于柱形罐体的外壁上，或者位于柱形罐体的内壁上。 所述夹套或列管组为一个，从柱形罐体的上部排列到下部。或者所述夹套或列 管组为两个以上，间隔地从柱形罐体的上部排列到下部。
所有夹套或列管组的进液调节阀的进液端、排气调节阀的出气端、排液阀
均相应的并联式连接在一起；或者，所有夹套或列管组的进液调节阀的进液端、 排气调节阀的出气端、排液阀分别与供液管、蒸汽包、排液管连通。
所述液体为水，或为酒精。所述液体占夹套或列管组容积的5—98%;所述 液体保持60—24(T的恒定温度和0. 2—3. OMpa的恒定压力。
所述柱形罐体上、夹套或列管组上均设置有安全阀；所述控制系统为DCS 自动控制系统。
本发明的有益效果
1、 本发明采用DCS自动控制系统来进行恒温恒压自动控制，达到了以下效
果①反应温度波动幅度比较小，粗糠醇质量稳定；②反应温度高时，多余热 量被换热介质蒸发热带走；反应温度低时，被换热介质升温，反应过程不会出 现掉温；③由于反应温度稳定，每人可以操作8套以上反应器，不用频繁操作， 工人劳动强度大大降低；④安全系数高。在突然断水或断电的情况下，反应换 热系统进出口自动阀门自动开启，冷液体进入，被汽化的气体或高温液体自动 排出，起到反应系统降温的目的，系统自动安全停车，不需要采取紧急泄压和 做紧急停车处理，大大提高生产的连续性，提高经济效益，降低企业的生产和 经营成本。
2、 本发明的反应热得到充分的利用，夹套或列管组中排出的蒸汽进入蒸汽 包，该蒸汽包为其他工序比如精馏塔提供热蒸汽，不需要另外建造蒸汽发生器， 整个糠醇生产中除首次开车使用蒸汽外，正常生产几乎不用另设蒸汽，达到很 好的节能降耗作用。
4、 本发明反应温度稳定，副产物少，粗糠醇主含量平均在97%以上，提高 了合成物质的率用率，提高了企业的经济效益。
5、 本发明的夹套或列管组可以采用多种设置方式，既可以设置在柱形罐体 的外壁上，也可以设置在柱形罐体的内壁上。它们既可以是一个，从柱形罐体
的上部排列到下部，也可以是两个以上，间隔地从柱形罐体的上部排列到下部。 多个时，进液和排气均分别并联式连接在一起，达到同步控制，且节约管路链 接，降低资金投入。
6、 本发明的夹套或列管组中的液体优先采用水，易于取用，其成本低，另 外，根据需要也可以采用其它冷却介质或者需要加热的原料、反应物等液体， 根据具体情况确定，十分方便。
7、 本发明的夹套或列管组中的液体占夹套或列管组容积的5—98%，这样 既能满足液体的需要量，又能满足产生蒸汽所需的空间。
8、 本发明使用范围广，广泛适用于化工领域反应放热的反应器，尤其是用 于糠醇的生产反应器，其结构简单、成本较低，易于推广，具有很好的经济和 社会效益。
四.
图1为恒温恒压反应器的结构示意图之一； 图2为恒温恒压反应器的结构示意图之二； 图3为恒温恒压反应器的结构示意图之三； 图4为恒温恒压反应器的结构示意图之四； 图5为恒温恒压反应器的结构示意图之五; 图6为恒温恒压反应器的结构示意图之六； 图7为恒温恒压反应器的结构示意图之七； 图8为恒温恒压反应器的结构示意图之八。
五.
具体实施例方式
实施例一参见图l，图中，恒温恒压反应器的柱形罐体3上设置有进料口 和出料口，并且柱形罐体3的外壁上设置有一个夹套4，夹套4内灌注有液体， 其下端设置有进液口和排液口，其上端设置有出蒸汽口，排液口上安装有排液 阀12，排水阀的外端与排水管13连接，进液口上安装有进液调节阀2，该进液 调节阀2通过DCS自动控制系统与夹套液位计5相连接，实现自动进液，并且 进液调节阀2的进液端与供液管1连通；出蒸汽口上安装有排气调节阀9，该排 气调节阀9通过DCS自动控制系统与夹套压力计8相连接，实现自动排气。排气调节阀9通过气管与蒸汽包IO连通，并且蒸汽包IO通过气管与精馏塔1连 通。柱形罐体3上设置有安全阀7，夹套4上设置有安全阀6。
液体为水或酒精，根据需要也可以采用其它冷却介质或者需要加热的原料、 反应物等液体，根据具体情况确定。液体占夹套4容积的5—98%，根据需要可 以选取10%、 20%、 30%、 50%、 60%、 70%、 85%、 90%等等，不一~^列举；液 体保持60—240°的恒定温度和0. 2_3. 0Mpa的恒定压力，温度的具体是可以选 取80° 、 100° 、 110° 、 130° 、 150° 、 180° 、 210°等等，不——列举；恒 定的压力可以选取0. 5Mpa、 0. 8Mpa、 1. 1Mpa、 1、 5Mpa、 1. 80Mpa、 2. OMpa、 2. 4Mpa、 2. 6Mpa、 2. 8Mpa等等，不——列举。
在生产时，糠醛在催化剂的作用下与氢气产生反应生成糠醇，期间产生一 定的热量，致使柱形罐体3内温度升高，DCS自动控制系统此时控制向进液口 进液，液体在夹套中吸热，以降低柱形罐体3内的温度，液体吸收一定温度后 产生蒸汽，蒸汽聚集在夹套4的上部，当蒸汽达到一定压力的时候，DCS自动 控制系统此时控制排气调节阀9打开，向蒸汽包10内排放蒸汽，蒸汽排出，带 走热量，同时也降低夹套4内的压力，形成恒温恒压状态，有利于糠醇的质量 稳定。
实施例二参见图2，本实施例与实施例一基本相同，相同之处不重述，不 同之处在于夹套4位于柱形罐体3的内壁上。
实施例三参见图3，本实施例与实施例一基本相同，相同之处不重述，不 同之处在于柱形罐体3的外壁上设置有列管组14，列管组14的结构形式为现 有技术，不详述。
实施例四参见图4，本实施例与实施例三基本相同，相同之处不重述，不 同之处在于列管组14位于柱形罐体3的内壁上。
实施例五参见图5，本实施例与实施例一基本相同，相同之处不重述，不 同之处在于夹套4为两个，间隔地从柱形罐体3的上部排列到下部，上下两
个夹套42、 41的进液调节阀22、 21的进液端并联式连接在供液管1上，排气 调节阀92、 91的出气端并联式连接在蒸汽包10上，排液阀122、 121并联式连 接在排液管13上；当然，它们也可以分别直接与供液管l、蒸汽包IO、排液管 13连通。上夹套42上还设置有上液位计52、安全阀62、压力计82、排气调节 阀92;下夹套41上还设置有上液位计51、安全阀61、压力计81、排气调节阀 91。实现分段联合控制，适用于比较高的反应器，当然还可以以此类推采用三 个、四个或五个等等夹套，多个依次并联式连接。
实施例六参见图6，本实施例与实施例五基本相同，相同之处不重述，不 同之处在于上夹套42和下夹套41位于柱形罐体3的内壁上。
实施例七参见图7，本实施例与实施例五基本相同，相同之处不重述，不 同之处在于柱形罐体3的外壁上设置有上下列管组142、 141。
实施例八参见图8，本实施例与实施例七基本相同，相同之处不重述，不 同之处在于柱形罐体3的内壁上设置有上下列管组142、 141。
改变夹套的结构形式和数量、改变列管组的具体结构和数量、以及改变夹 套和列管组的安装位置(例如柱形罐体内壁和外壁上分别设置有夹套和列管 组)能够组成多个实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不一一详述。
权利要求
1.一种恒温恒压反应器，含有柱形罐体，并且柱形罐体上设置有进料口和出料口，其特征是所述柱形罐体的侧壁上设置有夹套或列管组，所述夹套或列管组内灌注有液体，其下端设置有进液口和排液口，其上端设置有出蒸汽口，所述排液口上安装有排液阀，所述进液口上安装有进液调节阀，该进液调节阀通过控制系统与夹套或列管组的液位计相连接，实现自动进液；所述出蒸汽口上安装有排气调节阀，该排气调节阀通过控制系统与夹套或列管组的压力计相连接，实现自动排气。
2. 根据权利要求1所述的恒温恒压反应器，其特征是:所述排气调节阀通 过气管与蒸汽包连通，并且蒸汽包通过气管与精馏塔连通。
3. 根据权利要求2所述的恒温恒压反应器，其特征是所述夹套或列管组 位于柱形罐体的外壁上，或者位于柱形罐体的内壁上。
4. 根据权利要求3所述的恒温恒压反应器，其特征是所述夹套或列管组 为一个，从柱形罐体的上部排列到下部。
5. 根据权利要求3所述的恒温恒压反应器，其特征是所述夹套或列管组 为两个以上，间隔地从柱形罐体的上部排列到下部。
6. 根据权利要求5所述的恒温恒压反应器，其特征是所有夹套或列管组 的进液调节阀的进液端、排气调节阀的出气端、排液阀均相应的并联式连接在 一起；或者，所有夹套或列管组的进液调节阔的进液端、排气调节阔的出气端、 排液阀分别与供液管、蒸汽包、排液管连通。
7. 根据权利要求1所述的恒温恒压反应器，其特征是所述液体为水，或 为酒精。
8. 根据权利要求1所述的恒温恒压反应器，其特征是所述液体占夹套或 列管组容积的5—98%;所述液体保持60—240。的恒定温度和0. 2—3. OMpa的恒定压力。
9. 根据权利要求1-8任一所述的恒温恒压反应器，其特征是所述柱形罐体上、夹套或列管组上均设置有安全阀；所述控制系统为DCS自动控制系统。
全文摘要
本发明公开了一种恒温恒压反应器，其柱形罐体的侧壁上设置有夹套或列管组，所述夹套或列管组内灌注有液体，其下端设置有进液口和排液口，其上端设置有出蒸汽口，所述排液口上安装有排液阀，所述进液口上安装有进液调节阀，该进液调节阀通过控制系统与夹套或列管组的液位计相连接，实现自动进液；所述出蒸汽口上安装有排气调节阀，该排气调节阀通过控制系统与夹套或列管组的压力计相连接，实现自动排气。所述排气调节阀通过气管与蒸汽包连通，并且蒸汽包通过气管与精馏塔连通。本发明设计合理、易于操作、恒温恒压效果好、效率高且能源利用率高，它广泛适用于化工领域反应放热的反应器，尤其是用于糠醇的生产反应器，具有很好的经济和社会效益。
文档编号C07D307/44GK101337172SQ200810141230
公开日2009年1月7日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者陈志勇 申请人:河南宏业化工有限公司