一種乙炔選擇性加氫制乙烯的裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種乙炔選擇性加氫制乙烯的裝置，包括殼體、位于所述殼體上的氣體進口、氣體出口、液體進口、液體出口以及殼體內的氣液分離器，還包括：殼體內的附著有催化劑的填料；所述氣體進口位于所述附著有催化劑的填料之下，所述液體進口位于所述附著有催化劑的填料之上；所述氣體出口位于所述液體進口之上，所述氣液分離器位于所述氣體出口和液體進口之間。本發明專利技術提供的反應裝置具有催化劑分布均勻，催化劑床層溫度均勻，反應轉化率和選擇性高的優點，可減輕催化床層的堵塞，延長催化劑的壽命；本發明專利技術的反應裝置還具有撤熱能力好的優點，可使反應器連續長時間運行，適用于高濃度乙炔加氫反應。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種乙炔選擇性加氫制乙烯的反應裝置，屬于化工設備裝置領域。
技術介紹
低濃度乙炔氣固相催化加氫技術在石油工業中已非常成熟，主要用于乙烯中去除乙炔雜質但由于乙炔活性高，加氫反應放熱量大，即使是裂解氣中存在少量乙炔，傳統的氣固相固定床加氫反應器仍存在著綠油生成量大、催化劑循環周期短、反應器易“飛溫”等嚴重問題。因此傳統的氣固相固定床催化加氫工藝并不適合高濃度的乙炔選擇性加氫制乙烯；漿態床反應器雖然克服了固定床飛溫的缺陷，但仍普遍存在氣液固均勻混合困難、操作彈性小、催化劑顆粒易沉積、氣體分布器易堵塞及液相溶劑用量大等缺陷。滴流床是由催化劑粒子填充的反應器，氣體與液體并流向下流動床層壓降小不易液泛，但滴流床存在著徑向傳熱較差、易產生溝流、短路及催化劑不完全潤濕，從而使操作情況變壞。
技術實現思路
(一)要解決的技術問題針對現有技術中的乙炔選擇性加氫制乙烯的裝置存在催化劑顆粒易沉積，不能及時散熱的缺陷，本專利技術提供一種將催化劑附著于填料上的新型乙炔選擇性加氫制乙烯的裝置。(二)技術方案本專利技術所述的裝置，包括：殼體、位于所述殼體上的氣體進口、氣體出口、液體進口、液體出口以及殼體內的氣液分離器，還包括：
殼體內的附著有催化劑的填料；所述氣體進口位于所述附著有催化劑的填料之下，所述液體進口位于所述附著有催化劑的填料之上；所述氣體出口位于所述液體進口之上，所述氣液分離器位于所述氣體出口和液體進口之間。本專利技術所述的裝置，所述附著有催化劑的填料中填料為具有規整孔狀結構的高比表面積的金屬絲網，優選的，所述填料為比表面積650～750m2/m3，孔隙率90～95％的陽極氧化鋁波紋絲網。進一步優選，填料為比表面積700m2/m3，孔隙率93％的陽極氧化鋁波紋絲網。所述的填料規整的填裝在殼體內，在填料和塔體壁之間加塞填充物使之無縫隙。本專利技術所述的裝置，所述附著有催化劑的填料中催化劑的活性成分為Pd、Mo、Au、和Co中的一種或幾種的組合，助劑為Ag、Zn、In和Mg中的一種或多種。將所述催化劑活性組分和所述助劑通過化學鍍的方法還原成金屬而沉積在陽極氧化鋁表面。本專利技術所述的裝置，所述氣液分離器為碰撞式氣液分離器、金屬絲網的過濾式氣液分離器、旋流式氣液分離器或組合式多級氣液分離器。本專利技術所述的裝置，還包括位于所述液體進口和附著有催化劑的填料之間的液體分布器，位于所述附著有催化劑的填料和氣體進口之間的氣體分布器。本專利技術所述的裝置，所述液體分布器為槽式液體分布器；所述液體分布器與所述殼體的內壁之間沒有縫隙。本專利技術所述的裝置，所述氣體分布器包括位于同一水平面的多根
同心管、位于所述同心管上的多個開口朝下的氣體噴嘴和與所述同心管相連的氣體上升管；所述同心管之間通過管道相連，所述氣體上升管的另一端與氣體進口相連；還包括兩根相互垂直的支撐橫梁，該支撐橫梁對所述同心管提供支撐，支撐橫梁兩端固定在反應裝置壁上。本專利技術所述的裝置，還包括位于所述液體進口下方和液體分布器之間的液位自動控制器，所述液位自動控制器包括液位測量裝置、自動進氣閥和自動出氣閥；通過控制液體分布板上方的壓力來保持液體分布板上的液位恒定。本專利技術所述的裝置，在所述附著有催化劑的填料和氣體分布器之間設有填料支撐器。本專利技術所述的乙炔選擇性加氫制乙烯的反應裝置，其結構優選為：包括殼體，和殼體的外側從下往上依次設置的液體出口，氣體進口，液位自動控制器，液體進口，氣體出口；所述殼體的內部從下往上依次設有，氣體分布器，填料支撐器，附著有催化劑的填料，液體分布器，氣液分離器；所述氣體分布器位于所述氣體進口之上，所述液體分布器位于所述液位自動控制器之下，所述氣液體分離器位于所述液體進口和所述氣體出口之間。所述填料為比表面積700m2/m3，孔隙率93％的陽極氧化鋁波紋絲網；催化劑的活性成分為Pd、Mo、Au、和Co中的一種或幾種的組合，助劑為Ag、Zn、In和Mg中的一種或多種；所述液體分布器為槽式液體分布器。所述氣體分布器包括位于同一水平面的多根同心管、位于所述同心管上的多個開口朝下的氣體噴嘴和與所述同心管相連的氣體上升
管；所述同心管之間通過管道相連，所述氣體上升管的另一端與氣體進口相連。本專利技術所述的裝置，所述液位自動控制器包括液位測量裝置、自動進氣閥和自動出氣閥；通過控制液體分布板上方的壓力來保持液體分布板上的液位恒定。本專利技術所述的裝置，所述氣液分離器是碰撞式氣液分離器。本專利技術的另一目的是保護本專利技術所述的裝置在制備乙烯方面的應用。在應用的過程中，反應裝置反應壓力為常壓或0.1～2MPa；原料氣可以為純乙炔和氫氣，也可以是含有氫氣、一氧化碳、二氧化碳、乙烷、乙炔、乙烯的混合物；該反應裝置可以用于高濃度乙炔加氫制乙烯，也可以用于石油或烴類裂解制乙烯過程中乙炔的脫除。運用本專利技術所述的裝置進行純乙炔選擇性加氫制乙烯的方法，包括如下步驟：1)將所述殼體內的溫度預熱到110～190℃，通入氫氣和乙炔按體積比3:1～6:1混合氣，在催化劑的催化下進行反應；2)反應的過程中通入液體進行降溫，控制所述殼體內的反應溫度為150～180℃，壓力為1.2～1.8Mpa。本專利技術所述的裝置具有如下有益效果：1)本專利技術所述的裝置中，催化劑均勻地附著于填料的表面，無沉淀產生，可充分地起到催化作用；反應過程中不會造成催化床層局部熱點，催化劑床層溫度均勻，避免綠油的產生，提高催化劑的穩定性。2)采用填料型催化劑使反應和分離在一個設備內完成，投資少、操作費用降低、借助填料的分離作用，提高了乙炔轉化率和乙烯選擇性，減輕催化床層的堵塞，延長催化劑的壽命。3)本專利技術所述的填料選擇形狀規整的金屬材料，金屬材料具有良好的導熱性，可將反應過程中產生的熱量及時傳導，而且易加工成各種形狀、具有良好的抗震動性能、高機械強度；將其做成規整的形狀，可有效解決裝填難題，還可得到較高的床層空隙率，有利于氣液的均勻分布。4)氣體分布器可使反應氣與催化劑充分接觸，液體分布器可提高液體的撤熱能力，快速移出乙炔選擇性加氫生成乙烯產生的熱，降低反應床層的溫度，抑制副反應的發生，提高乙炔的轉化率、乙烯的選擇性，降低生成綠油的含量；同時液相溶劑不斷沖刷催化劑的表面，將催化劑上的綠油溶解下來，延長催化劑的壽命。5)液位自動控制裝置通過調整液體分布板上方的壓力來維持液體分布板上液面的恒定，保證液相溶劑順利流入填料表面。總之，本專利技術提供的反應裝置具有催化劑分布均勻，催化劑床層溫度均勻，反應轉化率和選擇性高的優點，可減輕催化床層的堵塞，延長催化劑的壽命；本專利技術的反應裝置還具有反應器撤熱能力好的優點，可使反應器連續長時間運行，適用于高濃度乙炔加氫反應。附圖說明圖1為本專利技術所述的乙炔加氫制乙烯反應的裝置結構示意圖；圖中：1.殼體、2.氣體進口、3.氣體分布器、4.液體出口、5.填料支撐裝置、6.填料、7.液體分布器、8.液體進口、9.液位自動控制裝置、10.氣液分離器、11.氣體出口。具體實施方式以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。實施例1本實施例涉及本專利技術所述的乙炔選擇性加氫制乙烯的反應裝置，包括：殼體1、位于所述殼體上的氣體進口2、氣體出口11、液體進口8、
液體出口4以及殼體內的氣液分離器10，還包本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種乙炔選擇性加氫制乙烯的裝置，包括：殼體、位于所述殼體上的氣體進口、氣體出口、液體進口、液體出口以及殼體內的氣液分離器，其特征在于，還包括：殼體內的附著有催化劑的填料；所述氣體進口位于所述附著有催化劑的填料之下，所述液體進口位于所述附著有催化劑的填料之上；所述氣體出口位于所述液體進口之上，所述氣液分離器位于所述氣體出口和液體進口之間。

【技術特征摘要】
1.一種乙炔選擇性加氫制乙烯的裝置，包括：殼體、位于所述殼體上的氣體進口、氣體出口、液體進口、液體出口以及殼體內的氣液分離器，其特征在于，還包括：殼體內的附著有催化劑的填料；所述氣體進口位于所述附著有催化劑的填料之下，所述液體進口位于所述附著有催化劑的填料之上；所述氣體出口位于所述液體進口之上，所述氣液分離器位于所述氣體出口和液體進口之間。2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述附著有催化劑的填料中填料為具有規整孔狀結構的高比表面積的金屬絲網，優選的，所述填料為比表面積650～750m2/m3，孔隙率90～95％的陽極氧化鋁波紋絲網。3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述附著有催化劑的填料中催化劑的活性成分為Pd、Mo、Au、和Co中的一種或幾種的組合，助劑為Ag、Zn、In和Mg中的一種或多種。4.根據權利要求1～3任一項所述的裝置，其特征在于，所述氣液分離器為碰撞式氣液分離器、金屬絲網的過濾式氣液分離器、旋流式氣液分離器或組合式多級氣液...

【專利技術屬性】
技術研發人員：史雪君，蘇二強，余海鵬，劉周恩，吳黎陽，吳道洪，
申請(專利權)人：北京神霧環境能源科技集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11