CN106512513A - 一种淤浆床反应器催化剂过滤组件 - Google Patents
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Abstract
一种淤浆床反应器催化剂过滤组件，属于化工领域。该过滤组件包括吊耳、前端法兰、金属膜管组件、膜管与法兰连接部、后端法兰、短接部和短接小法兰。金属膜管组件中间位置设有一根中心膜管,中心膜管内设置有排气管线。金属膜管组件的固定连接通过前端法兰、膜管与法兰连接部及后端法兰连接组装成四节，法兰连接部两侧的金属膜管为相通的同一膜管。本发明使用的金属膜管组件形状稳定，过滤阻力小，渗透性高，耐腐蚀，耐高温，其烧结的金属粉末滤芯具有强度大，过滤精度高的特点。
Description
技术领域
本发明属于化工领域，特别是涉及一种淤浆床反应器催化剂过滤组件。
背景技术
工业生产BYD主要是炔醛法（Reppe法），乙炔和甲醛在铜铋催化剂的条件下发生炔醛反应，反应体系为气、液、固三相组成的催化剂体系，主要反应方程式为：
。
该反应为放热反应，反应机理是在催化剂上进行表面反应，催化剂中的氧化铜在甲醛作用下还原为氧化亚铜，再与乙炔作用生成生成中间体乙炔亚铜，甲醛和乙炔分别吸附在乙炔亚铜固体表面，发生加成亲核反应生成丙炔醇，丙炔醇与甲醛作用生成1、4-丁炔二醇，最后1、4-丁炔二醇从催化剂表面脱附到溶液中，经过催化剂过滤单元，将1、4-丁炔二醇分离进入后道工序。
目前BYD合成工序的过滤装置采用烛式过滤器，将催化剂拦截在反应器内，继续参与反应，净液通过烛式过滤器，排除反应器外。烛式过滤器也称为布袋式过滤器，是由26组烛式布袋过滤器（内圈10组和外圈16组）组成，因滤布是纺织产品，存在一些天然的固有的缺陷和瑕疵，其缺点是布袋式过滤器抗污染能力和耐用性较差，一般生产3个月左右就需要停产更换布袋，停产检修周期大约12天，不但检修成本高，而且间歇生产严重影响产能,影响企业经济效益。
发明内容
本发明是针对现有淤浆床反应器催化剂过滤装置存在的不足之处，提供一种新的BYD生产过程的淤浆床反应器催化剂过滤组件，适用于汽、液、固三相淤浆床反应器内部的过滤装置。
本发明的技术方案是这样的：一种淤浆床反应器催化剂过滤组件，该过滤组件包括吊耳、前端法兰、金属膜管组件、膜管与法兰连接部、后端法兰、短接部和短接小法兰。金属膜管组件中间位置设有一根中心膜管,中心膜管内设置有排气管线。金属膜管组件的固定连接通过前端法兰、膜管与法兰连接部及后端法兰连接组装成四节，法兰连接部两侧的金属膜管为相通的同一膜管。金属膜管组件外围分布有实心钢棒作为强度支撑的龙骨，以增强整个过滤组件的强度，便于整体吊装。后端法兰通过短接部、管线段和短接小法兰相连接。吊耳和前端法兰之间设有膜管内气体集聚腔，膜管内气体集聚腔与排气管线相连通。
本发明金属膜管过滤原理是：由于烧结金属粉末滤芯属于金属多孔元件，其内部具有无数个微孔，孔隙弯曲，纵横交错，并且具有均一和高度精确的孔隙度。通过加压可以实现深层次的精度过滤。
最佳的，金属膜管组件呈等边三角形的圆形分布。
本发明具有如下显著效果：
1、本发明使用的金属膜管组件形状稳定，过滤阻力小，渗透性高，其烧结的金属粉末滤芯具有强度大，过滤精度高的特点，因为其通过冷等静压成型与高温、高真空烧结，故表面颗粒不易脱落。
2、本发明金属膜管耐腐蚀性强，适用于各种不同程度的腐蚀性介质的过滤。
3、本发明金属膜管耐高温，使用高温度高达900℃，即使在高温高压下工作，孔径也不会发生变形，孔隙率可达35～45%。
4、本发明金属膜管孔径分布均匀，纳污量大，易于反清洗，再生能力强，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明金属膜管组件与法兰连接件连接关系示意图；
图3为本发明金属膜管组件断面结构示意图。
如图所示：1-吊耳，2-膜管内气体集聚腔，3-前端法兰，4-金属膜管组件，5-膜管与法兰连接部，5-1固定螺栓，5-2垫片，5-3法兰，5-4连接件，6-后端法兰，7-短接部，8-管线段，9-短接小法兰，10-实心钢棒，11-中心膜管，12-排气管线。
具体实施方式
本发明的具体实施方式参照附图加以说明：
如图1、图2和图3所示：一种淤浆床反应器催化剂过滤组件，该过滤组件包括吊耳1、前端法兰3、金属膜管组件4、膜管与法兰连接部5、后端法兰6、短接部7和短接小法兰9。金属膜管组件4的中间位置设有一根中心膜管11,中心膜管11内设置有排气管线12。金属膜管组件的固定连接通过前端法兰3、膜管与法兰连接部5及后端法兰6连接组装成四节，膜管与法兰连接部5两侧的金属膜管为相通的同一膜管。金属膜管组件外围分布有实心钢棒10作为强度支撑的龙骨，以增强整个过滤组件的强度，便于整体吊装。后端法兰6通过短接部7、管线段8和短接小法兰9相连接。吊耳1和前端法兰3之间设有膜管内气体集聚腔2，膜管内气体集聚腔2与排气管线12相连通。
膜管与法兰连接部5由固定螺栓5-1、垫片5-2、法兰5-3和连接件5-4组成。
具体的：
金属膜管组件4由 24根等边三角形的圆形分布的ND25材质为316L的金属管组成。本发明选用DN25的直径，也可以选用其他规格，常用外径一般为DN20—100。由于金属膜管一般长度从100---1500mm，大于1500mm可以进行焊接，特殊规格可以定做，但其强度和过滤精度会减弱。本发明每根金属膜管长度为4.4米，它是由每根为1.1米左右的4根膜管焊接而成。每根金属膜管壁厚为1.5mm,过滤精度为1---3μm，一般过滤精度为0.5μm ---50μm。
这里选用1---3μm，是为了提高滤液过滤精度，降低滤液的浊度和固含量，减轻或停止使用后系统的三组保安过滤器的使用，不用再跟换滤芯，降低生产成本和检修费用。
金属膜管组件4的外围用10—12个316L实心钢棒10作为强度支撑的龙骨，膜管组合两边为法兰连接，中间分三段通过膜管与法兰连接部5连接成四节，以增强整套金属膜管组件的强度，便于吊装。
金属膜管组件4的中间设有一根DN50壁厚为1.5mm的中心膜管11,过滤精度为1—3微米，中心膜管11中设置为DN25的排气管线12。这样既可以增大过滤面积又可以将膜管内的气体通过排气管线12排出。
采用本发明与与进口过滤装置、布袋式过滤装置的比较：
通过试验，拟采用过滤精度为1μm--3μm 金属膜过滤器替代现在的8μm 布袋过滤器。反应清液直接达到器外两级过滤后的清洁要求。金属膜过滤器使用寿命预计可达8--12年。每次大检修时在线煮洗清洁，两年一次离线用超声波清洗或用碱洗一次，可再生循环使用。
2台炔化反应器，每台器内安装26根金属膜组。每组价格按25万元/根预算。费用估算见下表：（表一：本发明国产滤芯）
表二：进口滤芯
表三：布袋过滤器使用费用估算
由上表可以看出八年周期，使用金属膜组替代布袋过滤形式后，保安过滤器滤芯统一采用国产，费用节省了14120.9-4440=9680.9万元，替代后的费用仅为目前使用费用的31.44%。保安过滤器滤芯统一采用进口，费用节省了27320.9-7080=20240.9万元，替代后的费用仅为目前使用费用的25.91%。
由于滤袋过滤器每三个月就要进行一次清洗更换，所以致使催化剂未达到使用寿命就卸出，进口催化剂可以使用5--6个月，但需卸出滤布更换后再次装进反应器使用。国产催化剂卸出后再不能使用。中间检修周期为12天，对于进口催化剂每年只需检修两次，减少两次，节约时间为24天，可多生产BDO 7200吨，每吨按7000元/吨计，可增加销售收入5040万元/年。
本发明减少催化剂的卸出频次，可以使催化剂带来最大效益，相对增加了催化剂的使用寿命，同时大大减少了开停车造成的不合格产品量及安全隐患，有利于BDO产品质量的稳定。
Claims (5)
1.一种淤浆床反应器催化剂过滤组件，其特征在于，该过滤组件包括吊耳、前端法兰、金属膜管组件、膜管与法兰连接部、后端法兰、短接部和短接小法兰，金属膜管组件中间位置设有一根中心膜管,中心膜管内设置有排气管线，金属膜管组件的固定连接通过前端法兰、膜管与法兰连接部及后端法兰连接组装成四节，法兰连接部两侧的金属膜管为相通的同一膜管。
2.根据权利要求1所述的一种淤浆床反应器催化剂过滤组件，其特征在于金属膜管组件外围分布有实心钢棒作为强度支撑的龙骨。
3.根据权利要求1所述的一种淤浆床反应器催化剂过滤组件，其特征在于吊耳和前端法兰之间设有膜管内气体集聚腔，膜管内气体集聚腔与排气管线相连通。
4.根据权利要求1所述的一种淤浆床反应器催化剂过滤组件，其特征在于金属膜管组件呈等边三角形的圆形分布。
5.根据权利要求1所述的一种淤浆床反应器催化剂过滤组件，其特征在于金属膜管壁厚为1.5mm,过滤精度为1---3μm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170322 |