CN108126745A - 一种新型有机合成新型催化剂设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型有机合成新型催化剂设备，包括混合箱、反应塔和MTBE储存罐，所述混合箱左侧的前后两端对称设置有稳定输入系统，所述稳定输入系统包括储气箱，所述连接管的右端固定连接有一增压箱，所所述增压箱的外侧设置有一固定电机，所述保压箱内设置有一保压空间，所述反应塔内设置有反应分馏空间，所述反应塔上端面的中心位置处固定连接有一蒸馏管。本发明工作中，在气体流速超标，气体会推动密封板后移，多余的气体会通过减压孔流回储气空间，从而保证气体的混合比例，反应中产生的热量使碳四和甲醇的混合液体边反应边汽化，部分气体混合物通过蒸馏孔排出，带走大量的热量，防止反应分馏空间内的温度过高烧坏设备。

Description

一种新型有机合成新型催化剂设备

技术领域

本发明涉及催化剂合成领域,具体为一种新型有机合成新型催化剂设备。

背景技术

目前，甲基叔丁基醚简称MTBE，作为一种提高汽油辛烷值的汽油催化剂，其制造方法已经广泛运用在石油化工生产的过程中，在生产制备MTBE的过程中，主要是使用甲醇和碳四作为原料，而生产的过程中甲醇和碳四的混合比例至关重要，目前生产中都是调配好后再放入反应炉中进行催化反应，浪费大量的时间和金钱，而且，我国生产MTBE的工艺普遍采用固定反应床，在液相状态下反应，反应产生大量热量，所以都要采用列管式反应器或者反应物料外循环冷却的筒式反应器，设备复杂，投资大，耗能高，反应过程中，甲醇和碳四共沸，而MTBE为重组成份，可以采用反应分馏的方法进行生产，即液相、气相同时反应，且边反应边蒸馏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型有机合成新型催化剂设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型有机合成新型催化剂设备，包括混合箱、反应塔和MTBE储存罐，所述混合箱左侧的前后两端对称设置有稳定输入系统，所述稳定输入系统包括储气箱，所述储料箱内设置有一储气空间，所述储气箱右端面的下端固定连接有一连接管，所述连接管的右端固定连接有一增压箱，所述增压箱内部设置有一增压空间，所述连接管内部设置有一连接孔，所述连接孔连通储气空间和增压空间，所述连接孔内设置有第一单向阀，所述增压箱的外侧设置有一固定电机，所述固定电机外侧设有护托装置，所述护托装置包括抗振垫与散热翅片，所述增压箱靠近固定电机的一端面中心位置设置有一旋转孔，所述旋转孔内通过一密封塞连接固定电机的电机芯轴，所述电机芯轴远离固定电机的一端位于增压空间内且固定连接有一偏心轮，所述增压箱的右端面上设置有一增压管，所述增压管的右端固定连接在保压箱的左端面上，所述保压箱内设置有一保压空间，所述增压管内设置有一增压孔，所述增压孔连通增压空间和保压空间，所述增压孔内设置有第二单向阀，所述保压箱的侧面设置有一平衡箱，所述平衡箱内部设置有一平衡空间，所述平衡箱前端面的中心位置处固定连接有一平衡管，所述平衡管内部设置有一平衡孔，所述平衡孔连通平衡空间和保压空间，所述平衡空间的内部设置有一密封板，所述平衡箱左端面的前端设置有一减压管，所述减压管的左端固定连接在储气箱右端面的上侧，且所述减压管内部设置有一减压孔，所述减压孔连通储气空间和平衡空间，所述平衡箱的后端设置有一充压管，所述充压管内设置有一充压孔，所述充压孔连通平衡空间和外界空间，所述充压孔内设置有一保压阀，所述平衡箱的右端设置有一进气管，所述进气管远离平衡箱的一端固定连接在混合箱柱形面的上侧，所述混合箱内设置有一混合空间，所述进气管内部设置一进气孔，所述进气孔连通混合空间和保压空间，所述进气孔内设置有一压力阀，所述混合箱右端面的下端固定连接有一混料管，所述混料管的右端固定连接在反应塔柱形面的中间位置处，所述混料管内设置有一混料孔，所述反应塔内设置有反应分馏空间，所述混料孔连通混合空间和反应分馏空间，所述反应塔下方设置有一固定底座，所述固定底座上端面的左右两端对称设置有支撑块，所述支撑块的上端分别与反应塔下端面的左右两端固定连接，所述反应分馏空间的中间部位固定设置有一膨胀催化床，所述膨胀催化床上下两端的反应分馏空间内都设置有多个水平放置的塔盘，所述反应塔下端面的中心位置处设置有一收集管，所述收集管的下端向前延伸并与MTBE储存罐固定连接，所述MTBE储存罐内部设置有一密封储存空间，所述收集管内设置有一收集孔，所述收集孔连通密封储存空间和反应分馏空间，所述反应塔上端面的中心位置处固定连接有一蒸馏管，所述蒸馏管内部设置有一蒸馏孔，所述蒸馏孔连通反应分馏空间。

作为优选，所述密封板侧面的前端端设置有一垫圈槽，所述垫圈槽内装有一密封垫圈，所述密封板侧面的后端左右对称设置有有防转槽，所述防转槽内均装有一防转块。

作为优选，所述密封板的宽度大于减压孔的直径。

作为优选，所述混合空间内部设置有一竖直方向的旋转轴，所述混合空间的上下端壁的中心位置处对称设置有一轴承孔，所述轴承孔内部均设置有一旋转轴承，所述旋转轴的上下两端分别位于上下两端的轴承孔内且与旋转轴承转动连接，所述旋转轴的轴体上设置有一螺旋转动板。

作为优选，所述抗振垫设置在所述固定电机的上端和下端且与所述固定电机固定连接，所述散热翅片设置在所述固定电机的前端和后端且与所述固定电机的外壳固定连接，所述散热翅片的上端和下端均与所述抗振垫固定连接，所述固定电机的前端和后端分别设有多组所述散热翅片。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明工作中，在两个储气空间内分别充入碳四气体和甲醇气体，并根据两种气体的流速要求，在对应的平衡空间内充入适量的气压，在气压的作用下，密封板移动至前端，从而堵住减压孔和平衡孔，工作中，固定电机通过电机芯轴带动偏心轮转动，在第一单向阀和第二单向阀配合工作的情况下，储气空间内的气体增压后输送至保压空间，当保压空间内的气体压力值达到一定要求时，气体通过进气孔进入混合空间，在气体流速超标，气压超大时，保压空间内的气压大于平衡空间内的气压，气体会推动密封板后移，多余的气体会通过减压孔流回储气空间，从而保证气体的混合比例，其中，密封垫圈保证了平衡空间的密封性和气压值的稳定性，防转块防止密封板旋转，从而更好的实现精度控制，碳四气体和甲醇气体通过进气孔进入混合空间，加压的气体吹动螺旋转动板，带动旋转轴旋转，而螺旋转动板转动的过程中搅拌混合空间内的气体，使碳四气体和甲醇气体混合均匀，并在混合空间内冷却液化，混合完成的液体通过混料孔进入反应分馏空间，在膨胀催化床的作用下，碳四气体和甲醇混合液发生可逆的化学反应，同时产生大量的热量，根据碳四与甲醇共沸的特点，反应中产生的热量使碳四和甲醇的混合液体边反应边汽化，汽化后的气体通过塔盘留下比重大的MTBE液体，部分气体混合物通过蒸馏孔排出，排出的气体在收集、萃取后可以再次使用，同时，排出的气体带走大量的热量，防止反应分馏空间内的温度过高烧坏设备，其中MTBE液体通过下端的收集孔进入密封储存空间内。

附图说明

图1为本发明一种新型有机合成新型催化剂设备整体全剖的俯视结构示意图；

图2为本发明一种新型有机合成新型催化剂设备反应塔内部全剖的主视结构示意图；

图3为本发明一种新型有机合成新型催化剂设备中增压箱内部全剖的主视结构示意图；

图4为本发明一种新型有机合成新型催化剂设备中密封板全剖的的俯视结构示意图；

图5为本发明一种新型有机合成新型催化剂设备中混合箱内部全剖的左视结构示意图；

图6为本发明图2的左视图；

图7为本发明一种新型有机合成新型催化剂设备中固定电机的主视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图7，本发明提供的一种实施例：一种新型有机合成新型催化剂设备，包括混合箱1、反应塔2和MTBE储存罐3，所述混合箱1左侧的前后两端对称设置有稳定输入系统4，所述稳定输入系统4包括储气箱5，所述储料箱5内设置有一储气空间6，所述储气箱5右端面的下端固定连接有一连接管7，所述连接管7的右端固定连接有一增压箱8，所述增压箱8内部设置有一增压空间9，所述连接管内部设置有一连接孔10，所述连接孔10连通储气空间6和增压空间9，所述连接孔10内设置有第一单向阀11，所述增压箱8的外侧设置有一固定电机12，所述固定电机12外侧设有护托装置，所述护托装置包括抗振垫121与散热翅片122，所述增压箱8靠近固定电机12的一端面中心位置设置有一旋转孔13，所述旋转孔13内通过一密封塞14连接固定电机12的电机芯轴15，所述电机芯轴15远离固定电机12的一端位于增压空间9内且固定连接有一偏心轮16，所述增压箱8的右端面上设置有一增压管17，所述增压管17的右端固定连接在保压箱18的左端面上，所述保压箱18内设置有一保压空间19，所述增压管17内设置有一增压孔20，所述增压孔20连通增压空间9和保压空间19，所述增压孔20内设置有第二单向阀21，所述保压箱18的侧面设置有一平衡箱22，所述平衡箱22内部设置有一平衡空间23，所述平衡箱22前端面的中心位置处固定连接有一平衡管24，所述平衡管24内部设置有一平衡孔25，所述平衡孔25连通平衡空间23和保压空间19，所述平衡空间23的内部设置有一密封板26，所述平衡箱22左端面的前端设置有一减压管27，所述减压管27的左端固定连接在储气箱5右端面的上侧，且所述减压管27内部设置有一减压孔28，所述减压孔28连通储气空间6和平衡空间23，所述平衡箱22的后端设置有一充压管29，所述充压管29内设置有一充压孔30，所述充压孔30连通平衡空间23和外界空间，所述充压孔30内设置有一保压阀31，所述平衡箱22的右端设置有一进气管32，所述进气管32远离平衡箱22的一端固定连接在混合箱1柱形面的上侧，所述混合箱1内设置有一混合空间34，所述进气管32内部设置一进气孔33，所述进气孔33连通混合空间34和保压空间19，所述进气孔33内设置有一压力阀35，所述混合箱1右端面的下端固定连接有一混料管36，所述混料管36的右端固定连接在反应塔2柱形面的中间位置处，所述混料管36内设置有一混料孔37，所述反应塔2内设置有反应分馏空间38，所述混料孔37连通混合空间34和反应分馏空间38，所述反应塔2下方设置有一固定底座41，所述固定底座41上端面的左右两端对称设置有支撑块42，所述支撑块42的上端分别与反应塔2下端面的左右两端固定连接，所述反应分馏空间38的中间部位固定设置有一膨胀催化床39，所述膨胀催化床39上下两端的反应分馏空间38内都设置有多个水平放置的塔盘40，所述反应塔2下端面的中心位置处设置有一收集管43，所述收集管43的下端向前延伸并与MTBE储存罐3固定连接，所述MTBE储存罐3内部设置有一密封储存空间44，所述收集管43内设置有一收集孔45，所述收集孔45连通密封储存空间44和反应分馏空间38，所述反应塔2上端面的中心位置处固定连接有一蒸馏管46，所述蒸馏管46内部设置有一蒸馏孔47，所述蒸馏孔47连通反应分馏空间38。

有益地或示例性地，其中，所述密封板26侧面的前端端设置有一垫圈槽261，所述垫圈槽261内装有一密封垫圈262，所述密封板26侧面的后端左右对称设置有有防转槽263，所述防转槽263内均装有一防转块264。其主要作用是，通过密封垫圈262是保证平衡空间23的密封性，保证气压值的稳定性，防转块264防止密封板26旋转，从而更好的实现精度的控制。

有益地或示例性地，其中，所述密封板26的宽度大于减压孔28的直径，从而保证在平衡空间23内充入一定气体时，平衡空间23内的气体不会通过减压孔28进入储气空间6。

有益地或示例性地，其中，所述混合空间34内部设置有一竖直方向的旋转轴341，所述混合空间34的上下端壁的中心位置处对称设置有一轴承孔342，所述轴承孔342内部均设置有一旋转轴承343，所述旋转轴341的上下两端分别位于上下两端的轴承孔342内且与旋转轴承343转动连接，所述旋转轴341的轴体上设置有一螺旋转动板344。其作用是，碳四气体和甲醇气体通过进气孔33进入混合空间34，加压的气体吹动螺旋转动板344，带动旋转轴341旋转，而螺旋转动板344转动的过程中搅拌混合空间34内的气体，使碳四气体和甲醇气体混合均匀，并在混合空间34内冷却液化。

有益地或示例性地，其中，所述抗振垫121设置在所述固定电机12的上端和下端且与所述固定电机12固定连接，所述散热翅片122设置在所述固定电机12的前端和后端且与所述固定电机12的外壳固定连接，所述散热翅片122的上端和下端均与所述抗振垫121固定连接，所述固定电机12的前端和后端分别设有多组所述散热翅片122，所述散热翅片122用以吸收并散发所述固定电机12运行时产生的热量，所述抗振垫121用以减少所述固定电机12在运行时产生的震动力从而防止所述固定电机12在运行时产生的震动力过大而影响本装置的正常运行。

具体使用方式：本发明工作中，在两个储气空间6内分别充入碳四气体和甲醇气体，并根据两种气体的流速要求，在对应的平衡空间23内充入适量的气压，在气压的作用下，密封板26移动至前端，从而堵住减压孔28和平衡孔25，工作中，固定电机12通过电机芯轴15带动偏心轮13转动，在第一单向阀11和第二单向阀21配合工作的情况下，储气空间6内的气体增压后输送至保压空间19，当保压空间19内的气体压力值达到一定要求时，气体通过进气孔33进入混合空间34，在气体流速超标，气压超大时，保压空间内的19气压大于平衡空间23内的气压，气体会推动密封板26后移，多余的气体会通过减压孔28流回储气空间6，从而保证气体的混合比例，其中，密封垫圈262保证了平衡空间23的密封性和气压值的稳定性，防转块264防止密封板26旋转，从而更好的实现精度控制，碳四气体和甲醇气体通过进气孔33进入混合空间34，加压的气体吹动螺旋转动板344，带动旋转轴341旋转，而螺旋转动板344转动的过程中搅拌混合空间34内的气体，使碳四气体和甲醇气体混合均匀，并在混合空间34内冷却液化，混合完成的液体通过混料孔37进入反应分馏空间38，在膨胀催化床39的作用下，碳四气体和甲醇混合液发生可逆的化学反应，同时产生大量的热量，根据碳四与甲醇共沸的特点，反应中产生的热量使碳四和甲醇的混合液体边反应边汽化，汽化后的气体通过塔盘留下比重大的MTBE液体，部分气体混合物通过蒸馏孔47排出，排出的气体在收集、萃取后可以再次使用，同时，排出的气体带走大量的热量，防止反应分馏空间38内的温度过高烧坏设备，其中MTBE液体通过下端的收集孔45进入密封储存空间44内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种新型有机合成新型催化剂设备，包括混合箱、反应塔和MTBE储存罐，所述混合箱左侧的前后两端对称设置有稳定输入系统，所述稳定输入系统包括储气箱，所述储料箱内设置有一储气空间，所述储气箱右端面的下端固定连接有一连接管，所述连接管的右端固定连接有一增压箱，所述增压箱内部设置有一增压空间，所述连接管内部设置有一连接孔，所述连接孔连通储气空间和增压空间，所述连接孔内设置有第一单向阀，所述增压箱的外侧设置有一固定电机，所述固定电机外侧设有护托装置，所述护托装置包括抗振垫与散热翅片，所述增压箱靠近固定电机的一端面中心位置设置有一旋转孔，所述旋转孔内通过一密封塞连接固定电机的电机芯轴，所述电机芯轴远离固定电机的一端位于增压空间内且固定连接有一偏心轮，所述增压箱的右端面上设置有一增压管，所述增压管的右端固定连接在保压箱的左端面上，所述保压箱内设置有一保压空间，所述增压管内设置有一增压孔，所述增压孔连通增压空间和保压空间，所述增压孔内设置有第二单向阀，所述保压箱的侧面设置有一平衡箱，所述平衡箱内部设置有一平衡空间，所述平衡箱前端面的中心位置处固定连接有一平衡管，所述平衡管内部设置有一平衡孔，所述平衡孔连通平衡空间和保压空间，所述平衡空间的内部设置有一密封板，所述平衡箱左端面的前端设置有一减压管，所述减压管的左端固定连接在储气箱右端面的上侧，且所述减压管内部设置有一减压孔，所述减压孔连通储气空间和平衡空间，所述平衡箱的后端设置有一充压管，所述充压管内设置有一充压孔，所述充压孔连通平衡空间和外界空间，所述充压孔内设置有一保压阀，所述平衡箱的右端设置有一进气管，所述进气管远离平衡箱的一端固定连接在混合箱柱形面的上侧，所述混合箱内设置有一混合空间，所述进气管内部设置一进气孔，所述进气孔连通混合空间和保压空间，所述进气孔内设置有一压力阀，所述混合箱右端面的下端固定连接有一混料管，所述混料管的右端固定连接在反应塔柱形面的中间位置处，所述混料管内设置有一混料孔，所述反应塔内设置有反应分馏空间，所述混料孔连通混合空间和反应分馏空间，所述反应塔下方设置有一固定底座，所述固定底座上端面的左右两端对称设置有支撑块，所述支撑块的上端分别与反应塔下端面的左右两端固定连接，所述反应分馏空间的中间部位固定设置有一膨胀催化床，所述膨胀催化床上下两端的反应分馏空间内都设置有多个水平放置的塔盘，所述反应塔下端面的中心位置处设置有一收集管，所述收集管的下端向前延伸并与MTBE储存罐固定连接，所述MTBE储存罐内部设置有一密封储存空间，所述收集管内设置有一收集孔，所述收集孔连通密封储存空间和反应分馏空间，所述反应塔上端面的中心位置处固定连接有一蒸馏管，所述蒸馏管内部设置有一蒸馏孔，所述蒸馏孔连通反应分馏空间。

2.根据权利要求1所述的一种新型有机合成新型催化剂设备，其特征在于：所述密封板侧面的前端端设置有一垫圈槽，所述垫圈槽内装有一密封垫圈，所述密封板侧面的后端左右对称设置有有防转槽，所述防转槽内均装有一防转块。

3.根据权利要求1所述的一种新型有机合成新型催化剂设备，其特征在于：所述密封板的宽度大于减压孔的直径。

4.根据权利要求1所述的一种新型有机合成新型催化剂设备，其特征在于：所述混合空间内部设置有一竖直方向的旋转轴，所述混合空间的上下端壁的中心位置处对称设置有一轴承孔，所述轴承孔内部均设置有一旋转轴承，所述旋转轴的上下两端分别位于上下两端的轴承孔内且与旋转轴承转动连接，所述旋转轴的轴体上设置有一螺旋转动板。

5.根据权利要求1所述的一种新型有机合成新型催化剂设备，其特征在于：所述抗振垫设置在所述固定电机的上端和下端且与所述固定电机固定连接，所述散热翅片设置在所述固定电机的前端和后端且与所述固定电机的外壳固定连接，所述散热翅片的上端和下端均与所述抗振垫固定连接，所述固定电机的前端和后端分别设有多组所述散热翅片。