CN110711541A - 一种煤制乙二醇加氢反应器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤制乙二醇加氢反应器及其制备方法，包括反应器本体，所述反应器本体顶部设有反应器进口和反应器人孔，所述反应器进口顶部设有进口盖板，所述反应器人孔顶部通过支架铰接有人孔盖板，所述反应器进口底部设有防冲挡板，所述反应器本体侧壁焊接有牛腿支撑件，所述牛腿支撑件顶部等间隔排布有至少组不锈钢横梁，所述不锈钢横梁上方安装有不锈钢篦子板，所述不锈钢篦子板顶部覆盖有不锈钢丝网，所述不锈钢丝网顶部铺设有不锈钢拉西环，本发明使进口处的草酸二甲酯、氢气等混合气体进一步分散均匀，同时也起到了过滤混合提起杂质的作用，降低焦炭的产生，避免将催化剂孔道堵塞，极大的提升了催化剂的使用寿命和活性。
Description
技术领域
本发明涉及反应器技术领域，具体为一种煤制乙二醇加氢反应器，同时本发明还涉及一种煤制乙二醇加氢反应器的制备方法。
背景技术
以煤为原料生产合成乙二醇工艺路线主要分为氧化酯化工序、羰化工序以及草酸二甲酯加氢制乙二醇等工序。首先是O2、NO与甲醇发生酯化反应合成中间产物亚硝酸甲酯(MN)，其次是以煤为原料制得的原料气CO经过净化处理后与酯化反应生成的亚硝酸甲酯(MN)发生羰化偶联反应合成中间产物草酸二甲酯(DMO)，最后草酸二甲酯(DMO)再经过加氢反应制得乙二醇产品。
根据实际运行情况，发现加氢催化剂结焦积碳现象严重，经过对结焦积碳的催化剂进行专业深入分析探讨，排除了操作方面存在的问题，认为进入加氢反应器的草酸二甲酯(DMO)气相分布不均匀，同时夹带了部分液体，导致了气相在经过反应器防冲挡板后不能均匀的进入反应器内管束，因夹带液体的缘故，在反应器管束上部反应剧烈，反应生成的热量不能在第一时间带走，集聚的热量将草酸二甲酯(DMO)碳化，产生的大量焦炭将催化剂孔道堵塞，使催化剂失去活性，使用寿命降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤制乙二醇加氢反应器，使进口处的草酸二甲酯、氢气等混合气体进一步分散均匀，同时也起到了过滤混合提起杂质的作用，降低焦炭的产生，避免将催化剂孔道堵塞，使催化剂保持活性，极大的提升了催化剂的使用寿命和活性，催化剂采用等离子喷涂方式覆盖在反应器内壁上，使得催化剂在内壁上稳固致密，而且涂层平整光滑、致密度高，提高催化剂的使用寿命，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：一种煤制乙二醇加氢反应器，包括反应器本体以及设置于反应器本体底部的支腿，所述反应器本体顶部设有反应器进口和反应器人孔，所述反应器进口顶部设有进口盖板，所述反应器人孔顶部通过支架铰接有人孔盖板，所述反应器进口底部设有防冲挡板，所述反应器本体侧壁焊接有牛腿支撑件，所述牛腿支撑件顶部等间隔排布有至少组不锈钢横梁，所述不锈钢横梁上方安装有不锈钢篦子板，所述不锈钢篦子板顶部覆盖有不锈钢丝网，所述不锈钢丝网顶部铺设有不锈钢拉西环，所述反应器本体底部设有带有闸阀的出料口，所述反应器本体侧壁开设有带有闸阀的排气口。
优选的，所述防冲挡板通过支架焊接在反应器进口底部。
优选的，所述牛腿支撑件包括纵向支撑块和横向支撑块，所述横向支撑块焊接在纵向支撑块一侧。
优选的，所述不锈钢横梁两端均通过不锈钢螺丝固定在牛腿支撑件顶部。
优选的，所述排气口和出料口端部均焊接有法兰，所述法兰上环向开设有螺纹孔。
本发明还提供一种煤制乙二醇加氢反应器的制备方法，包括以下步骤：
S1：加氢反应器管壁分割成上管壁、下管壁和中间管壁；
S2：在加氢反应器的下管壁和中间管壁上均匀喷涂催化剂，喷涂厚度不低于1mm；
S3：选取一组防冲挡板、至少七组不锈钢横梁、两组不锈钢牛腿支撑件、一组不锈钢篦子板、一组不锈钢丝网和一组不锈钢拉西环备用；
S4：在加氢反应器的上下管壁上分别开设反应器进口、反应器人孔和出料口，分别在反应器进口、反应器人孔和出料口安装反应器进口盖板、反应器人孔盖板和出料口闸阀，并在出料口位置焊接上法兰，再在下管壁底部对称焊接好支撑腿；
S5：在加氢反应器的上管壁位于反应器进口底部位置通过支架焊接好S3中选取的防冲挡板；
S6：在加氢反应器的中间管壁一侧开设排气口，并在排气口位置安装闸阀和端部焊接好法兰；
S7：在加氢反应器的中间管壁内部焊接S3中准备好的两组不锈钢牛腿支撑件，采用对称焊接在中间管壁内部；
S8：在焊接好的不锈钢牛腿支撑件上等间隔铺设S3中准备好的至少七组不锈钢横梁，并通过螺丝刀将不锈钢螺丝固定在不锈钢横梁和不锈钢牛腿支撑件上；
S9：将S3中准备的不锈钢钢篦子板焊接安装在不锈钢横梁顶部，再将不锈钢丝网铺设在不锈钢钢篦子板上，并通过不锈钢螺丝将不锈钢丝网固定，再将不锈钢拉西环采用焊接方式铺设在不锈钢丝网顶部；
S10：将组装好的上管壁、中间管壁和下管壁依次进行对接，采用焊接方式将上管壁、中间管壁和下管壁焊接完成，即制得煤制乙二醇加氢反应器。
优选的，所述步骤S2中喷涂方式是采用等离子喷涂设备进行喷涂的，喷涂时喷涂粒子的飞行速度大于200m/s。
优选的，所述步骤S4、S5、S6、S7、S9、S10的焊接方式均采用熔化焊的方式进行焊接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过反应器进口位置设置不锈钢拉西环结构将气体进行分散，通过不锈钢篦子板和不锈钢丝网过滤除杂，使进口处的草酸二甲酯、氢气等混合气体进一步分散均匀，同时也起到了过滤混合提起杂质的作用，降低焦炭的产生，避免将催化剂孔道堵塞，使催化剂保持活性，极大的提升了催化剂的使用寿命和活性，催化剂采用等离子喷涂方式覆盖在反应器内壁上，使得催化剂在内壁上稳固致密，而且涂层平整光滑、致密度高，提高催化剂的使用寿命，适合广泛推广。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的不锈钢横梁部分俯视结构示意图；
图3为本发明的图1中A处放大结构示意图。
图中：1、反应器本体；2、反应器进口；3、反应器人孔；4、进口盖板；5、支架；6、人孔盖板；7、防冲挡板；8、牛腿支撑件；81、纵向支撑块；82、横向支撑块；9、不锈钢横梁；10、不锈钢篦子板；11、不锈钢丝网；12、不锈钢拉西环；13、不锈钢螺丝；14、出料口；15、排气口；16、闸阀；17、法兰；18、支腿。
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1-3，本发明提供一种技术方案：一种煤制乙二醇加氢反应器，包括反应器本体1以及设置于反应器本体1底部的支腿18，所述反应器本体1顶部设有反应器进口2和反应器人孔3，所述反应器进口2顶部设有进口盖板4，进口盖板4用于封住反应器进口2；所述反应器人孔3顶部通过支架5铰接有人孔盖板6，人孔盖板6用于密封人孔位置，同时用于观察；所述反应器进口2底部设有防冲挡板7，所述反应器本体1侧壁焊接有牛腿支撑件8，所述牛腿支撑件8顶部等间隔排布有至少7组不锈钢横梁9，所述不锈钢横梁9上方安装有不锈钢篦子板10，所述不锈钢篦子板10顶部覆盖有不锈钢丝网11，不锈钢篦子板10和不锈钢丝网11用于过滤和除杂作用；所述不锈钢丝网11顶部铺设有不锈钢拉西环12，所述反应器本体1底部设有带有闸阀16的出料口14，所述反应器本体1侧壁开设有带有闸阀16的排气口15。
较佳地，所述防冲挡板7通过支架焊接在反应器进口2底部。
通过采用上述技术方案，通过采用支架焊接方式将防冲挡板7固定，使得防冲挡板7安装稳定。
较佳地，所述牛腿支撑件8包括纵向支撑块81和横向支撑块82，所述横向支撑块82焊接在纵向支撑块81一侧。
通过采用上述技术方案，纵向支撑块81焊接在反应器本体1上，横向支撑块82用于支撑不锈钢横梁9。
较佳地，所述不锈钢横梁9两端均通过不锈钢螺丝13固定在牛腿支撑件8顶部。
通过采用上述技术方案，采用不锈钢螺丝13使得不锈钢横梁9在牛腿支撑件8上安装固定方便。
较佳地，所述排气口15和出料口14端部均焊接有法兰17，所述法兰17上环向开设有螺纹孔。
通过采用上述技术方案，通过焊接的法兰17结构，使得排气口15和出料口14和外部的结构对接安装方便。
本发明还提供一种煤制乙二醇加氢反应器的制备方法，包括以下步骤：
S1：加氢反应器管壁分割成上管壁、下管壁和中间管壁；
S2：在加氢反应器的下管壁和中间管壁上均匀喷涂催化剂，喷涂厚度不低于1mm；
S3：选取一组防冲挡板、至少七组不锈钢横梁、两组不锈钢牛腿支撑件、一组不锈钢篦子板、一组不锈钢丝网和一组不锈钢拉西环备用；
S4：在加氢反应器的上下管壁上分别开设反应器进口、反应器人孔和出料口，分别在反应器进口、反应器人孔和出料口安装反应器进口盖板、反应器人孔盖板和出料口闸阀，并在出料口位置焊接上法兰，再在下管壁底部对称焊接好支撑腿；
S5：在加氢反应器的上管壁位于反应器进口底部位置通过支架焊接好S3中选取的防冲挡板；
S6：在加氢反应器的中间管壁一侧开设排气口，并在排气口位置安装闸阀和端部焊接好法兰；
S7：在加氢反应器的中间管壁内部焊接S3中准备好的两组不锈钢牛腿支撑件，采用对称焊接在中间管壁内部；
S8：在焊接好的不锈钢牛腿支撑件上等间隔铺设S3中准备好的至少七组不锈钢横梁，并通过螺丝刀将不锈钢螺丝固定在不锈钢横梁和不锈钢牛腿支撑件上；
S9：将S3中准备的不锈钢钢篦子板焊接安装在不锈钢横梁顶部，再将不锈钢丝网铺设在不锈钢钢篦子板上，并通过不锈钢螺丝将不锈钢丝网固定，再将不锈钢拉西环采用焊接方式铺设在不锈钢丝网顶部；
S10：将组装好的上管壁、中间管壁和下管壁依次进行对接，采用焊接方式将上管壁、中间管壁和下管壁焊接完成，即制得煤制乙二醇加氢反应器。
所述步骤S2中喷涂方式是采用等离子喷涂设备进行喷涂的，喷涂时喷涂粒子的飞行速度大于200m/s，所述步骤S4、S5、S6、S7、S9、S10的焊接方式均采用熔化焊的方式进行焊接。
综上所述：本发明通过反应器进口2位置设置不锈钢拉西环12结构将气体进行分散，通过不锈钢篦子板10和不锈钢丝网11过滤除杂，使进口处的草酸二甲酯、氢气等混合气体进一步分散均匀，同时也起到了过滤混合提起杂质的作用，降低焦炭的产生，避免将催化剂孔道堵塞，使催化剂保持活性，极大的提升了催化剂的使用寿命和活性，催化剂采用等离子喷涂方式覆盖在反应器内壁上，使得催化剂在内壁上稳固致密，而且涂层平整光滑、致密度高，提高催化剂的使用寿命，适合广泛推广。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种煤制乙二醇加氢反应器，包括反应器本体(1)以及设置于反应器本体(1)底部的支腿(18)，其特征在于：所述反应器本体(1)顶部设有反应器进口(2)和反应器人孔(3)，所述反应器进口(2)顶部设有进口盖板(4)，所述反应器人孔(3)顶部通过支架(5)铰接有人孔盖板(6)，所述反应器进口(2)底部设有防冲挡板(7)，所述反应器本体(1)侧壁焊接有牛腿支撑件(8)，所述牛腿支撑件(8)顶部等间隔排布有至少7组不锈钢横梁(9)，所述不锈钢横梁(9)上方安装有不锈钢篦子板(10)，所述不锈钢篦子板(10)顶部覆盖有不锈钢丝网(11)，所述不锈钢丝网(11)顶部铺设有不锈钢拉西环(12)，所述反应器本体(1)底部设有带有闸阀(16)的出料口(14)，所述反应器本体(1)侧壁开设有带有闸阀(16)的排气口(15)。
2.根据权利要求1所述的一种煤制乙二醇加氢反应器，其特征在于：所述防冲挡板(7)通过支架焊接在反应器进口(2)底部。
3.根据权利要求1所述的一种煤制乙二醇加氢反应器，其特征在于：所述牛腿支撑件(8)包括纵向支撑块(81)和横向支撑块(82)，所述横向支撑块(82)焊接在纵向支撑块(81)一侧。
4.根据权利要求1所述的一种煤制乙二醇加氢反应器，其特征在于：所述不锈钢横梁(9)两端均通过不锈钢螺丝(13)固定在牛腿支撑件(8)顶部。
5.根据权利要求1所述的一种煤制乙二醇加氢反应器，其特征在于：所述排气口(15)和出料口(14)端部均焊接有法兰(17)，所述法兰(17)上环向开设有螺纹孔。
6.一种根据权利要求1所述的煤制乙二醇加氢反应器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：加氢反应器管壁分割成上管壁、下管壁和中间管壁；
S2：在加氢反应器的下管壁和中间管壁上均匀喷涂催化剂，喷涂厚度不低于1mm；
S3：选取一组防冲挡板、至少七组不锈钢横梁、两组不锈钢牛腿支撑件、一组不锈钢篦子板、一组不锈钢丝网和一组不锈钢拉西环备用；
S4：在加氢反应器的上下管壁上分别开设反应器进口、反应器人孔和出料口，分别在反应器进口、反应器人孔和出料口安装反应器进口盖板、反应器人孔盖板和出料口闸阀，并在出料口位置焊接上法兰，再在下管壁底部对称焊接好支撑腿；
S5：在加氢反应器的上管壁位于反应器进口底部位置通过支架焊接好S3中选取的防冲挡板；
S6：在加氢反应器的中间管壁一侧开设排气口，并在排气口位置安装闸阀和端部焊接好法兰；
S7：在加氢反应器的中间管壁内部焊接S3中准备好的两组不锈钢牛腿支撑件，采用对称焊接在中间管壁内部；
S8：在焊接好的不锈钢牛腿支撑件上等间隔铺设S3中准备好的至少七组不锈钢横梁，并通过螺丝刀将不锈钢螺丝固定在不锈钢横梁和不锈钢牛腿支撑件上；
S9：将S3中准备的不锈钢钢篦子板焊接安装在不锈钢横梁顶部，再将不锈钢丝网铺设在不锈钢钢篦子板上，并通过不锈钢螺丝将不锈钢丝网固定，再将不锈钢拉西环采用焊接方式铺设在不锈钢丝网顶部；
S10：将组装好的上管壁、中间管壁和下管壁依次进行对接，采用焊接方式将上管壁、中间管壁和下管壁焊接完成，即制得煤制乙二醇加氢反应器。
7.根据权利要求6所述的一种煤制乙二醇加氢反应器的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中喷涂方式是采用等离子喷涂设备进行喷涂的，喷涂时喷涂粒子的飞行速度大于200m/s。
8.根据权利要求6所述的一种煤制乙二醇加氢反应器的制备方法，其特征在于：所述步骤S4、S5、S6、S7、S9、S10的焊接方式均采用熔化焊的方式进行焊接。
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