CN116173842A - 一种2-甲基吡啶的生产装置及生产方法 - Google Patents

一种2-甲基吡啶的生产装置及生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于化工产品生产技术领域，具体是一种2‑甲基吡啶的生产装置及生产方法，所述生产装置包括一级反应器、二级反应器、缓冲罐、气固分离器、闪冷器；所述一级反应器的原料进口与反应原料罐的泵出口连接，一级反应器的催化剂进口与催化剂储存罐的泵出口连接；所述一级反应器的底部出口与二级反应器的底部进口连接，二级反应器的顶部排气口与缓冲罐的进口连接；二级反应器的底部设置排渣口与缓冲罐的废液进口连接；缓冲罐的上部出口与气固分离器的进口连接，气固分离器的底部出口与缓冲罐的废渣段连接，缓冲罐的底部设置排渣口，缓冲罐底部的排渣口连接转运箱。该装置结构合理，生产高效，使用效果好。

Description

一种2-甲基吡啶的生产装置及生产方法
技术领域
本发明属于化工产品生产技术领域，具体是一种2-甲基吡啶的生产装置及生产方法。
背景技术
现有的生产2-甲基吡啶的加工生产装置一般是将原料，催化剂直接通入(鼓泡塔)管式反应器中，在反应器中混合、反应，由于高温、压力的作用，乙炔气分解生成炭黑和氢气，或环合成苯，在催化剂的作用下，生成其他重组份，从而堵塞分布板，造成入口压力过高，造成停车清理或生产事故，多次停车，影响生产效率，提高生产成本。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种2-甲基吡啶的生产装置，该装置结构合理，生产高效，使用效果好。
为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种2-甲基吡啶的生产装置，所述生产装置包括:一级反应器、二级反应器、缓冲罐、气固分离器、闪冷器；
所述一级反应器的原料进口与反应原料罐的泵出口连接，一级反应器的催化剂进口与催化剂储存罐的定量泵出口连接；所述一级反应器的底部出口与二级反应器的底部进口连接，二级反应器的顶部排气口与缓冲罐的进口连接；二级反应器的底部设置排渣口与缓冲罐的废液进口连接；缓冲罐的上部出口与气固分离器的进口连接，气固分离器的底部出口与缓冲罐的废渣段进口连接，缓冲罐的底部设置排渣口，缓冲罐底部的排渣口连接转运箱；
气固分离器的气体出口与闪冷器的进口连接，闪冷器的气体出口与回收系统连接，闪冷器的产品出口连接下一工段；
所述一级反应器中部设置填料层，并在一级反应器的原料进口设置原料分布器；
所述二级反应器的底部设置孔板分布器，上部设置回流分布板，中间设置自流搅拌器，外设换热器。
进一步地，所述反应原料罐为乙炔压缩机和乙腈原料罐。
优选地，所述一级反应器内设温度传感器和压力传感器。
优选地，所述二级反应器内设温度传感器、压力传感器和液位传感器。
本发明还提供了一种2-甲基吡啶的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：
1)反应原料乙炔和乙腈经原料分布器进入一级反应器中；催化剂从催化剂储存罐通过定量泵连续从一级反应器下部进入一级反应器中；混合后的混合液从一级反应器底部排出口进入到二级反应器中；
2)进入二级反应器中的混合液先通过孔板分布器，然后在压力差的作用下，混合液推动自流搅拌器转动，接着通过搅拌器上部的回流分布板使反应稳定进行；
3)反应后的混合气体通过二级反应器上部的排气口进入到缓冲罐中，对气、固、液进行初步分离，缓冲罐的中部设有加热段，使液体汽化，随着气体及夹杂着的部分固体通过缓冲罐的上部出口进入到气固分离器中，固体沉淀到缓冲罐底部，通过缓冲罐底部的排渣口排出到转运箱中；
4)进入气固分离器的气体及夹杂着的部分固体实现气、固分离，固体废渣通过气固分离器的底部出口连续排到缓冲罐的底部，随着底部的排渣口排出到转运箱中；气体进入闪冷器中；
5)进入闪冷器中的气体，经冷凝进行气液分离，未反应完的乙炔及不凝气进入回收系统，重复使用，冷凝下来的乙腈、2-甲基吡啶进入下一工段中。
优选地，在一级反应器中，反应温度控制在50-150℃，压力控制在0.6-2.0Mp。
优选地，在二级反应器中，反应温度控制在120-190℃，压力控制在0.6-2.0Mp。
本发明的2-甲基吡啶的反应生产加工装置。它包括一级反应器、二级反应器、缓冲罐、气固分离器、闪冷器(气液分离)。反应过程中反应原料在一级反应器中充分混合，初步反应，通过一级反应器底部出口到二级反应器底部入口，在二级反应器中充分反应，二级反应器中反应后的气液混合物通过顶部出口进入到缓冲罐中，通过缓冲罐的加热，使气、液、固初步分离，固体渣随着部分液体排出到转运箱中进入下一工段；液体通过加热段汽化，通过上部的气体出口随着气体及部分固体进入到气固分离器中(气固分离)，分离出来的固体随着部分液体从底部回返到缓冲罐中，气体及部分液体从顶部进入到闪冷器中，进一步使不凝气体与汽化液体彻底分离；不凝气体进入到回收系统循环使用，冷凝液体进入到粗产品储罐中进入下一工段。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明结构合理，使用效果好，能将生产收率大幅提高，从过去的粗产品含量28％提高到36％左右，提高率达到了28.6％。另外，避免乙炔气直接进入到管式反应器中高温条件下分解生产炭黑，与其他副产品粘合堵塞反应器中的分布板，从而影响反应，造成生产事故。水平分布的分布板也避免了堵塞现象。
附图说明
图1为本发明2-甲基吡啶的生产装置的结构示意图。
具体实施方式
下面以附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示，一种2-甲基吡啶的生产装置，所述生产装置包括一级反应器、二级反应器、缓冲罐、气固分离器、闪冷器；
所述一级反应器的原料进口与反应原料罐的泵出口连接，一级反应器的催化剂进口与催化剂储存罐的定量泵出口连接；所述一级反应器的底部出口与二级反应器的底部进口连接，二级反应器的顶部排气口与缓冲罐的进口连接；二级反应器的底部设置排渣口与缓冲罐的底部进口连接；缓冲罐的上部出口与气固分离器的进口连接，气固分离器的底部出口与缓冲罐的废渣段连接，缓冲罐的底部设置排渣口，缓冲罐底部的排渣口连接转运箱；
气固分离器的气体出口与闪冷器的进口连接，闪冷器的气体出口与回收系统连接，闪冷器的产品出口连接粗产品储罐进入下一工段；
所述一级反应器中部设置填料层，并在一级反应器的原料进口设置原料分布器；
所述二级反应器的底部设置孔板分布器，上部设置回流分布板，中间设置自流搅拌器，外设换热器。
所述反应原料罐为乙炔压缩机和乙腈原料罐。乙炔压缩机的出口对应设置气体分布器，乙腈原料罐的泵出口对应设置液体分布器。缓冲罐的中部设置加热器。
所述一级反应器内设温度传感器和压力传感器。
所述二级反应器内设温度传感器、压力传感器和液位传感器。
基于上述装置的一种2-甲基吡啶的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：
1、反应原料乙炔从一级反应器上部进入到一级反应器中，乙炔出口有气体分布器；反应原料乙腈从一级反应器中上部进入一级反应器中，乙腈出口有液体分布器；一级反应器中部装有填料，使乙炔乙腈充分混合均匀；催化剂通过定量泵连续从一级反应器下部进入一级反应器中；混合后的混合液从一级反应器底部排出口进入到二级反应器中；在一级反应器中，温度控制在50-150℃，压力控制在0.6-2.0Mp。
2、二级反应器外挂换热器，换热器通有蒸汽和冷却水管，可以用来调整二级反应器中的内部温度，使二级反应器中的温度控制在120-190℃。升温时可以用作加热器，超温后可以用作降温。
3、进入二级反应器中的混合液进一步充分反应。反应过程中先通过底部第一层孔板分布器，使之混合更均匀，反应更稳定；然后在压力差的作用下，混合液推动自流搅拌器转动，使之混合更均匀，反应更稳定；接着通过搅拌器上部的回流分布板使之混合更均匀，反应更稳定，使反应稳定进行；温度控制在120-190℃，压力控制在0.6-2.0Mp。可以通过调节催化剂的定量泵流量，使反应温度稳定。
4、二级反应器底部设有排渣口，根据实际情况排渣，排出的废液进入到缓冲罐中。分别在二级反应器的上、中、下部设有温度、压力、液位传感、控制装置；一级反应器的上部设有温度、压力传感、控制装置。
5、反应后的混合气体(未反应的乙腈、乙炔、生成的2-甲基吡啶、副产物、废催化剂)通过二级反应器上部的排气口进入到缓冲罐中。
6、通过缓冲罐的降压，使流速降下来，初步使气、固、液分离；固体沉淀到缓冲罐底部，缓冲罐的中部设有加热段，使液体汽化，随着气体及夹杂着的部分固体通过缓冲罐的上部出口进入到气固分离器中。沉淀下来的固体通过缓冲罐底部的排渣口排出到转运箱中，进入下一工段；上部排出的气体通过气固分离器实现气、固分离，固体废渣通过气固分离器的底部出口连续排到缓冲罐的底部，随着底部的排渣口排出到转运箱中，进入下一工段。
7、通过气固分离器的气体进入闪冷器中，迅速降温，冷凝，使之彻底气液分离，未反应完的乙炔及不凝气进入回收系统，重复使用，冷凝下来的乙腈、2-甲基吡啶，副产品进入到粗产品储罐中，进入精馏工段。
在一级反应器中低温充分混合，初步反应，避免了乙炔气的分解和环合，二级反应器中通过多次分布混合，充分反应，提高了2-甲基吡啶的收率和生产效率，水平分布板避免了二级反应器的堵塞，排除了生产隐患，提高了安全生产。
在缓冲罐中设置加热段，及时加热蒸发液体，避免因为各种不确定因素造成缓冲罐中液位过高，不能正常生产，造成排料过多增加下一工段的工作负荷或系统停车。
在气固分离器中，进一步将缓冲罐中排出的夹杂着固渣的气体分离，将固渣分离出来，避免了闪冷器的堵塞和换热效果，节约了能源，提高了生产效率。
在一级反应器中定量连续加入催化剂，使原料与催化剂混合更均匀，反应更稳定，生产更安全，催化剂的使用量大大减少，成本更低。
通过以上结构和方法合理的配置，使生产的连续性和安全性大大提高，生产效率也大大提高。粗产品中的2-甲基吡啶质量含量可达到36％。
本发明的工艺参数(如温度、时间等)区间上下限取值以及区间值都能实现本法，在此不一一列举实施例。
本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种2-甲基吡啶的生产装置，其特征在于，所述生产装置包括一级反应器、二级反应器、缓冲罐、气固分离器、闪冷器；
所述一级反应器的原料进口与反应原料罐的泵出口连接，一级反应器的催化剂进口与催化剂储存罐的泵出口连接；所述一级反应器的底部出口与二级反应器的底部进口连接，二级反应器的顶部排气口与缓冲罐的进口连接；二级反应器的底部排渣口与缓冲罐的废液进口连接；缓冲罐的上部出口与气固分离器的进口连接，气固分离器的底部出口与缓冲罐的废渣段连接，缓冲罐的底部设置排渣口，缓冲罐底部的排渣口连接转运箱；
气固分离器的气体出口与闪冷器的进口连接，闪冷器的气体出口与回收系统连接，闪冷器的产品出口连接下一工段；
所述一级反应器中部设置填料层，并在一级反应器的原料进口设置原料分布器；
所述二级反应器的底部水平设置孔板分布器，上部设置回流分布板，中间设置自流搅拌器，外设换热器。
2.根据权利要求1所述的2-甲基吡啶的生产装置，其特征在于，所述反应原料罐为乙炔压缩机和乙腈原料罐。
3.根据权利要求1所述的2-甲基吡啶的生产装置，其特征在于，所述一级反应器内设温度传感器和压力传感器。
4.根据权利要求1所述的2-甲基吡啶的生产装置，其特征在于，所述二级反应器内设温度传感器、压力传感器和液位传感器。
5.一种2-甲基吡啶的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：
1)反应原料乙炔和乙腈经原料分布器进入一级反应器中；催化剂从催化剂储存罐通过定量泵连续从一级反应器下部进入一级反应器中；混合后的混合液从一级反应器底部排出口进入到二级反应器中；
2)进入二级反应器中的混合液先通过孔板分布器，然后在压力差的作用下，混合液推动自流搅拌器转动，接着通过搅拌器上部的回流分布板使反应稳定进行；
3)反应后的混合气体通过二级反应器上部的排气口进入到缓冲罐中，对气、固、液进行初步分离，缓冲罐的中部设有加热段，使液体汽化，随着气体及夹杂着的部分固体通过缓冲罐的上部出口进入到气固分离器中，固体沉淀到缓冲罐底部，通过缓冲罐底部的排渣口排出到转运箱中；
4)进入气固分离器的气体及夹杂着的部分固体实现气、固分离，固体废渣通过气固分离器的底部出口连续排到缓冲罐的底部，随着底部的排渣口排出到转运箱中；气体进入闪冷器中；
5)进入闪冷器中的气体，经冷凝进行气液分离，未反应完的乙炔及不凝气进入回收系统，重复使用，冷凝下来的乙腈、2-甲基吡啶进入到下一工段中。
6.根据权利要求5所述的2-甲基吡啶的生产方法，其特征在于，在一级反应器中，反应温度控制在50-150℃，压力控制在0.6-2.0Mp。
7.根据权利要求5所述的2-甲基吡啶的生产方法，其特征在于，在二级反应器中，反应温度控制在120-190℃，压力控制在0.6-2.0Mp。
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