CN204644223U - 一种气相苯加氢制环己烷的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气相苯加氢制环己烷的装置，属于化工领域。该装置包括苯蒸发器、加氢前反应器、脱硫反应器和加氢后反应器，所述的苯蒸发器与加氢前反应器相连；所述的加氢前反应器通过脱硫反应器与加氢后反应器相连，所述的加氢前反应器与脱硫反应器之间设有第一阀门，所述的脱硫反应器和加氢后反应器之间设有第二阀门。所述的脱硫反应器的下部还设有两块折流板，在脱硫反应器的下方设有收灰槽。本实用新型的技术方案使后加氢反应的催化剂被氧化锌粉尘覆盖的机会减少，从而延长后加氢反应的催化剂寿命，减小加氢产品环己烷中含苯量升高的概率。

Description

一种气相苯加氢制环己烷的装置

技术领域

本实用新型属于化工技术领域，具体涉及一种气相苯加氢制环己烷的装置。

背景技术

气相苯加氢反应制环己烷通常采用两串联方式的固定床催化加氢的方法。一般为过程如下：苯经预热后，与氢气一起进入苯蒸发器，进行蒸发，蒸发器出来的混合气体从加氢前反应器顶部进入，加氢前反应器是一列管反应器，内填加氢催化剂等，苯氢混合气体在列管内迅速反应，产物主要为环己烷，并且放出大量的热，其反应热量由导热介质从管间移出。从加氢前反应器底部出来的物流基本上已经转化成环己烷，还含有少量苯及H₂S，其中H₂S是原料苯中含的硫在加氢前反应器中与H₂反应生成的，它会使催化剂中毒，降低加氢反应的转化率，通常，加氢前反应器中苯加氢的转化率不能达到100％，通常的方法是使用脱硫催化剂氧化锌吸收反应气中的硫化氢，然后继续用加氢催化剂转化反应气中的没有转化的苯，也就是让脱硫后的气体在加氢后反应器中继续完成加氢反应。通常方法是在加氢后反应器上层装填脱硫催化剂，下层装填加氢催化剂，所以物流从加氢后反应器顶部进入时，首先通过一个脱硫层，脱去硫后，再通过催化剂层，这样物流在出加氢后反应器底部时，苯几乎完全转化成环己烷。目前，常用的脱硫催化剂为氧化锌脱硫催化剂，主要成份为ZnO，平均直径4mm颗粒，加氢催化剂在氢气质量和苯质量较好的情况下寿命可以达到4～20年，但是氧化锌是消耗性催化剂，且易碎，最多两年要更换一次，氧化锌床层在后反应器的上层，下层装填加氢催化剂，这种方法的问题是后加氢反应器中催化剂常被氧化锌粉末覆盖而被迫更换，另一个问题是更换氧化锌时需要将整个加氢反应系统中的加氢催化剂进行钝化、置换，更换氧化锌后还要进行系统置换、对加氢催化剂进行活化，操作复杂，而且还缩短催化剂寿命、缩短装置的连续作时间。

实用新型内容

现有技术采用两串联方式的固定床苯气相催化加氢制环己烷的工艺，但是该工艺的加氢后反应器的上层装填脱硫催化剂，下层装填加氢催化剂的方法，发明人发现这样的工艺存在如下问题：

①加氢后反应器下层装填的加氢催化剂常被氧化锌粉末覆盖而导致产品环己烷中出现含苯量高的情况，从而需要更换下层装填的加氢催化剂；

②在更换氧化锌时需要将整个加氢反应系统中的加氢催化剂进行钝化、置换；更换氧化锌后还要进行系统置换、对加氢催化剂进行活化，操作复杂，更换氧化锌的时间长，而且还缩短催化剂寿命、缩短装置的连续作时间。

本实用新型目的是针对上述问题提供一种气相苯加氢制环己烷的装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种气相苯加氢制环己烷的装置，该装置包括苯蒸发器、加氢前反应器、脱硫反应器和加氢后反应器，所述的苯蒸发器与加氢前反应器相连；所述的加氢前反应器通过脱硫反应器与加氢后反应器相连，所述的加氢前反应器与脱硫反应器之间设有第一阀门，所述的脱硫反应器和加氢后反应器之间设有第二阀门。

在一些实施方案中，脱硫反应器的上部设有脱硫催化剂层，该催化剂层的下方设有一个由向下的斜面和竖直面组成的第一折流板。

在一些实施方案中，所述的脱硫反应器的出气口处设有一个L型第二折流板，该折流板的高度高于出气口的位置。所述的第二折流板位于脱硫反应器的内部。

在一些实施方案中，脱硫反应器的底部设有与其连通的收灰槽。

在一些实施方案中，所述的脱硫催化剂层为氧化锌层。

本实用新型的有益效果：

①本实用新型通过将脱硫反应器和加氢后反应器单独设立，且在脱硫反应器进气管和出气管上分别安装阀门，从而在更换脱硫催化剂时，可以通过关闭阀门，使前后加氢反应器和脱硫反应器隔离开，不再需要复杂的对加氢反应器进行置换、钝化、活化等操作过程。这样的技术方案可以使得总停车时间较原工艺减少50％以上。

②本实用新型所述的脱硫反应器内部设置两块折流板，第一块设置折流板脱硫催化剂层下方，另一块折流板设置在脱硫反应器的出口处，通过两块折流板的组合可以用于除掉经过脱硫催化剂层后气体中夹带的粉尘。此外，本实用新型在所述的脱硫反应器底部还设计一个收集粉尘的收灰槽用于收集灰尘。本实用新型通过该技术方案使后加氢反应的催化剂被氧化锌粉尘覆盖的机会减少，从而延长后加氢反应的催化剂寿命，减小加氢产品环己烷中含苯量升高的概率。

附图说明

图1是本实用新型的气相苯加氢制环己烷装置图。

其中，1为苯蒸发器，2为加氢前反应器，3为脱硫反应器，4为加氢后反应器，5为第一阀门，6为第二阀门，7为脱硫催化剂层，8为第一折流板，9为第二折流板，10为收灰槽，11为原料苯进料管，12为原料氢气进料管。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于此：

如图1所示，一种气相苯加氢制环己烷的装置，该装置包括苯蒸发器(1)、加氢前反应器(2)、脱硫反应器(3)和加氢后反应器(4)，所述的苯蒸发器(1)与加氢前反应器(2)相连；所述的加氢前反应器(2)通过脱硫反应器(3)与加氢后反应器(4)相连，所述的加氢前反应器(2)与脱硫反应器(3)之间设有第一阀门(5)，所述的脱硫反应器(3)和加氢后反应器(4)之间设有第二阀门(6)。脱硫反应器(3)的上部设有氧化锌层作为脱硫催化剂层(7)，该催化剂层的下方设有一个由向下的斜面和竖直面组成的第一折流板(8)。脱硫反应器(3)的出气口设有一个L型的第二折流板(9)，该折流板的高度高于出气口的位置。脱硫反应器(3)的底部设有与其连通的收灰槽(10)。

加氢和脱硫并除灰过程如下：

苯经预热后和氢气一起进入苯蒸发器(1)，其中预热后的苯通过原料苯进料管(11)进入苯蒸发器(1)，氢气通过原料氢气进料管(12)进入苯蒸发器(1)；苯经预热后和氢气一起进入苯蒸发器后进行蒸发，蒸发器出来的混合气体从加氢前反应器(2)的顶部进入，加氢前反应器(2)是一列管反应器，内填铂氢催化剂，苯氢混合气体在列管内迅速反应，产物主要为环己烷，并且放出大量的热，其反应热量由导热介质从管间移出。从加氢前反应器(2)底部出来的前苯加氢反应器出口的产品气基本上已经转化成环己烷，还含有少量苯及H₂S，前苯加氢反应器出口的产品气进入脱硫反应器(3)，脱硫反应器(3)的上部设有脱硫催化剂层，经过脱硫催化剂层(7)后的气体，在第一折流板(8)的引导下，大部分改变流向，到达第一折流板(8)底部后，向上运动到达脱硫反应器的出气口，在脱硫反应器的出气口位置设置一向上开口的第二折流挡板(9)，其高度高于出气口，使得气体再次改动流动方向，由上向下运动到达出气口，通过两个不同开口方向折流板的组合，可使脱硫反应器(3)的出气口设置到一个较高的位置，延长气体在脱流反应器(3)下部的停留时间并改变气体的流动方向，通过停留时间的延长和流向的改变，达到脱除气体中夹带粉尘的功能。在脱硫反应器(3)底部设置的收集粉尘的收灰槽(10)收集分离出来的粉尘，粉尘是靠重力由脱硫反应器(3)流入的，在收灰槽(10)中，粉尘贮存于较低的位置，受脱硫反应器(3)中气体流动影响小。通过以上装置，到达脱硫除灰的效果。这样在出加氢后反应器底部时，从而完成苯转化成环己烷的过程。

在脱硫反应器的进气和出气管上设有第一阀门(5)和第二阀门(6)，更换脱硫催化剂时关闭第一阀门(5)和第二阀门(6)，将脱硫反应器和加氢反应器隔离开来。不再需要来自更换氧化锌后的钝化、活化等作业，使更换脱硫催化剂变得简单。

Claims (5)

1.一种气相苯加氢制环己烷的装置，其特征在于：该装置包括苯蒸发器(1)、加氢前反应器(2)、脱硫反应器(3)和加氢后反应器(4)，所述的苯蒸发器(1)与加氢前反应器(2)相连；所述的加氢前反应器(2)通过脱硫反应器(3)与加氢后反应器(4)相连，所述的加氢前反应器(2)与脱硫反应器(3)之间设有第一阀门(5)，所述的脱硫反应器(3)和加氢后反应器(4)之间设有第二阀门(6)。

2.根据权利要求1所述的气相苯加氢制环己烷的装置，其特征在于：脱硫反应器(3)的上部设有脱硫催化剂层(7)，该催化剂层的下方设有一个由向下的斜面和竖直面组成的第一折流板(8)。

3.根据权利要求1所述的气相苯加氢制环己烷的装置，其特征在于：脱硫反应器(3)的出气口处设有一个L型的第二折流板(9)，该折流板的高度高于出气口的位置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的气相苯加氢制环己烷的装置，其特征在于：脱硫反应器(3)的底部设有与其连通的收灰槽(10)。

5.根据权利要求2所述的气相苯加氢制环己烷的装置，其特征在于：脱硫催化剂层(7)为氧化锌层。