CN211246483U - 一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种3，5‑二甲基苯胺固定床反应装置，包括固定床反应器，其技术要点是：固定床反应器的原料入口通过管道A连接有净化器A，固定床反应器的产物出口通过管道B连接有净化器B，净化器A和净化器B均包括卧式罐体、设于卧式罐体中的导流板组，卧式罐体的两端分别开设有清理口，导流板组由沿卧式罐体长度方向间隔布置的多个导流板组成，各导流板在卧式罐体中形成蛇形导流通道，卧式罐体顶面对应蛇形导流通道一端的位置设入料口，对应蛇形导流通道另一端的位置设出料口。从根本上解决了目前3，5‑二甲基苯胺生产前入料和产后出料中碳化物含量高的问题，延长了催化剂的使用寿命，提高了反应产物的纯度，从而降低了生产成本。

Description

一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置

技术领域

本实用新型涉及化工过程反应装置制造领域，尤其涉及一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置。

背景技术

3，5-二甲基苯胺是一种重要的精细化工原料，外观为无色液体。其分子式为C8H11N,分子量121.18，熔点9.8℃，沸点（735mmHg）221℃，闪点91℃，相对密度（d420）0.9791，折射率（nD25）1.5610，可溶于醇、烃、醚等有机介质，不溶于水，有毒，可与酸形成对应的盐。3，5-二甲基苯胺在染料、颜料、医药、农药和橡胶助剂的生产中均有多方面的应用。目前国内最主要的用途是将3，5-二甲基苯胺与3，4，9，10-苯四羧酸酐缩合，可制得性能优良的C.I.颜料红149。

3，5-二甲基苯酚是生产3，5-二甲基苯胺的重要原料，利用3，5-二甲基苯酚气相胺化合成3，5-二甲基苯胺时， 3，5-二甲基苯酚首先被加热，然后蒸气与H₂及NH₃混合，之后一同被送入固定床反应，在催化剂作用下，生成气相3，5-二甲基苯胺。在此工艺过程中，存在如下问题：无论是作为原料的被加热气化的3，5-二甲基苯酚，还是最终生成的气相3，5-二甲基苯胺，其中均夹杂有因高温气化反应产生的较多的碳化物，3，5-二甲基苯酚中夹杂的碳化物进入固定床后，导致催化剂使用寿命缩短，催化剂的更换频率高，从而增加了生产成本，而反应产物3，5-二甲基苯胺中夹杂的碳化物导致反应产物纯度低，增加了后续精制工序的难度，间接增加了生产成本。基于此，现有的3，5-二甲基苯胺固定床反应装置仍需改进。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种结构简单、使用可靠的3，5-二甲基苯胺固定床反应装置，从根本上解决目前3，5-二甲基苯胺生产前入料和产后出料中碳化物含量高的问题，延长了催化剂的使用寿命，提高了反应产物的纯度，从而降低了生产成本。

本实用新型的技术方案是：

一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置，包括固定床反应器，其技术要点是：所述固定床反应器的原料入口通过管道A连接有净化器A，固定床反应器的产物出口通过管道B连接有净化器B，所述净化器A和净化器B均包括卧式罐体、设于卧式罐体中的导流板组，所述卧式罐体的两端分别开设有清理口且清理口外侧固定有封堵板，所述导流板组由沿卧式罐体长度方向间隔布置的多个导流板组成，各导流板在卧式罐体中形成蛇形导流通道，所述卧式罐体顶面对应蛇形导流通道一端的位置设入料口，对应蛇形导流通道另一端的位置设出料口，所述净化器A的出料口利用所述管道A与固定床反应器的原料入口连通，所述净化器B的入料口利用所述管道B与固定床反应器的产物出口连通。

上述的一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置，相邻的两个导流板其中一个与卧式罐体上部连接，另一个与卧式罐体下部连接，位于蛇形导流通道两端的导流板与卧式罐体上部连接且下沿设有向与其邻近的卧式罐体端部倾斜的挡板，所述挡板下沿与卧式罐体底面留有设定间距。

上述的一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置，所述导流板为半圆盘体，圆弧边缘与卧式罐体内壁连接。

上述的一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置，所述固定床反应器包括立式罐体、设于立式罐体上、下封头位置处的上、下管板，连接于上、下管板之间的换热管束、设于上、下管板之间的立式罐体中的折流板组，所述原料入口位于立式罐体的底部，产物出口位于立式罐体的顶部，所述换热管束中充填有催化剂，所述折流板组在立式罐体中形成换热折流通道，所述立式罐体对应换热折流通道的下端设有熔盐入口，对应换热折流通道的上端设有熔盐出口。

上述的一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置，所述立式罐体对应下管板与固定床反应器的原料入口之间的位置设有布气板A，所述换热管束由多根均匀分布的换热管组成，所述换热管的下端与布气板A上方的空间连通，换热管的上端与上管板上方的空间连通。

上述的一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置，所述立式罐体的中部设有膨胀节。

上述的一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置，所述折流板组由多个沿立式罐体高度方向均匀分布的折流板、与折流板连接的定距管组成，所述定距管的上端与上管板固定，下端与最下方的折流板固定。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型增设了两个净化器，分别与反应器的原料入口与产物出口连接，两个净化器的内部设有导流板组形成蛇形导流通道，使混有碳化物的原料经净化器A的蛇形导流通道后，沉淀分离出碳化物，被净化的原料再进入反应器进行反应，使原料在加热气化过程中产生的碳化物不进入反应过程，反应器中的催化剂不受碳化物的影响，延长了使用寿命，降低了催化剂的更换频率，节约了生产成本；而高温反应后得到的产物中含有的碳化物经过净化器B的蛇形导流通道后再次沉淀分离出来，使产物的纯度大大提高，从而简化了反应物的提纯过程，进一步节约生产成本。

2、净化器A和净化器B设有清理口，当碳化物的沉积量较大时，打开清理口，方便清理碳化物。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的固定床反应器的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，该3，5-二甲基苯胺固定床反应装置，包括固定床反应器1、净化器A4和净化器B3。

其中，所述固定床反应器1的原料入口1001通过管道A5与净化器A4连接，固定床反应器1的产物出口1002通过管道B2与净化器B3连接。所述净化器A4包括卧式罐体402、设于卧式罐体402中的导流板组，所述卧式罐体402的两端分别开设有清理口且清理口外侧固定有封堵板406，封堵板406呈法兰状，外表面设把手。所述导流板组由沿卧式罐体402长度方向间隔布置的三个导流板404组成，各导流板404在卧式罐体402中形成蛇形导流通道，所述卧式罐体402顶面对应蛇形导流通道一端的位置设入料口401，对应蛇形导流通道另一端的位置设出料口403。净化器B3与净化器A4结构相同，包括卧式罐体302、设于卧式罐体302中的导流板组，所述卧式罐体302的两端分别开设有清理口且清理口外侧固定有封堵板306，封堵板306呈法兰状，外表面设把手。所述导流板组由沿卧式罐体302长度方向间隔布置的三个导流板304组成，各导流板304在卧式罐体302中形成蛇形导流通道，所述卧式罐体302顶面对应蛇形导流通道一端的位置设入料口303，对应蛇形导流通道另一端的位置设出料口301。所述净化器A4的出料口403利用所述管道A5与固定床反应器1的原料入口1001连通，所述净化器B3的入料口303利用所述管道B2与固定床反应器1的产物出口1002连通。

本实施例中，相邻的两个导流板304其中一个与卧式罐体302上部连接，另一个与卧式罐体302下部连接，位于蛇形导流通道两端的导流板304与卧式罐体302上部连接且下沿设有向与其邻近的卧式罐体302端部倾斜的挡板305，所述挡板305下沿与卧式罐体302底面留有设定间距。所述导流板304为半圆盘体，圆弧边缘与卧式罐体302内壁连接。同理，相邻的两个导流板404其中一个与卧式罐体402上部连接，另一个与卧式罐体402下部连接，位于蛇形导流通道两端的导流板404与卧式罐体402上部连接且下沿设有向与其邻近的卧式罐体402端部倾斜的挡板405，所述挡板405下沿与卧式罐体402底面留有设定间距。所述导流板404为半圆盘体，圆弧边缘与卧式罐体402内壁连接。

所述固定床反应器1包括立式罐体1003、设于立式罐体1003上、下封头位置处的上、下管板1012、1010，连接于上、下管板1012、1010之间的换热管束1007、设于上、下管板1012、1010之间的立式罐体1003中的折流板组，所述原料入口1001位于立式罐体1003的底部，产物出口1002位于立式罐体1003的顶部，所述换热管束1007中充填有催化剂（图中省略）。所述折流板组在立式罐体1003中形成换热折流通道，所述立式罐体1003对应换热折流通道的下端设有熔盐入口1009，对应换热折流通道的上端设有熔盐出口1011。所述折流板组由多个沿立式罐体1003高度方向均匀分布的折流板1005、与折流板1005连接的定距管1006组成，所述定距管1006的上端与上管板1012固定，下端与最下方的折流板1005固定。所述立式罐体1003对应下管板1010与固定床反应器1的原料入口1001之间的位置设有布气板A1008，所述换热管束1007由多根均匀分布的换热管（图中仅显示一根，其他省略）组成，所述换热管的下端与布气板A1008上方的空间连通，换热管的上端与上管板1012上方的空间连通。所述立式罐体1003的中部设有膨胀节1004。

工作原理：

工作时，原料（被加热成蒸气的3，5-二甲基苯酚与H₂及NH₃混合）首先进入净化器A4中，再由净化器A4的出料口403、管道A5进入固定床反应器1底部的原料入口1001，然后进入填充有催化剂的换热管束1007进行高温催化反应，反应产物气相3，5-二甲基苯胺由换热管束1007上端引出，经管道B2进入净化器B3中，最后由净化器B3的出料口301送出。

在净化器A4中，原料中夹杂的碳化物经过蛇形导流通道时，粘于导流板404、挡板405或沉积于净化器A罐壁，进入到固定床反应器1中的原料得到充分净化，因而延长了催化剂的使用寿命，与不经过净化直接进入固定床反应器的情况相比，原800公斤催化剂可生产15吨3，5-二甲基苯胺粗品，目前800公斤催化剂可生产50吨3，5-二甲基苯胺粗品，大大降低催化剂更换频率，降低生产成本。

在净化器B3中，反应产物中夹杂的碳化物经过蛇形导流通道时，粘于导流板304、挡板305或沉积于净化器B罐壁，显著提高反应产物3，5-二甲基苯胺的纯度，简化了反应物的提纯过程，减小了后序工艺的难度，进一步降低生产成本。

在固定床反应器1中，高温熔盐经立式罐体1003的熔盐入口1009进入固定床反应器1的壳程，由换热折流通道到达熔盐出口1011，在此过程中，将热量传递给换热管束1007，满足原料高温反应需求。

Claims (7)

1.一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置，包括固定床反应器，其特征在于：所述固定床反应器的原料入口通过管道A连接有净化器A，固定床反应器的产物出口通过管道B连接有净化器B，所述净化器A和净化器B均包括卧式罐体、设于卧式罐体中的导流板组，所述卧式罐体的两端分别开设有清理口且清理口外侧固定有封堵板，所述导流板组由沿卧式罐体长度方向间隔布置的多个导流板组成，各导流板在卧式罐体中形成蛇形导流通道，所述卧式罐体顶面对应蛇形导流通道一端的位置设入料口，对应蛇形导流通道另一端的位置设出料口，所述净化器A的出料口利用所述管道A与固定床反应器的原料入口连通，所述净化器B的入料口利用所述管道B与固定床反应器的产物出口连通。

2.根据权利要求1所述的一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置，其特征在于：相邻的两个导流板其中一个与卧式罐体上部连接，另一个与卧式罐体下部连接，位于蛇形导流通道两端的导流板与卧式罐体上部连接且下沿设有向与其邻近的卧式罐体端部倾斜的挡板，所述挡板下沿与卧式罐体底面留有设定间距。

3.根据权利要求1或2所述的一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置，其特征在于：所述导流板为半圆盘体，圆弧边缘与卧式罐体内壁连接。

4.根据权利要求1所述的一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置，其特征在于：所述固定床反应器包括立式罐体、设于立式罐体上、下封头位置处的上、下管板，连接于上、下管板之间的换热管束、设于上、下管板之间的立式罐体中的折流板组，所述原料入口位于立式罐体的底部，产物出口位于立式罐体的顶部，所述换热管束中充填有催化剂，所述折流板组在立式罐体中形成换热折流通道，所述立式罐体对应换热折流通道的下端设有熔盐入口，对应换热折流通道的上端设有熔盐出口。

5.根据权利要求4所述的一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置，其特征在于：所述立式罐体对应下管板与固定床反应器的原料入口之间的位置设有布气板A，所述换热管束由多根均匀分布的换热管组成，所述换热管的下端与布气板A上方的空间连通，换热管的上端与上管板上方的空间连通。

6.根据权利要求4所述的一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置，其特征在于：所述立式罐体的中部设有膨胀节。

7.根据权利要求4所述的一种3，5-二甲基苯胺固定床反应装置，其特征在于：所述折流板组由多个沿立式罐体高度方向均匀分布的折流板、与折流板连接的定距管组成，所述定距管的上端与上管板固定，下端与最下方的折流板固定。

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