CN2272783Y - 整型网袋式催化剂构件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种整型网袋式催化剂构件,由带有倾斜沟槽的长方形网袋卷曲而成与反应设备大小相适应的筒状整型网袋式催化剂构件,网袋前、后两片丝网上的倾斜沟槽呈交错状,使催化剂层间留有众多交叉相间的平行通道,本实用新型易加工,整体性强,催化剂不易泄露,催化剂易更换。

Description

整型网袋式催化剂构件

本实用新型涉及一种用于催化精馏工艺的催化剂构件，可用于醚化、醚解、醚的转化、二聚、烷基化、水合、异构化、水解、加氢、酯化、皂化等过程。

欧洲专利EP0327343A提出过背包式催化剂构件。中国专利CN：042664A在此基础上进行改进，将背包式催化剂构件放置在反应器中，但由于构件内部深处的催化剂难以和反应物充分接触，生成产物的扩散阻力也较大，使催化剂的反应潜力远远没有发挥出来。美国专利US4,443559提出一种由催化剂元件和弹性元件混合构成反应段，催化剂元件是由催化剂装入一封套内构成，弹性元件的存在使汽液相流动的阻力减小，但无法使汽液相充分接触和分布。中国专利CN1065412A提出一种催化剂填料，将催化剂放在两块波纹板组成的“夹板”内，然后根据塔的形状和尺寸将不同大小的“夹板”竖直排放在塔内。考虑到催化剂需要更换，在每个“夹板”顶部可以加一个盖子，此类催化剂构件的优点是，催化剂能够与流体较充分接触。但是，其加工制作复杂，整体性差，密封性能也不易保证，反应过程中，由于流体的作用，催化剂易泄露；催化剂的装填量小于50％；更换催化剂时难度较大

本实用新型的目的是提供一种，汽流阻力降小，加工制作简单，整体性强，催化剂容易装卸，不易泄漏，并能反复使用的整型网袋式催化剂构件。

本实用新型的要点：在带有倾斜沟槽丝网外壳内装有催化剂，丝网外壳展开呈一长方形整型网袋状，并竖直盘卷呈筒状，筒外径与反应器内径相适应。

网袋前、后两片丝网上的倾斜沟槽呈交错状，使层与层之间留有交叉相间的平行通道。降低汽流阻力。

网袋装好催化剂的封口处，两片丝网采用翻边折叠加点焊连接，使催化剂不易泄漏。

催化剂的装填量(膨胀后)为整个催化剂构件所占空间的30-60％。

催化剂构件的丝网需要有一定的强度，可采用对反应系统的物料和产品而言惰性的材质，如铝、铜、不锈钢等金属，也可用尼龙之类的高分子材料或其他非金属材料。网孔的大小依据催化剂大小使之不会泄漏为准。

本催化剂构件可由整块丝网板加工而成，接缝处还可采用缝合、铆合、编织、焊接等方法相连接。根据不同过程的需要将一定盘数的催化剂构件逐层排放在塔内或塔内的某一塔段中，使催化剂均匀地分布在塔内，可提供足够均匀的汽-液和汽-固接触界面，并达到良好的流动状态。

本实用新型的效果：由于采用整型网袋式构件，加工制作简单，成本仅与一般精馏塔整型填料相同，整体性强，催化剂容易装卸，不易泄漏，并能反复使用使用时盘卷成筒状，层与层之间形成交叉相间的平行通道，可以降低阻力降，汽液分布均匀。

下面结合附图和应用实施例对本实用新型的结构和效果作进一步的说明。

图1：本构件主视图

图2：图1的俯视图

图3：网袋封口翻边连接结构局部放大示意图

实施例1：

如图1所示，本构件用于反应精馏塔设备中，塔径200mm，塔高4000mm，外壳1采用40网目的不锈钢丝网，上面压有与水平呈30°夹角的倾斜波纹槽2，外壳展开成长方形网袋，其中装有催化剂3，网袋盘卷成φ197mm的筒状，与塔径相当。筒高为50mm，竖自码放32盘填充塔的反应段。网袋采用一片丝网对折形成的网袋，前、后两片丝网上的倾斜波纹槽呈交错状，使催化剂层与层间形成交叉相间的平行通道，网袋连接边及封口采用翻边加点焊连接结构(见图3)便于密封。本实用新型在以异丁烯含量为25％的混合碳四与纯甲醇为原料，在上述设备中反应并分离出甲基叔丁基醚(MTBE)。催化剂的装填量为3000cc，催化剂的平均粒径为0.6-0.8mm反应段高2000mm，使用本实用新型的催化剂构件，精馏段高1000mm，使用规整填料，提馏段高1000mm，使用规整填料。结果如下：

塔顶数据

组成	丙烯   丙烷   异丁烷  正丁烷  正丁烯  异丁烯  T丁烯  C丁烯
		含量mol％	0.61   0.71   63.22   4.53    23.33   未检出  2.78    0.48
组成	异戊烷 MTBE   甲醇
		含量mol％	0.15   0.01   4.18

塔釜数据

组成	总烃  MTBE  二聚物  叔丁基  甲醇  重组份  未知物
		含量mol％	0.27  96.97  0.45    1.24    0.99  0.07   0.01

实施例2：

在与实施例1相同的设备中以乙酸和正丁醇为原料，通过催化蒸馏过程反应生成乙酸丁酯和水。结果如下：

塔顶数据

组成	乙酸    正丁醇  乙酸丁酯   水
		含量mol％	0.01    12.09    84.86    3.04

实施例3：

在与实施例1相同的设备中以乙酸甲酯和水为原料，通过催化蒸馏过程反应生成乙酸和甲醇。结果如下：

产品数据

组成	甲醇     乙酸    乙酸甲酯
		含量wt％	77.03    23.47    0.50

实施例4：

在与实施例1相同的设备中进行碳五中异构烯烃与甲醇醚化制特戊基甲醚(TAME)过程，异戊烯转化率90％以上，剩余碳五中异戊烯小于0.3％，TAME小于100ppm，甲醇小于50ppm，DME小于100ppm，塔底TAME纯度大于95％。

实施例5：

在与实施例1相同的设备中进行催化裂化轻汽油醚化，异构烯烃总转化率大于85％，生成相应的醚类的选择性大于98％。

由上面的应用实例可以看出，反应段应用本实用新型的催化剂构件，具有高传质效率，低压力降，高转化率等特点；由于催化剂的装填量加大，可以降低塔高，提高投入产出率。

Claims (4)

1.一种整型网袋式催化剂构件，在带有倾斜沟槽的丝网外壳内装有催化剂，其特征在于：丝网外壳展开呈一长方形整型网袋状，并竖直盘卷呈筒状。筒外径与反应器内径相适应。

2.根据权利要求1所述的催化剂构件，其特征在于：网袋前、后两片丝网上的倾斜沟槽呈交错状，使层与层之间留有交叉相间的平行通道。

3.根据权利要求1所述的催化剂构件，其特征在于：网袋封口处两片丝网采用翻边折叠加点焊连接结构。

4.根据权利要求1或2所述的催化剂构件，其特征是：催化剂的装填量为整个催化剂构件所占空间的30-60％。

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