專利名稱：一種高效加氫反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高效加氫反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
氫化反應(yīng)是TDI生產(chǎn)硝化、氫化、光化三大核心反應(yīng)過程中的重要一步，是TDI生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)之一，加氫反應(yīng)器是氫化反應(yīng)的核心生產(chǎn)設(shè)備，其技術(shù)先進(jìn)性直接影響到TDI 生產(chǎn)成本的高低和整條生產(chǎn)線的工藝穩(wěn)定性。二硝基甲苯加氫生成甲苯二胺的氫化反應(yīng)方程式如下
Ni催化劑
C6H3(CH3) (NO2) 2+6 ^C6H3(CH3) (NH2)2HH2O+ 8288. 3 KJ/KgTDA
120°C, 2. IMPa氫化反應(yīng)為放熱量很大的反應(yīng)，必須及時把反應(yīng)熱傳出，因此反應(yīng)器內(nèi)有很大傳熱面的冷卻器。此反應(yīng)為氣液固三相反應(yīng)，必須有強(qiáng)烈攪拌，使氫氣很好分散在液相內(nèi)，促使反應(yīng)快速進(jìn)行。目前國際大型DNT加氫反應(yīng)器形式主要有兩類，一類為噴射循環(huán)吸氫反應(yīng)器，一類為釜式攪拌反應(yīng)器。由于DNT加氫反應(yīng)具有氫氣消耗量大、放熱量大等特點(diǎn)，而噴射循環(huán)吸氫反應(yīng)器吸氫效率低、功耗大，因此加氫反應(yīng)器還以釜式攪拌反應(yīng)器為主流。 DNT氫化反應(yīng)用釜式攪拌反應(yīng)器在使用過程中均存在設(shè)備費(fèi)用昂貴、設(shè)備尺寸大、攪拌功率高、機(jī)械故障多、時空收率低、出口可還原物高等問題，使單位產(chǎn)品能耗增大，產(chǎn)品質(zhì)量降低。釜式攪拌反應(yīng)器歷經(jīng)近百年的發(fā)展，反應(yīng)釜形式多，結(jié)構(gòu)各異，主要有以下類型從換熱件形式來分可分為板式和蛇管類；從傳動形式方面可分為機(jī)械傳動和磁力傳動；從攪拌器形式來分可分為標(biāo)準(zhǔn)渦輪攪拌和變異渦輪攪拌；從反應(yīng)器組合形式上來看又可分為單釜式和雙釜串聯(lián)式等等。另外，由于設(shè)計(jì)人設(shè)計(jì)思路、理念、功用上的差異，在加氫反應(yīng)釜上還選擇性裝配了輔助吸氫裝置、導(dǎo)流裝置、攪拌穩(wěn)定裝置(底部軸承/穩(wěn)流環(huán)等)。傳統(tǒng)工業(yè)上二硝基甲苯加氫生成甲苯二胺是在一個連續(xù)的三相淤漿攪拌釜式反應(yīng)器中完成的。將二硝基甲苯與甲醇等溶劑一道以5-15克·摩爾/米3的濃度加進(jìn)攪拌的反應(yīng)器，將精細(xì)分散的粉狀催化劑尤其是鎳和鈀基的催化劑懸浮作主催化劑使用在液相攪拌釜式反應(yīng)器中并對二硝基甲苯的加氫。在攪拌的反應(yīng)器中使用精細(xì)分散的粉狀催化劑之外另選方案是在固定床反應(yīng)器中使用粒狀催化劑。雖然這種反應(yīng)器技術(shù)能消除大部分的廢料處理問題，但許多工程建造的問題一般不容許固定床反應(yīng)器技術(shù)用于硝基芳烴化合物的加氫中，尤其是二硝基甲苯的加氫。在二硝基甲苯反應(yīng)過程中控制整個溫度的上升和溫度梯度是問題之一。硝基芳烴化合物在加氫期間每摩爾硝基團(tuán)釋放500kJ以上的熱。第二問題是在固定床填充反應(yīng)器中由于硝基芳烴的加氫需要高流速而有顯著的壓力降。第三個問題是液-汽分配問題常導(dǎo)致低轉(zhuǎn)化率和局部的濃度梯度。這些問題累積于生產(chǎn)過程中并
3對二硝基甲苯加氫存在相當(dāng)多的安全問題。中國發(fā)明專禾U《用于生產(chǎn)苯胺和甲苯二胺的系統(tǒng)和方法》(申請?zhí)?200880021226. 2)使用外部高剪切機(jī)械裝置以在混合裝置中在受控環(huán)境中提供化學(xué)成分的快速接觸和混合。該高剪切裝置降低了對反應(yīng)的傳質(zhì)限制，因此增加了總反應(yīng)速率。涉及液體、氣體和固體的化學(xué)反應(yīng)依靠涉及時間、溫度和壓力的動力學(xué)定律以決定反應(yīng)速度。如果期望將不同相固體、液體和氣體的多種原材料反應(yīng)，控制反應(yīng)速度的限制因素之一涉及反應(yīng)物的接觸時間。在非均相催化反應(yīng)的情況下，存在另外的速率限制因素將反應(yīng)產(chǎn)物從催化劑表面移除以使催化劑能夠催化另外的反應(yīng)物。反應(yīng)物和/或催化劑的接觸時間通常通過混合得以控制，所述混合操作提供在化學(xué)反應(yīng)中所牽涉的多種反應(yīng)物的接觸。包括所述的外部高剪切裝置或混合器的反應(yīng)器組件使得有可能降低傳質(zhì)限制，從而使得反應(yīng)更密切地接近動力學(xué)極限。當(dāng)反應(yīng)速率被加速時，停留時間可被減少，從而增加可獲得的處理量。產(chǎn)品收率因高剪切系統(tǒng)和方法而被增加?；蛘?，如果現(xiàn)有方法的產(chǎn)品收率是可接受的話，那么通過并入合適的高剪切來減少所需的停留時間可允許使用比傳統(tǒng)方法更低的溫度和/或壓力。高剪切混合器被配置用于經(jīng)由管道接收進(jìn)口物流，該進(jìn)口物流包含液體硝基苯或二硝基甲苯以及分子氫。該系統(tǒng)的一些實(shí)施方案可以具有以串聯(lián)流或并聯(lián)流布置的兩個或更多個高剪切混合裝置。其利用了一個或多個發(fā)生器，所述發(fā)生器包括轉(zhuǎn)子/定子組合每個組合在定子和轉(zhuǎn)子之間具有固定的縫隙，使得其能夠在流過混合器的反應(yīng)物混合物中產(chǎn)生亞微米和微米級的氣泡。所述高剪切混合器包括殼體或外殼，以便可以控制反應(yīng)混合物的壓力和溫度。中國發(fā)明專利號ZL99117513. 1涉及二硝基甲苯加氫的改進(jìn)方法，它通過在采用整體催化劑體系的反應(yīng)器中使用二硝基甲苯與氫相接觸。改進(jìn)方法在于在摻入整體催化劑的活塞流反應(yīng)器體系中二硝基甲苯連續(xù)、基本無溶劑、絕熱加氫成甲苯二胺。將由二硝基甲苯和反應(yīng)產(chǎn)物組分組成的進(jìn)料連續(xù)地加入反應(yīng)器，所述進(jìn)料中含低于30%的溶劑；在絕熱條件下進(jìn)行二硝基甲苯加氫生成甲苯二胺；從反應(yīng)器中連續(xù)地取去加氫反應(yīng)產(chǎn)物。該方法帶來許多優(yōu)點(diǎn)，它們包括·通過高的氣-液和液固傳質(zhì)能達(dá)到極高的反應(yīng)速率；·能不用溶劑進(jìn)行二硝基甲苯的加氫，因此排除了某些純化步驟；·能連續(xù)進(jìn)行二硝基甲苯加氫成甲苯二胺而基本無副產(chǎn)物；·在加氫過程中能利用整體催化劑，因而降低了投資成本，同時保持了固定床反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)和消除了三相淤漿反應(yīng)器的缺點(diǎn)；·由于絕熱操作能產(chǎn)生高質(zhì)量蒸汽，具有利用反應(yīng)熱的優(yōu)點(diǎn)；·能達(dá)到比普通返混DNT加氫反應(yīng)器明顯高的單位體積催化反應(yīng)器的生產(chǎn)速率；·能如固定床反應(yīng)器操作加氫方法，活塞流，并具有低的壓力降特性；·通過含高孔隙體積整體催化劑反應(yīng)器的絕熱操作能達(dá)到優(yōu)異的單元催化劑壽命。中國實(shí)用新型專利ZL200920035493. 7涉及一種加氫反應(yīng)釜，包括筒體、蒸汽管道、球形上下封頭，蒸汽管道通過支架固定在筒體四周，筒體兩端固定有球形上下封頭，上封頭上設(shè)置有出料口，下封頭上設(shè)置有進(jìn)料口，筒體由不銹鋼內(nèi)筒和碳鋼外筒組成。中國實(shí)用新型專利ZL200920035494. 1涉及一種加氫反應(yīng)釜，包括筒體，物料出口
4管道、安全閥管道和進(jìn)料管道固定在筒體上，氫氣管道和催化劑管道焊接在物料出口管道上，放空管道和另一氫氣管道焊接在安全閥管道上，氮?dú)夤艿篮附釉诜趴展艿郎希鑫锪铣隹诠艿篮附釉谒鲞M(jìn)料管道上。中國發(fā)明專利《連續(xù)制備甲苯二胺的方法》(申請?zhí)?00910169779. 9)披露了一種方法，在鎳催化劑存在下進(jìn)行氣固液三相催化加氫還原反應(yīng)，強(qiáng)烈攪拌，采用外循環(huán)冷卻與內(nèi)盤管冷卻相結(jié)合方式將反應(yīng)器產(chǎn)生的反應(yīng)熱移出，二硝基甲苯被氫氣還原生成粗甲苯二胺。反應(yīng)器的操作壓力為1. 5-2. 5MPa，操作溫度是100-200°C，鎳催化劑需倒入熱水中混合后泵入反應(yīng)器，氫氣由壓縮機(jī)送入反應(yīng)器中，DNT需加熱到80°C送入反應(yīng)器中。反應(yīng)器中反應(yīng)混合物經(jīng)過流量控制閥進(jìn)入分離器，分離器底部濃縮后的催化劑循環(huán)液由循環(huán)泵送回反應(yīng)器中，分離器中經(jīng)沉降后的液體從上部溢流至汽液分離罐，汽液分離罐中反應(yīng)液中的氣體由排空管線送往火炬，液體進(jìn)入脫水塔(7)。本實(shí)用新型的目的是在上述專利的基礎(chǔ)上，大幅度降低氫化反應(yīng)器尺寸，減小攪拌電機(jī)功率，實(shí)現(xiàn)裝置節(jié)能降耗；降低反應(yīng)器中可還原物濃度，提高TDA產(chǎn)品質(zhì)量；實(shí)現(xiàn)加氫反應(yīng)器備用，避免高負(fù)荷下加氫反應(yīng)設(shè)備故障帶來的影響；實(shí)現(xiàn)加氫技術(shù)突破。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的總體技術(shù)方案包括采用兩釜串聯(lián)加氫工藝。氫反應(yīng)器是強(qiáng)攪拌釜式反應(yīng)器，可近似看做全混流反應(yīng)器。全混流反應(yīng)器是返混最大的反應(yīng)器，反應(yīng)推動力處于很低狀態(tài)。DNT加氫反應(yīng)屬中等反應(yīng)速度反應(yīng)，實(shí)際操作工況下反應(yīng)速率為0. 9-2. Imol/ (m3. s)，由于工藝要求反應(yīng)器中可還原物濃度很低(w/w ^ IOOppm)，即要求反應(yīng)得率很高 (得率> 99. 99%),為提高反應(yīng)完全程度，采用加大反應(yīng)停留時間的辦法，因而造成反應(yīng)器體積很大，導(dǎo)致攪拌功率過高、機(jī)械密封故障頻繁等一系列問題。DNT加氫反應(yīng)速率受DNT 濃度影響很大，在高濃度區(qū)(彡600PPm)屬0級反應(yīng)，在低濃度區(qū)(< 600PPm)屬1級反應(yīng)， 根據(jù)反應(yīng)動力學(xué)原理，采用兩級串聯(lián)可以大大提高反應(yīng)器的反應(yīng)推動力，減少反應(yīng)體積，提高反應(yīng)效率，因此本實(shí)用新型增加了保護(hù)反應(yīng)器，通過兩釜串聯(lián)操作，大大減小了反應(yīng)體積，解決了反應(yīng)器攪拌電機(jī)過大、生產(chǎn)能耗高、機(jī)械故障頻繁等問題。板式換熱器傳熱效率高，冷媒用量小，換熱器占用反應(yīng)釜體積小，相同換熱量、相同換熱工況下，蛇管體積為板式換熱器體積的12倍左右。我公司現(xiàn)用反應(yīng)器采用機(jī)械密封，由于攪拌電機(jī)功率大(500kw/ h)，攪拌軸長，因此造成機(jī)械密封故障和底部限位支撐環(huán)故障頻繁，維修成本昂貴，給公司穩(wěn)定生產(chǎn)帶來了很大危害，為避免此類故障，本實(shí)用新型采用磁力攪拌器，實(shí)現(xiàn)物料與設(shè)備的完全隔離，避免了機(jī)械密封故障。同時由于反應(yīng)器長度較小，取消底部限位支撐環(huán)，改為圓形穩(wěn)流環(huán)穩(wěn)流，杜絕底部支撐故障，保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。以前加氫反應(yīng)器均不設(shè)導(dǎo)流筒，釜內(nèi)物料無法形成很好的定向穩(wěn)定流，反混現(xiàn)象嚴(yán)重，催化劑分布不夠均勻，反應(yīng)效率較低，因此本實(shí)用新型反應(yīng)器中增加導(dǎo)流筒，提高反應(yīng)器混合效率，提高反應(yīng)效果。本實(shí)用新型采用Φ 650雙吸頭渦輪攪拌器，加Φ 220大吸氣導(dǎo)筒，增加反應(yīng)器吸氣量與持氣量，保證反應(yīng)效果良好和大的提負(fù)荷潛力，減小攪拌功率。本實(shí)用新型利用反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，采用鎳催化劑自循環(huán)技術(shù)，減少動力消耗和設(shè)備故障。本實(shí)用新型增加攪拌變頻器，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器攪拌轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，適應(yīng)不同負(fù)荷需求，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。實(shí)用新型內(nèi)容描述如下一種高效加氫反應(yīng)裝置，包括加氫反應(yīng)器(3)、加氫成熟機(jī)G)、斜格板分離器
5(7)、分離器(8)、分離器(9)，其特征是DNT儲槽(1)經(jīng)DNT輸送泵(2)并聯(lián)連接三臺加氫反應(yīng)器(3)頂部，氫氣儲槽(5)經(jīng)氫氣壓縮機(jī)(6)并聯(lián)連接三臺加氫反應(yīng)器(3)底部，三臺加氫反應(yīng)器(3)并聯(lián)后均串聯(lián)加氫成熟機(jī)G)，加氫成熟機(jī)(4)連接斜格板分離器(7)，斜格板分離器(7)底部并聯(lián)連接三臺加氫反應(yīng)器(3)底部，頂部連接汽液分離罐(10)，汽液分離罐(10)底部并聯(lián)連接斜格板分離器(8)、分離器(9)，斜格板分離器(8)、分離器(9)頂部并聯(lián)連接甲苯二胺粗品槽(11)，底部并聯(lián)連接催化劑回收槽(13)，催化劑回收槽(1 頂部連接新催化劑配制槽(12)，底部經(jīng)隔膜泵(14)并聯(lián)連接三臺加氫反應(yīng)器C3)頂部。其中加氫反應(yīng)器(3)由磁力電機(jī)聯(lián)軸節(jié)(15)、軸套(16)、軸(17)、冷卻水進(jìn)出口管(18)、導(dǎo)流筒 (19)、板式冷卻器(20)、雙吸頭渦輪攪拌器(21)、機(jī)體(22)、氫氣進(jìn)口管(23)、下人孔(24)、 出料管05)組成，沿機(jī)體02)中心線從上向下安裝有磁力電機(jī)聯(lián)軸節(jié)(15)、軸(17)，軸 (17)外包復(fù)軸套(16)，軸(17)下安裝雙吸頭渦輪攪拌器(21)，磁力電機(jī)通過磁力電機(jī)聯(lián)軸節(jié)(1 轉(zhuǎn)動軸(17)再帶動雙吸頭渦輪攪拌器同向轉(zhuǎn)動，導(dǎo)流筒(19)沿軸向環(huán)繞懸空，導(dǎo)流筒(19)和機(jī)體02)之間均勻環(huán)繞布置板式冷卻器(20)，冷卻水進(jìn)出口管(18)穿過機(jī)體0 上部連接板式冷卻器(20)，氫氣進(jìn)口管穿過機(jī)體0 下部接盤管沿徑向環(huán)繞懸空，機(jī)體02)中心線底部開孔焊接下人孔(M)，右上部開孔焊接出料管05)。板式冷卻器OO)呈弧形板，有50塊，板與板之間的垂直距離小頭36mm，大頭32mm，冷卻水采用 Φ 168X7的管，四進(jìn)四出。氫氣進(jìn)口管03)盤管采用Dgl50的管，壓力4MPa，其中按內(nèi)外圈排小孔兩圈，內(nèi)圈排Φ 18mm小孔35個，外圈排Φ 18mm小孔45個。加氫成熟機(jī)由機(jī)蓋(27)、磁力電機(jī)聯(lián)軸節(jié)( )、軸( )、螺旋攪拌器(30)、導(dǎo)流筒(31)、放凈閥(32)、入料管08)3個、出料管(3 組成，沿機(jī)蓋(XT)中心線從上向下安裝有磁力電機(jī)聯(lián)軸節(jié)(26)、 軸( )，軸09)下安裝螺旋攪拌器(30)，磁力電機(jī)通過磁力電機(jī)聯(lián)軸節(jié)06)轉(zhuǎn)動軸09) 再帶動螺旋攪拌器(30)同向轉(zhuǎn)動，導(dǎo)流筒(31)沿軸向環(huán)繞懸空，機(jī)蓋(XT)中心線底部開孔焊接放凈閥(32)，機(jī)蓋(XT)上部沿徑向均分開三孔焊接入料管08)3個，右上部開孔焊接出料管(33)。對比申請?zhí)?00910169779. 9的發(fā)明技術(shù)要點(diǎn)，本實(shí)用新型具有以下幾個創(chuàng)新點(diǎn)(1)本實(shí)用新型加氫反應(yīng)器有效體積為14. 8m3，采用兩級串聯(lián)可以大大提高反應(yīng)器的反應(yīng)推動力，減少反應(yīng)體積，采用磁力攪拌器，攪拌器直徑加大，增加攪拌變頻器， 實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器攪拌轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，增加導(dǎo)流桶，提高反應(yīng)器混合效率，在催化劑含量1 %、溫度為 125°C、壓力2. 8MPa時，反應(yīng)能力為DNT12152. 70kg/h，達(dá)到6. 75萬噸TDI/年，三臺能達(dá)滿足20萬噸TDI/年。采用四臺設(shè)備三開一備并聯(lián)做主機(jī)，加一臺成熟機(jī)做保護(hù)反應(yīng)器，產(chǎn)量可達(dá)十五萬噸TDA/年，也可開不同臺數(shù)，調(diào)整產(chǎn)量，設(shè)備有問題時也可切斷此臺處理，可保持全線生產(chǎn)。(2)反應(yīng)器的冷卻裝置采用板式冷卻器。傳熱系數(shù)K = 1200kcal/m2h°C,比列管式高。在板式換熱器中，由于板面有溝槽或波紋形狀，故在低流速下就可以形成湍流，由于有一定沖刷作用，污垢熱阻也較小。此外，結(jié)構(gòu)緊湊也是一個優(yōu)點(diǎn)，每立方米體積內(nèi)可具有 250m2以上的傳熱面積，而列管換熱器則在150m2以內(nèi)。我們現(xiàn)用的板式冷卻器不是以前用的墊圈密封，而是焊接的邊框，所以耐壓增高。此外板式換熱器的處理量比較小，這是因?yàn)榘彘g距僅僅幾個毫米，流通截面較小，而水在板式冷卻器中流速又不大，提高熱能平衡與利用，冷卻水進(jìn)口溫度為30°C，出口溫度控制在60°C左右。
6[0026](3)以前反應(yīng)器的操作壓力為1.5-2.5MPa，本實(shí)用新型反應(yīng)器的操作壓力為 2-3MPa，設(shè)備的吸氣量相同，壓力越高吸入氫的質(zhì)量越大。提高反應(yīng)壓力，是提高反應(yīng)速度最有效方法，提高生產(chǎn)能力最有效。(4)回收催化劑采用自流方案，提高反應(yīng)器的催化劑含量，不是增加催化劑的用量，而是加強(qiáng)催化劑回收與循環(huán)。本實(shí)用新型其與號稱“世界一流氫化反應(yīng)釜專家”的比亞茲反應(yīng)器相比，時空收率是比亞茲反應(yīng)器的2. 66倍，單位產(chǎn)品功耗只有比亞茲的20%左右，設(shè)備成本僅為比亞茲的 10 %左右，本加氫反應(yīng)器確實(shí)已經(jīng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

圖1是一種高效加氫反應(yīng)裝置工藝流程簡圖。圖2是加氫反應(yīng)器(3)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是加氫反應(yīng)器(3)中弧形板式冷卻器00)的布置示意圖。圖4是加氫反應(yīng)器(3)中氫氣進(jìn)口管03)盤管示意圖。圖5是加氫成熟機(jī)(4)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中代號說明1-DNT儲槽、2-DNT輸送泵、3-加氫反應(yīng)器、4-加氫成熟機(jī)、5-氫氣儲槽、6-氫氣壓縮機(jī)、7-斜格板分離器、8-斜格板分離器、9-斜格板分離器、10-汽液分離罐、11-甲苯二胺粗品槽、12-新催化劑配制槽、13-催化劑回收槽、14-隔膜泵、15-磁力電機(jī)聯(lián)軸節(jié)、16-軸套、17-軸、18-冷卻水進(jìn)出口管、19-導(dǎo)流筒、20-板式冷卻器、21-雙吸頭渦輪攪拌器、22-機(jī)體、23-氫氣進(jìn)口管、24-下人孔、25-出料管、26-磁力電機(jī)聯(lián)軸節(jié)、27-機(jī)蓋、28-入料管(3個)、29_軸、30-螺旋攪拌器、31-導(dǎo)流筒、32-放凈閥、33-出料管。
具體實(shí)施方式
下列實(shí)施例用于進(jìn)一步詳細(xì)說明本實(shí)用新型。上面所披露的本發(fā)明的精神和范圍不受這些實(shí)施例的限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)不難理解可以進(jìn)行已知的變更。優(yōu)選實(shí)施例加氫反應(yīng)器①機(jī)體因?yàn)楦邏涸O(shè)備，選用橢圓封頭，直徑ΦΜΟΟπιπι，機(jī)蓋與機(jī)體焊在一起，機(jī)蓋與封頭一樣，桶體高度3700mm，封頭高600mm，設(shè)備總高4900mm，直邊高50mm，封頭體積 2. 05m3,高 4. 20mm,全容積為 18. 32m3,有效體積 14. 879m3。軸套 220mmXmm，軸 Φ 11 Omm/ Φ 60mm，冷卻水總進(jìn)口管 <j5210mmX5mm，4 根。下人孔 Φ 750mm，出料管 <j5230mmX40mm。②板式冷卻器弧形板，寬940mm，高2500mm，厚14mm，弧長940mm，半徑800mm。50 塊，235m2，板與板之間的垂直距離(小頭)36mm。(大頭)32mm。冷卻水采用(M68mmX7mm 的管，四進(jìn)四出。冷卻水溫度30°C，冷卻水出口溫度60°C。③導(dǎo)流筒直徑Φ 1330mmX5mm, H2000mm，攪拌循環(huán)兩區(qū)面積比1. 847。④攪拌器Φ 110/ Φ 60空心軸；Φ 650mm, H130mm雙吸頭渦輪攪拌，導(dǎo)氣桶 (j5220mmX4mm。轉(zhuǎn)速為500r. p. m。電機(jī)65KW磁力驅(qū)動電機(jī)。電機(jī)用調(diào)頻器轉(zhuǎn)速可調(diào)為 400 550r. p. m。對于渦輪攪拌器來說，攪拌器厚度(也就是高度)高，通過的流體多。高為130mm。為了減少攪拌器下面液體的循環(huán)，將攪拌器的位置下移一些，距底近約攪拌器直
7徑90%即500mm。這樣也可以減少催化劑在底部的沉淀。而導(dǎo)流筒的底必須高于攪拌器 200mm左右，550+200 = 700mm,導(dǎo)流筒距機(jī)底750mm。導(dǎo)流筒距攪拌器中心200mm。⑤加氫管盤管采用Dgl50mm的管，壓力4MPa，氫氣在管內(nèi)流速小于8m/s。其中按內(nèi)外圈排小孔兩圈，內(nèi)圈排Φ 18mm小孔35個，外圈排Φ 18mm小孔45個。成熟機(jī)成熟機(jī)反應(yīng)很小，放熱量不大，采用機(jī)殼外加半管保溫或降溫。①機(jī)體機(jī)蓋與機(jī)體焊在一起，機(jī)蓋與封頭一樣，直徑Φ 1800mm，高2300mm， 采用磁力攪拌器。機(jī)蓋Φ 1800πιπι。入料管(3個)Dg200mm，軸Φ140πιπι，導(dǎo)流筒直徑 Φ 1200mmX5mm, H1500mm，放凈閥 DglOOmm，出料管 Dg300mm。②螺旋攪拌器Φ 550mm,方向下壓，只要一個攪拌器，位置距大法蘭900mm，轉(zhuǎn)速 300-400r. p. m,電機(jī)用 10KW。③導(dǎo)流筒直徑Φ 1200mm。盡管已在以上的舉例說明中詳細(xì)描述了本實(shí)用新型，但應(yīng)當(dāng)理解的是，所述的細(xì)節(jié)僅用于舉例說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不背離本實(shí)用新型的權(quán)利要求所限的精神和范圍內(nèi)對其做出變動。
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權(quán)利要求1.一種高效加氫反應(yīng)裝置，包括加氫反應(yīng)器(3)、加氫成熟機(jī)(4)、斜格板分離器(7)、 分離器(8)、分離器(9)，其特征是DNT儲槽(1)經(jīng)DNT輸送泵(2)并聯(lián)連接三臺加氫反應(yīng)器(3)頂部，氫氣儲槽(5)經(jīng)氫氣壓縮機(jī)(6)并聯(lián)連接三臺加氫反應(yīng)器(3)底部，三臺加氫反應(yīng)器(3)并聯(lián)后均串聯(lián)加氫成熟機(jī)(4)，加氫成熟機(jī)(4)連接斜格板分離器(7)，斜格板分離器(7)底部并聯(lián)連接三臺加氫反應(yīng)器(3)底部，頂部連接汽液分離罐(10)，汽液分離罐 (10)底部并聯(lián)連接斜格板分離器(8)、分離器(9)，斜格板分離器(8)、分離器(9)頂部并聯(lián)連接甲苯二胺粗品槽(11)，底部并聯(lián)連接催化劑回收槽(13)，催化劑回收槽(13)頂部連接新催化劑配制槽(12)，底部經(jīng)隔膜泵(14)并聯(lián)連接三臺加氫反應(yīng)器(3)頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效加氫反應(yīng)裝置，其特征是其中加氫反應(yīng)器(3)由磁力電機(jī)聯(lián)軸節(jié)(15)、軸套(16)、軸(17)、冷卻水進(jìn)出口管(18)、導(dǎo)流筒(19)、板式冷卻器 (20)、雙吸頭渦輪攪拌器(21)、機(jī)體(22)、氫氣進(jìn)口管(23)、下人孔(24)、出料管(25)組成，沿機(jī)體(22)中心線從上向下安裝有磁力電機(jī)聯(lián)軸節(jié)(15)、軸(17)，軸(17)外包復(fù)軸套(16)，軸(17)下安裝雙吸頭渦輪攪拌器(21)，磁力電機(jī)通過磁力電機(jī)聯(lián)軸節(jié)(15)轉(zhuǎn)動軸(17)再帶動雙吸頭渦輪攪拌器(21)同向轉(zhuǎn)動，導(dǎo)流筒(19)沿軸向環(huán)繞懸空，導(dǎo)流筒(19) 和機(jī)體(22)之間均勻環(huán)繞布置板式冷卻器(20)，冷卻水進(jìn)出口管(18)穿過機(jī)體(22)上部連接板式冷卻器(20)，氫氣進(jìn)口管(23)穿過機(jī)體(22)下部接盤管沿徑向環(huán)繞懸空，機(jī)體 (22)中心線底部開孔焊接下人孔(24)，右上部開孔焊接出料管(25)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效加氫反應(yīng)裝置，其特征是其中所述加氫反應(yīng)器 (3)內(nèi)安裝的板式冷卻器(20)呈弧形板，有50塊，板與板之間的垂直距離小頭36mm，大頭 32mm，冷卻水采用Φ 168 X 7的管，四進(jìn)四出。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效加氫反應(yīng)裝置，其特征是其中所述加氫反應(yīng)器(3) 內(nèi)安裝的氫氣進(jìn)口管(23)盤管采用Dgl50的管，壓力4MPa，其中按內(nèi)外圈排小孔兩圈，內(nèi)圈排Φ 18mm小孔35個，外圈排Φ 18mm小孔45個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效加氫反應(yīng)裝置，其特征是其中加氫成熟機(jī)(4)由機(jī)蓋(27)、磁力電機(jī)聯(lián)軸節(jié)(26)、軸(29)、螺旋攪拌器(30)、導(dǎo)流筒(31)、放凈閥(32)、 入料管(28) 3個、出料管(33)組成，沿機(jī)蓋(27)中心線從上向下安裝有磁力電機(jī)聯(lián)軸節(jié) (26)、軸(29)，軸(29)下安裝螺旋攪拌器(30)，磁力電機(jī)通過磁力電機(jī)聯(lián)軸節(jié)(26)轉(zhuǎn)動軸 (29)再帶動螺旋攪拌器(30)同向轉(zhuǎn)動，導(dǎo)流筒(31)沿軸向環(huán)繞懸空，機(jī)蓋(27)中心線底部開孔焊接放凈閥(32)，機(jī)蓋(27)上部沿徑向均分開三孔焊接入料管(28)3個，右上部開孔焊接出料管(33)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高效加氫反應(yīng)裝置。三臺加氫反應(yīng)器并聯(lián)后均串聯(lián)加氫成熟機(jī)，斜格板分離器(7)底部并聯(lián)連接三臺加氫反應(yīng)器底部，頂部連接汽液分離罐，汽液分離罐并聯(lián)連接斜格板分離器(8)、(9)，斜格板分離器并聯(lián)連接甲苯二胺成品槽，底部并聯(lián)連接催化劑回收槽，經(jīng)隔膜泵并聯(lián)連接三臺加氫反應(yīng)器頂部。本實(shí)用新型大幅度降低氫化反應(yīng)器尺寸，減小攪拌電機(jī)功率，實(shí)現(xiàn)裝置節(jié)能降耗。
文檔編號B01J8/10GK202070331SQ20112002757
公開日2011年12月14日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者尹世英, 強(qiáng)光明, 李曉明, 梁文貴, 湯漢球, 沈精平, 馬玉靖 申請人:甘肅銀光聚銀化工有限公司, 甘肅銀達(dá)化工有限公司