本發(fā)明涉及脫氫反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種1,4丁二醇生產(chǎn)γ-丁內(nèi)酯的脫氫反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

γ-丁內(nèi)酯是重要的有機(jī)合成原料和優(yōu)良溶劑，用于合成吡咯烷酮系列產(chǎn)品、環(huán)丙氨、乙?；?丁內(nèi)酯及香料、醫(yī)藥中間體等，也用作有機(jī)聚合反應(yīng)、染料合成的溶劑，其需求不斷增長。目前γ-丁內(nèi)酯的生產(chǎn)方法主要有順酐加氫法和1,4丁二醇脫氫法兩種，其中后者應(yīng)用較為廣泛。

采用1,4丁二醇脫氫法生產(chǎn)γ-丁內(nèi)酯需要用到脫氫反應(yīng)器，脫氫反應(yīng)器通常為立式的圓筒狀結(jié)構(gòu)且兩端分別安裝有球形封頭，上端的球形封頭上設(shè)有進(jìn)氣口，下端的球形分頭上設(shè)有出氣口，脫氫反應(yīng)器的內(nèi)部的上、下兩端分別安裝有管板，兩個(gè)管板之間安裝有多根換熱管且換熱管內(nèi)均填充有催化劑。進(jìn)氣口的位置通常有兩種設(shè)置形式，一種是設(shè)置在球形封頭的側(cè)部，另一種是設(shè)置在球形封頭的頂部，當(dāng)設(shè)置在球形封頭的側(cè)部時(shí)，很難保證氣體物料均勻的進(jìn)入到每根換熱管內(nèi)；當(dāng)設(shè)置在球形封頭的頂部時(shí)，氣體物料又極易吹散換熱管內(nèi)的催化劑，因此兩種設(shè)置形式均會(huì)影響反應(yīng)的進(jìn)行和產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供了一種1,4丁二醇生產(chǎn)γ-丁內(nèi)酯的脫氫反應(yīng)器，其能解決現(xiàn)有脫氫反應(yīng)器的進(jìn)氣口設(shè)置在球形封頭頂部或側(cè)部時(shí)均會(huì)影響反應(yīng)進(jìn)行和產(chǎn)品質(zhì)量的問題。

其技術(shù)方案是這樣的：一種1,4丁二醇生產(chǎn)γ-丁內(nèi)酯的脫氫反應(yīng)器，其包括兩端分別安裝有球形封頭的立式筒體，位于上方的所述球形封頭的頂部設(shè)有進(jìn)氣口，位于下方的所述球形封頭的底部設(shè)有出料口，所述立式筒體內(nèi)部的上、下兩端分別密封安裝有水平設(shè)置的管板，兩個(gè)所述管板之間設(shè)置有若干根換熱管，且所述換熱管的兩端分別與兩個(gè)所述管板垂直連通，所述換熱管內(nèi)填充有催化劑，其特征在于：位于上方的所述球形封頭內(nèi)安裝有進(jìn)氣分布器，所述進(jìn)氣分布器水平設(shè)置、將所述球形封頭分隔為上腔室和下腔室，所述上腔室與所述下腔室之間設(shè)有均勻的氣體通道。

其進(jìn)一步特征在于：

所述進(jìn)氣分布器呈圓板狀，所述進(jìn)氣分布器的邊緣密封固接在所述球形封頭的內(nèi)壁上，所述進(jìn)氣分布器的板面上均布開設(shè)有若干個(gè)通氣孔。

所述進(jìn)氣分布器呈圓板狀，所述進(jìn)氣分布器通過若干根連桿固接在所述球形封頭的內(nèi)壁上，所述連桿沿所述進(jìn)氣分布器的周向均布設(shè)置，所述進(jìn)氣分布器的邊緣與所述球形封頭的內(nèi)壁之間留有氣體通道。

所述立式筒體的下端側(cè)壁上設(shè)有導(dǎo)熱油進(jìn)口、上端側(cè)壁上設(shè)有導(dǎo)熱油出口，位于兩個(gè)所述管板之間的所述立式筒體的內(nèi)部安裝有若干個(gè)折流板，所述折流板為單弓形折流板，所述折流板的缺口呈上下交替設(shè)置，所述換熱管垂直穿過所述折流板，所述折流板沿所述立式筒體的高度方向均布設(shè)置。

所述折流板的弓形缺口高度等于所述立式筒體內(nèi)徑的1/5。

兩個(gè)所述球形封頭上均設(shè)有壓力表口，位于上方的所述球形封頭上安裝有溫度計(jì)和熱電偶，位于下方的所述球形封頭上安裝有雙金屬溫度計(jì)和熱電偶。

所述立式筒體的高度為4m~6m，所述立式筒體的中部設(shè)有膨脹節(jié)。

所述立式筒體的上端外側(cè)壁上沿其周向安裝有耳座，所述耳座上安裝有接地板。

所述換熱管在所述管板上呈轉(zhuǎn)角正三角形排列。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的脫氫反應(yīng)器的進(jìn)氣口設(shè)置在封頭的頂部，在進(jìn)氣口與管板之間安裝有進(jìn)氣分布器，進(jìn)氣分布器一方面對(duì)進(jìn)氣物料進(jìn)行緩沖，防止其吹散換熱管內(nèi)的催化劑，另一方面，進(jìn)氣分布器將進(jìn)氣物料均勻分布，使其均勻進(jìn)入換熱管，確保反應(yīng)的有效性，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的主視圖（進(jìn)氣分布器上設(shè)有通氣孔）；

圖2為進(jìn)氣分布器、連桿、球形封頭的連接關(guān)系示意圖；

圖3為圖1的俯視圖；

圖4為沿圖1中a-a線的剖視圖。

附圖標(biāo)記：1-球形封頭；2-立式筒體；3-進(jìn)氣口；4-出料口；5-導(dǎo)熱油進(jìn)口；6-導(dǎo)熱油出口；7-管板；8-換熱管；9-折流板；10-進(jìn)氣分布器；11-拉桿；12-定距管；13-通氣孔；14-連桿；15-氣體通道；16-壓力表口；17-溫度計(jì)；18-熱電偶；19-雙金屬溫度計(jì)；20-膨脹節(jié)；21-耳座；22-接地板；23-上腔室；24-下腔室；25-放空口；26-排污口。

具體實(shí)施方式

見圖1，本發(fā)明的一種1,4丁二醇生產(chǎn)γ-丁內(nèi)酯的脫氫反應(yīng)器，其包括兩端分別安裝有球形封頭1的立式筒體2，位于上方的球形封頭1的頂部設(shè)有進(jìn)氣口3，位于下方的球形封頭1的底部設(shè)有出料口4，立式筒體2的下端側(cè)壁上設(shè)有導(dǎo)熱油進(jìn)口5和排污口26、上端側(cè)壁上設(shè)有導(dǎo)熱油出口6和放空口25；立式筒體2內(nèi)部的上、下兩端分別密封安裝有水平設(shè)置的管板7，兩個(gè)管板7之間設(shè)置有若干根換熱管8（圖1中僅示意一根換熱管），且換熱管8的兩端分別與兩個(gè)管板7垂直連通，換熱管8的兩端采用強(qiáng)度焊和帖脹的連接方式與兩端的管板7連接；位于兩個(gè)管板7之間的立式筒體2的內(nèi)部安裝有若干個(gè)折流板9，折流板9為單弓形折流板，折流板9的缺口呈上下交替設(shè)置，換熱管8垂直穿過折流板9，折流板9沿立式筒體2的高度方向均布設(shè)置；位于上方的球形封頭1內(nèi)安裝有進(jìn)氣分布器10，進(jìn)氣分布器10水平設(shè)置、將球形封頭1分隔為上腔室23和下腔室24，上腔室23與下腔室24之間設(shè)有均勻的氣體通道。

見圖1，優(yōu)選的，折流板9通過拉桿11固定，拉桿11為兩端帶螺紋的長桿，其上端擰入管板7，折流板9穿在拉桿11上，折流板9之間以套在拉桿11上的定距管12來保持板件距離，最后一塊折流板9用螺母擰在拉桿11上緊固。

見圖1，優(yōu)選的，進(jìn)氣分布器10呈圓板狀，進(jìn)氣分布器10的邊緣密封固接在球形封頭1上，進(jìn)氣分布器10的板面上均布開設(shè)有若干個(gè)通氣孔13（圖1中只示意了一個(gè)通氣孔13）。當(dāng)氣體物料由進(jìn)氣口進(jìn)入上腔室，由進(jìn)氣分布器緩沖的同時(shí)由通氣孔均勻分布，再進(jìn)入下腔室和換熱管。以立式筒體內(nèi)徑為1800mm為例，可選用直徑為1350mm的進(jìn)氣分布器，進(jìn)氣分布器的板面上均布40個(gè)直徑為50mm的通氣孔。

進(jìn)氣分布器還可選用如下結(jié)構(gòu)：見圖2，進(jìn)氣分布器10呈圓板狀，進(jìn)氣分布器10通過若干根連桿14固接在球形封頭1上，連桿14沿進(jìn)氣分布器10的周向均布設(shè)置，進(jìn)氣分布器10的邊緣與球形封頭1的內(nèi)側(cè)壁之間留有氣體通道15。當(dāng)氣體物料由進(jìn)氣口進(jìn)入上腔室后，由進(jìn)氣分布器緩沖的同時(shí)流向進(jìn)氣分布器的邊緣，并由邊緣處的氣體通道均勻進(jìn)入下腔室和換熱管。

見圖1，優(yōu)選的，折流板9的弓形缺口高度等于立式筒體2內(nèi)徑的1/5，有利于導(dǎo)熱油的傳熱。

見圖1，優(yōu)選的，兩個(gè)球形封頭1上均設(shè)有壓力表口16，位于上方的球形封頭1上安裝有溫度計(jì)17和熱電偶18，位于下方的球形封頭1上安裝有雙金屬溫度計(jì)19和熱電偶18。

通常，立式筒體2的高度為4m~6m，立式筒體2的中部設(shè)有膨脹節(jié)20。優(yōu)選的，立式筒體的高度為5m，換熱管的管徑為50mm，如此可保證換熱管內(nèi)的催化劑能夠均勻分布，使催化劑的阻力適中，有利于反應(yīng)的進(jìn)行，有利于換熱。

見圖1，優(yōu)選的，立式筒體2的上端外側(cè)壁上沿其周向安裝有耳座21，耳座21上安裝有接地板22。如此便于將反應(yīng)器架設(shè)在樓層上。

見圖3，優(yōu)選的，換熱管8在管板7上呈轉(zhuǎn)角正三角形排列。以立式筒體內(nèi)徑為1800mm為例，換熱管的數(shù)量為450根，在管板上呈轉(zhuǎn)角正三角形排列。如此布置，結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱系數(shù)高。

下面具體描述下采用本發(fā)明裝置生產(chǎn)γ-丁內(nèi)酯的過程：

向立式筒體2內(nèi)通入導(dǎo)熱油，將1,4丁二醇?xì)怏w和氫氣經(jīng)進(jìn)氣口3同時(shí)送入反應(yīng)器，混合氣體先由氣體分布器10進(jìn)行緩沖并進(jìn)行均勻分布，然后進(jìn)入下方的換熱管8內(nèi)，在換熱管8內(nèi)1,4丁二醇在催化劑的催化下脫氫生成γ-丁內(nèi)酯，γ-丁內(nèi)酯和氫氣由下方的出料口4流出后通過后續(xù)的分離裝置（現(xiàn)有技術(shù)）進(jìn)行分離，獲得γ-丁內(nèi)酯產(chǎn)品。氫氣的作用是為了防止結(jié)焦。