[发明专利]一种醋酸反应釜流体混合系统

说明书

本发明公开了一种醋酸反应釜流体混合系统，包括反应釜和流体搅拌装置，所述流体搅拌装置包括至少两个喷头、泵和换热器，所述泵的进口端与反应釜的中部连通，泵的出口端与换热器的进口端连通，喷头的固定管道固定在反应釜的顶部，换热器的出口端与喷头的固定管道的端部连通，喷头靠近反应釜的内壁设置，喷头设置于反应釜液位以下200～500mm，相邻两个喷头所在的直径的夹角为45°～90°。本发明设置流体搅拌装置改变了机械搅拌轴封及传动装置在运行过程中易损坏的情况，将动密封点消除，提高了系统安全稳定运行。同时与CO分配器相配合，使反应器内的CO气体分布更加均匀，改善了气液两相混合效果，提升反应速率，优化系统反应状态。

技术领域

本发明涉及醋酸合成领域，具体涉及一种醋酸反应釜流体混合系统。

背景技术

醋酸是重要的化学中间体和化学反应用溶剂，主要用于生产醋酸乙烯、醋酐、醋酸纤维素、醋酸酯类、对苯二甲酸、氯乙酸和醋酸盐类等，其衍生物多达几百种。生产方法主要有乙醇乙醛法、乙烯乙醛法、甲醇羰基合成法，其中甲醇羰基合成法约占总生产能力的80％，该工艺常用的为铑基或铱基催化剂体系，在一锆质反应釜内通入CO和甲醇，维持一定的压力和温度，在催化剂的作用下发生反应生产醋酸，为保证反应釜内气液两相均匀混合，需增加动力装置。

目前，技术改进多在精馏系统，反应系统变动较少，尤其是反应釜单元，在气液搅拌混合上仍然采用常规机械搅拌模式，采用机械搅拌的反应设备可以有效地进行液－液和气－液的混合，但是，机械传动所需的轴封和轴承在长期运行中极易损坏，造成停车维修，难以实现持续、稳定和安全地运行。而针对大容积醋酸反应釜装置，单喷嘴流体搅拌及传统CO分配器无法达到气液两相充分混合要求。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种醋酸反应釜流体混合系统，本发明在反应釜内设置流体搅拌装置改变了机械搅拌轴封及传动装置在运行过程中易损坏的情况，将动密封点消除，极大地提高了系统安全稳定运行。同时与CO分配器相配合，使反应器内的CO气体分布更加均匀，改善了气液两相混合效果，提升反应速率，优化系统反应状态，装置产能由30万吨/年提升至60万吨/年。

为了解决以上问题，本发明的技术方案为：

一种醋酸反应釜流体混合系统，包括反应釜和流体搅拌装置，其中，所述流体搅拌装置包括至少两个喷头、泵和换热器，所述泵的进口端与反应釜的中部连通，泵的出口端与换热器的进口端连通，喷头的固定管道固定在反应釜的顶部，换热器的出口端与喷头的固定管道的端部连通，喷头靠近反应釜的内壁设置，喷头设置于反应釜液位以下200～500mm，相邻两个喷头所在的直径的夹角为45°～90°。

反应釜内的反应液从反应釜的中部流出，在泵的动力作用下输送至换热器进行降温后输送至喷头处喷出，反应液沿反应釜的内壁高速向下流动，带动周边的液体发生矢量的改变，并从反应釜的釜底翻转而上，形成了多个主流动层不同的双循环流动状态。

将相邻两个喷头所在直径的夹角设置为45°～90°，是为了保障不同双循环流动状态的产生，进而对反应釜内的反应液产生更大的扰动，确保釜内反应液混合均匀、无死角，使其达到更好的搅拌效果。

将喷头设置于反应釜液位以下200～500mm，是为了确保更强的流体动力，带动整个釜内反应液流动，达到更好的搅拌效果。

换热器可以对反应釜中的反应液进行降温，及时移除系统反应过程中放出的热量，确保系统反应连续性与稳定性。

喷头所在管道固定在反应釜的顶部，降温后的反应液自高处流下，可以提供更高的速度，能产生更好的搅拌效果。

优选的，所述泵的数量为两个，包括第一泵和第二泵，换热器的数量为两个，包括第一换热器和第二换热器，第一泵和第二泵并联，第一换热器和第二换热器并联。设置两套泵和换热器，可以满足大容积反应釜气液两相充分混合要求。