[发明专利]一种乙烯基甲苯轴径向脱氢反应器

说明书

本发明涉及化工设备领域内的一种乙烯基甲苯轴径向脱氢反应器，其反应器壳体上下端设有封头，上封头顶部设有原料进口，下封头底部设有物料出口，反应器壳体内设有换热器，换热器上设有若干可容原料向下穿过换热器的换热通道；换热器的下方设置有包括内筒和外筒的筒体，内筒和外筒的顶部和底部之间分别经顶板和底板相连，外筒与反应器壳体内壁之间留有间隙，底板径向延伸并封闭间隙；内筒内腔上下贯穿顶板和底板，内筒和外筒围合成催化剂存放空腔，底板上与外筒内侧对应的局部、外筒的上部、内筒以及顶板上设有若干通流孔，外筒的下部为无孔的封闭筒体。其满足提高催化剂活性与产品收率，降低能耗，进一步扩大产能的需要。

技术领域

本发明涉及脱氢反应器，具体涉及一种乙烯基甲苯的脱氢反应器，属于化工设备技术领域。

背景技术

乙烯基甲苯（Vinyl toluene，VT）是重要的化工中间体，一般通过甲乙苯（Ethyltoluene，ET）催化脱氢来生产。乙烯基甲苯是间、对位异构体的混合物，与苯乙烯（SM）相比毒性小，具有挥发性低、稳定性好、闪点高和气味小等优点，可以替代苯乙烯（Styrene monomer，SM）单体，主要用于生产高等级的不饱和聚酯树脂、改性型醇酸树脂、乙烯基树脂等，用其生产的树脂广泛应用于浸渍型绝缘漆、涂料及复合材料工业中。

目前，国内外报道的甲乙苯生产乙烯基甲苯主要通过催化脱氢法合成。在Fe-K-Ce体系催化剂存在下，催化反应温度高达580-640℃，采用甲乙苯作为原料，通过进料汽化器和换热器、脱氢反应器、废热锅炉、脱氢液冷却器、油水分离器，制得乙烯基甲苯。其中脱氢反应在此过程中起着关键的作用，因此对脱氢反应器的材质、构造及工作原理方面的要求更高。

乙烯基甲苯生产装置的关键技术是甲乙苯脱氢制乙烯基甲苯，其中核心设备是乙烯基甲苯装置中的第一、第二脱氢反应器，采用的是双蒸汽两段绝热反应器。此传统工艺存在能耗较高，脱氢反应单程收率低，脱氢反应因受反应器容积限制而难以扩大产能，且催化剂易结焦而寿命减少等问题。此类甲乙苯脱氢反应器的设计不能满足扩产的要求、同时还有降低能耗和提高催化剂活性的问题。

现有的甲乙苯脱氢反应器为轴向绝热反应器，反应气体通过其催化剂床层时由上而下进行，高温的甲乙苯及伴随的高温水蒸气通过管道及混合器后进入脱氢反应器，脱氢反应器内有一定厚度的脱氢催化剂床层，此反应为大量吸热反应，在反应气体进入催化剂床层后，催化剂床层温度急剧下降，因催化剂的活性受反应温度影响较大，在催化剂床层温度下降到一定程度时，反应活性不好，因此，催化剂的床层高度是固定的，不能增加，也就是说，增加床层高度，对单程反应收率无太大帮助。

发明内容

本发明的目的是提供一种乙烯基甲苯轴径向脱氢反应器，使其满足提高催化剂活性与产品收率，降低能耗，进一步扩大产能的需要。

本发明的目的是这样实现的：一种乙烯基甲苯轴径向脱氢反应器，包括反应器壳体，反应器壳体上端设有上封头，下端设有下封头，上封头顶部设有原料进口，下封头底部设有物料出口，所述反应器壳体内位于原料进口下方设有换热器，换热器的介质进口和介质出口分别连接到反应器壳体外；换热器上设有若干可容原料向下穿过换热器的换热通道；换热器的下方立式设置有筒体，所述筒体包括内筒和外筒，内筒和外筒的顶部和底部之间分别经顶板和底板相连，外筒与反应器壳体内壁之间留有间隙，所述底板径向延伸并封闭所述间隙；内筒内腔上下贯穿所述顶板和底板，内筒和外筒围合成催化剂存放空腔，底板上与外筒内侧对应的局部、外筒的上部、内筒以及顶板上设有若干通流孔，外筒的下部为无孔的封闭筒体。