乙叉降冰片烯的连续异构合成方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及乙叉降冰片烯的连续异构合成方法及装置，提供了一种乙叉降冰片烯的连续异构合成方法，该方法包括：采用2台或更多台的异构沸腾床反应器组成多级反应器组；将新鲜乙烯基降冰片烯原料由该多级反应器组中的第一级反应器连续进入反应系统中进行流化反应，得到的乙叉降冰片烯产品由该多级反应器组中的最后一级反应器连续出料；新鲜催化剂由所述最后一级反应器连续进入反应系统中参与流化反应，并依次通过该多级反应器组中的各级反应器之间设置的级间旋流分离器进行液固分离后从所述第一级反应器外排出。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及乙叉降冰片烯的连续异构合成方法及装置，提供了一种乙叉降冰片烯的连续异构合成方法，该方法包括：采用2台或更多台的异构沸腾床反应器组成多级反应器组；将新鲜乙烯基降冰片烯原料由该多级反应器组中的第一级反应器连续进入反应系统中进行流化反应，得到的乙叉降冰片烯产品由该多级反应器组中的最后一级反应器连续出料；新鲜催化剂由所述最后一级反应器连续进入反应系统中参与流化反应，并依次通过该多级反应器组中的各级反应器之间设置的级间旋流分离器进行液固分离后从所述第一级反应器外排出。【专利说明】乙叉降冰片烯的连续异构合成方法及装置
本专利技术属于化工领域，涉及一种串联2台或更多台的沸腾床反应器，并配套有级间旋流分离器的ENB (乙叉降冰片烯)连续异构合成方法及装置。具体地说，本专利技术提供了一种提高ENB异构合成过程中生产效率、催化剂使用效率与产品质量的方法及装置。
技术介绍
乙叉降冰片烯简称ENB，是一种在EPDM(三元乙丙)橡胶中广泛使用的二烯烃单体，与从前用的1，4-己二烯和双环戊二烯进行竞争。作为第三单体，与乙烯、丙烯共聚可得乙丙橡胶，所制备橡胶的硫化速度比其他第三单体快，可以克服乙丙橡胶硫化速度慢的缺点，因而也是目前乙丙橡胶工业生产中实际应用最多的一种。ENB的合成工艺主要包含三个步骤:第一步，双环戊二烯(DCPD)在170°C热解成环戊二烯；第二步:1，3- 丁二烯(1，3-BD)和环戊二烯在120~180°C下发生Diels-Alder反应，生成乙烯基降冰片烯(VNB);第三步，VNB在催化剂存在的条件下，异构化为ENB，其中，又以第三步的异构反应最为重要。一般来说，ENB异构反应采用搅拌釜作为反应器，以提高物料的混合程度与传质速率，但搅拌釜反应器含有间歇操作工序，生产时无法连续操作，劳动强度高，生产效率低。而相对于传统的搅拌釜反应器，沸腾床反应器在不降低反应效果的前提下，还具有充分利用反应热量，反应过程连续化等优点，可大幅提高ENB异构反应的生产效率,改善现场劳动条件，其更适用于ENB的异构化合成。因此，针对ENB异构合成工艺中，传统的搅拌釜反应器串联装置存在的操作间歇化，生产效率低等问题，创新提出一种新的工艺方法，以在提高生产效率的同时保证催化剂高效使用及产品质量，具有重要的意义。中国专利申请N0.201110352416.6公开了一种适用于重油加氢工艺的多级沸腾床串联方法与装置。装置由3台沸腾床反应器串联组成，当催化剂需要更换时，切出上游2台反应器的其中I台，进行催化剂更新，其余两台继续工作。该方法实现了反应的连续进行，但由于在更换催化剂时要切出其中一台反应器，整个工艺的连续性与处理量将会受到影响。中国专利申请N0.200910012497.8公开了一种沸腾床催化剂的级配方法。该方法在沸腾床反应器内使用至少两种催化剂，沿反应物料流动方向催化剂颗粒尺寸依次减小。该方法克服了现有技术需要使用多个沸腾床反应器或在反应器内设置复杂内构件才能实现催化剂级配的缺陷，但该方法对催化剂的性质要求较高，同时无法解决废催化剂的连续移除，更无法解决ENB异构反应中催化剂遇水失活的问题，不能使催化剂得到高效利用。因此，为提高ENB异构反应效率及其产品质量，改善现场劳动条件，降低催化剂使用成本，有必要提出改进方案，开发出一种适用于ENB异构反应的连续合成方法及装置。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新颖的乙叉降冰片烯的连续异构合成方法及装置，从而解决了现有技术中存在的问题。一方面，本专利技术提供了一种乙叉降冰片烯的连续异构合成方法，该方法包括:采用2台或更多台的异构沸腾床反应器组成多级反应器组；将新鲜乙烯基降冰片烯原料由该多级反应器组中的第一级反应器连续进入反应系统中进行流化反应，得到的乙叉降冰片烯依次通过该多级反应器组中的各级反应器之间设置的级间旋流分离器进行液固分离后由该多级反应器组中的最后一级反应器连续出料；新鲜催化剂由所述最后一级反应器连续进入反应系统中参与流化反应，并依次通过该多级反应器组中的各级反应器之间设置的级间旋流分离器进行液固分离后从所述第一级反应器外排出。在一个优选的实施方式中，所述多级反应器组中的各级反应器串联，反应器循环液相通过与反应器连接的换热器换热后经与换热器连接的循环泵返回反应器底部，以保证反应器内物料处于流化状态。在另一个优选的 实施方式中，所述级间旋流分离器实现级间物料的连续液固分离作用，其中，各级反应器得到的出料进入各级级间旋流分离器，经旋流分离后溢流得到的液相进入下游反应器实现顺序使用，底流得到的催化剂固相进入上游反应器实现逆序使用，液相连续地从第一级反应器向最后一级反应器流动，催化剂固相连续地从最后一级反应器向第一级反应器流动，从而实现液相物料和催化剂的逆向接触。在另一个优选的实施方式中，所述换热器通过对循环物料的换热作用，控制反应器内的升温，以维持反应器温度为10-20°C。在另一个优选的实施方式中，级间旋流分离的能耗为0.05~0.2MPa，其能量来源于各级反应器的阶梯压力降。在另一个优选的实施方式中，所述级间旋流分离的能耗为0.1MPa，分离效率79.37 %，且分离精度为9.7 μ m。在另一个优选的实施方式中，各级级间旋流分离器溢流产品油的含固量由2.5~3%降至0.1 %，底流催化剂的含液量由97 %降至80 %。在另一个优选的实施方式中，所述催化剂为碱性金属氧化物固体铝粉末，催化剂直径为74~178 μ m,堆积比为0.8~0.95kg/L,比表面积为140~150m2/g。另一方面，本专利技术提供了一种乙叉降冰片烯的连续异构合成装置，该装置包括:由2台或更多台的异构沸腾床反应器组成的多级反应器组；置于该多级反应器组中的各级反应器之间的级间旋流分离器。在一个优选的实施方式中，该装置还包括:与各级反应器连接的换热器，以及与换热器连接的循环泵。【专利附图】【附图说明】根据结合附图进行的如下详细说明，本专利技术的目的和特征将变得更加明显，附图中:图1是根据本专利技术的一个实施方式的ENB的连续异构合成工艺流程图。【具体实施方式】 本申请的专利技术人在经过了广泛而深入的研究之后发现，采用2台或更多台的异构沸腾床反应器组成多级反应器组，并在各级反应器之间采用旋流分离器，依赖沸腾床的混相作用和旋流分离器的分离作用，可以在异构合成过程中实现:新鲜VNB原料由第一级反应器连续进入，合格的ENB产品由最后一级反应器连续出料，而新鲜催化剂由最后一级反应器加入并依次通过各级反应器后从第一级反应器外排出；从而可以将传统的ENB异构合成的间歇操作工艺改变为连续操作，提高了生产效率，改善了现场劳动条件，降低了催化剂使用成本。基于上述发现，本专利技术得以完成。本专利技术的技术构思如下:采用2台或更多台的沸腾床反应器串联组成多级反应器组，各级反应器之间采用旋流分离器。新鲜物料进入第一级反应器，并在各级反应器中进行顺序使用；新鲜催化剂进入最后一级反应器，并在各级反应器中进行逆序使用。各级反应器循环物料通过换热器换热后经循环泵由反应器底部泵入以保证反应器内物料的流化，换热器通过对循环物料的换热作用，控制反应器内的升温，以维持反应器最佳操作温度为10~20°C，而物料的循环则可以保证沸腾床内的流化状态，沸腾床反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙叉降冰片烯的连续异构合成方法，该方法包括：采用2台或更多台的异构沸腾床反应器组成多级反应器组；将新鲜乙烯基降冰片烯原料由该多级反应器组中的第一级反应器连续进入反应系统中进行流化反应，得到的乙叉降冰片烯依次通过该多级反应器组中的各级反应器之间设置的级间旋流分离器进行液固分离后由该多级反应器组中的最后一级反应器连续出料；新鲜催化剂由所述最后一级反应器连续进入反应系统中参与流化反应，并依次通过该多级反应器组中的各级反应器之间设置的级间旋流分离器进行液固分离后从所述第一级反应器外排出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱阳，汪华林，李剑平，付鹏波，沈其松，桑伟迟，
申请(专利权)人：上海华畅环保设备发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31