具有优化的内部塔盘设计的反应器制造技术

技术编号:1569781 阅读:251 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种系统,其用于处理大量的反应介质,并且同时将反应介质维持为片状。该系统包括反应器,该反应器具有多个垂直地间隔开的向下倾斜的塔盘,该反应介质在该塔盘上流动,并且同时处于反应条件中。塔盘的斜度向下增加,以适应当反应介质向下流过反应器时反应介质的增加的粘度。塔盘的上部具有单向构造,而塔盘的下部具有双向构造。此外,当反应介质在单向塔盘上向下流动时,单向塔盘上的流动方向在至少一个位置旋转90度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及一种用于处理反应介质的反应器,该反应介质的 粘度随着介质流过反应器而增加。在另一个方面中,本专利技术涉及一种 聚合反应器,其具有多个垂直地间隔开的内部塔盘(tray),聚合反应介 质在该内部塔盘上流动,同时该反应介质的聚合度增加。
技术介绍
在某些化学处理方案中,希望化学反应发生在以一个或多个较薄 片(sheet)形式流动的反应介质中。在这种处理方案中,该反应进行了 延长的时间段,同时反应介质片暴露于必需的反应条件。这种工艺尤 其有利的是,化学反应产生气态的反应副产物,并且希望从反应介质 上快速地且完全地脱离这种副产物。例如,如果产生气态副产物的化 学反应是可逆的,则不能充分地脱离该副产物可阻碍所期望的反应。 当反应介质以一个或多个较薄片的形式流动时,气态的反应副产物可 快速地逃离反应介质。此外,当反应介质以一个或多个^^薄片的形式 流动时,反应介质的底部上的低流体静压减小了当利用较深的反应介 质执行反应时可产生的沸腾抑制。虽然在反应介质的较薄片中执行化学反应具有许多优点,但是这 种工艺也存在许多难题。例如,由于反应介质的较薄片需要反应介质 在其上流动的大量的表面面积,故可能需要非常大量的和/或众多的反应器,以生产批量的反应产物。此外,在采用反应介质的较薄片的许 多工艺中,反应介质的粘度随着反应的进行而变化。因此,最终产物 的粘度可远远大于或远远小于初始反应介质的粘度。由于可能不希望 反应介质的流率和/或深度产生显著的变化,故反应介质的这种变4匕的 粘度提出了许多设计难题。普通的工业化工艺的一个示例处于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) 生产的"后缩聚(finishing),,阶段,在该工业化工艺中希望在反应介质的 一个或多个较薄片中执行化学反应。在PET后缩聚阶段期间,缩聚使 反应介质的聚合度显著地增加,并且产生作为反应副产物的乙二醇、 乙醛和水。通常,引入后缩聚反应器/区域内的反应介质的聚合度为 20-60,而离开后缩聚反应的反应介质/产物的聚合度为80-200。反应 介质的聚合度在后缩聚期间的这种增加使反应介质的粘度显著地增 力口。此外,由于与PET后缩聚有关的缩聚反应是可逆的,故希望乙二 醇反应副产物从反应介质尽可能快速地且完全地脱离。因此,需要一种更加有效的且经济的反应器,其有利于在延长的 时间段内处理较薄片形式的大量反应介质。此外,需要一种更加有效 的且实际的PET后缩聚反应器,其有利于以较均匀的较薄片形式流过 后缩聚反应器的大量反应介质的缩聚,并且同时提供足够的停留时间 以实现必需的聚合度。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例,提供一种反应器,该反应器包括多个 垂直地间隔开的单向倾斜塔盘和多个垂直地间隔开的双向倾斜塔盘, 其中单向塔盘的斜度向下增加。根据本专利技术的另 一个实施例,提供一种用于处理反应介质的反应 器。该反应器包括多个垂直地间隔开的倾斜塔盘。该塔盘中的至少一 些包括向上延伸的溢流堰,反应介质的至少 一部分在该溢流堰上溢 出,以便到达位于该溢流堰正下方的下一个塔盘上。根据本专利技术的又一个实施例,提供一种聚合工艺,其包括(a)将反应介质引入聚合反应器内,该聚合反应器包括多个垂直地间隔开的倾斜塔盘;(b)使反应介质在聚合反应器中在垂直地间隔开的塔盘上向下流动,其中在垂直地间隔开的塔盘上流动的反应介质的平均厚度维持为大约2.5英寸或更大;和(c)将反应介质从聚合反应器中排出,其 中从聚合反应器排出的反应介质的聚合度比51入聚合反应器内的反 应介质的聚合度大至少大约25%。根据本专利技术的又一个实施例,提供一种工艺,其包括(a)将反应 介质引入反应器的上段内,该反应器包括多个单向倾斜塔盘和多个双 向倾斜塔盘;(b)使反应介质在反应器中在单向塔盘和双向塔盘上向下 流动;和(c)将反应介质从反应器的下段排出。附图说明图l是反应器的前视截面图,该反应器用于处理向下流过反应器 的反应介质,该前视截面图具体表示包括两个塔盘盒的反应器,该两 个塔盘盒都容纳多个垂直地间隔开的倾斜的内部塔盘,当反应介质向 下经过反应器时反应介质在该内部塔盘上流动。图2a是沿图1中的线2a-2a截取的反应器的顶视截面图,其具体 表示顶部单向塔盘上的反应介质的纵向流向。图2b是沿图1中的线2b-2b截取的反应器的顶视截面图,其具体 表示位于图2a所示塔盘正下方的单向塔盘上的反应介质的纵向流向。图3a是沿图1中的线3a-3a截取的反应器的顶视截面图,其具体 表示位于图2a和2b所示纵向塔盘下方的单向塔盘上的反应介质的横 向流向。图3b是沿图1中的线3b-3b截取的反应器的顶视截面图,其具体 表示位于图3a所示塔盘正下方的单向塔盘上的反应介质的横向流向。图4a是沿图1中的线4a-4a截取的反应器的顶视截面图,其具体 表示位于单向塔盘下方的向下发散的双向顶部塔盘上的反应介质的流向。图4b是沿图1中的线4b-4b截取的反应器的顶视截面图,其具体 表示位于图4a所示顶部塔盘正下方的向下会聚的双向槽部塔盘上的 反应介质的流向。图5a是成对的纵向的单向塔盘的放大前视图,该塔盘外接有虛 线,并且在图1中表示为"5"。图5b是图5a所示的纵向的单向塔盘的侧视图。图6a是成对的横向的单向塔盘的放大前视图,该塔盘外接有虚 线,并且在图1中表示为"6"。图6b是图6a所示的横向的单向塔盘的侧视图。图7a是成对的双向塔盘的放大前视图,该塔盘外接有虚线,并且 在图1中表示为"7"。图7b是图7a所示的双向塔盘的侧视图。图8a是过渡组件的放大前视图,该过渡组件外接有虚线,并且在 图1中表示为"8"。图8b是图8a所示的过渡组件的顶视图。图9是根据本专利技术的第一可选实施例构成的反应器的前视截面 图,其具体表示反应器仅具有布置在其中的单个塔盘箱。图IO是沿图9中的线10-10截取的可选反应器的顶视截面图,其 具体表示单个塔盘盒定位在反应器中的方式。图11是根据本专利技术的第二可选实施例构成的反应器的前^见截面 图,其具体表示反应器具有布置在其中的三个塔盘盒。图12是沿图11中的线12-12截取的可选反应器的顶视截面图, 其具体表示三个塔盘盒定位在反应器中的方式。图13是根据本专利技术的第三可选实施例构成的反应器的顶视截面 图,其具体表示反应器具有并排地布置在反应器中的六个i^盘盒。图14是根据本专利技术的可选实施例构成的一系列的单向塔盘的侧 视图,其具体表示间隙可形成在单向塔盘的后部,以允许反应介质的 一部分在一个塔盘的后部溢出,并且下落至下一个的下部塔盘上。具体实施例方式开始参考图1,反应器20示出为包括容器壳体22,分配器24, 和两个塔盘盒26a,26b。容器壳体22优选地具有细长的、大致圓柱形 的构造。容器壳体22的长度-直径比(L:D)优选为至少大约1:1,更优 选为在从大约2:1至大约30:1的范围内,最优选为在从3:1至10:1的 范围内。在反应器20的正常操作期间,容器壳体22维持在基本垂直 的位置。容器壳体22限定上进口 28和和下出口 30。分配器24和塔盘盒 26a,26b垂直地定位在进口 28和出口 30之间,以便经由进口 28进入 反应器20的反应介质在经由出口 30从反应器20排出之前可向下流 过分配器24和塔盘盒26a,26b本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种反应器,包括:多个垂直地间隔开的单向倾斜塔盘和多个垂直地间隔开的双向倾斜塔盘,其中,所述单向塔盘的斜度向下增加。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:TL扬特LC温德斯BR德布勒因
申请(专利权)人:伊士曼化工公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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