一种甲醇氧化反应的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种甲醇氧化反应的装置，包括氧化反应器和气化加热器：氧化反应器顶部设有入口A、底部设有出口A，一侧体壁下部设有导热油入口，另一侧体壁上部设有导热油出口，内部设有列管，列管内装有捆包催化剂；气化加热器顶部设有入口B、底部设有出口B，一侧体壁的上部设有氧化组分出口、下部设有氧化组分入口，另一部体壁设有上段入口和下段出口，内部设有带鳞片的列管；入口A与出口B相连接，出口A与氧化组分入口相连接，入口B与外部的风机和甲醇泵相连，氧化组分出口与外部的水吸收制甲醛水溶液装置或缩聚制甲醛气体装置相连接，上段入口与下段出口相连，导热油入口与外部的导热油泵相连，导热油出口与外部的“废锅”相连。

A device for oxidation of methanol

The utility model discloses a device for the methanol oxidation reaction, including oxidation reactor and gasification heater: oxidation reactor is arranged at the top of the bottom entrance A, exit A, side wall is arranged at the lower part of the heat conduction oil entrance, the other side wall is arranged on the upper part of the heat conducting oil outlet, inside the tube, tube is arranged in bundles of catalyst; gasification the heater is arranged at the top and bottom outlet B B entrance, one side of the upper part of body wall is provided with an oxide component exports and the lower part is provided with an oxidizing component entrance, another wall is provided with upper and lower entrance exit, inside with scale tube; A entrance and export B connected, export A and oxidative component entrance phase connect the fan and the entrance of B and external methanol pump connected with external oxidation components export water absorption system of formaldehyde aqueous solution polycondensation preparation of formaldehyde gas device or device connected on. The entrance of the section is connected to the lower outlet. The inlet of the heat transfer oil is connected with the external heat transfer oil pump, and the heat transfer oil outlet is connected with the external \waste pot\.

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇氧化反应的装置
本技术涉及一种甲醇氧化反应的装置和方法，是一种由甲醇氧化制取甲醛气相组分或其水溶液的生产装置和方法；本技术属于煤化工、精细化工的

技术介绍
随着煤化工、精细化工的技术在我国的蓬勃发展，大型的聚甲氧基二甲醚(简称DMMn)工业装置即将诞生，但是，目前国内甲醇氧化技术均有巨大缺陷。例如由于氧化催化剂的宏观结构简单、粗放，氧化反应器的列管短，管径小，造成了氧化反应物料的返流、涡流、湍流现象严重，已经成了大规模生产的技术瓶颈，即使国外技术如国际上的铁钼法甲醇氧化技术，同样存在这些弊端。因此突破这些技术弊端,势在必行，本专利技术就是创造性的优化了催化剂的物化结构，极大的改善了反应物料的分布状态和流动形式，而且可任意扩大列管管径和装填形式，使得产品质量提高，杂质减少，进一步降低了能耗、物耗，为DMMn工业装置大规模开发和生产，奠定了坚实的技术基础。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种甲醇氧化反应的装置，改变了催化剂的自身结构，进而改变了甲醇氧化反应器的内部结构，最终改变了反映物料的流体力学状态，避免了反应物料的返流、涡流、湍流等不利因素的影响，达到了甲醇氧化的最佳效果。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种甲醇氧化反应的装置，包括氧化反应器和气化加热器，其特征在于：所述的氧化反应器，顶部设有入口A、底部设有出口A，一侧体壁下部设有导热油入口，另一侧体壁上部设有导热油出口；所述的氧化反应器内部设有列管，列管内装有捆包催化剂；所述的气化加热器，顶部设有入口B、底部设有出口B，一侧体壁的上部设有氧化组分出口、下部设有氧化组分入口，另一侧体壁的中部设有上段入口和下段出口；所述的气化加热器的内部设有带鳞片的列管，管程由上至下分为气化预热段和强烈传热段，管壁外侧中央部分设有中央隔板(即带鳞片的列管的管程是上下相通的、但壳程由中间隔板(上下两块中间隔板分为上下两部分)；所述的上段入口位于气化预热段的外侧、下段出口位于强烈传热段的外侧；所述的入口A与出口B相连接，所述的出口A与氧化组分入口相连接；所述的气化加热器入口B与外部的风机和甲醇泵相连；所述的氧化组分出口与外部的水吸收制甲醛水溶液装置或缩聚制甲醛气体装置相连接；所述的上段入口与下段出口相连；所述的导热油入口与外部的导热油泵相连；所述的导热油出口与外部的“废锅”相连。上述技术方案中，所述的氧化反应器内部设有内部组件，内部组件由上至下为不锈钢丝网、上隔板、列管、下隔板：所述的氧化反应器内，上部安装起分散作用的不锈钢丝网，不锈钢丝网的下部安装所述的上隔板，上隔板的下面焊接多根所述的列管，列管的末端焊接所述的下隔板；所述的列管，彼此之间呈正三角形分布排列(当氧化反应器为工业装置时，列管为多根且彼此之间呈正三角形分布排列；但是，当进行小型试验时，为了节约成本，氧化反应器为小型实验装置，列管为单根)所述的列管内部装填有多个圆柱形的捆包催化剂。上述技术方案中，所述的捆包催化剂的外径等于甲醇氧化反应器的列管的内径；这样即可装满每根列管的整个空间，又不会由于过满造成卸“剂”困难。由于在每根列管内的活性催化在任一截面上都是均匀分布的，所以物料返流，湍流，涡流现象不复存在，极大的改善了反应物料的分布状态和流动方式；使得氧化反应的效果达到理想状态，更为工业装置大型化、规模化开辟了一条新的技术路线；所述的列管的内径≥25mm、优选≥80mm，每根列管长度≥1500mm、优选≥2000mm；每根所述的列管内装填捆包催化剂的个数N≥5，优选≥10；所述的捆包催化剂的高度为≥100mm，优选≥300mm；捆包催化剂的直径≥25mm、优选≥100mm。上述技术方案中，所述的捆包催化剂包括不锈钢平面丝网、不锈钢波纹丝网和催化剂活性成分，所述的催化剂活性成分均匀分布在所述的不锈钢平面丝网上，所述的不锈钢波纹丝网与其平铺叠加包盖住所述的催化剂活性成分后，将边缘封闭，以一端为轴心卷制成实心圆柱形状的捆包催化剂；所述的催化剂活性成分为球形、条形、圆柱形或者立方体形；球形的直径，条形的最小边长，圆柱形的直径及高度，立方体形的边长，均需大于不锈钢平面丝网的网孔边长及不锈钢波纹丝网的网孔边长；所述的不锈钢平面丝网的网孔边长及不锈钢波纹丝网的网孔边长均＜2mm。上述技术方案中，所述的捆包催化剂装填在列管时自上而下放置，相邻的两个捆包催化剂的交错角≥10°；交错角为相邻的捆包催化剂卷制而成时的边缘线的水平圆心线的夹角。上述技术方案中，所述的捆包催化剂，每个捆包催化剂上的催化剂活性成分的分布是均匀的，即一个捆包催化剂的每个截面上的活性催化剂的分配量是均匀一致；多个捆包催化剂装填在列管时，沿着轴向、由上至下，捆包催化剂中的催化剂活性成分均匀增加，顶部的捆包催化剂中的催化剂活性成分最少、底部的捆包催化剂中的催化剂活性成分最多。上述技术方案中，沿着轴向、由上至下，捆包催化剂中的催化剂活性成分均匀增加，增加的幅度按照下述公式计算：K＝(an+1-an)/an，K为常数且0<k<1；an为第n层的活性催化剂的质量；an+1为第n+1层活性催化剂的质量，即第n层下面一层的活性催化剂的质量；n＝1，2，3，4，5，6......n的自然正整数；当k＝1时，即为整个列管内活性催化剂是均匀分布；当0<k<1时则沿着列管轴向下每个截面上逐渐增加，即越到反应器列管的下部，每个截面上活性催化剂所含的量越多，而且是均匀增加的。本技术还提供一种甲醇氧化反应的方法，包括以下步骤：(1)进料预处理：进料先进行预热被气化，然后在高温条件下进行再次加热；(2)氧化反应：步骤(1)中经过再次加热形成的进料在催化剂的催化作用下进行氧化反应形成氧化组分和大量的热量；(3)热量循环利用：产生热量一部分返回至步骤(1)中用来预热和再次加热进料，另一部分移出。上述技术方案中，所述的方法具体包括以下步骤：(1)进料预处理：先打开导热油泵，导热油从导热油入口进入到氧化反应器的列管的壳程中；然后打开风机和甲醇泵，进料由气化加热器顶部的入口B进入到带鳞片的列管的管程中，进料在气化预热段进行预热气化后流到强烈传热段中进行再次加热，再次加热后的进料由出口B(11)导出且由入口A导入到氧化反应器的列管的管程中；所述的进料为空气和被氧化物质，具体由以下体积百分比的物料组成：被氧化物质4.5-9.5％、空气90.5-95.5％(N250-82％、O25-10％、余量为其他气体)；所述的被氧化物质为甲醇、二甲醚、甲缩醛中的任意一种，或任意两种及以上以任意比例混合而成的混合物(通过捆包催化剂被氧化，或被共同氧化)所述的气化加热器的入口B，温度控制在20-80℃、压力控制在0.01-0.20mpa，出口B温度控制在150-250℃，压力控制在0.01-0.20mpa。(2)氧化反应：步骤(1)中经过再次加热形成的进料在氧化反应器的列管内的催化剂的催化作用下进行氧化反应形成氧化组分和大量的热量；所述的催化剂为捆包催化剂，包括不锈钢平面丝网、不锈钢波纹丝网和催化剂活性成分，所述的催化剂活性成分均匀分布在所述的不锈钢平面丝网上，所述的不锈钢波纹丝网与其平铺叠加包盖住所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇氧化反应的装置，包括氧化反应器(5)和气化加热器(7)，其特征在于：所述的氧化反应器(5)，顶部设有入口A(1)、底部设有出口A(2)，一侧体壁下部设有导热油入口(8)，另一侧体壁上部设有导热油出口(9)；所述的氧化反应器内部设有列管(4)，列管内装有捆包催化剂(3)；所述的气化加热器(7)，顶部设有入口B(6)、底部设有出口B(11)，一侧体壁的上部设有氧化组分出口(12)、下部设有氧化组分入口(13)，另一部体壁中部的设有上段入口(14)和下段出口(15)；所述的气化加热器的内部设有带鳞片的列管(10)，管程由上至下分为气化预热段和强烈传热段，管壁外侧中央部分设有中央隔板；所述的上段入口位于气化预热段的外侧、下段出口位于强烈传热段的外侧；所述的入口A(1)与出口B(11)相连接，所述的出口A(2)与氧化组分入口(13)相连接；所述的气化加热器入口B(6)与外部的风机和甲醇泵相连；所述的氧化组分出口(12)与外部的水吸收制甲醛水溶液装置或缩聚制甲醛气体装置相连接；所述的上段入口(14)与下段出口(15)相连；所述的导热油入口(8)与外部的导热油泵相连；所述的导热油出口(9)与外部的“废锅”相连。...

【技术特征摘要】
1.一种甲醇氧化反应的装置，包括氧化反应器(5)和气化加热器(7)，其特征在于：所述的氧化反应器(5)，顶部设有入口A(1)、底部设有出口A(2)，一侧体壁下部设有导热油入口(8)，另一侧体壁上部设有导热油出口(9)；所述的氧化反应器内部设有列管(4)，列管内装有捆包催化剂(3)；所述的气化加热器(7)，顶部设有入口B(6)、底部设有出口B(11)，一侧体壁的上部设有氧化组分出口(12)、下部设有氧化组分入口(13)，另一部体壁中部的设有上段入口(14)和下段出口(15)；所述的气化加热器的内部设有带鳞片的列管(10)，管程由上至下分为气化预热段和强烈传热段，管壁外侧中央部分设有中央隔板；所述的上段入口位于气化预热段的外侧、下段出口位于强烈传热段的外侧；所述的入口A(1)与出口B(11)相连接，所述的出口A(2)与氧化组分入口(13)相连接；所述的气化加热器入口B(6)与外部的风机和甲醇泵相连；所述的氧化组分出口(12)与外部的水吸收制甲醛水溶液装置或缩聚制甲醛气体装置相连接；所述的上段入口(14)与下段出口(15)相连；所述的导热油入口(8)与外部的导热油泵相连；所述的导热油出口(9)与外部的“废锅”相连。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的氧化反应器(5)内部设有内部组件，内部组件由上至下为不锈钢丝网(20)、上隔板(21)、列管(4)、下隔板(22)：所述的氧化反应器内，上部安装起分散作用的不锈钢丝网，不锈钢丝网的下部安装所述的上隔板，上隔板的下面焊接多根所述的列管，列管的末端焊接所述的下隔板；所述的列管，彼此之间呈正三角形分布排列；所述的列管(4)内部装填有多个圆柱形的捆包催化剂(3)。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的捆包催化剂(3)的外径等于甲醇氧化反应器的列管(4)的内径。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的列管(4)的内径≥25mm，每根所述的列管(4)内装填捆包催化剂的个数N≥5。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛进池，刘文飞，王文学，
申请(专利权)人：凯瑞环保科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13