本发明专利技术涉及MTBE生产相关领域，具体是涉及一种甲醇和异丁烯配比可控的MTBE反应塔，包括塔体、进料组件、混合组件和反应组件，塔体分为混合腔和设有出料口的反应腔；进料组件包括第一送料机构和第二送料机构，第一送料机构包括控温双层管；混合组件包括两个搅拌桨；反应组件包括若干个催化反应层，每个所述催化反应层均包括控温外腔、两个筛板和催化剂。其一，本发明专利技术通过控温双层管能够控制进料时异丁烯的温度，进而通过控制异丁烯的进料量确保醇烯比稳定，能够减少副反应的发生；其二，本发明专利技术能够确保异丁烯和甲醇充分混合后再反应；其三，本发明专利技术独特设计的催化反应层方便拆卸，便于对筛板和催化剂等进行检查和更换。和催化剂等进行检查和更换。和催化剂等进行检查和更换。
【技术实现步骤摘要】
一种甲醇和异丁烯配比可控的MTBE反应塔
[0001]本专利技术涉及MTBE生产相关领域，具体是涉及一种甲醇和异丁烯配比可控的MTBE反应塔。
技术介绍
[0002]甲基叔丁基醚（简称MTBE），是一种有机化合物，为无色透明液体，不溶于水，易溶于乙醇、乙醚，是一种优良的高辛烷值汽油添加剂和抗爆剂。异丁烯是一种有机化合物，常温常压下为无色气体，不溶于水，易溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂，主要用于生产聚异丁烯、异戊橡胶、异丁烯橡胶、丁基橡胶，也用于制备催化剂、防老剂、农药、医药、香料、汽油添加剂及润滑油等。生产MTBE的装置主要由醚化反应、反应精馏部分和甲醇回收部分组成。在生产中通过适当的化学反应，最终生产出MTBE。其中，主化学反应为通过C4馏分中的异丁烯和工业甲醇，以大孔强酸性阳离子交换树脂为催化剂，在特定温度和压力条件下合成甲基叔丁基醚。
[0003]在该反应中主反应为异丁烯和甲醇之间的反应，但C4馏分中的其他物质仍可能发生其他的副反应，如异丁烯和异丁烯之间、正丁烯和甲醇之间、异丁烯和水之间以及甲醇与甲醇之间均可能发生反应，这些副反应的发生便可能影响到MTBE的产品质量。
[0004]但是反应中同样存在以下问题，其一，导致这些副反应发生的中重要因素之一便是反应物中的醇烯比，醇烯比过多或不足均可能诱发副反应，从而影响到产品质量，异丁烯作为气态反应物，其特性之一便在于，在不同的温度区间下，密度会随之发生变化，而异丁烯的密度变化后，在相同的输送速率下，单位时间内异丁烯的输送量会随之改变，即可能改变反应物中的醇烯比；其二，反应物中异丁烯和甲醇的混合程度和温度同样是影响反应的重要因素，异丁烯和甲醇的混合不均可能会降低产量，诱发副反应，温度不适宜同样会影响到反应，传统的生产装置难以解决此类问题，因此有必要设计一种新型反应装置以解决此类问题。
[0005]
技术实现思路
[0006]基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种甲醇和异丁烯配比可控的MTBE反应塔。
[0007]为解决现有技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种甲醇和异丁烯配比可控的MTBE反应塔，包括塔体进料组件、送料机构、混合组件和反应组件，塔体由上而下分为混合腔和反应腔，反应腔底部设有出料口，进料组件包括用于向混合腔内输送异丁烯的第一送料机构和用于向混合腔内输送甲醇的第二送料机构，所述第一送料机构包括用于保持异丁烯温度恒定的控温双层管；混合组件设置于混合腔上，所述混合组件包括两个同轴反转且位于混合腔内的搅拌桨，两个搅拌桨用于迫使混合腔内的异丁烯和甲醇相向运动后充分混合；反应组件设置于反应腔内，反应组件包括由上
而下等间距分布的若干个催化反应层，其中顶部的催化反应层与混合腔相连，每个所述催化反应层均包括控温外腔、上下两个设置于控温外腔内的筛板和位于两个筛板之间的催化剂。
[0008]优选的，所述混合组件还包括：圆盘顶盖，呈水平状态固定设置于混合腔顶部；电机，竖直朝下固定设置于圆盘顶盖上；行星轮机构，设置于圆盘顶盖上，行星轮机构分别传动连接电机输出轴和两个搅拌桨。
[0009]优选的，所述行星轮机构包括：三个行星轮，所述圆盘顶盖底部成型有三个沿圆周方向均匀分布的固定轴，三个所述行星轮一一对应的轴接设置于三个固定轴上；与混合腔呈同轴状态的太阳轮，所述电机的输出轴竖直朝下伸出圆盘顶盖，太阳轮同轴固连于圆盘顶盖上且三个行星轮均与太阳轮啮合；外齿盘，同轴设置于混合腔顶部且三个所述行星轮均与外齿盘的内齿圈啮合，所述外齿盘的底部成型有竖直向下穿入混合腔的空心圆柱，电机的输出轴底端还同轴固连有位于空心圆柱内的中心转轴，中心转轴的下端竖直朝下伸出空心圆柱并伸入混合腔内，上下两个所述搅拌桨分别同轴固连于空心圆柱和中心转轴下端，所述中心转轴与空心圆柱之间以及空心圆柱与混合腔之间均动密封连接。
[0010]优选的，所述控温双层管包括送液内管和保温外管，所述送液内管的对应端与混合腔密封相连，保温外管密封设置于送液内管外且保温外管上下端分别设置有出水口和进水口。
[0011]优选的，所述控温外腔包括：内固定环，其内圈底部成型有用于承接下方筛板的第一凸檐，所述内固定环上还开设有环形沉槽，环形沉槽内嵌设有螺旋式加热管；圆环顶板，其底部成型有若干个弧形凸块，内固定环顶部开设有若干个一一对应于弧形凸块的弧形嵌槽，所述弧形凸块与弧形嵌槽旋转卡接配合，圆环顶板的内圈压紧上方筛板；外固定环，同轴固连在反应腔内壁上，外固定环的内壁上成型有若干个内限位槽，所述内固定环和圆环顶板的外壁上分别成型有若干个一一对应于若干个内限位槽的第一凸条和第二凸条，外固定环的内圈底部成型有用于承接内固定环的第二凸檐。
[0012]优选的，所述混合腔的底部还设置有呈圆柱状结构的引流腔，引流腔的顶部与混合腔底部同轴固连且引流腔的底部呈开口结构，引流腔的顶部开设有用于供反应物通过的通孔，引流腔内还设置有锥形引流板，所述锥形引流板上开设有若干个均匀分布的落料孔，引流腔的底部与最上方圆环顶板密封相连。
[0013]优选的，所述混合腔的底部还设置有用于使反应物向出料口聚集的聚料底板。
[0014]优选的，所述第二送料机构包括送液管且送液管的对应端连通混合腔。
[0015]本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：其一，本专利技术通过控温双层管能够控制进料时异丁烯的温度，进而通过控制异丁烯的进料量确保醇烯比稳定，能够减少副反应的发生；
其二，本专利技术通过同轴反转的两个搅拌桨带动上下方的异丁烯和甲醇均匀混合，独特结构的混合腔能够确保异丁烯和甲醇充分混合后再反应；其三，本专利技术独特设计的催化反应层方便拆卸，便于对筛板和催化剂等进行检查和更换。
附图说明
[0016]图1是实施例的立体结构示意图。
[0017]图2是实施例的塔体、控温双层管、混合组件和反应组件的俯视图。
[0018]图3是图2沿A
‑
A线的剖视图。
[0019]图4是实施例的混合腔、引流腔和混合组件的剖视图。
[0020]图5是图4中B处的局部结构放大图。
[0021]图6是实施例的控温双层管的俯视图。
[0022]图7是图6沿C
‑
C线的剖视图。
[0023]图8是实施例的催化反应层和筛板的立体结构分解图。
[0024]图9是图8中D处的局部结构放大图。
[0025]图10是实施例的圆环顶板的立体结构示意图。
[0026]图中标号为：1、塔体；2、混合腔；3、反应腔；4、出料口；5、控温双层管；6、混合组件；7、搅拌桨；8、催化反应层；9、筛板；10、催化剂；11、圆盘顶盖；12、电机；13、内凸部；14、行星轮；15、太阳轮；16、外齿盘；17、空心圆柱；18、中心转轴；19、平面轴承；20、送液内管；21、保温外管；22、出水口；23、进水口；24、内固定环；25、第一凸檐；26、螺旋式加热管；27、圆环顶板；28、弧形凸块；29、弧形嵌槽；30、外固定环；31、第一凸条；32、第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种甲醇和异丁烯配比可控的MTBE反应塔，包括塔体（1）进料组件、送料机构、混合组件和反应组件，其特征在于，塔体（1）由上而下分为混合腔（2）和反应腔（3），反应腔（3）底部设有出料口（4），进料组件包括用于向混合腔（2）内输送异丁烯的第一送料机构和用于向混合腔（2）内输送甲醇的第二送料机构，所述第一送料机构包括用于保持异丁烯温度恒定的控温双层管（5）；混合组件（6）设置于混合腔（2）上，所述混合组件（6）包括两个同轴反转且位于混合腔（2）内的搅拌桨（7），两个搅拌桨（7）用于迫使混合腔（2）内的异丁烯和甲醇相向运动后充分混合；反应组件设置于反应腔（3）内，反应组件包括由上而下等间距分布的若干个催化反应层（8），其中顶部的催化反应层（8）与混合腔（2）相连，每个所述催化反应层（8）均包括控温外腔、上下两个设置于控温外腔内的筛板（9）和位于两个筛板（9）之间的催化剂（10）。2.根据权利要求1所述的一种甲醇和异丁烯配比可控的MTBE反应塔，其特征在于，所述混合组件（6）还包括：圆盘顶盖（11），呈水平状态固定设置于混合腔（2）顶部；电机（12），竖直朝下固定设置于圆盘顶盖（11）上；行星轮机构，设置于圆盘顶盖（11）上，行星轮机构分别传动连接电机（12）输出轴和两个搅拌桨（7）。3.根据权利要求2所述的一种甲醇和异丁烯配比可控的MTBE反应塔，其特征在于，所述行星轮机构包括：三个行星轮（14），所述圆盘顶盖（11）底部成型有三个沿圆周方向均匀分布的固定轴，三个所述行星轮（14）一一对应的轴接设置于三个固定轴上；与混合腔（2）呈同轴状态的太阳轮（15），所述电机（12）的输出轴竖直朝下伸出圆盘顶盖（11），太阳轮（15）同轴固连于圆盘顶盖（11）上且三个行星轮（14）均与太阳轮（15）啮合；外齿盘（16），同轴设置于混合腔（2）顶部且三个所述行星轮（14）均与外齿盘（16）的内齿圈啮合，所述外齿盘（16）的底部成型有竖直向下穿入混合腔（2）的空心圆柱（17），电机（12）的输出轴底端还同轴固连有位于空心圆柱（17）内的中心转轴（18），中心转轴（18）的下端竖直朝下伸出空心圆柱（17）并伸入混合腔（2）内，上下两个所述搅拌桨（7）分别同轴固连于空心圆柱（17）和中心转轴（18）下端，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张玉龙，王田，祝书伟，李庆振，张志超，
申请(专利权)人：山东神驰石化有限公司，
类型：发明
国别省市：
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