加氢反应釜的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种加氢反应釜，包括釜体，所述釜体上连有催化剂添加装置，所述催化剂添加装置包括密闭的缓冲罐，缓冲罐上连有进水管道、排气管道和催化剂管道；所述排气管道的管口设在缓冲罐的上表面上，所述催化剂管道设在缓冲罐的底部；所述进水管道、排气管道和催化剂管道上均设有启闭阀。本实用新型的目的在于提供一种在添加催化剂的过程中能避免外界空气的引入、能维持稳定的压强、防止氢气外逸的加氢反应釜。
【专利说明】
加氢反应爸
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及化工反应装置，更具体地说，它涉及一种加氢反应釜。
【背景技术】
[0002]加氢反应，指的是氢与其他化合物相互作用的反应过程，其通常是在催化剂存在下进行的。在加氢反应的过程中，反应较为剧烈，催化剂分多次加入来控制反应速率是常用的技术手段。
[0003]在加氢反应的反应体系中，如申请公布号为CN104258791A的中国专利公开了一种保温型加氢反应爸，其在罐体的端盖上设有加氢口，氢气通过加氢口进入反应爸内。在现实操作中，经常采用多次加入催化剂法，若在反应时直接打开加氢口进行投料，加氢反应釜内的氢气与外界空气发生对流，特别是氢气较轻容易外逸，造成反应体系中的压力发生变化，影响加氢反应(加氢反应一般为可逆反应，氢气浓度和反应体系压强会影响反应的平衡)，同时在这个过程中还引入外环境中的空气，引发副反应，影响产品的品质。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种在添加催化剂的过程中能避免外界空气的引入、能维持稳定的压强、防止氢气外逸的加氢反应釜。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案:
[0006]—种加氢反应釜，包括釜体，其特征是:所述釜体上连有催化剂添加装置，所述催化剂添加装置包括密闭的缓冲罐、与缓冲罐连通的进水管道和排气管道、催化剂管道;所述排气管道的管口设在缓冲罐的上表面上，所述催化剂管道设在缓冲罐的底部;所述进水管道、排气管道和催化剂管道上均设有启闭阀。
[0007]密闭的缓冲罐上连有的进水管道，可以打开进水管道上的启闭阀来将水引入缓冲罐内；随着引入的水的增加，缓冲罐内的空气被挤压至设在缓冲罐的上表面上的排气管道中，空气通过排气管道被排出体系；当缓冲罐内充满水时，排气管道中还排出有水，这时可以指示缓冲罐内的空气已完全排空。当缓冲罐内的空气排空后，可以关闭排气管道上的启闭阀，并打开催化剂管道上的启闭阀，使缓冲罐内的催化剂和水在重力作用下被输送至釜体内，达到添加催化剂的目的。
[0008]通过上述方法引入催化剂，一方面可以避免外界环境中的空气引入，可以避免副反应的发生;另一方面其对加氢反应体系中的压强的影响不大，还能避免氢气外逸，避免该可逆反应的平衡发生较大波动，能基本保持加氢反应的正常平稳进行;能在加氢反应过程中实时加入，提高生产效率，控制反应速率，安全有效。
[0009]作为优选，所述排气管道设在缓冲罐的最高点。
[0010]向缓冲罐内通入水时，水在重力作用下从低到高来填充缓冲罐，空气在水的挤压作用下被排至排气管道中。采用上述结构，可以保证在水面到达排气管道时，缓冲罐内的空气已被完全排至排气管道中，可以保证排气效果。
[0011]作为优选，所述缓冲罐上设有液面指示件。
[0012]通过液面指示件来指示缓冲罐内的液面，可以不必要求排气管道必须设在缓冲罐的最高点，而采用如下步骤:在通水的过程中，先开启排气管道上的启闭阀，待液面到达排气管道的管口时则关闭排气管道上的启闭阀，最后剩余的少量空气在水的作用下被挤压至排气管道的管口至其启闭阀之间的管道内；当液面指示件指示缓冲罐内的液面已达最高点时则打开排气管道上的启闭阀，将最后剩余的少量空气和部分水排出缓冲罐外。这种情况主要适用于缓冲罐的最高点不适合安装排气管道或安装成本较高的情况。
[0013]作为优选，所述缓冲罐的上表面为弧形面。
[0014]采用上述结构，上表面较为平滑，既满足将排气管道设在缓冲罐的较高点的要求，还方便安装通水管道和排气管道等。
[0015]作为优选，所述缓冲罐的下部为锥形。
[0016]催化剂的类型较多，如油状物、或固体、或液体等，其留滞在缓冲罐的底部的内壁上的几率较大;且催化剂的用量一般较少，即使其留滞量较少，也对反应控制不利，无法保证不同批次之间的产品稳定性。采用上述结构，可以保证少量的催化剂被完全输送至釜体内，能提尚不同批次之间的广品稳定性，有利于提升广品的品质。
[0017]作为优选，所述催化剂管道穿过釜体的外表面，且催化剂管道的管口位于反应液面的上方。
[0018]将催化剂管道的管口设在反应液面的上方，釜体内的反应液不会进入催化剂管道，避免反应液污染催化剂管道而影响其后的产品的生产，还能减少反应液的损失有利于收率。
[0019]作为优选，所述釜体上设有加氢管道。
[0020]采用上述结构，有利于稳定输入氢气。
[0021]作为优选，所述加氢管道的管口设在反应液面的上方。
[0022]氢气的密度较小，其先填充釜体的上层。将加氢管道的管口设在反应液面的上方，在将釜体内的空气排出的过程中，氢气先填充釜体的上中层并将密度大的空气排出体外(将换气管道设在釜体的底部)，有利于排尽空气。同时，氢气是缓慢进入反应液中，有利于降低反应速率，保证反应的安全进行。
[0023]作为优选，所述加氢管道的管口设在反应液内。
[0024]采用上述结构，将加氢管道的管口设在反应液内，氢气与反应液能充分接触，当氢气进入反应液中时能及时被反应，能保证氢气的使用率，降低投放量。
[0025]作为优选，所述釜体的底部设有换气管道。
[0026]采用上述结构，有利于排放密度较大的空气，减少副反应的产生，保证产品的质量。
[0027]通过采用上述技术方案，具有以下有益效果:
[0028]1.能在反应时实时多次加入催化剂，提高生产效率，控制反应速率，安全有效；
[0029]2.可以避免外界环境中的空气引入，减少副反应的发生，提升产品质量；
[0030]3.对加氢反应体系中的压强的影响不大，还能避免氢气外逸，避免该可逆反应的平衡发生较大波动，能基本保持加氢反应的正常平稳进行。
【附图说明】
[0031]图1为实施例1的示意图；
[0032]图2为实施例2的示意图。
[0033]其中，1、釜体;2、反应腔;3、搅拌桨;4、散热层;5、散热层温度指示剂;6、进介质管道;7、出介质管道;8、反应液温度指示剂;9、催化剂添加装置;91、缓冲罐;92、进水管道;93、排气管道;94、催化剂管道;10、加氢管道;11、换气管道;12、启闭阀；13、液面指示件。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。
[0035]实施例1
[0036]如图1所示，一种加氢反应器，包括桶状的釜体I和搅拌装置，釜体I内设有反应腔2，搅拌装置包括搅拌桨3和电机(附图中未体现)，电机带动搅拌桨3搅拌。
[0037]釜体I外设有散热层4，散热层4内设有水或油等介质，散热层4上设有散热层温度指示剂5，散热层温度指示剂5伸入散热层4中的水或油等介质中并指示其温度。散热层4上连有进介质管道6和出介质管道7，且出介质管道7设在散热层4的底部。散热层4内的介质通过进介质管道6进入反应腔2内，且其通过出介质管道7被排出。由于加氢反应是放热反应，当反应液温度过高，则影响其产品的纯度等，在釜体I外设有散热层4，散热层4能带走其产生的热量，保证反应能在稳定的温度下进行。同时在反应液中插入有反应液温度指示剂8，保证反应液和散热层4能基本保持一致，确保其冷却效果。且将进介质管道6设在液面以上，介质能覆盖整个反应体系的外围。在散热工作时，可以将出介质管道7上的启闭阀12关闭，当散热层4内充满介质后再关闭进介质管道6上的启闭阀12，待反应液温度指示剂8和散热层温度指示剂5的温度指示接近临界值时，可将出介质管道7上的启闭阀12打开，更换新的介质，经济环保。
[0038]爸体I的上部设有加氢管道10，加氢管道10的管口设在反应液面的上方。爸体I的底部设有换气管道11。在投料时，将固体物料先放入反应腔2内，密闭；打开加氢管道10和换气管道11上的启闭阀12，另外的部件均密闭;通过加氢管道10通入氢气，氢气先填充反应腔2的上层，其慢慢将下层的空气通过设在釜体I的底部的换气管道11排出；当反应腔2内全是氢气后，关闭换气管道11上的启闭阀12;然后通过加氢管道10加入溶剂等，再通入氢气，启动搅拌开始反应。加氢管道10的管口设在反应液面的上方。氢气的密度较小，其先填充釜体I的上层。将加氢管道11的管口设在反应液面的上方，在将釜体I内的空气排出的过程中，氢气先填充釜体I的上中层并将密度大的空气排出体外(将换气管道11设在釜体I的底部)，有利于排尽空气。同时，氢气是缓慢进入反应液中，有利于降低反应速率，保证反应的安全进行。
[0039]釜体I上连有催化剂添加装置9。催化剂添加装置9包括密闭的缓冲罐91，缓冲罐91的上表面为弧形面，且缓冲罐91的下部为锥形。缓冲罐91上连有进水管道92。缓冲罐91的上表面上还设有排气管道93，且排气管道93的管口设在缓冲罐91的最高点。缓冲罐91的底部设有催化剂管道94，催化剂管道94穿过釜体I的外表面，催化剂管道94的管口位于反应液面的上方。进水管道92、排气管道93和催化剂管道94上均设有启闭阀12。可以打开进水管道92上的启闭阀12来将水引入缓冲罐91内；随着引入的水的增加，缓冲罐91内的空气被挤压至设在缓冲罐I的上表面上的排气管道93中，空气通过排气管道93被排出体系；当缓冲罐91内充满水时，排气管道93中还排出有水，这时可以指示缓冲罐91内的空气已完全排空。当缓冲罐91内的空气排空后，可以关闭排气管道93上的启闭阀12，并打开催化剂管道94上的启闭阀12，使缓冲罐91内的催化剂和水在重力作用下被输送至釜体I内，达到添加催化剂的目的。通过上述方法引入催化剂，一方面可以避免外界环境中的空气引入，可以避免副反应的发生;另一方面其对加氢反应体系中的压强的影响不大，还能避免氢气外逸，避免该可逆反应的平衡发生较大波动，能基本保持加氢反应的正常平稳进行;能在加氢反应过程中实时加入，提高生产效率，控制反应速率，安全有效。
[0040]实施例2
[0041]如图1所示，一种加氢反应器，包括桶状的釜体I和搅拌装置，釜体I内设有反应腔2，搅拌装置包括搅拌桨3和电机(附图中未体现)，电机带动搅拌桨3搅拌。
[0042]釜体I外设有散热层4，散热层4内设有水或油等介质，散热层4上设有散热层温度指示剂5，散热层温度指示剂5伸入散热层4中的水或油等介质中并指示其温度。散热层4上连有进介质管道6和出介质管道7，且出介质管道7设在散热层4的底部。散热层4内的介质通过进介质管道6进入反应腔2内，且其通过出介质管道7被排出。由于加氢反应是放热反应，当反应液温度过高，则影响其产品的纯度等，在釜体I外设有散热层4，散热层4能带走其产生的热量，保证反应能在稳定的温度下进行。同时在反应液中插入有反应液温度指示剂8，保证反应液和散热层4能基本保持一致，确保其冷却效果。且将进介质管道6设在液面以上，介质能覆盖整个反应体系的外围。在散热工作时，可以将出介质管道7上的启闭阀12关闭，当散热层4内充满介质后再关闭进介质管道6上的启闭阀12，待反应液温度指示剂8和散热层温度指示剂5的温度指示接近临界值时，可将出介质管道7上的启闭阀12打开，更换新的介质，经济环保。
[0043]爸体I的上部设有加氢管道10，加氢管道10管口设在反应液内。爸体I的底部设有换气管道U。釜体I的底部设有换气管道11。在投料时，将固体物料先放入反应腔2内，密闭；打开加氢管道10和换气管道11上的启闭阀12，另外的部件均密闭；通过加氢管道10通入氢气，氢气先填充反应腔2的上层，其慢慢将下层的空气通过设在釜体I的底部的换气管道11排出；当反应腔2内全是氢气后，关闭换气管道11上的启闭阀12;然后通过加氢管道10加入溶剂等，再通入氢气，启动搅拌开始反应。将加氢管道10的管口设在反应液内，氢气与反应液能充分接触，当氢气进入反应液中时能及时被反应，能保证氢气的使用率，降低投放量。
[0044]釜体I上连有催化剂添加装置9。催化剂添加装置9包括密闭的缓冲罐91，缓冲罐91的上表面为弧形面，且缓冲罐91的下部为锥形。缓冲罐91上连有进水管道92和液面指示件13。缓冲罐91的上表面上还设有排气管道93。缓冲罐91的底部设有催化剂管道94，催化剂管道94穿过釜体I的外表面，催化剂管道94的管口位于反应液面的上方。进水管道92、排气管道93和催化剂管道94上均设有启闭阀12。
[0045]可以打开进水管道92上的启闭阀12来将水引入缓冲罐91内；随着引入的水的增加，缓冲罐91内的空气被挤压至设在缓冲罐I的上表面上的排气管道93中，待液面到达排气管道93的管口时则关闭排气管道93上的启闭阀12，最后剩余的少量空气在水的作用下被挤压至排气管道93的管口至其启闭阀12之间的管道内；当液面指示件13指示缓冲罐91内的液面已达最高点时则打开排气管道93上的启闭阀12，将最后剩余的少量空气和部分水排出缓冲罐91外。当缓冲罐91内的空气排空后，可以关闭排气管道93上的启闭阀12，并打开催化剂管道94上的启闭阀12，使缓冲罐91内的催化剂和水在重力作用下被输送至釜体I内，达到添加催化剂的目的。通过上述方法引入催化剂，一方面可以避免外界环境中的空气引入，可以避免副反应的发生;另一方面其对加氢反应体系中的压强的影响不大，还能避免氢气外逸，避免该可逆反应的平衡发生较大波动，能基本保持加氢反应的正常平稳进行;能在加氢反应过程中实时加入，提高生产效率，控制反应速率，安全有效。
[0046]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种加氢反应釜，包括釜体(I)，其特征是:所述釜体(I)上连有催化剂添加装置(9)，所述催化剂添加装置(9)包括密闭的缓冲罐(91)，缓冲罐(91)上连有进水管道(92)、排气管道(93)和催化剂管道(94);所述排气管道(93)的管口设在缓冲罐(91)的上表面上，所述催化剂管道(94)设在缓冲罐(91)的底部；所述进水管道(92)、排气管道(93)和催化剂管道(94)上均设有启闭阀。2.根据权利要求1所述的加氢反应釜，其特征是:所述排气管道(93)设在缓冲罐(91)的最尚点。3.根据权利要求1所述的加氢反应釜，其特征是:所述缓冲罐(91)上设有液面指示件(13)。4.根据权利要求1所述的加氢反应釜，其特征是:所述缓冲罐(91)的上表面为弧形面。5.根据权利要求1所述的加氢反应釜，其特征是:所述缓冲罐(91)的下部为锥形。6.根据权利要求1所述的加氢反应釜，其特征是:所述催化剂管道(94)穿过釜体(I)的外表面，且催化剂管道(94)的管口位于反应液面的上方。7.根据权利要求1所述的加氢反应釜，其特征是:所述釜体(I)上设有加氢管道(10)。8.根据权利要求7所述加氢反应釜，其特征是:所述加氢管道(10)的管口设在反应液面的上方。9.根据权利要求7所述加氢反应釜，其特征是:所述加氢管道(10)的管口设在反应液内。10.根据权利要求7所述加氢反应釜，其特征是:所述釜体(I)的底部设有换气管道(Il)0
【文档编号】B01J8/10GK205462154SQ201620012445
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月7日
【发明人】潘行平, 熊伟
【申请人】盐城帝盛化工有限公司