一种丙烯醛氢甲酰化合成丁二醛的反应器系统的制作方法

1.本实用新型涉及化工合成系统，具体为一种丙烯醛氢甲酰化合成丁二醛的反应器系统。


背景技术：

2.丁二醛是一种重要的精细化工(医药)中间体，主要生产方法为以呋喃为原料，经溴化和甲氧基化得到2,5-二甲氧基二氢呋喃，再通过催化加氢合成得到2,5-二甲氧基四氢呋喃，进一步通过加热水解反应，减压蒸除反应溶剂，浓缩后得到丁二醛。该方法存在原料成本高，大规模化生产困难等缺点。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于：提供了一种丙烯醛氢甲酰化合成丁二醛的反应器系统，解决了现有丁二醛原料成本高、大规模化生产困难的问题。
4.本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：
5.一种丙烯醛氢甲酰化合成丁二醛的反应器系统，包括反应器i和反应器ii，反应器i与合成气管i连通，反应器ii与合成气管ii连通，反应器i通过进料管ii与反应器ii连通，反应器i与进料管i连通，反应器i上设有冷却组件i，反应器ii上设有冷却组件ii。合成气管用于通入h2和co，进料管i用于通入丙烯醛，通过催化剂催化，在反应器内反应生成丁二醛，通过两个反应器实现串联的二级反应。利用冷却组件对反应器进行冷却，保证反应器内温度在所需的温度范围内。
6.进一步的，所述的反应器i和反应器ii上均设有搅拌器，搅拌器对反应液进行搅拌，保证其反应充分。
7.进一步的，所述的反应器i和反应器ii均为釜式反应器。
8.进一步的，所述的合成气管i与反应器i内的气体分布器i连通，合成气管ii与反应器ii内的气体分布器ii连通，气体分布器保证合成气在反应器中均匀通入。
9.进一步的，所述的冷却组件i包括循环管和冷却器，循环管的进口与反应器i的底部连通，冷却器设在循环管上，循环管的出口与反应器i的上部连通，利用冷却器将循环的反应液冷却，重新通入反应器i中对内部的反应液进行降温。
10.进一步的，所述的循环管上设有循环泵，循环泵为循环反应液增压。
11.进一步的，所述的循环管上位于冷却器前端的位置与进料管ii连通，节省进料管ii和反应液通入反应器ii所需的供压泵和冷却器。
12.进一步的，所述的冷却组件ii包括冷却管，循环管上位于冷却器后端的位置与冷却管的进出口连通，冷却管经过反应器ii内部，利用冷却器冷却后的反应液先通入反应器ii进行非接触式的降温，然后再通入反应器i进行接触式的降温，减少冷却器的投入数量。
13.进一步的，所述的循环管的出口与进料管i合并后与反应器i连通，提前将丙烯醛和反应液混合，提高混合效果，减少反应器i上的开口。
14.进一步的，所述的冷却组件ii包括冷却管，冷却管的进出口与外部冷源连通，冷却管经过反应器ii内部，通过内部盘管式的冷却管对反应器ii进行降温，保证反应器ii内温度在所需温度范围内，外部冷源为各种能提供冷媒的器件。
15.进一步的，所述的冷却管在反应器ii内为盘管结构。
16.本实用新型的有益效果：以丙烯醛、合成气(氢气和一氧化碳)为原料，实现丁二醛的工业化生产制造，降低了原料成本，具有较好的经济效益；整体结构可靠，能够保证反应高效、稳定的进行，减少冷却所需的能耗，节约能源。
17.前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；并且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。
附图说明
18.图1是本实用新型结构示意图。
19.图中：1-反应器i，2-反应器ii，3-合成气管i，4-合成气管ii，5-循环管，6-进料管ii，7-冷却器，8-冷却管，9-循环泵，10-进料管i，11-搅拌器，12-出料管ii。
具体实施方式
20.下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。
21.参考图1所示，一种丙烯醛氢甲酰化合成丁二醛的反应器系统，包括反应器i 1、反应器ii 2、合成气管i 3、合成气管ii 4、冷却组件i、进料管ii 6、冷却组件ii、进料管i、搅拌器11和出料管ii 12。
22.反应器i 1和反应器ii 2均为釜式反应器。反应器i 1和反应器ii 2上均设有搅拌器11，搅拌器对反应器中的反应液进行搅拌，保证其充分接触以优化反应效果。
23.反应器i 1与合成气管i 3连通，合成气管i 3与反应器i 1内的气体分布器i连通。反应器ii 2与合成气管ii 4连通，合成气管ii 4与反应器ii 2内的气体分布器ii连通。合成气管用于向反应器中通入合成气(h2+co)，气体分布器保证通入的气体均匀分布。
24.反应器i 1通过进料管ii 6与反应器ii 2连通，通过进料管ii将反应器中的反应液送入反应器ii中，以进行二次反应。反应器i 1的上部与进料管i 10连通，通过进料管i向反应器i中通入丙烯醛。
25.反应器i 1上设有冷却组件i，反应器ii 2上设有冷却组件ii，冷却组件用于对反应器进行冷却降温，保证其内部的反应温度。
26.冷却组件i包括循环管5和冷却器7，循环管的进口与反应器i 1的底部连通，冷却器7设在循环管5上，循环管的出口与反应器i 1的上部连通。循环管5上设有循环泵9，循环泵为循环的反应液供压，实现其循环流动。冷却器对循环的反应液进行冷却降温，降温后的反应液返回反应器i中，实现反应器i的外部循环、直接接触的降温。
27.循环管5上位于冷却器7前端的位置与进料管ii 6连通，从而缩短了进料管ii的敷设长度以及减少供压泵的使用数量。
28.冷却组件ii包括冷却管8，循环管5上位于冷却器7后端的位置与冷却管8的进出口
连通，冷却管8经过反应器ii 2内部，冷却管8在反应器ii 2内为盘管结构。利用降温后的反应液经过反应器ii内部，直接对反应器ii内部进行降温，实现反应器ii的内部盘管、非接触式的降温，升温后的反应液返回循环管，通入反应器i中继续降温。该结构使得两个反应器同用一个冷却器，减少设备的投入。
29.循环管5的出口与进料管i 10合并后与反应器i 1连通，从而使得丙烯醛和反应液提前混合，并减少反应器i上的进口。
30.本实用新型的工作流程：合成气按一定分配比例，分别从底部进入两台反应器，在反应器底部设有合成气的气体分布器。丙烯醛从进料管i与循环管线上的循环液混合后进入反应器i。反应器i通过反应液外部循环冷却撤热，冷却器采用循环水或专用循环热水撤热。反应器ii采用内部冷却盘管撤热，撤热介质为来自反应器i经冷却器冷却的循环反应液。反应器i的反应液经循环泵送入反应器ii，未反应的丙烯醛进一步与新加入的合成气反应。最后的反应液从反应器ii底部的出料管ii 12采出。
31.前述本实用新型基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本实用新型可采用并要求保护的实施例。本实用新型方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。
32.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。