生产1,4-丁炔二醇的炔化反应器的制作方法

1.本实用新型属于化工设备技术领域，涉及一种生产1,4-丁炔二醇的炔化反应器。


背景技术：

2.1,4-丁炔二醇是采用炔醛法制备1,4-丁二醇的中间产物，反应过程为38%浓度的甲醛溶液与99%的乙炔气在铜铋催化剂的作用下生成1,4-丁炔二醇溶液。该反应在密闭的炔化反应器内进行，反应压力为106kpa，反应温度为95℃。该反应较为缓慢，整个反应过程中乙炔气要求过量，该反应为放热反应。多余的热量通过反应器夹套内的乙二醇溶液与冷媒进行换热，将热量带走，确保反应向正反应方向进行。乙炔气的通入需增压设备进行提压后进入反应器内，反应器的压力靠顶部尾气放空调节阀进行控制，使得反应器内的压力达到反应压力。反应器内乙炔气量不足或乙炔气纯度不够会影响反应效果，导致反应液中的甲醛含量升高，系统浆液环境的ph值下降，强酸性环境易引起铜系催化剂中的铜离子增多，最终引起催化剂活性丢失，影响1,4-丁炔二醇的生成。因此，乙炔气进气是否畅通无阻是影响炔化反应的关键性问题。
3.如图1所示，目前采用的炔化反应器的乙炔进气是在反应器顶部设置环形分布器，与环形分布器相连的12根分布管的出气口位于反应器底部，这样乙炔气总管首先进入环形分布器，乙炔气通过12根分布管从反应器的底部喷入。高流速的乙炔气进入反应器后，在缓慢上升的过程中与甲醛溶液在催化剂的作用下反应生成1,4-丁炔二醇溶液。且反应器带有机械搅拌，目的是将反应器内的催化剂浆液、甲醛溶液混合均匀，使其完全接触反应。由于反应器具有一定压力，若乙炔气突然中断，催化剂浆液会在反应器内部压力作用下经12根分布管反串进入乙炔气总管，造成乙炔气总管堵塞，进而影响后续反应时乙炔的正常进气，甚至催化剂浆液会进入乙炔气增压设备，造成设备故障。因此，需要进一步对炔化反应器的乙炔进气方式进行改进。


技术实现要素：

4.本发明针对在炔化反应器顶部设置环形分布器会造成催化剂浆液反串影响乙炔正常进气的技术问题，提供一种生产1,4-丁炔二醇的炔化反应器，通过在炔化反应器底部设置底部环形分布器，乙炔气采用通气阀进气，可保证炔化反应时乙炔的正常通气，同时彻底解决了乙炔气供气中断时炔化反应器底部催化剂浆液反串进入底部环形分布器，造成乙炔总管堵塞的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种生产1,4-丁炔二醇的炔化反应器，在所述炔化反应器的底部设置底部环形分布器，底部环形分布器由两个半圆形分布器组合而成，所述底部环形分布器固定在炔化反应器内部，在底部环形分布器外周均匀设置多个通气阀；所述通气阀通过直管和直角弯管连接在底部环形分布器外周面；
7.所述通气阀包括锥形阀杆、弹簧、阀芯和阀座，所述弹簧套设在锥形阀杆上，所述
阀座为顶端开口的中空状，所述阀芯为四周开口的镂空状，锥形阀杆的下端锥形部置于阀座的顶端开口处、上端柱形部穿设在阀芯顶面。
8.在一个技术方案中，所述直管一端与设置在底部环形分布器外周面的安装部螺纹连接、另一端与直角弯管的一端螺纹连接，直角弯管的另一端与阀座下部螺纹连接。
9.在一个技术方案中，所述阀座的顶端开口直径为1.6~1.8cm。
10.在一个技术方案中，相邻所述通气阀的间距为30~40cm。
11.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
12.本实用新型通过在炔化反应器底部设置底部环形分布器，乙炔气采用通气阀进气，来自乙炔气总管的带压经底部环形分布器到达通气阀，锥形阀杆被顶起，乙炔气经阀芯的镂空处进入炔化反应器内；当乙炔气中断时，在弹簧的弹性作用下，锥形阀杆回弹以堵住阀座的顶端开口处，从而避免了反应浆液夹带大颗粒乃至小颗粒的催化剂颗粒反串进入底部环形分布器内，进而堵塞乙炔总管堵塞，影响乙炔进气量的问题。
13.本实用新型乙炔气采用通气阀进气的设计，一方面保证了炔化反应时乙炔的正常通气，另一方面彻底解决了乙炔气供气中断时炔化反应器底部催化剂浆液反串进入底部环形分布器，造成乙炔总管堵塞的问题，第三方面还可通过调整乙炔气压力，来调整乙炔气的通气量。
附图说明
14.图1为现有技术中炔化反应器的结构示意图。
15.图2为本实用新型炔化反应器的结构示意图。
16.图3为图2中a处的放大示意图。
17.图4为本实用新型炔化反应器中通气阀的爆炸结构示意图。
18.附图中标记：1为炔化反应器，2为底部环形分布器，3为通气阀，301为锥形阀杆，302为弹簧，303为阀芯，304为阀座。
具体实施方式
19.以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限定本实用新型的保护范围。
20.如图2所示，本实用新型一种生产1,4-丁炔二醇的炔化反应器，在炔化反应器1的底部设置底部环形分布器2，底部环形分布器2由两个半圆形分布器组合而成，底部环形分布器2通过焊接在炔化反应器1底部的支架（图中未示出）固定在炔化反应器1内部，在底部环形分布器2外周均匀设置多个通气阀3；通气阀3通过直管和直角弯管连接在底部环形分布器2外周面。这样，来自乙炔总管的乙炔气通过通气阀3进入炔化反应器1，为保证与现有技术中在顶部设置环形分布器的炔化反应器的通气量相当，本实用新型的通气阀3的数量可设置12个，相邻通气阀3的间距为30~40cm，12个通气阀3的每小时通气量共计为700~1000 m3。
21.如图3和图4所示，本实用新型通气阀3包括锥形阀杆301、弹簧302、阀芯303和阀座304，弹簧302套设在锥形阀杆301上，阀座304为顶端开口的中空状，阀芯303为四周开口的镂空状，锥形阀杆301的下端锥形部置于阀座304的顶端开口处、上端柱形部穿设在阀芯303顶面。本实用新型通气阀3的安装方式具体如下：直管一端与设置在底部环形分布器2外周
面的安装部螺纹连接、另一端与直角弯管的一端螺纹连接，直角弯管的另一端与阀座304下部螺纹连接，阀座304的顶端开口直径为1.6~1.8cm。这样，来自乙炔气总管的带压乙炔气经底部环形分布器2到达通气阀3，锥形阀杆301被顶起，乙炔气经阀芯303的镂空处进入炔化反应器1内；当乙炔气中断时，在弹簧302的弹性作用下，锥形阀杆301回弹以堵住阀座304的顶端开口处，从而避免了反应浆液夹带大颗粒乃至小颗粒的催化剂颗粒反串进入底部环形分布器2内，进而堵塞乙炔总管堵塞，影响乙炔进气量的问题。
22.由于炔化反应器1的反应环境为弱酸性，为降低通气阀3各部件的腐蚀率，使通气阀3可以长期使用，本实用新型通气阀3各部件选用s30408（06cr19ni10）材质制作。
23.需要说明的是，由于乙炔气需要顶开锥形阀杆301的锥形部才能经阀芯303进入炔化反应器1，故需设定通气阀3的气体通过压力下线为0.3mpa，即当乙炔总管的乙炔气压力大于0.3mpa时，乙炔气可以完全顶开锥形阀杆301的锥形部，通气阀3可以按照正常供气量供气，而若因需减少乙炔通气量时，可降低乙炔气压力，使其小于0.3mpa，锥形阀杆301回落，减少乙炔气的通气面积，可以降低乙炔通气量。
24.本实用新型乙炔气采用通气阀进气的设计，无需更换压缩机等增加设备，一方面保证了炔化反应时乙炔的正常通气，另一方面彻底解决了乙炔气供气中断时炔化反应器1底部催化剂浆液反串进入底部环形分布器2，造成乙炔总管堵塞的问题，第三方面还可通过调整乙炔气压力，来调整乙炔气的通气量。
25.以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，仅仅用以解释本实用新型，并非限制本实用新型实施范围，对于本技术领域的技术人员来说，当然可根据本说明书中所公开的技术内容，通过置换或改变的方式轻易做出其它的实施方式，故凡在本实用新型的原理上所作的变化和改进等，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

技术特征：
1.一种生产1,4-丁炔二醇的炔化反应器，其特征在于，在所述炔化反应器（1）的底部设置底部环形分布器（2），底部环形分布器（2）由两个半圆形分布器组合而成，所述底部环形分布器（2）固定在炔化反应器（1）内部，在底部环形分布器（2）外周均匀设置多个通气阀（3）；所述通气阀（3）通过直管和直角弯管连接在底部环形分布器（2）外周面；所述通气阀（3）包括锥形阀杆（301）、弹簧（302）、阀芯（303）和阀座（304），所述弹簧（302）套设在锥形阀杆（301）上，所述阀座（304）为顶端开口的中空状，所述阀芯（303）为四周开口的镂空状，锥形阀杆（301）的下端锥形部置于阀座（304）的顶端开口处、上端柱形部穿设在阀芯（303）顶面。2.根据权利要求1所述的一种生产1,4-丁炔二醇的炔化反应器，其特征在于，所述直管一端与设置在底部环形分布器（2）外周面的安装部螺纹连接、另一端与直角弯管的一端螺纹连接，直角弯管的另一端与阀座（304）下部螺纹连接。3.根据权利要求1所述的一种生产1,4-丁炔二醇的炔化反应器，其特征在于，所述阀座（304）的顶端开口直径为1.6~1.8cm。4.根据权利要求1所述的一种生产1,4-丁炔二醇的炔化反应器，其特征在于，相邻所述通气阀（3）的间距为30~40cm。

技术总结
本实用新型属于化工设备技术领域，公开了一种生产1,4-丁炔二醇的炔化反应器，在炔化反应器的底部设置底部环形分布器，底部环形分布器由两个半圆形分布器组合而成，底部环形分布器固定在炔化反应器内部，在底部环形分布器外周均匀设置多个通气阀；通气阀通过直管和直角弯管连接在底部环形分布器外周面；通气阀包括锥形阀杆、弹簧、阀芯和阀座，弹簧套设在锥形阀杆上，锥形阀杆的下端锥形部置于阀座的顶端开口处、上端柱形部穿设在阀芯顶面。本实用新型通过在炔化反应器底部设置底部环形分布器，乙炔气采用通气阀进气，彻底解决了乙炔气供气中断时炔化反应器底部催化剂浆液反串进入底部环形分布器，造成乙炔总管堵塞的问题。造成乙炔总管堵塞的问题。造成乙炔总管堵塞的问题。


技术研发人员：常亮 王敬峰 孙龙会 曹会敏 魏国玉 张磊 董富强 王建富 姚勇 单素民 史耀参 王宏义 范浩 王张静 李欢 王素娟
受保护的技术使用者：河南能源化工集团鹤壁煤化工有限公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/7/20