[发明专利]一种反应装置及甲醇羰基合成醋酸的系统和方法

说明书

本发明提供一种反应装置及甲醇羰基合成醋酸的系统和方法，该反应装置包括反应釜和流体搅拌部件，流体搅拌部件包括反应原料分布器和返料管，反应釜包括进料管，反应釜设有进料口、返料出口和返料进口，反应原料分布器设于反应釜内，进料管贯穿进料口并与反应原料分布器连接，返料管贯穿所述返料进口，返料出口与返料管连接。采用本发明反应装置进行甲醇羰基合成醋酸生产，避免机械搅拌中轴封及底部固定轴承在运行过程中易损坏的现象，整个反应装置中没有动密封点，保障反应系统安全稳定运行；同时与反应原料分布器相配合，使反应器内的原料分布更加均匀，改善气液两相混合效果，提升反应速率，优化系统内部反应状态。

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种反应装置及甲醇羰基合成醋酸的系统和方法。

背景技术

醋酸是一种重要的化学中间体和化学反应用溶剂。在目前投用的醋酸合成的工艺中，最常用的一种是甲醇低压羰基合成工艺，该工艺由美国孟山都公司在70年代首创，经过几十年的革新发展，装置产能、产品质量、生产成本均取得了重大突破。在工艺技术改进方面，各公司不断寻求新的方案，华鲁恒升化工股份有限公司专利CN 201525813中描述，通过在精馏装置前设置碘甲烷循环塔和蒸发器，使碘甲烷在反应系统循环，减少了混入醋酸中碘甲烷杂质的量，同时节约了纯化醋酸所需要的能耗。北京泽华化学工程有限公司专利CN101665424中描述，对将已有的由脱轻塔和脱水塔执行的功能合并在一个精馏塔中完成，简化了醋酸制备的流程路线，减少了装置的设备投资，同时也减少操作控制的难度，可有效降低装置的能耗，降低生产成本。

目前，技术改进多在精馏系统，反应系统变动较少，尤其是反应釜单元，在气液搅拌混合上仍然采用常规机械搅拌模式，采用机械搅拌的反应设备可以有效地进行液－液和气－液的混合，但是，机械传动所需的轴封和轴承在长期运行中极易损坏，造成停车维修，难以实现持续、稳定和安全地运行。近几年，气液搅拌成为甲醇羰基合成醋酸装置技术改进的一个重要方向，但也存在气液混合较传统机械搅拌反应装置差，生产能力下降等问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种反应装置及甲醇羰基合成醋酸的系统和方法，该反应装置包括流体搅拌部件，代替机械搅拌轴封及底部固定轴承在运行过程中易损坏的情况，将动密封点消除，极大地提高安全性及稳定性。同时与反应原料分布器相配合，使反应器内的反应原料如CO气体分布更加均匀，改善气液两相混合效果，提升反应速率，优化反应状态。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明第一方面提供一种反应装置，包括反应釜和流体搅拌部件，所述流体搅拌部件包括反应原料分布器和返料管，所述反应釜包括进料管，所述反应釜设有进料口、返料出口和返料进口，所述反应原料分布器设于所述反应釜内，所述进料管贯穿所述进料口并与所述反应原料分布器连接，所述返料管贯穿所述返料进口，所述返料出口与所述返料管连接。

优选地，所述反应釜还设有反应液出口，用于输出反应液。

优选地，设于反应釜内的返料管的端部设有喷头。

更优选地，所述喷头为缩径结构。

更优选地，所述喷头位于反应装置液位以下，所述喷头与所述返料进口之间的距离为反应釜筒体高度的1/5～1/2，如1/5～2/5或2/5～1/2。

优选地，所述喷头位于所述反应釜内中部。

优选地，所述进料口设于所述反应釜底部。

优选地，所述返料出口设于所述反应釜中部。

优选地，所述返料进口设于所述反应釜顶部。

优选地，所述流体搅拌部件还包括泵部件和/或冷却单元，所述返料出口经所述泵部件和/或冷却单元与所述返料管连接。

更优选地，所述泵部件包括一个或多个并联的泵。