[发明专利]一种蒸发式等温加氢反应方法及蒸发式等温反应系统

权利要求书

1.一种蒸发式等温反应系统，包括蒸发式等温反应器，所述蒸发式等温反应器由底部的进料区、中段的管式换热区和顶部的出料区组成，所述进料区设有物料进口，出料区设有反应出口，其特征在于，所述反应出口连接气液分离器，所述气液分离器底部的液体出口经管道连接管式换热区上段的壳侧进口，所述管式换热区的上段还设有壳侧气相出口，所述管式换热区下段的壳侧液相出口经泵分别连接壳侧进口和反应物外排管；所述管式换热区的壳侧设有液位计，所述液位计的控制器还连接反应物外排管上的流量控制阀。

2.如权利要求1所述的蒸发式等温反应系统，其特征在于，所述进料区设有进料分布器，所述物料进口连接所述进料分布器。

3.如权利要求2所述的蒸发式等温反应系统，其特征在于，所述进料分布器为螺旋鼓式分布器，所述螺旋鼓式分布器为具有扁圆鼓形的螺旋盘管，所述螺旋盘管的顶面开有多个直径为0.2-0.6mm小孔，其进料口位于所述螺旋盘管最外圈的管道端部。

4.如权利要求3所述的蒸发式等温反应系统，其特征在于，所述小孔总流通面积为物料进口截面积的1-3倍。

5.如权利要求1所述的蒸发式等温反应系统，其特征在于，所述管式换热区的壳侧设有螺旋折流板。

6.如权利要求1-5任一项所述的蒸发式等温反应系统，其特征在于，所述管式换热区的壳侧上段为蒸发段，中段及下段为换热段。

7.如权利要求1-5任一项所述的蒸发式等温反应系统，其特征在于，所述蒸发段的气相空间体积占壳侧空间总体积的10-20％。

8.一种用于顺酐加氢制丁二酸的蒸发式等温加氢反应方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的蒸发式等温反应系统，其中，

步骤1)将四氢呋喃和顺酐的混合物经泵增压后与氢气混合形成气液混合物一起由物料进口进入进料区的进料分布器中，所述气液混合物经进料分布器中小孔充分混合后向上喷出，在进料区实现氢气和液相的均匀分布；

步骤2)，进料区的气液两相进入到管式换热区的管侧中，在催化剂的催化作用下，顺酐发生选择性加氢反应，生成丁二酸酐以及少量副产物，反应过程放热；

步骤3)完成反应后的反应产物经出料区再由顶部反应出口引出进入气液分离器，分离出的气相由顶部排出，液相回送管式换热区的壳侧进口，液相在管式换热区内由上至下流动并吸收换热管内的反应热，液相中的四氢呋喃部分气化蒸发升入管式换热区上段的蒸发段收集后由壳侧气相出口引出；液相由壳侧液相出口引出。

9.如权利要求8所述的蒸发式等温加氢反应方法，其特征在于，所述步骤三)中，液相由壳侧液相出口引出经泵加压后部分回送壳侧进口，其余部分经流量控制阀引出。

10.如权利要求9所述的蒸发式等温加氢反应方法，其特征在于，所述步骤三)中，通过液位计检测换热区壳侧的液位高度，并通过流量控制阀控制壳侧的液位，以保证壳侧上段的气相空间体积占壳侧总体积的10-20％。

11.如权利要求8所述的蒸发式等温加氢反应方法，其特征在于，控制管式换热区管侧的反应压力范围为0.5-6MPaG，反应温度为45-80℃，壳侧的压力范围为-0.05-0.5MPaG。

12.如权利要求8所述的蒸发式等温加氢反应方法，其特征在于，所述混合物中顺酐含量为10-20％wt。