用于增強氣體分布的方法和裝置制造方法及圖紙

用于將氣體引入反應器的反應區的方法和裝置，這樣的方法和裝置在反應區中更均勻分布氣體。用于將氣體引入反應器的反應區的分布器可用在進行可氧化化合物，如對二甲苯的液相氧化的系統和方法中此實施方案的反應器包含布置在所述反應區中的用于將流體引入所述反應區的分布器。此實施方案的分布器包含至少三個徑向延伸的流體分布導管，其中各流體分布導管限定至少三個流體排放口，其中與各所述流體分布導管相關聯的所述流體排放口的徑向間距向外減小，和其中所述分布器的最大直徑為布置所述分布器的標高處的所述反應區直徑的至少90%。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于增強氣體分布的方法和裝置背景 1.專利
本專利技術的各種實施方案大體涉及用于增強反應器中的氣體分布的方法和裝置。本專利技術的多種實施方案更特別涉及在鼓泡塔反應器中提供改進的氣體分布的分布器(sparger)。2.相關技術描述 在多種現有商業方法中使用液相氧化反應。例如，液相氧化目前用于將醛氧化成酸(例如丙醛氧化成丙酸)、將環己烷氧化成己二酸和將烷基芳烴氧化成醇、酸或二酸。后一類(烷基芳烴的氧化)中特別有意義的商業氧化法是對二甲苯液相催化部分氧化成對苯二甲酸。對苯二甲酸是具有多種用途的重要的化合物。對苯二甲酸的主要用途是作為聚對苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)制造中的原料。PET是在全世界大量用于制造瓶子、纖維和包裝之類的產品的公知塑料。在典型的液相氧化法，包括對二甲苯部分氧化成對苯二甲酸中，將液相進料流和氣相氧化劑流引入反應器并在該反應器中形成多相反應介質。引入反應器中的液相進料流含有至少一種可氧化的有機化合物(例如對二甲苯)，而氣相氧化劑流含有分子氧。以氣體形式引入反應器中的至少一部分分子氧溶解到反應介質的液相中以可向液相反應提供氧。如果該多相反應介質的液相含有不足的分子氧濃度(即如果某些部分的反應介質“缺氧”)，不合意的副反應會生成雜質和/或預期反應的速率減慢。如果該反應介質的液相含有太少的可氧化化合物，反應速率可能不合意地低。此外，如果該反應介質的液相含有過量的可氧化化合物濃度，額外的不合意副反應會生成雜質。 傳統液相氧化反應器配有用于混合其中所含的多相反應介質的攪拌裝置。攪拌反應介質以促進分子氧溶解到反應介質的液相中，保持溶解的氧在反應介質的液相中的相對均勻濃度并保持可氧化的有機化合物在反應介質的液相中的相對均勻濃度。通常由容器中的機械攪拌裝置，例如連續攪拌釜反應器(“CSTR”)提供發生液相氧化的反應介質的攪拌。盡管CSTR可提供反應介質的充分混合，CSTR具有許多缺點。例如，CSTR由于它們需要昂貴的發動機、流體密封軸承和驅動軸而具有相對較高的資本成本和/或復雜攪拌機制。此外，傳統CSTR的旋轉和/或振動機械部件需要定期維護。與這樣的維護相關的勞力和停機時間增加CSTR的運行成本。但是，即使使用定期維護，CSTR中所用的機械攪拌系統容易發生機械故障并可能在相對較短時間內就需要更換。鼓泡塔反應器提供CSTR和其它機械攪拌的氧化反應器的有吸引力的替代品。鼓泡塔反應器不需要昂貴和不可靠的機械設備就提供反應介質的攪拌。鼓泡塔反應器通常包括細長的直立反應區,在其中容納反應介質。反應介質在反應區中的攪動主要由上升經過反應介質液相的氣泡的自然浮力提供。在鼓泡塔反應器中提供的這種自然浮力攪動與機械攪拌反應器相比降低了資本和維護成本。此外，基本不存在與鼓泡塔反應器相關的活動機械部件，這提供了與機械攪拌反應器相比較不容易發生機械故障的氧化系統。當在傳統氧化反應器(CSTR或鼓泡塔)中進行對二甲苯的液相部分氧化時，從反應器中提取的產物通常是包含粗制對苯二甲酸(“CTA”)和母液的漿料。CTA含有相對較高的雜質(例如4-羧基苯甲醛、對甲苯酸、芴酮和其它發色體)含量，以致其不適合作為PET的生產原料。因此，通常對傳統氧化反應器中制成的CTA施以提純工藝，這將CTA轉化成適合制造PET的純化對苯二甲酸(“PTA”)。盡管在液相氧化反應領域中已取得進步，但仍需要改進。概述 本專利技術的一個實施方案涉及在其中限定反應區的反應器。這一實施方案的反應器包含布置在反應區中的用于將流體引入反應區的分布器。這一實施方案的分布器包含至少三個徑向延伸的流體分布導管，其中各流體分布導管限定至少三個流體排放口，其中與各流體分布導管相關聯的流體排放口的徑向間距向外減小，且其中該分布器的最大直徑為布置該分布器的標高(elevation)處的反應區直徑的至少90%。本專利技術的另一實施方案涉及在其中限定反應區的反應器。這一實施方案的反應器包含布置在反應區中的用于將流體引入反應區的分布器，其中該分布器包含一個或多個限定20至300個流體排放口的流體分布導管，其中在將該分布器理論分割成四個等面積的環形區域時，位于環形區域之一中的流體排放口的累積排放口面積在位于至少另一環形區域中的流體排放口的累積排放口面積的25%內，其中該分布器具有至少25%的總流通開放面積，其中流體排放口具有大約0.5至大約2.0毫米的平均直徑，其中多于50%的流體排放口設置為通常向下排出流體，其中該分布器具有大約0.5至大約6米的最大直徑，且其中該分布器的最大直徑為布置該分布器的標高處的反應區直徑的至少90%。本專利技術的再一實施方案涉及通過使至少一部分可氧化化合物與氣相氧化劑接觸來至少部分氧化該可氧化化合物的系統。這一實施方案的系統包含第一氧化反應器；與第一氧化反應器下游流體連通的第二氧化反應器；與第二氧化反應器下游流體連通并限定反應區的鼓泡塔反應器；和布置在該反應區內并構造成將至少一部分氣相氧化劑排放到反應區中的分布器。在此實施方案中，該分布器包含一個或多個限定多個流體排放口的流體分布導管。同樣地，在將該分布器理論分割成四個等面積的環形區域時，位于環形區域之一中的流體排放口的累積排 放口面積在位于至少另一環形區域中的流體排放口的累積排放口面積的25%內。此外，該分布器具有至少25%的總流通開放面積并具有布置該分布器的標高處的反應區直徑的至少90%的最大直徑。本專利技術的又一實施方案涉及制造二羧酸的方法。此實施方案的方法包括(a)使可氧化化合物與第一氣相氧化劑接觸，由此形成粗制二羧酸漿料；(b)提純至少一部分粗制二羧酸漿料，由此形成純化二羧酸漿料；和(C)使至少一部分純化二羧酸漿料與第二氣相氧化劑在鼓泡塔反應器的反應區中接觸，其中至少一部分第二氣相氧化劑經由布置在反應區中的分布器弓I入反應區。這一實施方案的分布器包含一個或多個限定多個流體排放口的流體分布導管，其中在將該分布器理論分割成四個等面積的環形區域時，位于環形區域之一中的流體排放口的累積排放口面積在位于至少另一環形區域中的流體排放口的累積排放口面積的25%內，其中該分布器具有至少25%的總流通開放面積，其中該分布器的最大直徑為布置該分布器的標高處的反應區直徑的至少90%。附圖簡述 在本文中參照下列附圖描述本專利技術的實施方案，其中: 附圖說明圖1是根據本專利技術的一個實施方案構造的反應器的側視圖，特別圖解將漿料和氣流引入反應器的反應區，和分別從反應器的頂部和底部取出廢氣和處理過的漿料； 圖2是沿線段2-2截取的圖1中所示的反應器的剖視圖，特別圖解用于將流體引入反應器的反應區中的具有直的徑向延伸的流體分布導管的分布器； 圖3是適用在圖1中所示的反應器中的另一種分布器的底視圖，特別圖解用于將流體引入反應器的反應區中的具有彎曲的徑向延伸的流體分布導管的分布器； 圖4是適用在圖1中所示的反應器中的另一種分布器的底視圖，特別圖解用于將流體引入反應器的反應區中的具有圓形流體分布導管的分布器； 圖5是適用在圖1中所示的反應器中的另一種分布器的底視圖，特別圖解用于將流體引入反應器的反應區中的具有正方形流體分布導管的分布器； 圖6是適用在圖1中所示的反應器中的另一種分布器的底視圖，特別圖解用于將流體引入反應器的反應區中的具有本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：A謝赫，
申請(專利權)人：墨西哥石油集團有限公司，
類型：
國別省市：