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固定床法与沸腾床法生产醋酸乙烯比较 乙炔气相法生产醋酸乙烯反应器有二种,一种是列管式固定床反应器,另一种是沸腾床反应器,二种反应器比较如下:一、固定床反应器生产醋酸乙烯的优缺点 优点主要表现在以下几个方面： 1、在生产操作中，除床层极薄和气体流速很低的特殊情况外，床层内气体的流动皆可看成是理想置换流动，因此在化学反应速度较快，空时收率(STY)高,在完成同样生产能力时，所需要的催化剂用量和反应器体积较小。 2、气体停留时间可以严格控制，温度分布可以调节，因而有利于提高化学反应的转化率和选择性,醋酸单程转化率可达60-70%,产品质量好,反应液中醋酸乙烯浓度高,杂质含量较小,有利于分离。 3、催化剂不易磨损，对载体活性炭的强度要求不苛刻,可以较长时间连续使用。 由于固体催化剂在床层中静止不动，相应地产生一些缺点： 1、催化剂载体往往导热性不良，气体流速受压降限制又不能太大，则造成床层中传热性能较差，也给温度控制带来困难。合成醋酸乙烯是放热反应，在换热式反应器的入口处，因为反应物浓度较高，反应速度较快，放出的热量往往来不及移走，而使物料温度升高，这又促使反应以更快的速度进行，放出更多的热量，物料温度继续升高，直到反应物浓度降低，反应速度减慢，传热速度超过了反应速度时，温度才逐渐下降。通常在反应器的轴向存在一个最高的温度点，称为“热点”。如设计或操作不当，则在强放热反应时，床内热点温度会超过工艺允许的最高温度，甚至失去控制而出现“飞温”。此时，对反应的选择性、催化剂的活性和寿命、设备的强度等均极不利。 2、不能使用细粒催化剂，否则流体阻力增大，破坏了正常操作，所以催化剂的活性内表面得不到充分利用。3、催化剂的填装要求严格,劳动强度大,生产过程中催化剂不能更换。二、沸腾床反应器生产醋酸乙烯的优缺点1、由于催化剂颗粒较小，一定体积的催化剂，接触面积较大，有利于传质和传热。2、催化剂颗粒在流体中处于不断的运动状态，气固相界面不断搅动，使相界面不断更新，提高了传质和传热系数，使床层内温度分布均匀，避免局部过热。3、在运转过程中可以卸出一部分催化剂，补充一些新的催化剂，保证催化剂活性降低较慢，延长操作周期。沸腾床反应器的缺点： 1、空时收率（STY）不如固定床高，主要是一部分气体以气泡形式通过催化剂床层，固体催化剂的密集，减少了传质面积，同时由于气固的纵向返混，使转化率降低。2、催化剂颗粒不断运动，催化剂磨损较大，对催化剂的强度要求较高，催化剂粉末被反应气体带出反应器，增加催化剂的消耗量，并且给气体冷凝和反应液精制造成堵塞。三、列表比较项目固定床气相法沸腾床气相法温度170210170210压力MPa常压常压空速h-1250280110150原料配比(mol/mol)乙炔:醋酸=1:71乙炔:醋酸=1:31催化剂醋酸锌,活性炭醋酸锌,活性炭催化剂寿命3个月56个月单程转化率%6070%5060%空时收率STYt(m3d)-12
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