本实用新型属于化工装备技术领域，具体涉及一种煤制乙二醇酯化预反应器。
背景技术：
由于聚酯工业需求强劲，市场对乙二醇的需求保持快速增长之态势。煤制乙二醇技术不仅可以有效缓解乙二醇的供需矛盾，同时可以提升煤炭资源高效清洁转化利用水平。
在煤制乙二醇工艺过程中，氧化酯化单元尤为重要，酯化预反应器作为关键设备，不仅直接影响产品质量和产量，而且作为危险的化工操作单元，可能会由于气体分布不均造成局部反应过于剧烈、热量不能及时移除而发生危险。国内现有的生产装置一般采用小型酯化预反应器，直径在2000mm以下。但这种小型酯化预反应器气体分布不均匀，一次酯化收率低，生产能力差。
技术实现要素：
针对现有的酯化预反应器气体分布不均匀、一次酯化收率低、生产能力差的问题，本实用新型提供一种煤制乙二醇酯化预反应器，提高了酯化反应的一次酯化的收率，降低了安全隐患，生产能力更强，可满足20万吨/年乙二醇的生产装置使用。
一种煤制乙二醇酯化预反应器，包括反应段和冷却段，所述反应段顶部设有合成气进口，合成气进口下端设有合成气分布器，合成气分布器下端设有氧气分布器，合成气分布器和氧气分布器分别连接上管箱，上管箱连有上管板，上管板下端连接冷却段，冷却段内设有换热管，换热管上端连接上管板，换热管下端连接下管板，下管板连有下管箱，冷却段下端一侧设有冷却介质进口，冷却段上端一侧设有冷却介质出口，冷却段内部设有若干个折流板，冷却段底部设有酯化反应气出口。
进一步的，所述合成气分布器包括分布管和分布板，分布管通过固定件固定在反应段内壁上，分布管上设有排气孔，分布管的排气孔在分布管表面呈等边三角形均匀分布，分布管底部焊有分布板，分布板上设有排气孔，分布板的排气孔沿圆周均匀分布。
进一步的，所述固定件为6个。
进一步的，所述分布管是直径为900-1200mm、高度为150-200mm的钢管，分布管的排气孔直径为16mm～19mm，排气孔之间的间距为20mm～25mm；所述分布板的排气孔直径为12mm～19mm，排气孔之间的间距为15mm～25mm。
进一步的，所述氧气分布器设有一次布气管、二次布气管、三次布气管、四次布气管、五次布气管及管帽；一次布气管通过法兰及三通连接二次布气管，二次布气管通过三通及弯头连接三次布气管且二次布气管出口开在三次布气管中间位置，三次布气管一侧垂直设有对称的长短不一的四次布气管，四次布气管之间通过法兰连接，三次布气管与四次布气管通过支撑筋固定在反应段内壁上，四次布气管下方垂直设有五次布气管，三次布气管、四次布气管上、五次布气管之间呈90°交错布置，五次布气管出口焊有管帽，管帽上设有三个出口，三个出口方位呈120°交错布置，管帽中间开有直径为5mm的孔。
进一步的，所述四次布气管为14根。
进一步的，所述一次布气管直径为168.3mm，二次布气管直径为168.3mm，三次布气管直径为114.3mm，四次布气管直径为48.3mm，五次布气管直径为19mm。
进一步的，预反应器直径为2800～3200mm，反应段高度为1100～1400mm，冷却段高度为6000mm，换热管尺寸为φ45x3.5x6000mm。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型提供的煤制乙二醇酯化预反应器，设有合成气分布器和氧气分布器，使合成气及氧气的分布混合更加均匀，提高了酯化质量及收率，防止局部反应不均，引发安全事故；对反应器的尺寸进行了放大，并对反应段、冷却段进行了优化设计，大幅度提高了生产能力；用于煤制乙二醇中酯化预反应器的结构更为简洁，酯化收率更高，产量更大，操作更安全，可满足20万吨/年乙二醇的生产装置使用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为煤制乙二醇酯化预反应器的结构示意图；
图2为合成气分布器的结构示意图；
图3为分布板的结构示意图；
图4为氧气分布器的主视图；
图5为四次布气管的结构示意图；
图6为四次布气管、五次布气管和管帽的连接示意图；
图7为管帽俯视图。
图中，1-合成气进口，2-合成气分布器，3-氧气分布器，4-上管箱，5-上管板，6-换热管，7-下管板，8-下管箱，9-冷却介质进口，10-冷却介质出口，11-折流板，12-酯化反应气出口，21-分布管，22-分布板，23-固定件，31-一次布气管，32-二次布气管，33-三次布气管，34-四次布气管，35-五次布气管，36-管帽。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1-7所示，本实用新型实施例提供的煤制乙二醇酯化预反应器，包括反应段和冷却段，反应段顶部设有合成气进口1，合成气进口1下端设有合成气分布器2，合成气分布器2下端设有氧气分布器3，合成气分布器2和氧气分布器3分别连接上管箱4，上管箱4连有上管板5，上管板5下端连接冷却段，冷却段内设有换热管6，换热管6上端连接上管板5，换热管6下端连接下管板7，下管板7连有下管箱8，冷却段下端一侧设有冷却介质进口9，冷却段上端一侧设有冷却介质出口10，冷却段内部设有若干个折流板11，冷却段底部设有酯化反应气出口12。
其中，预反应器直径为2800～3200mm，反应段高度为1100～1400mm，冷却段高度为6000mm，换热管6尺寸为φ45x3.5x6000mm。
合成气分布器2包括分布管21和分布板22，分布管21通过固定件23固定在反应段内壁上，分布管21上设有排气孔，分布管21的排气孔在分布管21表面呈等边三角形均匀分布，分布管21底部焊有分布板22，分布板22上设有排气孔，分布板22的排气孔沿圆周均匀分布。
其中，分布管21是直径为900-1200mm、高度为150-200mm的钢管，分布管21的排气孔直径为16mm～19mm，排气孔之间的间距为20mm～25mm；分布板22的排气孔直径为12mm～19mm，排气孔之间的间距为15mm～25mm。
氧气分布器3设有一次布气管31、二次布气管32、三次布气管33、四次布气管34、五次布气管35及管帽36；一次布气管31通过法兰及三通连接二次布气管32，二次布气管32通过三通及弯头连接三次布气管33且二次布气管32出口开在三次布气管33中间位置，三次布气管33一侧垂直设有对称的长短不一的四次布气管34，四次布气管34之间通过法兰连接，三次布气管33与四次布气管34通过支撑筋固定在反应段内壁上，四次布气管34下方垂直设有五次布气管35，三次布气管33、四次布气管34、五次布气管35之间呈90°交错布置，五次布气管35出口焊有管帽36，管帽36上设有三个出口，三个出口方位呈120°交错布置，管帽36中间开有直径为5mm的孔。
其中，一次布气管31直径为168.3mm，二次布气管32直径为168.3mm，三次布气管33直径为114.3mm，四次布气管34直径为48.3mm，五次布气管35直径为19mm。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
1.一种煤制乙二醇酯化预反应器，其特征在于，包括反应段和冷却段，所述反应段顶部设有合成气进口，合成气进口下端设有合成气分布器，合成气分布器下端设有氧气分布器，合成气分布器和氧气分布器分别连接上管箱，上管箱连有上管板，上管板下端连接冷却段，冷却段内设有换热管，换热管上端连接上管板，换热管下端连接下管板，下管板连有下管箱，冷却段下端一侧设有冷却介质进口，冷却段上端一侧设有冷却介质出口，冷却段内部设有若干个折流板，冷却段底部设有酯化反应气出口。
2.如权利要求1所述的一种煤制乙二醇酯化预反应器，其特征在于，所述合成气分布器包括分布管和分布板，分布管通过固定件固定在反应段内壁上，分布管上设有排气孔，分布管的排气孔在分布管表面呈等边三角形均匀分布，分布管底部焊有分布板，分布板上设有排气孔，分布板的排气孔沿圆周均匀分布。
3.如权利要求2所述的一种煤制乙二醇酯化预反应器，其特征在于，所述固定件为6个。
4.如权利要求2所述的一种煤制乙二醇酯化预反应器，其特征在于，所述分布管是直径为900-1200mm、高度为150-200mm的钢管，分布管的排气孔直径为16mm～19mm，排气孔之间的间距为20mm～25mm；所述分布板的排气孔直径为12mm～19mm，排气孔之间的间距为15mm～25mm。
5.如权利要求1所述的一种煤制乙二醇酯化预反应器，其特征在于，所述氧气分布器设有一次布气管、二次布气管、三次布气管、四次布气管、五次布气管及管帽；一次布气管通过法兰及三通连接二次布气管，二次布气管通过三通及弯头连接三次布气管且二次布气管出口开在三次布气管中间位置，三次布气管一侧垂直设有对称的长短不一的四次布气管，四次布气管之间通过法兰连接，三次布气管与四次布气管通过支撑筋固定在反应段内壁上，四次布气管下方垂直设有五次布气管，三次布气管、四次布气管上、五次布气管之间呈90°交错布置，五次布气管出口焊有管帽，管帽上设有三个出口，三个出口方位呈120°交错布置，管帽中间开有直径为5mm的孔。
6.如权利要求5所述的一种煤制乙二醇酯化预反应器，其特征在于，所述四次布气管为14根。
7.如权利要求5所述的一种煤制乙二醇酯化预反应器，其特征在于，所述一次布气管直径为168.3mm，二次布气管直径为168.3mm，三次布气管直径为114.3mm，四次布气管直径为48.3mm，五次布气管直径为19mm。
8.如权利要求1所述的一种煤制乙二醇酯化预反应器，其特征在于，预反应器直径为2800～3200mm，反应段高度为1100～1400mm，冷却段高度为6000mm，换热管尺寸为φ45x3.5x6000mm。
技术总结