CN104262144A - 丙烯酸异辛酯酯化反应系统装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种丙烯酸异辛酯酯化反应系统装置。它包括脱轻塔、脱重塔、冷凝器、再沸器，脱轻塔一侧进料管上装有预热器，脱轻塔下端连接再沸器的管路分出一个支路连接脱重塔中间，再沸器下端进口端管路上装有循环泵，脱重塔下端的再沸器的进口端管路连接有支管通往蒸发器，蒸发器上端通过管路连接冷凝器，冷凝器的出口连接输送泵，冷凝器通过输送泵输送到脱重塔的中间位置，蒸发器的一侧装有蒸汽进口管和蒸汽冷凝水出口管，蒸发器的蒸汽出口管连接预热器的加热进口管，预热器的冷凝水出口管连接通往循环水柜。优点是设计简单巧妙，合理利用一切可利用资源，起到节省能源，减少生产成本问题，装置生产效率高，反应效果好。
Description
技术领域
本发明涉及丙烯酸异辛酯生产领域，具体涉及一种丙烯酸异辛酯酯化反应系统装置。
背景技术
丙烯酸异辛酯，无色透明体。熔点-90℃，沸点215-219℃，123-127℃（8.0kPa），相对密度0.8859（20/4℃），折射率1.4358，闪点82℃。能与醇；醚混溶，几乎不溶于水，在25℃水中的溶解度0.01%。易聚合，工业品可用100ppm对苯二酚或50-100ppm对苯二酚单甲醚作阻聚剂。丙烯酸异辛酯黄颜色的是丙烯酸异辛酯 ，别名：丙烯酸-2-乙基己酯，分子式(Formula)： C11H20O2，分子量(Molecular Weight)： 184.28，CAS No.： 103-11-7，质量指标(Specification)含量（Purity）： 99.50%，物化性质(Physical Properties)密度 0.885 ，熔点 -90°C ，沸点 215-219°C ，折射率 1.434-1.436 ，闪点 82°C，水溶性 <0.1 g/100 mL at 22°C。丙烯酸2-乙基已酯为高分子聚合物的单体，与其他单体进行共聚、交联、接枝等到丙烯酸类树脂产品，用于合成纤维织物加工、粘合剂、涂料、塑料改性等许多方面。
丙烯酸异辛酯的制备方法：直接酯化法丙烯酸与2-乙基己醇以硫酸为催化剂进行酯化，再经中和，脱醇和精馏得成品。酯交换法丙烯酸甲酯与2-乙基己醇在催化剂四氯化钛存在下进行酯交换反应生成丙烯酸-2-乙基己酯，经精馏制得成品。
目前丙烯酸异辛酯生产工艺流程不够完善，生产过程中仍存在一些问题，例如蒸汽利用不完全，浪费热能，冷凝水不回收利用，生产装置效率低等缺陷，造成资源浪费，增加生产成本。
发明内容
为了解决上述发明问题，本发明提出了一种丙烯酸异辛酯酯化反应系统装置，设计简单巧妙，合理利用一切可利用资源，起到节省能源，减少生产成本问题，装置生产效率高，反应效果好。
为了达到上述发明目的，本发明提出了以下技术方案：
丙烯酸异辛酯酯化反应系统装置，它包括脱轻塔、脱重塔、冷凝器、再沸器，脱轻塔一侧中间位置装有进料管，脱轻塔顶端连接有冷凝器，冷凝器一端连接脱轻塔上端一侧，脱重塔顶端装有冷凝器，冷凝器的一端连接脱重塔的上端一侧，脱轻塔的下端一侧装有再沸器，脱轻塔下端通过管路连接再沸器下端，再沸器上端通过管路连接脱轻塔中下部，脱重塔的下端也装有再沸器，脱重塔下端通过管路连接再沸器下端，再沸器上端通过管路连接脱重塔中下部，脱轻塔一侧进料管上装有预热器，脱轻塔下端连接再沸器的管路分出一个支路连接脱重塔中间，再沸器下端进口端管路上装有循环泵，脱重塔下端的再沸器的进口端管路连接有支管通往蒸发器，蒸发器上端通过管路连接冷凝器，冷凝器的出口连接输送泵，冷凝器通过输送泵输送到脱重塔的中间位置，所述的蒸发器的一侧装有蒸汽进口管和蒸汽冷凝水出口管，所述的预热器一侧装有加热进口管和冷凝水出口管，蒸发器的蒸汽出口管连接预热器的加热进口管，预热器的冷凝水出口管连接通往循环水柜。
所述的再沸器，设置于所述脱重塔的底部，包括壳体，所述壳体两端密封连接有上盖和下盖，所述上盖设置有气态出口管，所述下盖设置有液态进口管，所述下盖内部固定安装有设置于所述液态进口管喷射路径上、用于将所述液态进口管喷入液体均布的分布盘，该分布盘包括盘体，所述盘体上开设有以盘体圆心为中心环形阵列的若干通孔；所述盘体的横截面呈弧形；所述盘体的开孔面积大于所述液态进口管的横截面积；所述盘体的直径为所述壳体横截面直径的1/2以上；再沸器还包括密封安装于所述壳体两端的管板、两端与管板密封安装的若干列管；同时，液态进口管连接于脱重塔的底部，气态出口管连接于脱重塔的中下部；所述的壳体一侧上端装有蒸汽进口管，下端装有蒸汽出口管。
所述的蒸发器，设有电机减速器、物料分布器、转子、刮板、蒸发罐一、蒸发罐二、真空泵连接口、蒸汽入口、蒸汽冷凝水出口、物料进口、出料口，转子上端设有电机减速器，下端延伸到物料分布器中，物料分布器通过其上设有的真空泵连接口与外部真空泵相连，物料分布器内部下端设有刮板，刮板安装在转子上，物料分布器靠近刮板的上端设有物料进口，物料分布器下端依次固定有蒸发罐一和蒸发罐二，两个蒸发罐均设有内外两层，物料分布器内部与蒸发罐一和蒸发罐二的内层相通，且刮板紧靠蒸发罐一的内壁上端，两个蒸发罐的内外壁之间为中空结构，且外壁上均设有蒸汽入口和蒸汽冷凝水出口，在蒸发罐二的底部设有出料口。
所述的脱重塔包括顶部、中部和底部，顶部内部装有回流液分布器，中部分为提馏段和侧线精馏段，提馏段与侧线精馏段之间装有隔壁，提馏段上端与顶部连接处是网孔状板，提馏段下端与底部连接处是网孔状板，侧线精馏段上端与顶部连接处是实心隔板，侧线精馏段与底部连接处是网孔状板。
所述的回流液分布器包括接管和分布器，所述的接管的底端固定有分布器，所述的接管的顶部通过弯头与上接管相固定，所述的上接管的端部设有法兰；所述的分布器是盘体状，所述的盘体中设有分布总管，所述的分布总管上均匀的设有与之相垂直的分布分管，所述的分布主管和分布分管上分别均布有透孔。
本发明的优点是设计简单，资源利用率高，减少能源浪费，降低生产成本，脱轻塔前端安装预热器，且利用蒸发器的蒸汽冷凝水的余热来加热，不但可以对物料进行预热，还把热能充分利用，且最终的冷凝水输送到循环水柜回收再利用。
附图说明
图1是本发明的示意图。
图2是本发明的再沸器的示意图。
图3是本发明的蒸发器的示意图。
图4是本发明的脱重塔的示意图。
图5是本发明的回流液分布器的侧视示意图。
图6是本发明的回流液分布器的仰视示意图。
具体实施方式
为了对本发明进一步说明，下面结合说明书附图来介绍：
参照附图，丙烯酸异辛酯酯化反应系统装置，它包括脱轻塔1、脱重塔2、冷凝器3、再沸器4，脱轻塔1一侧中间位置装有进料管，脱轻塔1顶端连接有冷凝器3，冷凝器3一端连接脱轻塔1上端一侧，脱重塔2顶端装有冷凝器3，冷凝器3的一端连接脱重塔2的上端一侧，脱轻塔1的下端一侧装有再沸器4，脱轻塔1下端通过管路连接再沸器4下端，再沸器4上端通过管路连接脱轻塔1中下部，脱重塔2的下端也装有再沸器4，脱重塔2下端通过管路连接再沸器4下端，再沸器4上端通过管路连接脱重塔2中下部，脱轻塔1一侧进料管上装有预热器5，脱轻塔1下端连接再沸器4的管路分出一个支路连接脱重塔2中间，再沸器4下端进口端管路上装有循环泵6，脱重塔2下端的再沸器4的进口端管路连接有支管通往蒸发器7，蒸发器7上端通过管路连接冷凝器3，冷凝器3的出口连接输送泵8，冷凝器3通过输送泵8输送到脱重塔2的中间位置，所述的蒸发器7的一侧装有蒸汽进口管和蒸汽冷凝水出口管，所述的预热器5一侧装有加热进口管和冷凝水出口管，蒸发器的蒸汽出口管连接预热器5的加热进口管，预热器5的冷凝水出口管连接通往循环水柜9。
所述的再沸器4，设置于所述脱轻塔1或脱重塔2的下部，包括壳体41，所述壳体41两端密封连接有上盖44和下盖45，所述上盖44设置有气态出口管46，所述下盖45设置有液态进口管47，所述下盖45内部固定安装有设置于所述液态进口管47喷射路径上、用于将所述液态进口管47喷入液体均布的分布盘48，该分布盘48包括盘体49，所述盘体49上开设有以盘体圆心为中心环形阵列的若干通孔；所述盘体49的横截面呈弧形；所述盘体49的开孔面积大于所述液态进口管47的横截面积；所述盘体49的直径为所述壳体41横截面直径的1/2以上；再沸器4还包括密封安装于所述壳体41两端的管板42、两端与管板42密封安装的若干列管43；同时，液态进口管47连接于脱重塔1的底部，气态出口管47连接于脱重塔1的中下部，所述的壳体41一侧上端装有蒸汽进口管410，下端装有蒸汽出口管411。
所述的蒸发器7，设有电机减速器71、物料分布器72、转子73、刮板76、蒸发罐一74、蒸发罐二75、真空泵连接口77、蒸汽入口79、蒸汽冷凝水出口710、物料进口711、出料口78，转子73上端设有电机减速器71，下端延伸到物料分布器72中，物料分布器72通过其上设有的真空泵连接口77与外部真空泵相连，物料分布器72内部下端设有刮板76，刮板76安装在转子73上，物料分布器72靠近刮板76的上端设有物料进口711，物料分布器72下端依次固定有蒸发罐一74和蒸发罐二75，两个蒸发罐均设有内外两层，物料分布器72内部与蒸发罐一74和蒸发罐二75的内层相通，且刮板76紧靠蒸发罐一74的内壁上端，两个蒸发罐的内外壁之间为中空结构，且外壁上均设有蒸汽入口79和蒸汽冷凝水出口710，在蒸发罐二75的底部设有出料口78。
所述的脱重塔2，包括顶部21、中部22和底部23，顶部21内部装有回流液分布器29，中部分为提馏段24和侧线精馏段25，提馏段24与侧线精馏段25之间装有隔壁27，提馏段24上端与顶部连接处是网孔状板26，提馏段24下端与底部连接处是网孔状板26，侧线精馏段25上端与顶部21连接处是实心隔板28，侧线精馏段25与底部连接处是网孔状板26。
所述的回流液分布器29包括接管291和分布器292，所述的接管291的底端固定有分布器292，所述的接管291的顶部通过弯头293与上接管294相固定，所述的上接管294的端部设有法兰295；所述的分布器292是盘体状，所述的盘体中设有分布总管296，所述的分布总管296上均匀的设有与之相垂直的分布分管297，所述的分布主管296和分布分管297上分别均布有透孔298。
本发明使用时，脱重塔塔底部的重成分物料通过输送泵输送到蒸发器内，进行加热蒸发，会产生一种气态物质阻聚剂，气态物质阻聚剂从真空泵连接口被外部的真空泵抽出，输送到冷凝器内，通过冷凝变成液态阻聚剂，最终在通过输送泵送到脱重塔中间位置，在脱重塔中间位置进行投放阻聚剂，能够有效的起到稳定的作用，防止塔釜内物料发生聚合反应，生成粘块状物质；经过蒸发器后的蒸汽，包括气态和液态冷凝水，这里面含有大量的热能，把这些热能用来通入预热器内，可以把经过预热器的物料加热到一定温度大概100多度，这样不但把热能充分利用，还把防止冷物料投入脱轻塔内造成物料分离效率低现象，气态和液态冷凝水经过预热器后，完全冷却变成液体，可以直接放入循环补水柜回收利用，也不需要再次冷却。
Claims (5)
1.丙烯酸异辛酯酯化反应系统装置，它包括脱轻塔、脱重塔、冷凝器、再沸器，脱轻塔一侧中间位置装有进料管，脱轻塔顶端连接有冷凝器，冷凝器一端连接脱轻塔上端一侧，脱重塔顶端装有冷凝器，冷凝器的一端连接脱重塔的上端一侧，脱轻塔的下端一侧装有再沸器，脱轻塔下端通过管路连接再沸器下端，再沸器上端通过管路连接脱轻塔中下部，脱重塔的下端也装有再沸器，脱重塔下端通过管路连接再沸器下端，再沸器上端通过管路连接脱重塔中下部，其特征是脱轻塔一侧进料管上装有预热器，脱轻塔下端连接再沸器的管路分出一个支路连接脱重塔中间，再沸器下端进口端管路上装有循环泵，脱重塔下端的再沸器的进口端管路连接有支管通往蒸发器，蒸发器上端通过管路连接冷凝器，冷凝器的出口连接输送泵，冷凝器通过输送泵输送到脱重塔的中间位置，所述的蒸发器的一侧装有蒸汽进口管和蒸汽冷凝水出口管，所述的预热器一侧装有加热进口管和冷凝水出口管，蒸发器的蒸汽出口管连接预热器的加热进口管，预热器的冷凝水出口管连接通往循环水柜。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸异辛酯酯化反应系统装置，其特征是所述的再沸器，设置于所述脱重塔的底部，包括壳体，所述壳体两端密封连接有上盖和下盖，所述上盖设置有气态出口管，所述下盖设置有液态进口管，所述下盖内部固定安装有设置于所述液态进口管喷射路径上、用于将所述液态进口管喷入液体均布的分布盘，该分布盘包括盘体，所述盘体上开设有以盘体圆心为中心环形阵列的若干通孔；所述盘体的横截面呈弧形；所述盘体的开孔面积大于所述液态进口管的横截面积；所述盘体的直径为所述壳体横截面直径的1/2以上；再沸器还包括密封安装于所述壳体两端的管板、两端与管板密封安装的若干列管；同时，液态进口管连接于脱重塔的底部，气态出口管连接于脱重塔的中下部；所述的壳体一侧上端装有蒸汽进口管，下端装有蒸汽出口管。
3.根据权利要求1所述的丙烯酸异辛酯酯化反应系统装置，其特征是所述的蒸发器，设有电机减速器、物料分布器、转子、刮板、蒸发罐一、蒸发罐二、真空泵连接口、蒸汽入口、蒸汽冷凝水出口、物料进口、出料口，转子上端设有电机减速器，下端延伸到物料分布器中，物料分布器通过其上设有的真空泵连接口与外部真空泵相连，物料分布器内部下端设有刮板，刮板安装在转子上，物料分布器靠近刮板的上端设有物料进口，物料分布器下端依次固定有蒸发罐一和蒸发罐二，两个蒸发罐均设有内外两层，物料分布器内部与蒸发罐一和蒸发罐二的内层相通，且刮板紧靠蒸发罐一的内壁上端，两个蒸发罐的内外壁之间为中空结构，且外壁上均设有蒸汽入口和蒸汽冷凝水出口，在蒸发罐二的底部设有出料口。
4.根据权利要求1所述的丙烯酸异辛酯酯化反应系统装置，其特征是所述的脱重塔包括顶部、中部和底部，顶部内部装有回流液分布器，中部分为提馏段和侧线精馏段，提馏段与侧线精馏段之间装有隔壁，提馏段上端与顶部连接处是网孔状板，提馏段下端与底部连接处是网孔状板，侧线精馏段上端与顶部连接处是实心隔板，侧线精馏段与底部连接处是网孔状板。
5.根据权利要求4所述的丙烯酸异辛酯酯化反应系统装置，其特征是所述的回流液分布器包括接管和分布器，所述的接管的底端固定有分布器，所述的接管的顶部通过弯头与上接管相固定，所述的上接管的端部设有法兰；所述的分布器是盘体状，所述的盘体中设有分布总管，所述的分布总管上均匀的设有与之相垂直的分布分管，所述的分布主管和分布分管上分别均布有透孔。
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| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: The Yangtze River town of Rugao city of Jiangsu province in 226532 in Nantong city (Rugao port) Yuejiang road Fine Chemical Industrial Park No. 1 Applicant after: JIANGSU GUOJIAO CHEMICAL TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: The Yangtze River town of Rugao city of Jiangsu province in 226532 in Nantong city (Rugao port) Yuejiang road Fine Chemical Industrial Park No. 1 Applicant before: NANTONG ZHONGTAI CHEMICAL CO., LTD. |
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| COR | Change of bibliographic data |
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Denomination of invention: 2-ethylhexyl acrylate esterification reaction system device Effective date of registration: 20171011 Granted publication date: 20170104 Pledgee: Nantong science and technology innovation Company limited by guarantee Pledgor: JIANGSU GUOJIAO CHEMICAL TECHNOLOGY CO., LTD. Registration number: 2017980000396 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: 2-ethylhexyl acrylate esterification reaction system device Effective date of registration: 20181009 Granted publication date: 20170104 Pledgee: Nantong science and technology innovation Company limited by guarantee Pledgor: JIANGSU GUOJIAO CHEMICAL TECHNOLOGY CO., LTD. Registration number: 2018980000186 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 226500 Yuejiang Road, Fine Chemical Park, Yangtze River Town, Rugao City, Nantong City, Jiangsu Province Patentee after: Jiangsu Guojiao New Materials Co., Ltd. Address before: 226532 Yuejiang Road, Fine Chemical Park, Yangtze River Town, Rugao City, Nantong City, Jiangsu Province Patentee before: JIANGSU GUOJIAO CHEMICAL TECHNOLOGY CO., LTD. |