CN114051425A - 用于酯化产物的中和/水分离装置和酯化产物的中和/水分离方法 - Google Patents

用于酯化产物的中和/水分离装置和酯化产物的中和/水分离方法 Download PDF

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Abstract

为了实现上述目的，根据本发明的一个实施方案的用于酯化产物的中和/水分离装置包括：中和罐，在所述中和罐中加入包含醇和酯化合物的粗产物混合物、中和剂和水，以制备中和混合物；水分离罐，所述水分离罐设置在所述中和罐的下方以将所述中和混合物分为浮层和水层；分隔壁，所述分隔壁从所述水分离罐的顶部向下延伸以在所述水分离罐中提供下部通道；和输送管线，所述输送管线被构造为将所述中和混合物从所述中和罐输送至所述水分离罐，其中，所述水分离罐包括：第一水分离部，所述中和混合物通过所述输送管线从所述中和罐引入到该第一水分离部中；和第二水分离部，所述中和混合物通过所述下部通道从所述第一水分离部引入到该第二水分离部中，其中，所述第一水分离部和所述第二水分离部通过所述分隔壁分隔开。

Description

用于酯化产物的中和/水分离装置和酯化产物的中和/水分离 方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年09月19日提交的韩国专利申请No.10-2019-0115694的优先权的权益，该专利申请通过引用全部并入本说明书中。
本发明涉及一种用于酯化产物的中和/水分离装置和酯化产物的中和/水分离方法，更具体地，涉及一种酯化产物的中和/水分离装置和酯化产物的中和/水分离方法，其中，当制备增塑剂时，中和反应和水分离两者良好地发生，从而提高效率。
背景技术
直至20世纪，邻苯二甲酸酯类增塑剂占全球增塑剂市场的92％(参见MustafizurRahman and Christopher S.Brazel“The plasticizer market:an assessment oftraditional plasticizers and research trends to meet new challenges”Progressin Polymer Science 2004,29,1223-1248)。邻苯二甲酸酯类增塑剂是主要用于赋予聚氯乙烯(以下称为PVC)柔韧性、耐久性和耐寒性并且降低熔化过程中的粘度以改善加工性能的添加剂。由于邻苯二甲酸酯类增塑剂柔软和良好的柔韧性，将其以不同的量加入到PVC中，并且广泛用于从诸如刚管的刚性产品到可以用于如食品包装材料、血袋、地板材料等的柔软产品的各种应用中。因此，它比任何其它材料与现实生活更紧密相关，并且不可避免与人体直接接触。
然而，尽管邻苯二甲酸酯类增塑剂与PVC的相容性和其优异的赋予柔软性的能力，但是近来对包含邻苯二甲酸酯类增塑剂的PVC产品的危害性存在争议，即，当在实际生活中使用时，邻苯二甲酸酯类增塑剂会从PVC产品中泄露，并且充当疑似的内分泌干扰(环境激素)物和重金属水平的致癌物(参见N.R.Janjua et al."Systemic Uptake of DiethylPhthalate,Dibutyl Phthalate,and Butyl Paraben Following Whole-body TopicalApplication and Reproductive and Thyroid Hormone Levels in Humans"Environmental Science and Technology 2008,42,7522-7527)。特别地，自从20世纪60年代在美国报道作为最多使用的邻苯二甲酸酯类增塑剂的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)从PVC产品中泄漏以来，在20世纪90年代对环境激素的关注增加，并且已经开始全球环境法规以及关于邻苯二甲酸酯类增塑剂对人体的危害性的各种研究。
因此，为了应对由于邻苯二甲酸酯类增塑剂的泄漏引起的环境激素问题和环境法规，许多研究者正在研究开发一种不包含在制备邻苯二甲酸酯类增塑剂中使用的邻苯二甲酸酐的新的、替代性的非邻苯二甲酸酯类增塑剂，或者研究开发一种可以抑制邻苯二甲酸酯类增塑剂的泄漏以大大降低对人体的危害并且符合环境法规的泄露抑制技术。
作为非邻苯二甲酸酯类增塑剂，对苯二甲酸酯类增塑剂已经受到关注，因为其在物理性能方面与邻苯二甲酸酯类增塑剂相当，但是没有环境问题。已经开发各种对苯二甲酸酯类增塑剂，并且已经积极地进行对具有优异的物理性能的对苯二甲酸酯类增塑剂的开发和研究，以及对用于制备这种对苯二甲酸酯类增塑剂的装置的研究。在工艺设计方面，需要更有效、经济和简单的工艺设计。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供一种用于酯化产物的中和/水分离装置和酯化产物的中和/水分离方法，其中，当制备增塑剂时，中和反应和水分离两者良好地发生，从而提高效率。
本发明的目的不限于上述目的，而是本领域技术人员根据以下描述将清楚地理解本文中未描述的其它目的。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的一个实施方案的用于酯化产物的中和/水分离装置包括：中和罐，在所述中和罐中加入包含醇和酯化合物的粗产物混合物、中和剂和水，以制备中和混合物；水分离罐，设置在所述中和罐的下方以将所述中和混合物分为浮层和水层；分隔壁，所述分隔壁从所述水分离罐的顶部向下延伸以在所述水分离罐中提供下部通道；和输送管线，所述输送管线被构造为将所述中和混合物从所述中和罐输送至所述水分离罐，其中，所述水分离罐包括：第一水分离部，所述中和混合物通过所述输送管线从所述中和罐引入到所述第一水分离部中；和第二水分离部，所述中和混合物通过所述下部通道从所述第一水分离部引入到所述第二水分离部中。
另外，所述中和/水分离装置还可以包括第一排出泵，所述第一排出泵被构造为将所述浮层中包含的所得产物从所述第二水分离部的侧壁排出至外部。
另外，所述中和/水分离装置还可以包括第二排出泵，所述第二排出泵被构造为将所述水层中包含的析出的盐从所述水分离罐的底表面排出至外部。
另外，所述中和/水分离装置还可以包括安装在所述中和罐中的螺旋桨搅拌器，以搅拌所述中和混合物。
另外，所述水分离罐的底表面可以朝着它的中心逐渐向下倾斜。
另外，所述倾斜可以在5°至45°的范围内。
另外，所述下部通道的高度可以为所述分隔壁的高度的10％至50％。
另外，所述水分离罐可以设置为多个。
另外，所述多个水分离罐可以平行地与所述中和罐连接。
另外，所述中和混合物可以交替地引入到多个水分离罐中。
另外，所述中和混合物可以同时引入到多个水分离罐中。
为了实现上述目的，根据本发明的一个实施方案的酯化产物的中和/水分离方法包括：将包含醇和酯化合物的粗产物混合物、中和剂和水加入到中和/水分离装置的中和罐中的步骤；将所述粗产物混合物、中和剂和水混合以制备中和混合物的步骤；通过输送管线将所述中和混合物引入到设置在所述中和罐的下方的水分离罐的第一水分离部中的步骤；通过下部通道将所述中和混合物引入到所述水分离罐的第二水分离部中的步骤；将所述中和混合物分为浮层和水层的步骤；和将浮层中包含的所得产物排出至外部的步骤。
另外，在制备中和混合物的步骤中，可以使用螺旋桨搅拌器搅拌所述中和混合物。
另外，水分离罐的底表面可以朝着它的中心逐渐向下倾斜，并且水层中包含的析出物可以被收集到水分离罐的底表面的中心。
其它实施方案的细节包括在详细说明和附图中。
有益效果
本发明的实施方案可以具有至少以下效果。
由于单独地设置在其中发生中和反应的中和罐和在其中发生水分离的水分离罐，因此，中和反应和水分离两者可以良好地发生以提高效率。
另外，由于中和罐设置在上侧，水分离罐设置在下侧，并且中和混合物通过重力自然地从中和罐流向水分离罐，因此，可以不需要单独的输送泵，因此，总体积不会增加，结构可以得到简化，并且即使在狭窄的空间中也可以容易安装所述中和/水分离装置，从而防止盐累积。
本发明的效果不限于上面的描述，因此，本说明书中包括更多不同的效果。
附图说明
图1是根据现有技术的中和/水分离罐的示意图，其被组合以使中和和水分离两者一起发生；
图2是根据现有技术的中和/水分离装置的示意图，其中，中和罐和水分离罐彼此分开；
图3是根据本发明的第一实施方案的中和/水分离装置的示意图；
图4是根据本发明的第二实施方案的中和/水分离罐的示意图；
图5是根据本发明的第三实施方案的中和/水分离罐的示意图。
具体实施方式
将通过参照附图描述的下面实施方案来阐明本发明的优点和特征以及本发明的实施方法。然而，本发明可以以不同的形式实施，并且不应理解为局限于本文中阐述的实施方案。而是，提供这些实施方案以使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。此外，本发明仅由权利要求书的范围限定。贯穿全文，相同的附图标记指相同的要素。
除非本发明中使用的术语被不同地定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。此外，除非在说明书中清楚和明确地定义，否则在常用字典中定义的术语不理想地或过度地理解为具有形式意义。
在下面的描述中，技术术语仅用于说明具体的示例性实施方案，而不限制本发明。在本说明书中，除非特别提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式。“包括”和/或“包含”的含义不排除除了提到的组分之外的其它组分。
下文中，将参照附图详细描述优选实施方案。
图1是根据现有技术的中和/水分离罐3的示意图，其被组合以使中和和水分离一起发生。
为了制备增塑剂，主要进行混合步骤、中和步骤、水分离步骤、纯化步骤和过滤步骤。在混合步骤中，将羧酸和醇混合以引起酯化反应，从而制备包含醇和酯化合物的粗产物混合物。在中和步骤中，将作为碱性水溶液的中和剂混合到所述粗产物混合物中以中和所述粗产物混合物。在水分离步骤中，将中和混合物分为包含有机物的浮层22和包含盐24的水层23。在纯化步骤中，当所得产物从浮层22中排出时，残余的醇被除去。然后，在过滤步骤中，使用过滤器过滤所得产物，以得到作为最终产物的增塑剂。
在各个步骤中，如图1中所示，根据现有技术的中和和水分离方法在具有单个的组合容器的形式的中和/水分离罐3中进行。此外，中和/水分离罐3的内部通过分隔壁33被分为第一空间31和第二空间32。分隔壁33从中和/水分离罐3的底表面34向上延伸，以形成上部通道331。
首先，通过第一入口351将粗产物混合物加入到中和/水分离罐3的第一空间31中，并且通过第二入口352将作为碱性水溶液的中和剂和水也加入到第一空间31中。然后，运行与第一空间31连接的循环泵36，以混合并且中和所述粗产物混合物、中和剂和水，从而制备中和混合物21。然后，立即将混合物21分为包含有机物的浮层22和包含盐24的水层23。当中和混合物21的水位高于分隔壁33的水位时，浮层22溢出以通过设置在分隔壁33的上方的上部通道331流入到第二空间32中。此外，运行与第二空间32连接的第一排出泵371，以将所得产物从浮层22排出至外部。在第一空间31中析出的盐24不通过上部通道331流入到第二空间32中，而是在第一空间31的下部沉淀。通过与第一空间31连接的第二排出泵372将沉淀的盐24从水层23排出至外部。
然而，当将外部能量施加至第一空间31的内部的中和混合物21使得中和混合物21快速流动时，中和反应可以良好地发生。当没有将外部能量施加至中和混合物21而静置中和混合物21时，水分离可以良好地发生。即，由于中和反应和水分离良好地发生的条件相互矛盾，因此，中和反应和水分离两者不能良好地发生，由此，存在效率劣化的问题。
图2是根据现有技术的中和/水分离装置3a的示意图，其中，中和罐31a和水分离罐32a彼此分开。
为了解决上述问题，如图2中所示，中和罐31a和水分离罐32a彼此分开。即，通过第一入口351a将粗产物混合物加入到中和/水分离罐3a的中和罐31a中，并且通过第二入口352a将作为碱性水溶液的中和剂和水也加入到中和罐31a中。然后，运行与中和罐31a连接的循环泵36a，以混合并且中和所述粗产物混合物、中和剂和水，从而制备中和混合物21。此外，利用输送泵38将中和混合物21输送至水分离罐32a。通过分隔壁33a将水分离罐32a的内部分为第一空间321和第二空间322。此外，分隔壁33a从水分离罐32a的底表面向上延伸以形成上部通道331a。
当通过输送泵38将中和混合物21加入到第一空间321中时，中和混合物21被立即分为包含有机物的浮层22和包含盐24的水层23。当中和混合物21的水位高于分隔壁33a的水位时，浮层22溢出并且通过设置在分隔壁33a的上方的上部通道331a流入到第二空间322中。此外，运行与第二空间322连接的第一排出泵171，以将所得产物从浮层22排出至外部。通过与第一空间321连接的第二排出泵172将析出的盐24从水层23排出至外部。因此，在中和罐31a中，外部能量施加至中和混合物21，因此，中和反应良好地进行。在水分离罐32a中，外部能量没有施加至中和混合物21而静置中和混合物21，因此，水分离良好地发生，从而提高效率。
然而，由于中和/水分离装置3a需要单独的输送泵38，因此，存在总体积增加并且结构复杂的问题。此外，当中和/水分离装置3a的运行停止时，中和混合物21会残留在输送泵38中，并且会析出盐24。当盐24累积在输送泵中时，输送泵内部的压力增加，因此，泵的效率和寿命降低。
图3是根据本发明的第一实施方案的中和/水分离装置1的示意图。
根据本发明的第一实施方案，由于发生中和反应的中和罐11和发生水分离的水分离罐12设置为彼此分离，因此，中和反应和水分离两者可以良好地发生以提高效率。此外，由于中和罐11设置在上侧，水分离罐12设置在下侧，并且中和混合物通过重力自然地从中和罐11流向水分离罐12，因此，可以不需要单独的输送泵，因此，总体积不会增加，结构可以得到简化，并且即使在狭窄的空间中也可以容易地安装中和/水分离装置1，从而防止盐累积。
为此，根据本发明的一个实施方案的用于酯化产物的中和/水分离装置1包括：中和罐11，在其中加入包含醇和酯化合物的粗产物混合物、中和剂和水，以制备中和混合物21；水分离罐12，其设置在中和罐11的下方以将中和混合物21分为浮层22和水层23；分隔壁13，其从水分离罐12的顶部14a向下延伸以在水分离罐12中提供下部通道131；和输送管线18，其被构造为将中和混合物21从中和罐11输送至水分离罐12。所述水分离罐12包括：第一水分离部121，所述中和混合物21通过输送管线18从中和罐11引入到第一水分离部121中；和第二水分离部122，所述中和混合物21通过下部通道131从所述第一水分离部121引入到所述第二水分离部122中，并且第一水分离部121和第二水分离部122通过分隔壁13分隔开。
为了如上所述制备增塑剂，首先进行混合步骤。在混合步骤中，当将羧酸与醇混合以引起酯化反应时，制备包含醇和酯化合物的粗产物混合物。
此处，所述羧酸可以是具有2至24个碳原子的烷基羧酸、具有3至24个碳原子的环烷基羧酸、具有6至24个碳原子的芳香族羧酸、或它们的混合物。例如，所述羧酸可以选自羊脂酸、己酸、月桂酸、辛酸、癸酸、十二烷酸、乙酸(醋酸)、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、乙基己酸、环己烷甲酸、苯甲酸、环己烷1,2-二甲酸、环己烷1,3-二甲酸、环己烷1,4-二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、和它们的组合，优选地可以是环己烷1,2-二甲酸、环己烷1,3-二甲酸、环己烷1,4-二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、或它们的组合，但是不限于此。
所述醇可以是具有C1-C20烷基的脂肪醇，优选是具有C3-C10烷基的脂肪伯醇。此处，所述醇可以具有直链或支链烷基，并且是在结构异构体之间混合的醇，并且可以加入具有不同碳数的醇作为混合物。
醇组分与羧酸的酯化反应可以在催化剂的存在下进行。可以使用在醇的酯化反应中通常使用的材料作为催化剂。例如，所述催化剂可以是选自以下的一种或多种：酸催化剂，如硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、对甲苯磺酸、甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸、和烷基硫酸；金属盐，如乳酸铝、氟化锂、氯化钾、氯化铯、氯化钙、氯化铁、和磷酸铝；金属氧化物，如杂多酸；和有机金属，如天然/合成沸石、阳离子和阴离子交换树脂、钛酸四烷基酯、和它们的聚合物，但是不限于此。
接下来，进行用碱性中和剂中和粗产物混合物的中和步骤和将中和混合物分为浮层22和水层23的水分离步骤。如图3中所示，根据本发明的第一实施方案的酯化产物的中和/水分离方法在所述中和/水分离装置1中进行，其中，中和罐11和水分离罐12独立地彼此分开。因此，可以将外部能量仅施加至中和罐11，由此，可以更有效地发生中和反应和水分离。
中和罐11提供空间，在该空间中加入包含醇和酯化合物的粗产物混合物、中和剂和水以制备中和混合物21。在中和罐11中，如图3中所示，螺旋桨搅拌器16与中和罐11连接。螺旋桨搅拌器16是如下搅拌器，其中，至少一个螺旋桨设置在长杆上以便浸渍在液体中，并且杆旋转以搅拌液体。如图3中所示，螺旋桨搅拌器16可以设置为两个，但是不限于此。例如，可以设置不同数目的螺旋桨。此外，螺旋桨搅拌器16可以基本垂直于中和罐11来安装，但是不限于此。例如，螺旋桨搅拌器16可以以各种方式安装，如以倾斜安装或水平安装的方式安装。可以安装螺旋桨搅拌器16以快速并均匀地搅拌中和混合物21。
水分离罐12设置在中和罐11的下方并且提供空间，在该空间中容纳中和混合物21以将其分为浮层22和水层23。此处，浮层22是包含有机物以充当后来的增塑剂的部分，水层23是包含通过中和反应产生的水和盐24的部分。
输送管线18与中和罐11的底表面141连接，以将中和混合物21输送至水分离罐12。由于输送管线18与中和罐11的底表面141连接，因此，中和混合物21可以在没有单独的输送泵的情况下通过重力自然地从中和罐11流向水分离罐12。
在根据本发明的第一实施方案的酯化产物的中和/水分离装置1中，中和罐11设置在上侧，并且水分离罐12设置在下侧。此外，中和混合物21通过重力自然地从中和罐11流向水分离罐12。因此，由于不需要用于将中和混合物21输送至水分离罐12的单独的输送泵，因此，总体积不增加，并且结构得到简化，并且防止盐24累积。
水分离罐12的内部被分隔壁13分为第一水分离部121和第二水分离部122。第一水分离单元121提供空间，通过该空间，用于从中和罐11供应中和混合物21的输送管线18与第二水分离部122彼此分开。此外，第二水分离部122提供空间，在该空间中容纳中和混合物21以将其分为浮层22和水层23。中和混合物21具有大的动能，以通过输送管线18从中和罐11流向第一水分离部121中。此外，中和混合物21通过下部通道131从第一水分离部121流向第二水分离部122中。此处，由于输送管线18和第二水分离部122通过第一水分离部121而彼此分开，因此，在第二水分离部122中，中和混合物21的动能降低。因此，中和混合物21的水分离可以良好地发生，使得中和混合物21更快速和清晰地分为浮层22和水层23。
分隔壁13将第一水分离部121与第二水分离部122分开。因此，当将中和混合物21加入到第二水分离部122中时，动能会显著降低，由此，水分离可以更有效地发生。分隔壁13从水分离罐12的顶部14a向下延伸，以在其下方形成下部通道131。即，第一水分离部121和第二水分离部122没有被分隔壁13完全隔离，而是通过下部通道131彼此连接。因此，加入到第一水分离部121中的中和混合物21通过设置在分隔壁13的下方的下部通道131自然地流入第二水分离部122中。
优选地，下部通道131的高度为分隔壁13的高度的10％至50％。如果下部通道131的高度小于分隔壁13的高度的10％，则中和混合物21的流量会显著减少，并且整体工艺时间会过度消耗。此外，如果下部通道131的高度大于分隔壁13的高度的50％，则由于输送管线18和第二水分离部122没有通过第一水分离部121而完全地分开，因此，流入第二水分离部122中的中和混合物21的动能不能显著降低，由此，水分离的效率会劣化。
用于将浮层22中包含的所得产物排出至外部的第一排出泵171可以与第二水分离部分122的侧壁连接。第一排出泵171在对应于浮层22漂浮的位置的高度处与第二水分离部122的侧壁连接。由于可以通过第一入口151和第二入口152来调节待加入的粗产物混合物、中和剂和水的量以及待通过第一排出泵171排出的所得产物的量，因此，浮层22漂浮的位置可以容易地调节。即，当加入的量增加或排出的量减少时，浮层22漂浮的位置在高度上会增加，并且当加入的量减少或排出的量增加时，浮层22漂浮的位置在高度上会降低。然而，由于优选的是浮层22漂浮的位置高于至少下部通道131的位置，因此，第一排出泵171可以与高于下部通道131的位置处连接。
用于将水层23中包含的析出的盐24排出至外部的第二排出泵172可以与水分离罐12的底表面14连接。当中和混合物21流动通过第一水分离部121和第二水分离部122时，中和混合物21可以分为浮层22和水层23，并且水层23中包含的盐24可以在水分离罐12的下部析出。盐24是在粗产物混合物被中和剂中和时产生酸性阴离子和碱性阳离子的化合物。因此，第二排出泵172与第二水分离部122的底表面14连接，以将析出的盐24从水层23排出至外部。
根据本发明的一个实施方案的酯化产物的中和/水分离方法包括：将包含醇和酯化合物的粗产物混合物、中和剂和水加入到中和/水分离装置1的中和罐11中的步骤；将所述粗产物混合物、中和剂和水混合以制备中和混合物21的步骤；通过输送管线18将中和混合物21引入到设置在中和罐11的下方的水分离罐12的第一水分离部121中的步骤；通过下部通道131将中和混合物21引入到水分离罐12的第二水分离部122中的步骤；将中和混合物21分为浮层22和水层23的步骤；和将浮层22中包含的所得产物排出至外部的步骤。
具体地，首先，通过第一入口151将包含醇和酯化合物的粗产物混合物加入到中和/水分离装置1的中和罐11中，并且通过第二入口152将作为碱性水溶液的中和剂和水也加入到中和罐11中。此外，将所述粗产物混合物、中和剂和水彼此混合以进行中和，从而制备中和混合物21。可以使用碱性物质如碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、或它们的混合物的水溶液作为中和剂。例如，可以使用NaOH水溶液或KOH水溶液作为中和剂。
另外，运行安装在中和罐11中的螺旋桨搅拌器16。螺旋桨搅拌器16可以旋转以搅拌中和罐11的中和混合物21，从而快速并均匀地中和所述中和混合物21。
在中和罐11中中和的中和混合物21具有大的动能，以通过输送管线18从中和罐11流向第一水分离部121。此处，由于输送管线18与中和罐11的底表面141连接，因此，中和混合物21在没有单独的输送泵的情况下可以通过重力自然地从中和罐11流向水分离罐12。此外，加入到第一水分离部121中的中和混合物21通过设置在分隔壁13的下方的下部通道131自然地流入到第二水分离部122中。
如上所述，第一水分离部121提供空间，通过该空间，输送管线18和第二水分离部122彼此分开。因此，由于引入到第二水分离部122中的中和混合物21的动能降低，因此，中和混合物21被更快速且清晰地分为浮层22和水层23。此外，运行与第二水分离部122的侧壁连接的第一排出泵171，以将所得产物从浮层22排出至外部。排出的所得产物可以进行作为随后步骤的除去醇的纯化步骤，和过滤步骤以制备最终产物，并且可以应用所述最终产物作为增塑剂。此外，与水分离罐12的底表面14连接的第二排出泵172将水层23中包含的盐24排出至外部。
在上述方法中，中和反应和水分离两者良好地发生以提高效率。此外，由于中和罐11设置在上侧，水分离罐12设置在下侧，并且中和混合物通过重力自然地从中和罐11流向水分离罐12，因此，可以不需要单独的输送泵，因此，总体积不会增加，结构可以得到简化，并且即使在狭窄的空间中也可以容易地安装中和/水分离装置1，从而防止盐累积。
图4是根据本发明的第二实施方案的中和/水分离罐1a的示意图。
根据本发明的第一实施方案，各个水分离罐12的底表面14是平坦的。然而，如果水分离罐12的底表面14是平坦的，则析出的盐24分散在水分离罐12的底表面14上。因此，会不容易使第二排出泵172将盐24排出至外部。
在根据本发明的第二实施方案的中和/水分离罐1a中，水分离部120的底表面142可以朝它的中心逐渐倾斜，如图4中所示。即，水分离部120的底表面142可以具有圆锥形状。此外，第二排出泵172可以与水分离部120的底表面142的中心连接。因此，当盐24析出时，盐24被收集至水分离部120的底表面142的中心，并且第二排出泵172可以容易地将析出的盐24排出至外部。
根据现有技术，当中和/水分离装置3a停止长时间时，由于中和罐31a的底表面是平坦的，因此，析出的盐24会分散在中和罐31a的底表面上，然后在中和罐31a的底表面的角落处累积并且凝固。因此，即使中和/水分离装置3a再次运行，盐24也不会与中和混合物21混合而残留在中和罐31a的底表面14的角落处。
根据本发明的实施方案，由于中和罐11设置在上侧，并且水分离罐12设置在下侧，因此，即使中和/水分离装置1的运行停止，中和混合物21也通过重力自然地从中和罐11流向水分离罐12。因此，即使中和/水分离装置1停止长时间，盐24也不会在中和罐11的底表面141上析出而完全流入到水分离罐12中，从而防止盐24在中和罐11的底表面141上累积和凝固。
图5是根据本发明的第三实施方案的中和/水分离罐1b的示意图。
如图5中所示，在根据本发明的第三实施方案的中和/水分离罐1b中，设置有多个水分离罐12a和12b。此外，多个水分离罐12a和12b平行地与中和罐11连接。为此，将从中和罐11的底表面141连接的输送管线18分支为第一输送管线181和第二输送管线182。此处，第一输送管线181与第一水分离罐12a连接，第二输送管线182与第二水分离罐12b连接。因此，当通过输送管线18将中和混合物21从中和罐11排出时，可以通过第一输送管线181将中和混合物21引入到第一水分离罐12a中，并且通过第二输送管线182引入到第二水分离罐12b中。
中和混合物21可以交替地引入到多个水分离罐12a和12b中。即，第一水分离罐12a可以充当主水分离罐。通常，可以将中和混合物21引入到第一水分离罐12a中。此外，第二水分离罐12b可以充当副水分离罐。因此，如果第一水分离罐12a由于故障、更换、清洁等而停止，则可以将中和混合物21引入到第二水分离罐12b中。或者，为了防止水分离罐过载，可以以预定的时间间隔将中和混合物21交替地引入到第一水分离罐12a和第二水分离罐12b中。此外，可以仅运行引入有中和混合物21的水分离罐12以及与水分离罐12连接的第一排出泵171和第二排出泵172，来排出所得产物和盐24。
中和混合物21可以同时引入到多个水分离罐12a和12b中。即，当通过输送管线18将中和混合物21从中和罐11排出时，部分的中和混合物21可以引入到第一水分离罐12a中，而其余的中和混合物21可以引入到第二水分离罐12b中。因此，可以更快速地排出所得产物以显著提高生产率。
根据本发明的第三实施方案，如图5中所示，第一排出泵171a和第二排出泵172a可以与第一水分离罐12a连接，此外，第一排出泵171b和第二排出泵172b可以单独地与第二水分离罐12b连接。因此，即使各个第一排出泵171和第二排出泵172的容量不大，也可以充分排出所得产物和盐24。然而，不限于此，并且如果各个第一排出泵171和第二排出泵172的容量足够大，则第一排出泵171和第二排出泵172可以分别与第一水分离罐12a和第二水分离罐12b连接。即，一个第一排出泵171和一个第二排出泵172可以分别与第一水分离罐12a和第二水分离罐12b连接。因此，结构可以得到简化，安装可以容易，并且可以降低维护成本。
本发明所属技术领域的普通技术人员应当理解的是，在不改变技术构思或基本特征的情况下，本发明可以以其它特定形式来实施。因此，上面公开的实施方案应当认为是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书而不是前述说明书和其中描述的示例性实施方案限定。在等同于本发明的权利要求书的含义内和在权利要求书内的各种修改被认为是在本发明的范围内。

Claims (14)

1.一种用于酯化产物的中和/水分离装置，包括：
中和罐，在所述中和罐中加入包含醇和酯化合物的粗产物混合物、中和剂和水，以制备中和混合物；
水分离罐，所述水分离罐设置在所述中和罐的下方以将所述中和混合物分为浮层和水层；
分隔壁，所述分隔壁从所述水分离罐的顶部向下延伸以在所述水分离罐中提供下部通道；和
输送管线，所述输送管线被构造为将所述中和混合物从所述中和罐输送至所述水分离罐，
其中，所述水分离罐包括：
第一水分离部，所述中和混合物通过所述输送管线从所述中和罐引入到该第一水分离部中；和
第二水分离部，所述中和混合物通过所述下部通道从所述第一水分离部引入到该第二水分离部中，
其中，所述第一水分离部和所述第二水分离部通过所述分隔壁分隔开。
2.根据权利要求1所述的中和/水分离装置，还包括第一排出泵，所述第一排出泵被构造为将所述浮层中包含的所得产物从所述第二水分离部的侧壁排出至外部。
3.根据权利要求2所述的中和/水分离装置，还包括第二排出泵，所述第二排出泵被构造为将所述水层中包含的析出的盐从所述水分离罐的底表面排出至外部。
4.根据权利要求1所述的中和/水分离装置，还包括安装在所述中和罐中的螺旋桨搅拌器以搅拌所述中和混合物。
5.根据权利要求1所述的中和/水分离装置，其中，所述水分离罐的底表面朝着它的中心逐渐向下倾斜。
6.根据权利要求5所述的中和/水分离装置，其中，所述倾斜在5°至45°的范围内。
7.根据权利要求1所述的中和/水分离装置，其中，所述下部通道的高度为所述分隔壁的高度的10％至50％。
8.根据权利要求1所述的中和/水分离装置，其中，所述水分离罐设置为多个。
9.根据权利要求8所述的中和/水分离装置，其中，所述多个水分离罐平行地与所述中和罐连接。
10.根据权利要求9所述的中和/水分离装置，其中，所述中和混合物被交替地引入到所述多个水分离罐中。
11.根据权利要求9所述的中和/水分离装置，其中，所述中和混合物被同时引入到所述多个水分离罐中。
12.一种酯化产物的中和/水分离方法，包括：
将包含醇和酯化合物的粗产物混合物、中和剂和水加入到中和/水分离装置的中和罐中的步骤；
将所述粗产物混合物、所述中和剂和所述水混合以制备中和混合物的步骤；
通过输送管线将所述中和混合物引入到设置在所述中和罐的下方的水分离罐的第一水分离部中的步骤；
通过下部通道将所述中和混合物引入到所述水分离罐的第二水分离部中的步骤；
将所述中和混合物分为浮层和水层的步骤；和
将所述浮层中包含的所得产物排出至外部的步骤。
13.根据权利要求12所述的中和/水分离方法，其中，在所述制备中和混合物的步骤中，使用螺旋桨搅拌器搅拌所述中和混合物。
14.根据权利要求12所述的中和/水分离方法，其中，所述水分离罐的底表面朝着它的中心逐渐向下倾斜，并且
所述水层中包含的析出物被收集到所述水分离罐的底表面的中心。
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中国石油天然气总公司劳资局: "《司泵工》", 石油工业出版社, pages: 116 *

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