CN205024124U - 一种异丙醇胺生产系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种异丙醇胺生产系统，氨水储罐、固定床管式反应器、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐、脱水塔、一异丙醇胺精馏塔、二异丙醇胺精馏塔之间通过管路依次相连，所述第二闪蒸罐顶部开口通过管路连接有压缩机，第一闪蒸罐顶部开口通过管路与压缩机出口相连后经冷凝器与氨水储罐连通，脱水塔顶部出口通过管路连接有干燥器，干燥器出口通过管路与第二闪蒸罐相连，一异丙醇胺精馏塔顶部出口通过管路与二异丙醇胺转化反应器进口相连，二异丙醇胺转化反应器出口与一异丙醇胺精馏塔中部进口相连，所述环氧丙烷储罐出口通过管路分别连接固定床管式反应器与二异丙醇胺转化反应器。本实用新型能连续生产异丙醇胺，能耗低、生产效率高、避免副产物产生。
Description
技术领域
本实用新型涉及异丙醇胺合成技术领域，尤其是涉及一种异丙醇胺生产系统。
背景技术
二异丙醇胺（DIPA）是1-氨基-2-丙醇的三种衍生物之一，其余两种衍生物分别为一异丙醇胺（MIPA）和三异丙醇胺（TIPA）。二异丙醇胺有着广泛工业用途，如在石油天然气行业二异丙醇胺是性能极佳的酸性气体吸收剂，国外石油化工厂的炼厂气80%以上是用二异丙醇胺作为脱硫剂，年需求在10万吨以上。在洗涤剂工业中，由于二异丙醇胺具有温和的碱性和杰出的去污能力，被广泛用于肥皂、洗衣粉的生产。在聚氨酯工业是重要的低分子交联剂，在化妆品行业是生产化妆品中油性成分的重要原料，常用作香波的增稠剂和泡沫调节剂。此外，在涂料、染料、塑料橡胶以及医药生产等行业也有着广泛应用。
二异丙醇胺有多种合成方法。由于纯液氨与环氧丙烷即使在高温高压下，反应速度极慢，需有酸、碱、醇、离子交换树脂或水等活性基团对反应起催化作用，才能加速反应，水即是首选的廉价催化剂，它与原料胺配置成氨水投入反应。一般而言，采用的氨水浓度越低，即催化剂水的量越多时，合成反应条件温和。
国内的生产厂家大多数采用间歇法生产，使用氨水生产工艺，将环氧丙烷通入间歇反应器中，与25%左右的低浓度氨水进行反应，反应压力较低（不超过0.5mpa），生产规模小，能耗高。由于氨水浓度和反应温度均较低（不超过60℃），因此反应速度慢，相同生产力的反应器体积大，反应后脱氨、脱水的能耗大，生产成本高。
实用新型内容
本实用新型是为了解决现有技术的异丙醇胺采用间歇法生产，导致能耗高、生产效率低、过程不易控制、副产物多的问题，提供了一种结构简单，能连续生产异丙醇胺，且能耗低、生产效率高、副产物少的异丙醇胺生产系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型的一种异丙醇胺生产系统，包括氨水储罐、环氧丙烷储罐、固定床管式反应器、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐、脱水塔、一异丙醇胺精馏塔、二异丙醇胺转化反应器及二异丙醇胺精馏塔，所述氨水储罐、固定床管式反应器、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐、脱水塔、一异丙醇胺精馏塔、二异丙醇胺精馏塔之间通过管路依次相连，所述第二闪蒸罐顶部开口通过管路连接有压缩机，所述第一闪蒸罐顶部开口通过管路与压缩机出口相连后经冷凝器与氨水储罐连通，所述脱水塔顶部出口通过管路连接有干燥器，干燥器出口通过管路与第二闪蒸罐相连，所述一异丙醇胺精馏塔顶部出口通过管路与二异丙醇胺转化反应器进口相连，二异丙醇胺转化反应器出口与一异丙醇胺精馏塔中部进口相连，所述环氧丙烷储罐出口通过管路分别连接固定床管式反应器与二异丙醇胺转化反应器。本实用新型能连续生产异丙醇胺，生产效率高，其生产工艺流程为：将氨水储罐中的氨水和环氧丙烷储罐中的环氧丙烷为原料压入固定床管式反应器进行反应，反应产物依次泵入第一闪蒸罐、第二闪蒸罐进行二级闪蒸脱氨后通入脱水塔分离水和部分一异丙醇胺，第二闪蒸罐脱除的氨从顶部排出，经压缩机增压至与第一闪蒸罐内部相同的压力后，与第一闪蒸罐顶部排出的氨混合经冷凝器冷却，重新返回氨水原料罐作为原料使用，脱水塔的塔底物料通入一异丙醇胺精馏塔，脱水塔顶部出料经干燥器干燥后返回至第二闪蒸罐，一异丙醇胺精馏塔塔顶获得的一异丙醇胺与环氧丙烷通入二异丙醇胺转化反应器反应后返回一异丙醇胺精馏塔塔底，一异丙醇胺精馏塔塔底得到二异丙醇胺和三异丙醇胺混合液通入二异丙醇胺精馏塔，经低压蒸馏，二异丙醇胺精馏塔塔顶得二异丙醇胺，二异丙醇胺精馏塔塔底得三异丙醇胺。
作为优选，所述固定床管式反应器包括反应管体、设于反应管体外的夹套，所述反应管体内沿纵向间隔设有若干进料液相分布盘，所述进料液相分布盘将反应管体内部分隔成若干反应区域，所述反应区域内设有填充载体，进料液相分布盘底部连接有与环氧丙烷储罐相连的环氧丙烷进料管，进料液相分布盘上方设有与氨水储罐相连的氨水进料管。
作为优选，所述氨水出口方向与进料液相分布盘的圆心线相互垂直。环氧丙烷进料管出口方向与环氧丙烷进料液相分布盘的圆心线相互垂直，以保证从环氧丙烷进料液相分布盘压出的环氧丙烷能与氨水充分接触，提高反应效率。
作为优选，所述环氧丙烷进料液相分布盘为圆形板，环氧丙烷进料液相分布盘内设有密闭的储液腔，所述环氧丙烷进料管与储液腔相连通，所述储液腔的上壁面设有若干同心的环形凸脊，所述环形凸脊高度小于储液腔高度，环形凸脊侧壁面上设有溢流通孔，相邻环形凸脊之间、环形凸脊与储液腔侧壁之间的空间形成匀布槽，所述匀布槽槽底设有若干分布孔。本发明中环氧丙烷通过高压经环氧丙烷进料管压入储液腔，从分布孔喷射出去，本发明在储液腔的上壁面设有若干同心的环形凸脊，环形凸脊可有效避免环氧丙烷在分布孔上因张力形成液膜，产生较大阻力，降低生产效率；溢流通孔使匀布槽之间相互连通，使得匀布槽内的环氧丙烷量保持均一稳定，从而使分布孔能均匀喷出的环氧丙烷，物料分布更为均匀。
作为优选，所述分布孔为上小下大的阶梯孔。分布孔为上小下大的阶梯孔，可提高环氧丙烷的喷射压力，并使环氧丙烷形成更为细小的液滴，从而与氨水接触更为充分，反应更为完全。
因此，本实用新型具有如下有益效果：
（1）结构简单，能连续生产异丙醇胺，且能耗低、生产效率高、副产物少；
（2）改进了进料液相分布盘结构，既能避免环氧丙烷在分布孔上因张力形成液膜，产生较大阻力，降低生产效率，又使得从分布孔喷出的环氧丙烷分布均匀，能与氨水接触充分接触并反应。
附图说明
图1是本实用新型的一种连接示意图。
图2是本实用新型中固定床管式反应器的一种结构示意图。
图3是本实用新型中进料液相分布盘的一种剖视图。
图4是图3沿A-A方向的剖视图。
图中：氨水储罐1，环氧丙烷储罐2，固定床管式反应器3，第一闪蒸罐4，第二闪蒸罐5，脱水塔6，一异丙醇胺精馏塔7，二异丙醇胺转化反应器8，二异丙醇胺精馏塔9，压缩机10，冷凝器11，干燥器12，反应管体13，夹套14，环氧丙烷进料液相分布盘15，填充载体16，环氧丙烷进料管17，氨水进料管18，储液腔19，环形凸脊20，溢流通孔21，匀布槽22，分布孔23。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
如图1所示的一种异丙醇胺生产系统，包括氨水储罐1、环氧丙烷储罐2、固定床管式反应器3、第一闪蒸罐4、第二闪蒸罐5、脱水塔6、一异丙醇胺精馏塔7、二异丙醇胺转化反应器8及二异丙醇胺精馏塔9，氨水储罐、固定床管式反应器、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐、脱水塔、一异丙醇胺精馏塔、二异丙醇胺精馏塔之间通过管路依次相连，第二闪蒸罐顶部开口通过管路连接有压缩机10，第一闪蒸罐顶部开口通过管路与压缩机出口相连后经冷凝器11与氨水储罐连通，脱水塔顶部出口通过管路连接有干燥器12，干燥器出口通过管路与第二闪蒸罐相连，一异丙醇胺精馏塔顶部出口通过管路与二异丙醇胺转化反应器进口相连，二异丙醇胺转化反应器出口与一异丙醇胺精馏塔中部进口相连，环氧丙烷储罐出口通过管路分别连接固定床管式反应器与二异丙醇胺转化反应器，固定床管式反应器包括反应管体13、设于反应管体外的夹套14，反应管体内沿纵向间隔设有若干环氧丙烷进料液相分布盘15（见图2），环氧丙烷进料液相分布盘将反应管体内部分隔成若干反应区域，反应区域内设有填充载体16，环氧丙烷进料液相分布盘底部连接有与环氧丙烷储罐相连的环氧丙烷进料管17，环氧丙烷进料液相分布盘上方设有与氨水储罐相连的氨水进料管18，氨水进料管出口方向与环氧丙烷进料液相分布盘的圆心线相互垂直，环氧丙烷进料液相分布盘为圆形板（见图3、图4），环氧丙烷进料液相分布盘内设有密闭的储液腔19，环氧丙烷进料管与储液腔相连通，储液腔的上壁面设有若干同心的环形凸脊20，环形凸脊高度小于储液腔高度，环形凸脊侧壁面上设有溢流通孔21，相邻环形凸脊之间、环形凸脊与储液腔侧壁之间的空间形成匀布槽22，匀布槽槽底设有若干分布孔23，分布孔为上小下大的阶梯孔。
本实用新型的具体反应流程为：将氨水储罐中的氨水和环氧丙烷储罐中的环氧丙烷为原料压入固定床管式反应器进行反应，反应产物依次泵入第一闪蒸罐、第二闪蒸罐进行二级闪蒸脱氨后通入脱水塔分离水和部分一异丙醇胺，第二闪蒸罐脱除的氨从顶部排出，经压缩机增压至与第一闪蒸罐内部相同的压力后，与第一闪蒸罐顶部排出的氨混合经冷凝器冷却，重新返回氨水原料罐作为原料使用，脱水塔的塔底物料通入一异丙醇胺精馏塔，脱水塔顶部出料经干燥器干燥后返回至第二闪蒸罐，一异丙醇胺精馏塔塔顶获得的一异丙醇胺与环氧丙烷通入二异丙醇胺转化反应器反应后返回一异丙醇胺精馏塔塔底，一异丙醇胺精馏塔塔底得到二异丙醇胺和三异丙醇胺混合液通入二异丙醇胺精馏塔，经低压蒸馏，二异丙醇胺精馏塔塔顶得二异丙醇胺，二异丙醇胺精馏塔塔底得三异丙醇胺。
Claims (5)
1.一种异丙醇胺生产系统，其特征在于，包括氨水储罐（1）、环氧丙烷储罐（2）、固定床管式反应器（3）、第一闪蒸罐（4）、第二闪蒸罐（5）、脱水塔（6）、一异丙醇胺精馏塔（7）、二异丙醇胺转化反应器（8）及二异丙醇胺精馏塔（9），所述氨水储罐、固定床管式反应器、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐、脱水塔、一异丙醇胺精馏塔、二异丙醇胺精馏塔之间通过管路依次相连，所述第二闪蒸罐顶部开口通过管路连接有压缩机（10），所述第一闪蒸罐顶部开口通过管路与压缩机出口相连后经冷凝器（11）与氨水储罐连通，所述脱水塔顶部出口通过管路连接有干燥器（12），干燥器出口通过管路与第二闪蒸罐相连，所述一异丙醇胺精馏塔顶部出口通过管路与二异丙醇胺转化反应器进口相连，二异丙醇胺转化反应器出口与一异丙醇胺精馏塔中部进口相连，所述环氧丙烷储罐出口通过管路分别连接固定床管式反应器与二异丙醇胺转化反应器。
2.根据权利要求1所述的一种异丙醇胺生产系统，其特征在于，所述固定床管式反应器包括反应管体（13）、设于反应管体外的夹套（14），所述反应管体内沿纵向间隔设有若干环氧丙烷进料液相分布盘（15），所述环氧丙烷进料液相分布盘将反应管体内部分隔成若干反应区域，所述反应区域内设有填充载体（16），环氧丙烷进料液相分布盘底部连接有与环氧丙烷储罐相连的环氧丙烷进料管（17），环氧丙烷进料液相分布盘上方设有与氨水储罐相连的氨水进料管（18）。
3.根据权利要求2所述的一种异丙醇胺生产系统，其特征在于，所述氨水进料管出口方向与环氧丙烷进料液相分布盘的圆心线相互垂直。
4.根据权利要求2或3所述的一种异丙醇胺生产系统，其特征在于，所述环氧丙烷进料液相分布盘为圆形板，环氧丙烷进料液相分布盘内设有密闭的储液腔（19），所述环氧丙烷进料管与储液腔相连通，所述储液腔的上壁面设有若干同心的环形凸脊（20），所述环形凸脊高度小于储液腔高度，环形凸脊侧壁面上设有溢流通孔（21），相邻环形凸脊之间、环形凸脊与储液腔侧壁之间的空间形成匀布槽（22），所述匀布槽槽底设有若干分布孔（23）。
5.根据权利要求4所述的一种异丙醇胺生产系统，其特征在于，所述分布孔为上小下大的阶梯孔。
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