CN206566907U - 一种聚合物稳定剂生产设备的循环节能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种聚合物稳定剂生产设备的循环节能装置，包括低沸原料储罐、可调物料泵、反应釜、填料塔、第一冷凝器、第一回收釜、第二冷凝器、第二回收釜、真空机组、第一阀门、第二阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第八阀门、第九阀门。本实用新型中设置的第一冷凝器和第二冷凝器可将蒸出的低沸原料及反应生成的副产进行分离；设置的可调物料泵可将冷凝器分离出来的低沸原料重新连续抽入反应釜内进行反应实现连续反应；设置插入釜低的物料管道可以增加低沸物料在釜内的反应时间促进反应的进行。本实用新型结构简单，可以实现在高于原料沸点下低沸原料连续进入反应釜中进行反应，可缩短反应时间，提高生产效率。

Description

一种聚合物稳定剂生产设备的循环节能装置

技术领域

本实用新型属于聚合物稳定剂生产技术领域，具体涉及一种酯化反应或酯交换反应的生产装置。

背景技术

聚合物材料在光照、热处理工艺中容易发生褪色、黄变、龟裂、失去光泽和透明性的老化现象，并伴随着部分理化性能的丧失，为抑制这种聚合物材料的老化，延缓其使用寿命，普遍的做法是往材料中添加聚合物稳定剂。聚合物稳定剂，包括抗氧剂（防老剂）、光稳定剂、紫外线吸收剂等，作为聚合物材料中广泛应用的助剂之一，能有效消除聚合物材料在光、热过程中产生的自由基，阻止其对聚合物材料结构的破坏并造成上述老化现象。

在聚合物稳定剂的生产中酯化反应和酯交换反应是两种常用的反应，如光稳定剂3853的原料硬酯酸甲酯的合成需要用到甲醇同硬酯酸的酯化反应；光稳定剂292的原料癸二酸二甲酯需要用到癸二酸同甲醇的酯化反应；亚磷酸三烷基酯类抗氧剂的合成过程要用到亚磷酸三甲酯或亚磷酸三乙酯同脂肪醇的酯交换反应；类似的反应还有很多例子。这类反应的特点是反应所需温度较高，而反应原料中有一种或多种原料沸点较低接近或低于反应所需温度，反应过程有较多的原料随反应生成的副产蒸出，使得反应较难进行。目前这类反应现在较常用的解决方法是：选择高效催化剂如固体超强酸，在低沸点原料过量数倍，回流下反应长时间制备的方法。该方案存在反应温度较低，耗时长且产品得率较低的缺点。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种聚合物稳定剂生产设备的循环节能装置。本实用新型使得酯化反应或酯交换反应可以在高于原料沸点下进行，可以大幅度缩短反应所需时间，且不影响产品得率。

本实用新型采用的技术方案是：本实用新型的聚合物稳定剂生产设备的循环节能装置，包括低沸原料储罐、可调物料泵、反应釜、填料塔、第一冷凝器、第一回收釜、第二冷凝器、第二回收釜、真空机组、第一阀门、第二阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第八阀门、第九阀门，低沸原料储罐中的原料出口通过第九阀门与可调物料泵的入料口连接，可调物料泵的出料口与反应釜的釜底相通，低沸原料储罐中的原料通过可调物料泵抽入反应釜的釜底中进行反应，反应釜的顶部设有加料口，反应釜顶部所设的蒸发口与填料塔的进料口连接，填料塔的出料口与第一冷凝器的进料口连接，第一冷凝器的出料口通过第一阀门与第一接收罐的进料口连接，第一冷凝器的出料口还与第二冷凝器的进料口连接，第二冷凝器的出料口通过第五阀门与第二接收罐的进料口连接，第二接收罐的出料口通过第八阀门与可调物料泵连接，第一接收罐的出料口通过第四阀门与可调物料泵连接，第一回收釜通过第二阀门与真空机组连接，第二接收罐通过第六阀门与真空机组连接。

本实用新型中设置的第一冷凝器和第二冷凝器可将蒸出的低沸原料及反应生成的副产进行分离；设置的可调物料泵可将冷凝器分离出来的低沸原料重新连续抽入反应釜内进行反应实现连续反应；设置插入釜低的物料管道可以增加低沸物料在釜内的反应时间促进反应的进行。本实用新型结构简单，可以实现在高于原料沸点下低沸原料连续进入反应釜中进行反应，可缩短反应时间，提高生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

附图标记说明：1、低沸原料储罐；2、可调物料泵；3、物料管道；4、反应釜；5、填料塔；6、第一冷凝器；7、第一回收釜；8、第二冷凝器；9、第二回收釜；10、真空机组；11、第一阀门；12、第二阀门；13、第三阀门；14、第四阀门；15、第五阀门；16、第六阀门；17、第七阀门；18、第八阀门；19、第九阀门；20、第十阀门。

具体实施方式

参照图1，本实用新型提供了一种聚合物稳定剂生产设备的循环节能装置，包括低沸原料储罐1、可调物料泵2、反应釜4、填料塔5、第一冷凝器6、第一回收釜7、第二冷凝器8、第二回收釜9、真空机组10、第一阀门11、第二阀门12、第四阀门14、第五阀门15、第六阀门16、第八阀门18、第九阀门19，低沸原料储罐1中的原料出口通过第九阀门19与可调物料泵2的入料口连接，可调物料泵2的出料口与反应釜4的釜底相通，低沸原料储罐1中的原料通过可调物料泵2抽入反应釜4的釜底中进行反应，反应釜4的顶部设有加料口，反应釜4顶部所设的蒸发口与填料塔5的进料口连接，填料塔5的出料口与第一冷凝器6的进料口连接，第一冷凝器6的出料口通过第一阀门11与第一接收罐7的进料口连接，第一冷凝器6的出料口还与第二冷凝器8的进料口连接，第二冷凝器8的出料口通过第五阀门15与第二接收罐9的进料口连接，第二接收罐9的出料口通过第八阀门18与可调物料泵2连接，第一接收罐7的出料口通过第四阀门14与可调物料泵2连接，第一回收釜7通过第二阀门12与真空机组10连接，第二接收罐9通过第六阀门16与真空机组10连接。

本实施例中，上述可调物料泵2的出料口通过物料管道3插入反应釜4的釜底。上述反应釜4顶部设有气体入口。上述反应釜4顶部设有搅拌口。

本实施例中，上述反应釜4顶部设有热电偶接口、检修人孔、仪表接口。

本实施例中，上述反应釜4顶部设有视镜。

本实施例中，上述反应釜4的底部装设有第十阀门20。

本实施例中，上述第一回收釜7的底部装设有第三阀门13。

本实施例中，上述第二回收釜9的底部装设有第七阀门17。

本实施例中，上述第六阀门16装设在第二回收釜9的顶部。

上述第一冷凝器6和第二冷凝器8可将蒸出的低沸原料及反应生成的副产进行分离；可调物料泵2可将第一冷凝器6或第二冷凝器8分离出来的低沸原料重新连续抽入反应釜4内进行反应实现连续反应；设置插入釜低的物料管道3可以增加低沸物料在釜内的反应时间促进反应的进行。

以硬酯酸同甲醇的酯化反应制备光稳定剂3853原料硬酯酸甲酯为例，本实用新型的工作原理是：硬酯酸、催化剂通过加料口加入到反应釜4中升温到80度以上，第一冷凝器6中通70度左右热水，第二冷凝器8中通冷水，打开第一阀门11、第五阀门15、第九阀门19，其余阀门关闭，低沸原料储罐1中装1～2倍硬酯酸摩尔量的甲醇，反应釜4搅拌下，低沸原料储罐1中原料通过可调物料泵2抽入反应釜4釜底进行反应，反应过程生成的副产水和气化的原料甲醇经第一冷凝器6粗分离出水流入第一接收罐7，粗甲醇蒸汽经第二冷凝器8冷却后流入第二接收罐9，低沸原料储罐1中原料全部抽完进反应釜4后关闭第九阀门19、开启第八阀门18，使得流入第二接收罐9中的原料粗甲醇又抽入到反应釜4中进行反应，如此循环反应直到反应釜4中的硬酯酸残留量达到产品要求后，产品通过第十阀门20放出。

以亚磷酸三甲酯同脂肪醇的酯交换反应制备抗氧剂亚磷酸三烷基酯为例，本实用新型的工作原理是：脂肪醇、催化剂通过加料口加入到反应釜4中升温到120℃以上，第一冷凝器6中通70度左右热水，第二冷凝器8中通冷水，打开第一阀门11、第五阀门15、第九阀门19，其余阀门关闭，低沸原料储罐1中装理论量的亚磷酸三甲酯，反应釜4搅拌下，低沸原料储1中原料通过可调物料泵2抽入反应釜4釜底进行反应，反应过程生成的副产甲醇和气化的原料亚磷酸三甲酯经第一冷凝器6粗分离，粗亚磷酸三甲酯流入第一接收罐7，甲醇蒸汽经第二冷凝器8冷却后流入第二接收罐9，低沸原料储罐1中原料全部抽完进反应釜4后关闭第九阀门19、开启第四阀门14使得流入第一接收罐7中的原料粗亚磷酸三甲酯又抽入到反应釜4中进行反应，如此循环反应直到反应釜4中的亚磷酸三甲酯大部分反应完得到单烷基、二烷基、三烷基亚磷酸酯，再抽入适量的硬酯醇升高温进行反应得亚磷酸三烷基酯产品。

当然，本实用新型不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型的前提下，还可作出等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种聚合物稳定剂生产设备的循环节能装置，其特征在于包括低沸原料储罐、可调物料泵、反应釜、填料塔、第一冷凝器、第一回收釜、第二冷凝器、第二回收釜、真空机组、第一阀门、第二阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第八阀门、第九阀门，低沸原料储罐中的原料出口通过第九阀门与可调物料泵的入料口连接，可调物料泵的出料口与反应釜的釜底相通，低沸原料储罐中的原料通过可调物料泵抽入反应釜的釜底中进行反应，反应釜的顶部设有加料口，反应釜顶部所设的蒸发口与填料塔的进料口连接，填料塔的出料口与第一冷凝器的进料口连接，第一冷凝器的出料口通过第一阀门与第一接收罐的进料口连接，第一冷凝器的出料口还与第二冷凝器的进料口连接，第二冷凝器的出料口通过第五阀门与第二接收罐的进料口连接，第二接收罐的出料口通过第八阀门与可调物料泵连接，第一接收罐的出料口通过第四阀门与可调物料泵连接，第一回收釜通过第二阀门与真空机组连接，第二接收罐通过第六阀门与真空机组连接。

2.根据权利要求1所述的聚合物稳定剂生产设备的循环节能装置，其特征在于上述可调物料泵的出料口通过物料管道插入反应釜的釜底。

3.根据权利要求1所述的聚合物稳定剂生产设备的循环节能装置，其特征在于上述反应釜顶部设有气体入口。

4.根据权利要求1所述的聚合物稳定剂生产设备的循环节能装置，其特征在于上述反应釜顶部设有搅拌口。

5.根据权利要求1所述的聚合物稳定剂生产设备的循环节能装置，其特征在于上述反应釜顶部设有热电偶接口、检修人孔、仪表接口。

6.根据权利要求1所述的聚合物稳定剂生产设备的循环节能装置，其特征在于上述反应釜顶部设有视镜。

7.根据权利要求1至6任一项所述的聚合物稳定剂生产设备的循环节能装置，其特征在于上述反应釜的底部装设有第十阀门。

8.根据权利要求7所述的聚合物稳定剂生产设备的循环节能装置，其特征在于上述第一回收釜的底部装设有第三阀门。

9.根据权利要求8所述的聚合物稳定剂生产设备的循环节能装置，其特征在于上述第二回收釜的底部装设有第七阀门。

10.根据权利要求9所述的聚合物稳定剂生产设备的循环节能装置，其特征在于上述第六阀门装设在第二回收釜的顶部。