CN210009939U - 一种将碳酸二乙酯转化成碳酸甲乙酯的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种将碳酸二乙酯转化成碳酸甲乙酯的装置。其技术方案是：在进料缓冲罐的上部连接有碳酸二甲酯输入管线和碳酸二乙酯输入管线，在进料缓冲罐的下部通过管线连接到多管反应器的底部，多管反应器的顶部通过管线连接到出料缓冲罐，在多管反应器的下部一侧设有热水罐，热水罐的下部通过热水输入管线连接到多管反应器的中上部，热水罐的中下部通过热水输出管线连接到热水罐的上部。本实用新型的有益效果是：本实用新型在保证原有装置目标产物碳酸甲乙酯产量不变的前提下，通过对装置副产物碳酸二乙酯进行二次反应，增加了目标产物的收率，降低了副产物的收率，同时减轻了副产物的库存问题，提高了装置整体的处理量。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工领域，特别涉及一种将碳酸二乙酯转化成碳酸甲乙酯的装置。
背景技术
碳酸甲乙酯别名碳酸乙基甲酯，为无色透明液体，不溶于水，可用于有机合成，是一种优良的锂离子电池电解液的溶剂。现有装置的碳酸甲乙酯生产工艺为碳酸二甲酯与乙醇反应生成碳酸甲乙酯，副产物为碳酸二乙酯。装置联产的碳酸二乙酯产量富余，碳酸甲乙酯产量不足，无法满足客户需求，同时联产的碳酸二乙酯库存增加，影响碳酸甲乙酯的持续生产。当碳酸甲乙酯市场需求高，装置碳酸甲乙酯产量跟不上需求，而碳酸二乙酯产量大于市场需求，造成库存增长影响生产的问题。
发明内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种将碳酸二乙酯转化成碳酸甲乙酯的装置，本实用新型在保证原有装置目标产物碳酸甲乙酯产量不变的前提下，通过对装置副产物碳酸二乙酯进行二次反应，增加了目标产物的收率，降低了副产物的收率，同时减轻了副产物的库存问题，提高了装置整体的处理量。
其技术方案是：包括碳酸二甲酯输入管线、碳酸二乙酯输入管线、进料缓冲罐、流量计、多管反应器、出料缓冲罐、热水罐，在进料缓冲罐的上部连接有碳酸二甲酯输入管线和碳酸二乙酯输入管线，在进料缓冲罐的下部通过管线连接到多管反应器的底部，在进料缓冲罐与多管反应器的之间的管线上设有流量计，多管反应器的顶部通过管线连接到出料缓冲罐，在多管反应器的下部一侧设有热水罐，热水罐的下部通过热水输入管线连接到多管反应器的中上部，热水罐的中下部通过热水输出管线连接到热水罐的上部。
优选的，多管反应器的底部为物料进口，进料缓冲罐的下部通过管线连接到多管反应器的物料进口，多管反应器的顶部为物料出口，多管反应器的物料出口通过管线连接到出料缓冲罐。
优选的，多管反应器的中上部为热水进口，热水罐的下部通过热水输入管线连接到多管反应器的热水进口，多管反应器的中下部为热水出口，多管反应器的热水出口通过热水输出管线连接到热水罐的上部。
优选的，多管反应器包括壳程和管程，在壳程与管程之间焊接有多个隔板，多个隔板交错设置。
优选的，在管程中间填装催化剂，在管程的两端填充瓷球。
优选的，在热水罐上设有温度调节阀。
优选的，在热水罐的上部和下部分别连接有蒸汽输入管线。
本实用新型的有益效果是：本实用新型在保证原有装置目标产物碳酸甲乙酯产量不变的前提下，通过对装置副产物碳酸二乙酯进行二次反应，增加了目标产物的收率，降低了副产物的收率，同时减轻了副产物的库存问题，提高了装置整体的处理量。解决了当碳酸甲乙酯市场需求高，装置碳酸甲乙酯产量跟不上需求，而碳酸二乙酯产量大于市场需求，造成库存增长影响生产的问题，对于装置整体经济效益的提升具有显著意义，同时，不增加额外人工成本；反应条件温和，不存在高温高压等严苛工况。
附图说明
附图1是本实用新型的结构示意图；
附图2是实施例2的结构示意图；
附图3是多管反应器的结构示意图；
附图4是多管反应器的结构示意图；
图中：碳酸二甲酯输入管线1、碳酸二乙酯输入管线2、进料缓冲罐3、流量计4、多管反应器5、出料缓冲罐6、蒸汽输入管线7、热水罐8、热水输入管线9、热水输出管线10、物料进口11、物料出口12、热水进口13、热水出口14、温度调节阀15、隔板16、壳程17、管程18、催化剂19、瓷球20。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1：
本实用新型包括碳酸二甲酯输入管线1、碳酸二乙酯输入管线2、进料缓冲罐3、流量计4、多管反应器5、出料缓冲罐6、热水罐8，在进料缓冲罐3的上部连接有碳酸二甲酯输入管线1和碳酸二乙酯输入管线2，在进料缓冲罐3的下部通过管线连接到多管反应器5的底部，在进料缓冲罐3与多管反应器5的之间的管线上设有流量计4，多管反应器5的顶部通过管线连接到出料缓冲罐6，在多管反应器5的下部一侧设有热水罐8，热水罐8的下部通过热水输入管线9连接到多管反应器5的中上部，热水罐8的中下部通过热水输出管线10连接到热水罐8的上部。来自原料储罐的碳酸二甲酯和来自装置的副产物碳酸二乙酯以摩尔比1:1的比例，通过计量泵进料至进料缓冲罐，并在罐内充分混合，来自进料缓冲罐的混合物料在多管反应器管程装填的催化剂作用下反应生成目标产物碳酸甲乙酯。
其中，多管反应器5的底部为物料进口11，进料缓冲罐3的下部通过管线连接到多管反应器5的物料进口11，多管反应器5的顶部为物料出口12，多管反应器5的物料出口12通过管线连接到出料缓冲罐6，实现物料从进料缓冲罐流入多管反应器，物料从多管反应器流出到出料缓冲罐。
另外，多管反应器5的中上部为热水进口13，热水罐8的下部通过热水输入管线9连接到多管反应器5的热水进口13，多管反应器5的中下部为热水出口14，多管反应器5的热水出口14通过热水输出管线10连接到热水罐8的上部，使热水从热水罐流入到多管反应器，且换热后从多管反应器流出到热水罐，实现热水的循环进出，从而实现物料与热水循环换热。
另外，多管反应器5包括壳程17和管程18，在壳程17与管程18之间焊接有多个隔板16，多个隔板16交错设置，热水从上部热水进口流入，通过错落的隔板向下流动，流经管程外侧，对管程内物料进行加热，后经下部热水出口流出，通过隔板的设置，使热水与物料实现充分换热。
还有，在管程18中间填装催化剂19，在管程18的两端填充瓷球20，管程两端填充瓷球用以支撑及过滤催化剂，物料从底部物料进口流入，经过管程下部瓷球，在管程内催化剂作用下反应，经过管程上部瓷球，从顶部物料出口流出。
来自原料储罐的碳酸二甲酯和来自装置的副产物碳酸二乙酯以摩尔比1:1的比例，通过计量泵进料至进料缓冲罐，并在罐内充分混合。来自进料缓冲罐的混合物料在多管反应器管程装填的催化剂作用下反应生成目标产物碳酸甲乙酯。通过控制多管反应器前的流量计，使得进料质量空速在一定的范围区间。同时，保证多管反应器的反应温度在一定的范围区间，该温度区间较低，使用水浴加热。通过一个热水罐，对多管反应器进行循环水浴加热，热水从多管反应器壳程的上部进入，下部流出，与管程内的物料逆流换热，最大限度保证传热效率。从多管反应器上部得到的反应后混合物料包含未反应的碳酸二甲酯、碳酸二乙酯，以及20-50%含量的碳酸甲乙酯，该混合物进入出料缓冲罐，按需通过计量泵送至装置进行物料的分离。在保证装置原有产量的同时，最大限度实现碳酸甲乙酯的增产。本装置与现有装置并联，可视产量要求随时切出，增加操作弹性。
本实用新型在保证原有装置目标产物碳酸甲乙酯产量不变的前提下，通过对装置副产物碳酸二乙酯进行二次反应，增加了目标产物的收率，降低了副产物的收率，同时减轻了副产物的库存问题，提高了装置整体的处理量。解决了当碳酸甲乙酯市场需求高，装置碳酸甲乙酯产量跟不上需求，而碳酸二乙酯产量大于市场需求，造成库存增长影响生产的问题，对于装置整体经济效益的提升具有显著意义，同时，不增加额外人工成本；反应条件温和，不存在高温高压等严苛工况。
实施例2：
本实用新型包括碳酸二甲酯输入管线1、碳酸二乙酯输入管线2、进料缓冲罐3、流量计4、多管反应器5、出料缓冲罐6、热水罐8，在进料缓冲罐3的上部连接有碳酸二甲酯输入管线1和碳酸二乙酯输入管线2，在进料缓冲罐3的下部通过管线连接到多管反应器5的底部，在进料缓冲罐3与多管反应器5的之间的管线上设有流量计4，多管反应器5的顶部通过管线连接到出料缓冲罐6，在多管反应器5的下部一侧设有热水罐8，热水罐8的下部通过热水输入管线9连接到多管反应器5的中上部，热水罐8的中下部通过热水输出管线10连接到热水罐8的上部。来自原料储罐的碳酸二甲酯和来自装置的副产物碳酸二乙酯以摩尔比1:1的比例，通过计量泵进料至进料缓冲罐，并在罐内充分混合，来自进料缓冲罐的混合物料在多管反应器管程装填的催化剂作用下反应生成目标产物碳酸甲乙酯。
其中，多管反应器5的底部为物料进口11，进料缓冲罐3的下部通过管线连接到多管反应器5的物料进口11，多管反应器5的顶部为物料出口12，多管反应器5的物料出口12通过管线连接到出料缓冲罐6，实现物料从进料缓冲罐流入多管反应器，物料从多管反应器流出到出料缓冲罐。
另外，多管反应器5的中上部为热水进口13，热水罐8的下部通过热水输入管线9连接到多管反应器5的热水进口13，多管反应器5的中下部为热水出口14，多管反应器5的热水出口14通过热水输出管线10连接到热水罐8的上部，使热水从热水罐流入到多管反应器，且换热后从多管反应器流出到热水罐，实现热水的循环进出，从而实现物料与热水循环换热。
另外，多管反应器5包括壳程17和管程18，在壳程17与管程18之间焊接有多个隔板16，多个隔板16交错设置，热水从上部热水进口流入，通过错落的隔板向下流动，流经管程外侧，对管程内物料进行加热，后经下部热水出口流出。
还有，在管程18中间填装催化剂19，在管程18的两端填充瓷球20，管程两端填充瓷球用以支撑及过滤催化剂，物料从底部物料进口流入，经过管程下部瓷球，在管程内催化剂作用下反应，经过管程上部瓷球，从顶部物料出口流出。
还有，在热水罐8上设有温度调节阀15，根据温度调节低压蒸汽进量，保证热水温度恒定，实现自动控制。
并且，在热水罐8的上部和下部分别连接有蒸汽输入管线7，使用低压蒸汽对热水进行加热，保证热水罐内水温恒定。
来自原料储罐的碳酸二甲酯和来自装置的副产物碳酸二乙酯以摩尔比1:1的比例，通过计量泵进料至进料缓冲罐，并在罐内充分混合。来自进料缓冲罐的混合物料在多管反应器管程装填的催化剂作用下反应生成目标产物碳酸甲乙酯。通过控制多管反应器前的流量计，使得进料质量空速在1-6h-1范围区间。同时，保证多管反应器的反应温度在80-100℃范围区间，该温度区间较低，使用水浴加热。通过一个热水罐，对多管反应器进行循环水浴加热，热水从多管反应器壳程的上部进入，下部流出，与管程内的物料逆流换热，最大限度保证传热效率。同时为保证热水罐内水温恒定，使用低压蒸汽对热水进行加热，热水罐设有温度调节阀，根据温度调节低压蒸汽进量，保证热水温度恒定，实现自动控制。从多管反应器上部得到的反应后混合物料包含未反应的碳酸二甲酯、碳酸二乙酯，以及20-50%含量的碳酸甲乙酯，该混合物进入出料缓冲罐，按需通过计量泵送至装置进行物料的分离。在保证装置原有产量的同时，最大限度实现碳酸甲乙酯的增产。
本实用新型在保证原有装置目标产物碳酸甲乙酯产量不变的前提下，通过对装置副产物碳酸二乙酯进行二次反应，增加了目标产物的收率，降低了副产物的收率，同时减轻了副产物的库存问题，提高了装置整体的处理量。解决了当碳酸甲乙酯市场需求高，装置碳酸甲乙酯产量跟不上需求，而碳酸二乙酯产量大于市场需求，造成库存增长影响生产的问题，对于装置整体经济效益的提升具有显著意义，同时，不增加额外人工成本；反应条件温和，不存在高温高压等严苛工况，本实用新型的热水罐设有温度调节阀，能够根据温度调节低压蒸汽进量，保证热水温度恒定，实现自动控制，本实用新型的热水罐连接有蒸汽输入管线7，使用低压蒸汽对热水进行加热，保证热水罐内水温恒定。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种将碳酸二乙酯转化成碳酸甲乙酯的装置，其特征是：包括碳酸二甲酯输入管线（1）、碳酸二乙酯输入管线（2）、进料缓冲罐（3）、流量计（4）、多管反应器（5）、出料缓冲罐（6）、热水罐（8），在进料缓冲罐（3）的上部连接有碳酸二甲酯输入管线（1）和碳酸二乙酯输入管线（2），在进料缓冲罐（3）的下部通过管线连接到多管反应器（5）的底部，在进料缓冲罐（3）与多管反应器（5）的之间的管线上设有流量计（4），多管反应器（5）的顶部通过管线连接到出料缓冲罐（6），在多管反应器（5）的下部一侧设有热水罐（8），热水罐（8）的下部通过热水输入管线（9）连接到多管反应器（5）的中上部，热水罐（8）的中下部通过热水输出管线（10）连接到热水罐（8）的上部。
2.根据权利要求1所述的一种将碳酸二乙酯转化成碳酸甲乙酯的装置，其特征是：多管反应器（5）的底部为物料进口（11），进料缓冲罐（3）的下部通过管线连接到多管反应器（5）的物料进口（11），多管反应器（5）的顶部为物料出口（12），多管反应器（5）的物料出口（12）通过管线连接到出料缓冲罐（6）。
3.根据权利要求1所述的一种将碳酸二乙酯转化成碳酸甲乙酯的装置，其特征是：多管反应器（5）的中上部为热水进口（13），热水罐（8）的下部通过热水输入管线（9）连接到多管反应器（5）的热水进口（13），多管反应器（5）的中下部为热水出口（14），多管反应器（5）的热水出口（14）通过热水输出管线（10）连接到热水罐（8）的上部。
4.根据权利要求1所述的一种将碳酸二乙酯转化成碳酸甲乙酯的装置，其特征是：多管反应器（5）包括壳程（17）和管程（18），在壳程（17）与管程（18）之间焊接有多个隔板（16），多个隔板（16）交错设置。
5.根据权利要求4所述的一种将碳酸二乙酯转化成碳酸甲乙酯的装置，其特征是：在管程（18）中间填装催化剂（19），在管程（18）的两端填充瓷球（20）。
6.根据权利要求1所述的一种将碳酸二乙酯转化成碳酸甲乙酯的装置，其特征是：在热水罐（8）上设有温度调节阀（15）。
7.根据权利要求1所述的一种将碳酸二乙酯转化成碳酸甲乙酯的装置，其特征是：在热水罐（8）的上部和下部分别连接有蒸汽输入管线（7）。
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| CN114634415A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-06-17 | 天津凯美特化工科技有限公司 | 碳酸二乙酯反应分离碳酸二甲酯和甲醇的共沸物并生产碳酸甲乙酯的方法 |
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