CN211099071U - 一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备,包括油酸处理装置和异辛醇处理装置;油酸处理装置包括依次串联连通的油酸贮槽、油酸计量泵、醇酸热交换器、油酸预热器、酯化塔,酯化塔内设有塔顶分布器、波纹填料、加热器;异辛醇处理装置包括依次串联连通的异辛醇贮槽、异辛醇计量泵、醇酯热交换器、异辛醇预热器、塔下酯化釜,塔下酯化釜内设有醇蒸汽管、汽液循环管、粗酯下流管;酯化塔位于塔下酯化釜的上方,在两者之间设有上下贯通的汽体分布器。与现有技术相比,本实用新型通过汽液逆流的方式来实现油酸与异辛醇的连续酯化,实现产量高、操作简单、物料热量充分能被充分利用、成本低等目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及油酸异辛酯制备技术领域,特别涉及一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备。
背景技术
油酸异辛酯是用动、植物油酸与异辛醇酯化而得,是合成环氧油酸辛酯的中间体,同时还作为润滑油脂的主要添加剂,因具有良好的低温特性,高温稳定性,对环境友好,对人体无害而广泛被应用;其中油酸异辛酯的酯化反应式为:
具体而言,油酸与异辛醇的酯化工艺一般是间歇式的,醇:酸的摩尔比是 1.2:1,在酸性催化剂(浓硫酸或对甲苯磺酸等)的存在下,加热到160℃左右,搅拌4-6小时,蒸出酯化反应生成的水,再经中和、水洗、脱色等工序后得成品。但是间歇式酯化法存在诸多不足之处:需单釜重复操作,产量低,生产操作复杂,热量无法充分利用,生产成本高。
为了解决上述技术问题,本实用新型提出了一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备,该设备通过汽液逆流的方式来实现油酸与异辛醇的连续酯化,实现产量高、操作简单、物料热量充分能被充分利用、成本低、避免物料浪费等目的。
实用新型内容
本实用新型克服了上述现有技术中存在的不足,提出了一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备,该设备通过汽液逆流的方式来实现油酸与异辛醇的连续酯化,实现产量高、操作简单、物料热量充分能被充分利用、成本低、避免物料浪费等目的。
本实用新型的技术方案是这样实现的:
一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备,包括油酸处理装置和异辛醇处理装置;所述油酸处理装置包括依次串联连通的油酸贮槽、油酸计量泵、醇酸热交换器、油酸预热器、酯化塔,所述酯化塔内上方设有与油酸预热器连通的塔顶分布器,在塔顶分布器的下方设有上下排列的多个波纹填料,两两相邻的波纹填料之间设有加热器,所述酯化塔顶部连通有位于外部的醇水分离装置;所述异辛醇处理装置包括依次串联连通的异辛醇贮槽、异辛醇计量泵、醇酯热交换器、异辛醇预热器、塔下酯化釜,所述塔下酯化釜内设有醇蒸汽管,醇蒸汽管的上端开口位于塔下酯化釜顶部且与异辛醇预热器连通,醇蒸汽管的下端为开口朝上的钩状喷嘴,钩状喷嘴的开口上方悬空连通有汽液循环管,汽液循环管的上方还悬空设有第一罩帽;所述酯化塔位于塔下酯化釜的上方,在两者之间设有上下贯通的汽体分布器,其包括引流盘、穿设在引流盘上的多个通管、开设在引流盘中部的引流口,其中每个通管上方悬空设有第二罩帽,在引流口的下端连接有粗酯下流管,所述粗酯下流管的下端部为朝向汽液循环管下端开口的钩状引流出口,钩状引流出口同时与汽液循环管下端开口、塔下酯化釜内部悬空连通。
本实用新型中,通过油酸处理装置实现对油酸的处理,具体地说,用油酸计量泵将油酸贮槽内的油酸均速泵入,油酸依次经过醇酸热交换器(用以提高油酸温度)、油酸预热器(进一步预热油酸至较高温度,比如190°左右),然后进入可以实现油酸喷淋状态的塔顶分布器,进而使水滴状的油酸能够均匀地分布在波纹填料表面上,在重力的作用下均匀往下流(每个波纹填料都由多片纵向排列的不锈钢波纹片排列组成);通过异辛醇处理装置实现对异辛醇的汽化处理,具体地说,用异辛醇计量泵将异辛醇贮槽内的异辛醇均速泵入,异辛醇依次经过醇酯热交换器(用以提高异辛醇温度)、异辛醇预热器(进一步预热异辛醇至较高温度,比如210°),然后呈汽态状的异辛醇进入醇蒸汽管、汽液循环管(油酸与异辛醇汽体充分混合、接触反应)、汽体分布器(异辛醇汽体继续从塔下酯化釜上升进入酯化塔)、波纹填料(异辛醇汽体沿着波纹填料表面逐步升至塔顶),这样,酯化塔内上升的异辛醇汽体与波纹填料表面下流的油酸在波纹填料表面上充分、反复接触,在催化剂的作用下发生酯化反应,其生成的油酸异辛酯和未反应的油酸一起下流并通过引流口流到塔下酯化釜,直至流到钩状引流出口、塔下酯化釜内下方,由于钩状引流出口同时与汽液循环管下端开口连通,因此未反应的油酸可以与汽液循环管下端开口处的异辛醇汽体进一步反应,进一步地实现两者的充分反应,而其中酯化反应生成的汽态水和未反应的异辛醇汽体(其中未反应的上升的部分异辛醇汽体又能与上面流下来的油酸进一步反应)一起不断向上升至酯化塔塔顶进入醇水分离装置,将水排出系统,无水异辛醇重新回流入酯化系统,如此重复循环,反应充分、高效,这种采用汽液逆流连续酯化,同样适用于硬脂酸异辛酯。此外第一罩帽的设置,一方面是便于异辛醇汽体可以沿着第一罩帽的外周缘向上升进入酯化塔内,保证异辛醇汽体的分散性,便于与油酸的充分反应,另一方面,避免油酸滴入汽液循环管内,第二罩帽的设置,将第一罩帽分散后的异辛醇汽体进一步地分散,便于进入波纹填料内与油酸充分反应,另一方面,避免油酸滴入通管内;波纹填料之间设有加热器用以为物质反应提供热量,保证反应的持续和充分性;钩状喷嘴的开口上方悬空连通有汽液循环管是指两者之间为悬空设置不接触,汽液循环管可以通过其管外壁与塔下酯化釜本体内壁通过连接件连接,同样地,汽液循环管的上方悬空设有第一罩帽、通管上方悬空设有第二罩帽是指汽液循环管和第一罩帽之间、通管和第二罩帽之间留有很大的空隙,它们之间可以通过连接柱来连接,既保证第一罩帽、第二罩帽的稳定性又能保证异辛醇汽体分散向上升,钩状引流出口同时与汽液循环管下端开口、本体内部悬空连通是指两者之间为悬空设置不接触。
作为优选,所述塔下酯化釜的旁侧设有溢流管,所述溢流管的上端开口与塔下酯化釜的顶部连通,溢流管的下端开口与塔下酯化釜的底部连通,在溢流管上开有一粗酯溢出口,粗酯溢出口依次与醇酯热交换器、粗酯贮槽连通,其中,粗酯溢出口与醇酯热交换器通过第十二连接管连通,醇酯热交换器与粗酯贮槽通过第十三连接管连通。
溢流管一方面可以保证塔下酯化釜的内部压力一致,保持油酸异辛酯粗酯液面稳定,另一方面可以将酯化得到的粗酯流入粗酯贮槽;其中粗酯溢出口依次与醇酯热交换器连通,醇酯热交换器用以回收粗酯热量。
作为优选,所述醇水分离装置包括依次串联连通的所述醇酸热交换器、醇水分离塔、异辛醇贮槽,所述酯化塔与醇酸热交换器通过第九连接管连通,醇酸热交换器与醇水分离塔通过第十连接管连通,醇水分离塔与异辛醇贮槽通过第十一连接管连通。
酯化反应生成的汽态水和未反应的异辛醇汽体一起不断向上升至酯化塔塔顶进入醇水分离装置,其中将水排出系统,脱水的异辛醇重新回流入酯化系统,即进入异辛醇贮槽,继续参与酯化反应,实现物料的充分反应,避免物料浪费, 醇水分离塔是现有技术中常用的一种分离塔结构;其中酯化塔与醇酸热交换器通过第九连接管连通,醇酸热交换器用以回收新醇、新水热量。
作为优选,所述油酸贮槽与油酸计量泵通过第一连接管连通,油酸计量泵与醇酸热交换器通过第二连接管连通,醇酸热交换器与油酸预热器通过第三连接管连通,油酸预热器与塔顶分布器通过第四连接管连通。
进一步阐述了各部件之间的连接关系,实现对油酸的处理。
作为优选,所述异辛醇贮槽与异辛醇计量泵通过第五连接管连通,异辛醇计量泵与醇酯热交换器通过第六连接管连通,醇酯热交换器与异辛醇预热器通过第七连接管连通,异辛醇预热器与醇蒸汽管通过第八连接管连通。
进一步阐述了各部件之间的连接关系,实现对异辛醇的处理。
作为优选,所述汽液循环管上端开口的中心、引流口的中心处于同一纵轴线上,所述汽液循环管的下端呈开口向下的喇叭状开口。
汽液循环管上方设置第一罩帽,异辛醇汽体从第一罩帽的周缘向上升,上升的异辛醇汽体刚好可以均匀、分散地进入正上方的通管内,并进一步分散、上升至酯化塔内,便于进入波纹填料内与油酸充分反应,提高反应效率;由于汽液循环管的下端开口同时悬空连通有钩状喷嘴、钩状引流出口,因此需要较大的喇叭状开口来保证钩状喷嘴内的异辛醇汽体进入汽液循环管内以及保证钩状引流出口处未反应的油酸与汽液循环管下端开口处、钩状喷嘴处的异辛醇汽体接触反应。
作为优选,所述醇蒸汽管由上至下包括由首尾连接的第一竖管、水平管、第二竖管,所述汽液循环管为第三竖管,所述粗酯下流管由上至下包括首尾连接的第一斜管、第四竖管、钩状引流出口。
清楚地阐述了醇蒸汽管、汽液循环管、粗酯下流管的结构。
作为优选,所述塔下酯化釜的内下方设有导热盘管。
为酯化所得的油酸异辛酯粗酯提供热量。
作为优选,所述油酸预热器的侧壁、异辛醇预热器的侧壁均设有导热油。
通过油酸预热器、异辛醇预热器侧壁上的导热油来分别增加油酸、异辛醇的热量。
作为优选,所述酯化塔整体呈圆柱状,其直径为0.3~2m,高度为5~30m,所述油酸计量泵的顶部与酯化塔的顶部距离为10~35m。
酯化塔的直径大小与关系到产量,在酯化塔高度确定的前提下,其直径越大,油酸进料量越多,但是直径大,物料容易分布不均,接触、反应次数下降,酯化转化率反而降低,因此,本实用新型采用直径为0.3~2mm较为合适,保证酯化转化率;酯化塔的高度直接关联到油酸与异辛醇反应的时间,高度越高,油酸从酯化塔塔顶流到酯化塔塔底的时间越长,反应越充分,经过选择不同进料口高度的测试,优选为15~20m。
采用了上述技术方案的本实用新型的有益效果是:
本实用新型提出了一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备,该设备通过汽液逆流的方式来实现油酸与异辛醇的连续酯化,实现产量高、操作简单、物料热量充分能被充分利用、成本低、避免物料浪费等目的。本实用新型中,通过油酸处理装置实现对油酸的处理,具体地说,用油酸计量泵将油酸贮槽内的油酸均速泵入,油酸依次经过醇酸热交换器、油酸预热器,然后进入可以实现油酸喷淋状态的塔顶分布器,进而使水滴状的油酸能够均匀地分布在波纹填料表面上,在重力的作用下均匀往下流;通过异辛醇处理装置实现对异辛醇的汽化处理,具体地说,用异辛醇计量泵将异辛醇贮槽内的异辛醇均速泵入,异辛醇依次经过醇酯热交换器、异辛醇预热器,然后呈汽态状的异辛醇进入醇蒸汽管、汽液循环管(油酸与异辛醇汽体充分混合、接触反应)、汽体分布器(异辛醇汽体继续从塔下酯化釜上升进入酯化塔)、波纹填料(异辛醇汽体沿着波纹填料表面逐步升至塔顶),这样,酯化塔内上升的异辛醇汽体与波纹填料表面下流的油酸在波纹填料表面上充分、反复接触,在催化剂的作用下发生酯化反应,其生成的油酸异辛酯和未反应的油酸一起下流并通过引流口流到塔下酯化釜,直至流到钩状引流出口、塔下酯化釜内下方,由于钩状引流出口同时与汽液循环管下端开口连通,因此未反应的油酸可以与汽液循环管下端开口处的异辛醇汽体进一步反应,进一步地实现两者的充分反应,而其中酯化反应生成的汽态水和未反应的异辛醇汽体一起不断向上升至酯化塔塔顶进入醇水分离装置,将水排出系统,无水异辛醇重新回流入酯化系统,如此重复循环,反应充分、高效。本实用新型用酯化塔代替酯化反应釜,采用本设备实现了连续酯化,本设备中同时连续不停的进出料,物料热量充分交换利用,加热温度都进行自动控制,产量高,成本低,经验证,产品吨耗人工费用下降60%以上,能耗下降 40%左右。
附图说明
图1为实施例连续酯化工艺所需结构的整体结构示意图;
图2为图1中A部的放大结构示意图;
图3为本实施例中气体分布器的结构示意图;
图4为图1中B部的放大结构示意图;
附图说明:油酸贮槽10、油酸计量泵11、醇酸热交换器12、油酸预热器 13、酯化塔14、塔顶分布器141、波纹填料142、加热器143、异辛醇贮槽20、异辛醇计量泵21、醇酯热交换器22、异辛醇预热器23、塔下酯化釜24、醇蒸汽管241、钩状喷嘴2411、第一竖管2412、水平管2413、第二竖管2414、汽液循环管242、喇叭状开口2421、第一罩帽243、汽体分布器244、引流盘2441、通管2442、引流口2443、第二罩帽2444、粗酯下流管245、钩状引流出口2451、第一斜管2452、第四竖管2453、导热盘管246、溢流管30、粗酯溢出口31、粗酯贮槽32、醇水分离塔40、第一连接管51、第二连接管52、第三连接管53、第四连接管54、第五连接管55、第六连接管56、第七连接管57、第八连接管 58、第九连接管59、第十连接管510、第十一连接管511、第十二连接管512、第十三连接管513、纵轴线A60。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式如下:
一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备,如图1~4所示,包括油酸处理装置和异辛醇处理装置。
其中,所述油酸处理装置包括依次串联连通的油酸贮槽10、油酸计量泵11、醇酸热交换器12、油酸预热器13(侧壁设有导热油)、整体呈圆柱状的酯化塔 14,所述酯化塔14内上方设有与油酸预热器13连通的塔顶分布器141,在塔顶分布器141的下方设有上下排列的3个波纹填料142(每个波纹填料都由多片纵向排列的不锈钢波纹片排列组成),两两相邻的波纹填料142之间设有加热器 143,所述酯化塔14顶部连通有位于外部的醇水分离装置;具体地说,所述油酸贮槽10与油酸计量泵11通过第一连接管51连通,油酸计量泵11与醇酸热交换器12通过第二连接管52连通,醇酸热交换器12与油酸预热器13通过第三连接管53连通,油酸预热器13与塔顶分布器141通过第四连接管54连通;其中所述酯化塔的直径为1m,高度为28m,所述油酸计量泵11的顶部与酯化塔 14的顶部距离为25m。
其中,所述异辛醇处理装置包括依次串联连通的异辛醇贮槽20、异辛醇计量泵21、醇酯热交换器22、异辛醇预热器23(侧壁设有导热油)、塔下酯化釜 24,具体地说,所述异辛醇贮槽20与异辛醇计量泵21通过第五连接管55连通,异辛醇计量泵21与醇酯热交换器22通过第六连接管56连通,醇酯热交换器22 与异辛醇预热器23通过第七连接管57连通;所述塔下酯化釜24内设有醇蒸汽管241(醇蒸汽管241由上至下包括由首尾连接的第一竖管2412、水平管2413、第二竖管2414),塔下酯化釜24的内下方设有导热盘管246,其中醇蒸汽管241的上端开口位于塔下酯化釜24顶部且与异辛醇预热器23通过第八连接管58连通,醇蒸汽管241的下端为开口朝上的钩状喷嘴2411,钩状喷嘴2411的开口上方悬空连通有汽液循环管242,该汽液循环管242为第三竖管,汽液循环管242 的上方还悬空设有第一罩帽243,汽液循环管的下端呈开口向下的喇叭状开口 2421,汽液循环管242、第一罩帽243之间通过一些连接柱连接,使得两者之间留有空隙,保证异辛醇汽体上升。
更具体地说,所述酯化塔14位于塔下酯化釜24的上方,在两者之间设有上下贯通的汽体分布器244,所述汽液循环管242、第一罩帽243位于汽体分布器244的正下方,汽体分布器244包括上表面呈内低外高状的引流盘2441、穿设在引流盘2441上的多个通管2442(多个通管2442环绕式地设置在引流口2443 周围)、开设在引流盘2441中部的引流口2443,其中每个通管2442上方悬空设有第二罩帽2444(通管2442、第二罩帽2444之间通过一些连接柱连接,使得两者之间留有空隙,保证异辛醇汽体上升),所述引流口2443的中心、汽液循环管242上端开口的中心处于同一纵轴线A60上,引流口2443处于引流盘2441 的最低位置且处于中间位置,在引流口2443的下端连接有粗酯下流管245,所述粗酯下流管245的下端部为朝向汽液循环管242下端开口的钩状引流出口 2451,钩状引流出口2451同时与汽液循环管242下端开口、塔下酯化釜24内部悬空连通;进一步地,所述粗酯下流管245由上至下具体包括首尾连接的第一斜管2452、第四竖管2453、钩状引流出口2451。
为了便于将异辛醇汽体进一步分散、便于油酸异辛酯粗酯和未反应的油酸通畅无阻地往下流以及便于较多的异辛醇汽体上升,提高生产效率,所述通管 2442管径小于粗酯下流管245管径和汽液循环管242管径。
进一步地说,为了保证塔下酯化釜内的压力、粗酯液面稳定以及粗酯的提取,在所述塔下酯化釜24的旁侧设有溢流管30,所述溢流管30的上端开口与塔下酯化釜24的顶部连通,溢流管30的下端开口与塔下酯化釜24的底部连通,在溢流管30上开有一粗酯溢出口31,粗酯溢出口31依次与醇酯热交换器22、粗酯贮槽32连通,其中,粗酯溢出口31与醇酯热交换器22通过第十二连接管 512连通,醇酯热交换器22与粗酯贮槽32通过第十三连接管513连通。
为了保证异辛醇汽体和汽态水的分离,所述醇水分离装置包括依次串联连通的所述醇酸热交换器12、醇水分离塔40、异辛醇贮槽20,所述酯化塔14与醇酸热交换器12通过第九连接管59连通,醇酸热交换器12与醇水分离塔40 通过第十连接管510连通,醇水分离塔40与异辛醇贮槽20通过第十一连接管 511连通。
采用本实施例设备实现油酸与异辛醇之间的连续酯化工艺:
S1:选用油酸、异辛醇、催化剂
油酸(市售) 酸值 mgKOH/g:195-205;
碘值 gI2/100g:110-135;
含水量%<0.5;
密度0.89g/cm3;
异辛醇(市售) 含量%≥99.5;
沸点:183-186℃;
密度0.833g/cm3;
催化剂(市售) 钛酸四烷基酯含量≥99%;
沸点:>250℃;
S2:进料
油酸与催化剂:将油酸与催化剂按100:0.8比例预混溶好得到预混料,放入油酸贮槽10,用油酸计量泵11将预混料以100L/h的均速通过醇酸热交换器 12、油酸预热器13打入酯化塔14,其中油酸预热器13出口的预混料温度为 180-210℃,优选190℃;
异辛醇:将异辛醇放入异辛醇贮槽20,用异辛醇计量泵21将异辛醇以 110L/h的均速通过醇脂热交换器、异辛醇预热器23打入塔下酯化釜24内的醇蒸汽管241、汽液循环管242,其中异辛醇预热器23出口的异辛醇温度为 200-210℃,优选210℃;
S3:酯化反应
油酸与催化剂的预混料从塔顶分布器141均匀地喷淋分布在波纹填料142 表面,在重力作用下预混料沿波纹填料142表面逐步向下流动,与从塔下酯化釜24上升的异辛醇汽体相遇,在催化剂作用下,酯化温度在190-200℃时,油酸与异辛醇反应,生成油酸异辛酯和水,油酸异辛酯与未反应的油酸、催化剂一起向下流动,而未反应的油酸还可以与从下面上升的异辛醇汽体进一步反应,反应生成的汽态水和部分未反应的异辛醇汽体不断向上升,异辛醇汽体与上面流下来的油酸进一步反应,如此重复循环,直至过量的异辛醇汽体与汽态水上升至塔顶,移出进入醇水分离塔40,醇水分离塔40将异辛醇与水分离,其中水被移出酯化系统,脱水的异辛醇重新回入酯化系统参与反应,即异辛醇回到了异辛醇贮槽20。
S4:粗酯出料
酯化塔14生成的油酸异辛酯与少量未反应的油酸流入塔下酯化釜24,具体通过引流口2443进入粗酯下流管245、塔下酯化釜24内部,由于粗酯下流管 245的钩状引流出口2451同时与汽液循环管242下端开口连通,因此未反应的油酸、已得到的油酸异辛酯粗酯可以与汽液循环管242下端开口处的异辛醇汽体进一步充分混合反应,酯化率达到98.5%以上,当塔下酯化釜24内油酸异辛酯的量达到溢流口高度时,油酸异辛酯粗酯从粗酯溢出口31进入醇脂热交换器 (与异辛醇)经热交换后,从210℃降到80℃以内,然后进入粗酯贮槽32内。 (得到的油酸异辛酯的质量指标(粗酯):酯值mgKOH/g≤0.5;闪点(开口,℃) ≥210℃。)
S5:油酸异辛酯粗酯精制
a.粗酯水洗:粗酯用60℃热水进行洗涤,除去催化剂;
b.脱溶:将水洗后的粗酯升温至100℃,抽真空,当真空残压≤2000Pa时,升温至120℃,保持半小时以上,无气体逸出即可;
c.脱色:脱水、脱溶后的粗酯中加入物料量1-5%重量的活性炭(视粗酯色泽而定),120℃下搅拌1小时,过滤得精酯;
d.得到的油酸异辛酯技术指标:酯含量%:≥99.5%;游离酸含量%:≤0.3;闪点(开口杯,℃)≥210。
在上述步骤中,其中采用液体钛酸烷基酯作催化剂,该钛酸烷基酯与油酸可混溶,该催化剂的最佳反应温度是180-200℃,其沸点大于250℃,在酯化塔 14内不会发生汽化,更不会析出像固体催化剂一样阻塞波纹填料142的通道,反应结束后的粗酯可用水洗除去催化剂,再经脱色等精制工序即可得成品。催化剂用量为油酸量的0.8-1%最佳;醇:酸摩尔比为1.5-3:1,即当油酸进料量为100份(质量)时,异辛醇为68.7-137.3份(质量),当酯化塔14中酯化反应转化率为98%时,塔釜中的醇:酸摩尔比为75-150:1,反应平衡会充分向生成酯的方向移动,所以从酯化反应釜中溢流出来的粗酯其中的油酸含量小于0.3%。
此外,下面用表1~表4来分别说明油酸与异辛醇质量比对酯化率的影响、催化剂的用量对酯化率的影响、反应温度对酯化率的影响、酯化段高度对酯化率的影响,便于实现更优的酯化反应方案。
表1:油酸与异辛醇质量比对酯化率的影响
催化剂(以油酸质量计):0.8%,酯化温度:200℃,酯化段高度:15米
表2:催化剂的用量对酯化率的影响
油酸:异辛醇=100:110,酯化反应温度:200℃,酯化段高度:15米
表3:反应温度对酯化率的影响
油酸:异辛醇=100:110,催化剂0.8%,酯化段高度:15米
酯化反应温度℃ | 180 | 190 | 200 | 210 |
酯化率% | 81.3 | 93.5 | 98.1 | 98.5 |
表4:酯化段高度对酯化率的影响
油酸:异辛醇=100:110,催化剂0.8%,酯化温度:200℃
酯化段高度(m) | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | 24 |
酯化率% | 45.9 | 68.3 | 87.6 | 97.1 | 98.2 | 98.5 | 98.6 |
Claims (10)
1.一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备,其特征在于:包括油酸处理装置和异辛醇处理装置;所述油酸处理装置包括依次串联连通的油酸贮槽、油酸计量泵、醇酸热交换器、油酸预热器、酯化塔,所述酯化塔内上方设有与油酸预热器连通的塔顶分布器,在塔顶分布器的下方设有上下排列的多个波纹填料,两两相邻的波纹填料之间设有加热器,所述酯化塔顶部连通有位于外部的醇水分离装置;所述异辛醇处理装置包括依次串联连通的异辛醇贮槽、异辛醇计量泵、醇酯热交换器、异辛醇预热器、塔下酯化釜,所述塔下酯化釜内设有醇蒸汽管,醇蒸汽管的上端开口位于塔下酯化釜顶部且与异辛醇预热器连通,醇蒸汽管的下端为开口朝上的钩状喷嘴,钩状喷嘴的开口上方悬空连通有汽液循环管,汽液循环管的上方还悬空设有第一罩帽;所述酯化塔位于塔下酯化釜的上方,在两者之间设有上下贯通的汽体分布器,其包括引流盘、穿设在引流盘上的多个通管、开设在引流盘中部的引流口,其中每个通管上方悬空设有第二罩帽,在引流口的下端连接有粗酯下流管,所述粗酯下流管的下端部为朝向汽液循环管下端开口的钩状引流出口,钩状引流出口同时与汽液循环管下端开口、塔下酯化釜内部悬空连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备,其特征在于:所述塔下酯化釜的旁侧设有溢流管,所述溢流管的上端开口与塔下酯化釜的顶部连通,溢流管的下端开口与塔下酯化釜的底部连通,在溢流管上开有一粗酯溢出口,粗酯溢出口依次与醇酯热交换器、粗酯贮槽连通,其中,粗酯溢出口与醇酯热交换器通过第十二连接管连通,醇酯热交换器与粗酯贮槽通过第十三连接管连通。
3.根据权利要求1所述的一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备,其特征在于:所述醇水分离装置包括依次串联连通的所述醇酸热交换器、醇水分离塔、异辛醇贮槽,所述酯化塔与醇酸热交换器通过第九连接管连通,醇酸热交换器与醇水分离塔通过第十连接管连通,醇水分离塔与异辛醇贮槽通过第十一连接管连通。
4.根据权利要求1所述的一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备,其特征在于:所述油酸贮槽与油酸计量泵通过第一连接管连通,油酸计量泵与醇酸热交换器通过第二连接管连通,醇酸热交换器与油酸预热器通过第三连接管连通,油酸预热器与塔顶分布器通过第四连接管连通。
5.根据权利要求1所述的一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备,其特征在于:所述异辛醇贮槽与异辛醇计量泵通过第五连接管连通,异辛醇计量泵与醇酯热交换器通过第六连接管连通,醇酯热交换器与异辛醇预热器通过第七连接管连通,异辛醇预热器与醇蒸汽管通过第八连接管连通。
6.根据权利要求1所述的一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备,其特征在于:所述汽液循环管上端开口的中心、引流口的中心处于同一纵轴线上,所述汽液循环管的下端呈开口向下的喇叭状开口。
7.根据权利要求1或6所述的一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备,其特征在于:所述醇蒸汽管由上至下包括由首尾连接的第一竖管、水平管、第二竖管,所述汽液循环管为第三竖管,所述粗酯下流管由上至下包括首尾连接的第一斜管、第四竖管、钩状引流出口。
8.根据权利要求1所述的一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备,其特征在于:所述塔下酯化釜的内下方设有导热盘管。
9.根据权利要求1所述的一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备,其特征在于:所述油酸预热器的侧壁、异辛醇预热器的侧壁均设有导热油。
10.根据权利要求1所述的一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化设备,其特征在于:所述酯化塔整体呈圆柱状,其直径为0.3-2m,高度为5-30m,所述油酸计量泵的顶部与酯化塔的顶部距离为10-35m。
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