CN211133876U - 一种烷氧基化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烷氧基化装置，设置双循环换热回路，降温效果好，采用混合喷射器使得环氧乙烷/环氧丙烷分散性能好，反应速率快；通过压力传感器、温度传感器实时监控反应釜内的压力和温度，通过控制器及时调整，装置整体的安全性能好；对反应液位进行实时监控，以便及时采取措施，保证反应安全进行。

Description

一种烷氧基化装置

技术领域

本实用新型涉及反应器技术领域，尤其是涉及一种烷氧基化装置。

背景技术

由于非离子表面活性剂产品的多样性和用途广泛性，烷氧基化装置已成为精细化工中热门工艺装备之一。例如，中国专利申请公开号CN205563251U，授权公告日为2016年09月07日，名称为“一种烷氧基化反应系统” 公开了一种烷氧基化反应系统，它包括反应器、循环泵、循环换热器，其特点是：还包括温度检测器，在反应器的下部设置温度检测器和液位检测器、上部设置压力检测器，进料自控阀置于进料管线上并连接，质量流量计置于进料自控阀的入口前并连接，温度检测器、液位检测器、压力检测器、质量流量计和进料自控阀均分别与程序控制器信号连接。该实用新型工作时，设计多参数控制程序并输入程序控制器，温度检测器、液位检测器、压力检测器、质量流量计和进料自控阀均分别实时将检测到的参数数据传输到程序控制器，并将运算形成的命令信号反馈到对应的温度检测器、液位检测器、压力检测器、质量流量计或进料自控阀进行调节，实现闭路循环程序控制。但是该系统的换热总面积小，换热效率低下，烷基的分散性较差，反应速率慢。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术的反应釜冷却效率低下，影响生产效率的不足，提供一种烷氧基化装置，具有降温快速、反应速率快，高效生产的特点。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种烷氧基化装置，包括反应釜，所述反应釜的顶部设有组合入口，组合入口通过管路连接有组合分布器，组合分布器上连接有进料阀门，所述反应釜上设有喷射入口，所述喷射入口通过管路连接有混合喷射器，所述反应釜上的顶部设有气体出口，所述气体出口通过管路与混合喷射器连接，反应釜下部设有混合喷雾器，混合喷雾器通过管路连接有第一螺旋板换热器，组合分布器和混合喷射器通过管路连接有第二螺旋板换热器，第一螺旋换热板上连接有蒸汽阀门，第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器通过管路分别连接有第一循环泵和第二循环泵，第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器通过管路均与第三循环泵连接，第三循环泵通过管路连接有冷却器和加热器，冷却器与加热器通过管路均与第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器连接。

上述方案中，反应釜内真空吸入原料和少量的催化剂，启动第一循环泵，原料从混合喷雾剂均匀喷出，同时打开第一螺旋板换热器的蒸汽阀，反应釜内的物料升温，然后关闭蒸汽阀，进行减压脱水，水分分析合格后，打开进料阀门，导入环氧乙烷/环氧丙烷，开始烷氧基化反应；开启第二循环泵，原料从组合分布器和混合喷射器同时均匀喷出，与环氧乙烷/环氧丙烷发生液-气相反应。反应过程中，在装置内物料引发反应之前，整个装置处于被加热状态，循环水作为换热介质在循环换热回路内，通过以第一螺旋板换热器和第一循环泵组成的第一加热回路和以第二螺旋板换热器和第二循环泵组成的第二加热回路为系统加热；在循环换热回路加热过程，第一循环回路和第二循环回路的换热介质均通过第三循环泵和加热器组成的换热介质加热回路为循环水加热；在装置内物料引发反应之后，整个装置处于被冷却状态，循环水作为换热介质在循环换热回路内，通过以第一螺旋板换热器和第一循环泵组成的第一冷却回路和以第二螺旋板换热器和第二循环泵组成的第二冷却回路为系统冷却；在循环换热回路冷却过程中，第一循环回路和第二循环回路的换热介质均通过第三循环泵和冷却器组成的换热介质冷却回路为循环水降温。

通过双循环结构较大换热面积，加快反应过程的热交换，通过混合喷射器使得环氧乙烷/环氧丙烷的气相与循环物料进行混合反应，由物料的喷射引起局部真空，将环氧乙烷气体吸入文丘里混合器，液体物料从反应器底部由第一循环泵或第二循环泵抽出，通过对应的第一螺旋板换热器或第二螺旋板换热器再进入混合喷射器中，在高速流动下形成局部负压，将环氧乙烷/环氧丙烷气体吸入，使环氧乙烷/环氧丙烷气体均匀地分散至起始剂中并进行反应，采用混合喷射器使得环氧乙烷/环氧丙烷分散性能好，反应速率快。

作为优选，所述第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器均连接有循环水进水阀。使其可以根据反应釜内的物料温度进行调节循环水的进水量，高效转移反应热。

作为优选，所述反应釜的底部通过管路分别与第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器连通。

作为优选，所述反应釜上下部均设有温度传感器，温度传感器通过线路连接有控制器，控制器通过线路分别与第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器的循环水进水阀连接。上下部的温度传感器分别通过控制器对应控制第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器，使得第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器的循环水进水阀可以根据温度传感器的反馈调节循环水的进水量。

作为优选，所述反应釜的上部设有压力传感器，压力传感器通过线路与控制器连接，控制器与进料阀门通过线路连接。由于环氧乙烷/环氧丙烷以气相进行反应，控制器通过压力传感器的反馈控制进料阀门的开闭。

作为优选，所述反应釜下部设有液位传感器，液位传感器通过线路与控制器连接。控制器对反应釜内反应液位进行监控，保证安全性。

作为优选，蒸汽阀与控制器信号连接，蒸汽阀受控于控制器。蒸汽阀可通过控制器自动控制。

本实用新型的有益效果是：（1）双循环回路，降温效果好，采用混合喷射器使得环氧乙烷/环氧丙烷分散性能好，反应速率快；（2）通过压力传感器、温度传感器实时监控反应釜内的压力和温度，通过控制器及时调整，安全性能好；（3）对反应液位进行实时监控，以便及时采取措施，保证反应安全进行。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图中：反应釜1、组合分布器2、混合喷射器3、进料阀门4、混合喷雾器5、第一螺旋板换热器6、蒸汽阀门61、第二螺旋板换热器7、第一循环泵8、第二循环泵9、第三循环泵10、冷却器11、加热器12、循环水进水阀13、温度传感器14、控制器15、压力传感器16、液位传感器17。

具体实施方式

为使本实用新型技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本方案，而不能解释为对本实用新型方案的限制。

参照下面的描述和附图，将清楚本实用新型的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本实用新型的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本实用新型的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本实用新型的实施例的范围不受此限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体:可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义

实施例1：如图1所示，一种烷氧基化装置，包括反应釜1，其特征是，反应釜的顶部设有组合入口，组合入口通过管路连接有组合分布器2，组合分布器上连接有进料阀门4，反应釜上设有喷射入口，喷射入口通过管路连接有混合喷射器3，反应釜上的顶部设有气体出口，气体出口通过管路与混合喷射器连接，反应釜下部设有混合喷雾器5，混合喷雾器通过管路连接有第一螺旋板换热器6，组合分布器和混合喷射器通过管路连接有第二螺旋板换热器7，第一螺旋换热板上连接有蒸汽阀门61，第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器通过管路分别连接有第一循环泵8和第二循环泵9，第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器通过管路均与第三循环泵10连接，第三循环泵通过管路连接有冷却器11和加热器12，冷却器与加热器通过管路均与第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器连接。

本实施例中，反应釜内真空吸入原料和少量的催化剂，启动第一循环泵，原料从混合喷雾剂均匀喷出，同时打开第一螺旋板换热器的蒸汽阀，反应釜内的物料升温，然后关闭蒸汽阀，进行减压脱水，水分分析合格后，打开进料阀门，导入环氧乙烷/环氧丙烷，开始烷氧基化反应；开启第二循环泵，原料从组合分布器和混合喷射器同时均匀喷出，与环氧乙烷/环氧丙烷发生液-气相反应。反应过程中，在装置内物料引发反应之前，整个装置处于被加热状态，循环水作为换热介质在循环换热回路内，通过以第一螺旋板换热器和第一循环泵组成的第一加热回路和以第二螺旋板换热器和第二循环泵组成的第二加热回路为系统加热；在循环换热回路加热过程，第一循环回路和第二循环回路的换热介质均通过第三循环泵和加热器组成的换热介质加热回路为循环水加热；在装置内物料引发反应之后，整个装置处于被冷却状态，循环水作为换热介质在循环换热回路内，通过以第一螺旋板换热器和第一循环泵组成的第一冷却回路和以第二螺旋板换热器和第二循环泵组成的第二冷却回路为系统冷却；在循环换热回路冷却过程中，第一循环回路和第二循环回路的换热介质均通过第三循环泵和冷却器组成的换热介质冷却回路为循环水降温，所述反应釜的底部通过管路分别与第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器连通。

通过双循环结构较大换热面积，加快反应过程的热交换，通过混合喷射器使得环氧乙烷/环氧丙烷的气相与循环物料进行混合反应，由物料的喷射引起局部真空，将环氧乙烷气体吸入文丘里混合器，液体物料从反应器底部由第一循环泵或第二循环泵抽出，通过对应的第一螺旋板换热器或第二螺旋板换热器再进入混合喷射器中，在高速流动下形成局部负压，将环氧乙烷/环氧丙烷气体吸入，使环氧乙烷/环氧丙烷气体均匀地分散至起始剂中并进行反应，采用混合喷射器使得环氧乙烷/环氧丙烷分散性能好，反应速率快。

进一步的，第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器均连接有循环水进水阀13。使其可以根据反应釜内的物料温度进行调节循环水的进水量，高效转移反应热。反应釜上下部均设有温度传感器14，温度传感器通过线路连接有控制器15，控制器通过线路分别与第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器的循环水进水阀连接。上下部的温度传感器分别通过控制器对应控制第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器，使得第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器的循环水进水阀可以根据温度传感器的反馈调节循环水的进水量。反应釜的上部设有压力传感器16，压力传感器通过线路与控制器连接，控制器与进料阀门通过线路连接。由于环氧乙烷/环氧丙烷以气相进行反应，控制器通过压力传感器的反馈控制进料阀门的开闭。反应釜下部设有液位传感器17，液位传感器通过线路与控制器连接。控制器对反应釜内反应液位进行监控，保证安全性。蒸汽阀与控制器信号连接，蒸汽阀受控于控制器。蒸汽阀可通过控制器自动控制。

本实施例的有益效果是，双循环回路，降温效果好，采用混合喷射器使得环氧乙烷/环氧丙烷分散性能好，反应速率快；通过压力传感器、温度传感器实时监控反应釜内的压力和温度，通过控制器及时调整，安全性能好；对反应液位进行实时监控，以便及时采取措施，保证反应安全进行。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种烷氧基化装置，包括反应釜（1），其特征是，所述反应釜的顶部设有组合入口，组合入口通过管路连接有组合分布器（2），组合分布器上连接有进料阀门（4），所述反应釜上设有喷射入口，所述喷射入口通过管路连接有混合喷射器（3），所述反应釜上的顶部设有气体出口，所述气体出口通过管路与混合喷射器连接，反应釜下部设有混合喷雾器（5），混合喷雾器通过管路连接有第一螺旋板换热器（6），组合分布器和混合喷射器通过管路连接有第二螺旋板换热器（7），第一螺旋换热板上连接有蒸汽阀门（61），第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器通过管路分别连接有第一循环泵（8）和第二循环泵（9），第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器通过管路均与第三循环泵（10）连接，第三循环泵通过管路连接有冷却器（11）和加热器（12），冷却器与加热器通过管路均与第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器连接。

2.根据权利要求1所述的一种烷氧基化装置，其特征是，所述第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器均连接有循环水进水阀（13）。

3.根据权利要求2所述的一种烷氧基化装置，其特征是，所述反应釜的底部通过管路分别与第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器连通。

4.根据权利要求1所述的一种烷氧基化装置，其特征是，所述反应釜上下部均设有温度传感器（14），温度传感器通过线路连接有控制器（15），控制器通过线路分别与第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器的循环水进水阀连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种烷氧基化装置，其特征是，所述反应釜的上部设有压力传感器（16），压力传感器通过线路与控制器连接，控制器与进料阀门通过线路连接。

6.根据权利要求1或2所述的一种烷氧基化装置，其特征是，所述反应釜下部设有液位传感器（17），液位传感器通过线路与控制器连接。

7.根据权利要求6所述的一种烷氧基化装置，其特征是，蒸汽阀与控制器信号连接，蒸汽阀受控于控制器。

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