CN212222843U - 用于生产聚苯醚的反应装置及聚苯醚生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于生产聚苯醚的反应装置及聚苯醚生产系统，涉及化工设备技术领域。用于生产聚苯醚的反应装置包括聚合氧化反应器和用于将聚合氧化副产物嵌入至目标产物的嵌入反应器，聚合氧化反应器上设置有供聚合单体、催化剂、反应用气和溶剂进料的原料进口，聚合氧化反应器的出料口与嵌入反应器的进料口连通，嵌入反应器上还安装有螯合剂进料管路，螯合剂进料管路伸入至嵌入反应器的底部。聚苯醚生产系统包括反应后处理装置和上述反应装置，通过嵌入反应器将聚合氧化反应过程生成的副产物重新嵌入到目标产物上，利用螯合剂进料管路使螯合剂从反应器的底部进料，能够更加均匀地进行混料，以利于螯合反应的顺序进行，减少了低聚物的产生。

Description

用于生产聚苯醚的反应装置及聚苯醚生产系统

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，且特别涉及用于生产聚苯醚的反应装置及聚苯醚生产系统。

背景技术

聚苯醚简称PPO或PPE，是五大工程朔料之一，早已工业化生产，其主要工艺方法的形成在二十世纪八、九十年代，采用的生产装备也比较陈旧。随着科技的发展和社会的进步，聚苯醚的新应用在不断被发现，新应用对其质量提出了更高的要求，社会对安全环保日益严格，生产企业对节能降耗降低成本更加重视，这些需求都要求对聚苯醚生产方法及装备进行创新。

现有的聚苯醚生产装置均存在着低聚物等副产物产量高的问题，使原料的利用率低，也降低了经济效益。此外，现有的聚苯醚生产装置还存在安全性差的问题。鉴于此，提出本申请。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于生产聚苯醚的反应装置，其能够使嵌入反应充分进行，有效减少低聚物的产生，提高原料利用率。

本实用新型的另一目的在于提供一种聚苯醚生产系统，其具有副产物少、产品收率高、产品质量高等优点。

本实用新型解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本实用新型提出了一种用于生产聚苯醚的反应装置，包括聚合氧化反应器和用于将聚合氧化副产物嵌入至目标产物的嵌入反应器，聚合氧化反应器上设置有供聚合单体、催化剂、反应用气和溶剂进料的原料进口，聚合氧化反应器的出料口与嵌入反应器的进料口连通，嵌入反应器上还安装有螯合剂进料管路，螯合剂进料管路伸入至嵌入反应器的底部，聚合氧化反应器和嵌入反应器上均设置有搅拌器。

在本实用新型较佳的实施例中，聚合氧化反应器上设置有用于连通出料口和原料进口的物料循环管路，物料循环管路上设置有反应冷却器和反应加热器，反应冷却器的壳程与冷水管路连通，反应加热器的壳程与热水管路连通，且冷水管路和热水管路上均设置有调节阀门。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括催化剂配料罐，催化剂配料罐上设置有供催化剂原料进入的催化剂进口和供合成催化剂输出的催化剂出口，催化剂出口与聚合氧化反应器的原料进口连通。

本实用新型还提出一种聚苯醚生产系统，其包括反应后处理装置和上述反应装置。

在本实用新型较佳的实施例中，反应后处理装置包括依次设置的催化剂分离回收单元、产品析晶单元、晶体过滤纯化单元和产品干燥冷却单元。

在本实用新型较佳的实施例中，催化剂分离回收单元包括离心机进料罐、三相离心机、萃取罐和电解槽，离心机进料罐的进料口与嵌入反应器的出料口连通，离心机进料罐的出料口与三相离心机的进料口连通；三相离心机的水相出口与萃取罐的进料口连通，萃取罐的水相出口与电解槽连通。

在本实用新型较佳的实施例中，产品析晶单元包括浓缩罐、用于对浓缩罐进行换热的加热器、用于将浓缩后的物料与水混合的调浓器、用于将调浓后的物料与逆溶剂混合的析出罐和用于使聚苯醚晶体长大的调粒罐，其中，调浓器、析出罐和调粒罐上均设置有搅拌器；

三相离心机的油相出口与浓缩罐的进料口连通，浓缩罐的出料口与调浓器的加料口连通，调浓器的出料口与析出罐的进料口连通，析出罐的出料口与调粒罐的进料口连通。

在本实用新型较佳的实施例中，产品干燥冷却单元包括干燥机、尾气冷却器、用于在尾气冷却器进料端产生负压的喷射器和用于对冷却后的物料进行分离的气液分离罐；

晶体过滤纯化单元的过滤机的固体出口与干燥机的进料口连通，干燥机的气体出口与喷射器的进口连通，喷射器的出口与尾气冷却器的进料口连通，尾气冷却器的出料口与气液分离罐的进料口连通，气液分离罐的气体出口与干燥机的进气口连通，气液分离罐的液体出口与喷射器的负压进口连通。

在本实用新型较佳的实施例中，反应后处理装置还包括用于对产品析晶单元和晶体过滤纯化单元分离得到的溶剂混合物进行分离回收的溶剂和低聚物回收单元，溶剂和低聚物回收单元包括溶剂分离罐、逆溶剂精馏塔、溶剂精馏塔和低聚物挤出机；

溶剂分离罐的进料口位于罐体一端，在溶剂分离罐罐体内腔靠近进料口的一端设置有填料缓冲段，在远离进料口的一端设置有分料隔板，在填料缓冲段和分料隔板之间设置有第一出料口，在分料隔板与溶剂分离罐远离填料缓冲段一端封头之间设置有第二出料口；

第一出料口与逆溶剂精馏塔的进料口连通，第二出料口与溶剂精馏塔的进料口连通，溶剂精馏塔的顶部溶剂出口与聚合氧化反应器的进料口连通，溶剂精馏塔的底部出料口与低聚物挤出机的进料端相连通。

在本实用新型较佳的实施例中，逆溶剂精馏塔包括逆溶剂高压精馏塔和逆溶剂低压精馏塔，第一出料口与逆溶剂高压精馏塔的进料口连通，逆溶剂高压精馏塔的顶部出口与逆溶剂低压精馏塔上的再沸器热源进料口连通，逆溶剂低压精馏塔和逆溶剂高压精馏塔的顶部逆溶剂出口与晶体过滤纯化单元相连通。

本实用新型实施例提供一种用于生产聚苯醚的反应装置的有益效果是：其通过聚合氧化反应器进行第一步单体的聚合，通过嵌入反应器将聚合氧化反应过程生成的副产物重新嵌入到目标产物上，利用螯合剂进料管路使螯合剂从反应器的底部进料，能够更加均匀地进行混料，以利于螯合反应的顺序进行，显著减少了低聚物的产生，提升了产品纯度和色泽度。

本实用新型实施例还提供一种聚苯醚生产系统，其包括反应后处理装置和上述反应装置，利用反应后处理装置对反应后的物料进行提纯和分离，同样具备产物纯度高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的聚苯醚生产系统的示意图；

图2为图1中反应单元的示意图；

图3为图1中催化剂分离回收单元和产品析晶单元的示意图；

图4为图1中产品干燥冷却单元的示意图；

图5为图1中溶剂和低聚物回收单元的示意图。

100-聚苯醚生产系统；001-循环阀；002-输料阀；003-排净阀；004-阀门；005-阀门；006-阀门；007-阀门；008-阀门；009-调节阀；110-反应单元；1-催化剂配料罐；2-聚合氧化反应器；201-物料循环管路；3-反应加热器；4-反应冷却器；5-嵌入反应器；501-螯合剂进料管路；6-加热器；120-催化剂分离回收单元；7-离心机进料罐；8-三相离心机；9-萃取罐；10-电解槽；130-产品析晶单元；11-浓缩罐；12-加热器；13-调浓器；14-析出罐；15-调粒罐；140-晶体过滤纯化单元；16-过滤机；150-产品干燥冷却单元；17-螺旋输送机；18-干燥机；19-喷射器；20-尾气冷却器；21-气液分离罐；22-螺旋冷却输送机；23-产品储仓；160-溶剂和低聚物回收单元；24-溶剂分离罐；241-填料缓冲段；242-分料隔板；243-第一出料口；244-第二出料口；25-逆溶剂精馏塔；251-逆溶剂高压精馏塔；252-逆溶剂低压精馏塔；26-溶剂精馏塔；27-低聚物挤出机。

具体实施方式

为使实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实用新型实施方式中的附图，对实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的实用新型的范围，而是仅仅表示实用新型的选定实施方式。基于实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于实用新型保护的范围。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在实用新型中，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；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。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实用新型中的具体含义。

在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面对本实用新型实施例提供的在用于生产聚苯醚的反应装置及聚苯醚生产系统进行具体说明。

请参照图1，本实用新型实施例提供了一种聚苯醚生产系统100，其包括反应单元110、催化剂分离回收单元120、产品析晶单元130、晶体过滤纯化单元140、产品干燥冷却单元150和溶剂和低聚物回收单元160。

其中，反应单元110(也称反应装置)包括聚合氧化反应器2和用于将聚合氧化副产物嵌入至目标产物的嵌入反应器5；催化剂分离回收单元120、产品析晶单元130、晶体过滤纯化单元140、产品干燥冷却单元150和溶剂和低聚物回收单元160组成反应后处理装置。

需要说明的是，本实用新型改进反应单元将一步反应改为两步反应，通过聚合氧化反应器进行第一步单体的聚合，通过嵌入反应器将聚合氧化反应过程生成的副产物重新嵌入到目标产物上，显著减少了低聚物的产生，提升了产品纯度和色泽度。在一些实施例中，可以根据需要还不包括催化剂分离回收单元120、产品析晶单元130、晶体过滤纯化单元140、产品干燥冷却单元150和溶剂和低聚物回收单元160。

下面依次对各个单元进行具体说明。

反应单元110：

请参照图1和图2，聚合氧化反应器2上设置有供聚合单体(2,6-二甲基苯酚)、催化剂、反应用气和溶剂进料的原料进口，聚合氧化反应器2的出料口与嵌入反应器5的进料口连通，嵌入反应器5上还安装有螯合剂进料管路501，螯合剂进料管路501伸入至嵌入反应器5的底部，所述聚合氧化反应器2和嵌入反应器5上均设置有搅拌器。由于聚合氧化反应产物粘度较大，且螯合剂占比非常小，用泵将聚合氧化产物、螯合剂和外循环物料送入嵌入反应器5底部，在高速涡轮推进式搅拌器的作用下，聚合氧化反应产物与螯合剂混和均匀，有利于反应的进行。

需要说明的是，聚合氧化反应器2上的原料进口可以为一个或者三个，在此不做限定。

在一些实施例中，可以通过聚合氧化反应器2的原料进口通入氮气，在聚合氧化反应器2的上部形成保护。聚合氧化反应在氮封正压下进行，可缩短反应时间6分钟，提高反应效率3.3％以上，降低排气中氧气含量2％。

在一些实施例中，在聚合氧化反应器2的上部的排气管道上设置调节阀009，控制反应器上部气相的压力，这样可抑制氧气从反应液中的溢出，增加反应液中氧气的浓度，提高反应效率，同时还可降低排气中氧气的浓度，提高安全性。

在本实用新型较佳的实施例中，聚合氧化反应器2上设置有用于连通出料口和原料进口的物料循环管路201，物料循环管路201上设置有反应加热器3和反应冷却器4，反应加热器3的壳程与热水管路连通，反应冷却器4的壳程与冷水管路连通，且冷水管路和热水管路上均设置有调节阀门。采用反应加热器3和反应冷却器4配合的方式能够更好地适应聚合氧化反应的进程，在反应开始时开启反应加热器3对应的阀门004进行升温，由于反应放热，当升温至反应温度后关闭反应加热器3的热水管路，开启反应冷却器4对应的阀门005进行降温。相比于传统的单一换热器，能够防止因蒸汽凝液混入到低温水系统中，使低温水系统一直向外排水。

在一些实施例中，聚合氧化反应器2的循环管路上设置循环阀001，且在循环阀001的上部增加与反应器下料管的连接管道，并在此管道上装排净阀003。排料时关闭循环阀001，打开排净阀003和输料阀002将反应加热器3和反应冷却器4管程内的物料排入到反应器的下料管道中进入嵌入反应器5，用泵送到嵌入反应器5中，这样每釜可多加物料1％，提高效率1％，还有利于改善反应物料的品质。

需要说明的是，嵌入反应期间，打开循环管道上的阀门006，关闭外送管道上的阀门007，关闭循环管道与外送下料管道之间连接管上的阀门008，用嵌入反应物料输送泵将嵌入反应物料经加热器6后返回嵌入反应器5；一定时间后反应已完成，打开外送管道上的阀门007和连接管上的阀门008，关闭循环管道上的阀门006，物料被送往离心机进料罐7。

在本实用新型较佳的实施例中，反应单元110还包括催化剂配料罐1，催化剂配料罐1上设置有供催化剂原料进入的催化剂进口和供合成催化剂输出的催化剂出口，催化剂出口与聚合氧化反应器2的原料进口连通。采用先将原料催化剂混合制备反应所需催化剂再加入聚合氧化反应器2中，相对于直接将催化剂原材料加入聚合氧化反应器2的方式显著降低了加料时间，约节省6分钟的加料时间。

具体地，组分a可以是氧化亚铜、二氧化锰等；组分b可以是碘化物(如碘化氢、碘化钠、碘化钾)、溴化物等，组分c可以是二甲基乙二胺、二叔丁基乙二胺等。在催化剂配料罐1反应后得到铜-胺络合物作为催化剂甲加入聚合氧化反应器2中，同时加入催化剂乙、催化剂丙。催化剂乙可以为N,N-二甲基丁胺、1，3-二甲基丁胺等；催化剂丙可以是四丁基溴化铵、甲基三烷基氯化铵等。此外，本实用新型实施例中，溶剂可选苯、甲苯等；逆溶剂可选酮类、醇类和水。

催化剂分离回收单元120：

催化剂分离回收单元120包括离心机进料罐7、三相离心机8、萃取罐9和电解槽10，离心机进料罐7的进料口与嵌入反应器5的出料口连通，离心机进料罐7的出料口与三相离心机8的进料口连通；三相离心机8的水相出口(包含极少固相)与萃取罐9的进料口连通，萃取罐9的水相出口与电解槽10连通。

具体地，三相离心机8通过高速旋转，根据密度的不同使固相、水相和油相从不同出口排出，目标产物聚苯醚在油相，废催化剂在水相。三相离心机8有三个出口，分别是有机相、水相和固相，因固相量非常少，排出的固相并入水相一同进入萃取罐。

具体地，含有废催化剂的水相和萃取剂，还包括极少量固相同时加入到萃取罐9中，二者混合后产生有机相和水相，在此用静置方法可把有机相和水相分离，有机相可回收利用，废催化剂中的铜以铜离子的形式存在于水相中。含有铜离子的水相在电解槽10中，用电解的方法可回收粗铜，电离后的废水除去了金属离子，可送到废水处理系统进一步处理。

产品析晶单元130：

请结合图1和图3，产品析晶单元130包括浓缩罐11、用于对浓缩罐11进行换热的加热器12、用于将浓缩后的物料与水混合的调浓器13、用于将调浓后的物料与逆溶剂混合的析出罐14和用于使聚苯醚晶体长大的调粒罐15，其中，调浓器13、析出罐14和调粒罐15上均设置有搅拌器；三相离心机8的油相出口与浓缩罐11的进料口连通，浓缩罐11的出料口与调浓器13的加料口连通，调浓器13的出料口与析出罐14的进料口连通，析出罐14的出料口与调粒罐15的进料口连通。

从三相离心机8出来的油相要分二步进行调浓，第一步是在浓缩罐11中浓缩；第二步是向蒸发后的溶液中加入少量水，聚苯醚从溶剂中析出到逆溶剂中，进而控制晶核形成速度(若晶体析出太快则晶体粒径过小，晶体析出过慢生产效率低)。

具体地，为了防止高温对聚苯醚质量的影响，浓缩是用负压在浓缩罐中蒸发完成的，并采用加热器12进行循环加热提高物料温度的均匀性，负压蒸发后聚苯醚在溶剂中的浓度从20～25％提高到30～35％，溶剂和水产生共沸，部分溶剂和全部水被蒸出，蒸发出来的溶剂和水送溶剂和低聚物回收单元160。

具体地，本实施例采用向浓缩后的物料中加入水的方式控制聚苯醚的晶核的形成速度，但水与浓缩后的物料不宜相溶，本申请在一个特殊设计的带有高速搅拌的调浓器13中进行。浓缩后的物料和纯水按比例加入调浓器13中，经过高速搅拌，物料和纯水充分混合，然后送入析出罐14。

具体地，析出罐14中搅拌器的搅拌速度对聚苯醚的析出也有一定影响，搅拌器为可调速搅拌器为宜。在析出罐14中绝大部分聚苯醚析出为晶体，有少部分聚苯醚在后续调粒罐15中析出，通过控制调粒罐15上搅拌器的旋转速度和物料在调粒罐15中的停留时间，使少量还溶于溶剂中的聚苯醚析出到已有晶体上，并有利于小颗粒晶体合并成大颗粒晶体，使聚苯醚晶体变大，物料在调粒罐15中的停留时间靠切换设在不同高度的出口实现。本实施例通过改进晶体析出装置，可有效增大聚苯醚的粒径，粒径小于200目的比例由33.6％减少到25％以下，降低了8％以上。

晶体过滤纯化单元140：

晶体过滤纯化单元140包括过滤机16，所述过滤机16的进料口与调粒罐15的出料口连通，过滤机16的液体出口与析出罐14上的逆溶剂进料口连通。具体地，过滤机16的进料口有二个，一个与调粒罐15的出料口联通，另一个与气液分离罐21的液相出口及逆溶剂低压精馏塔和逆溶剂高压精馏塔的顶部逆溶剂出口连通。

在一些实施例中，过滤机16为转鼓压力过滤机，使聚苯醚晶体悬浮液在一定压力下送入转鼓压力过滤机中，在转鼓压力过滤机中实现了聚苯醚固体的过滤，滤饼多次用逆溶剂洗涤，聚苯醚中的溶剂和少量残存的催化剂被逆溶剂置换洗出，以纯化聚苯醚，洗后含有溶剂和逆溶剂的混合溶剂(统称为溶剂)送往析出罐14，滤液送往溶剂和低聚物回收单元160处理，滤饼用螺旋输送机送入干燥机。

产品干燥冷却单元150：

请结合图1和图4，产品干燥冷却单元150包括干燥机18、尾气冷却器20、用于在尾气冷却器20进料端产生负压的喷射器19和用于对冷却后的物料进行分离的气液分离罐21。晶体过滤纯化单元140的过滤机16的固体出口通过螺旋输送机17与干燥机18的进料口连通，干燥机18的气体出口与喷射器19的进口连通，喷射器19的出口与尾气冷却器20的进料口连通，尾气冷却器20的出料口与气液分离罐21的进料口连通，气液分离罐21的气体出口与干燥机18的进气口连通，气液分离罐21的液体出口与喷射器19的负压进口连通，同时气液分离罐21的液体出口还与过滤机16连通。

需要说明的是，聚苯醚晶体在调粒罐15中长大后，受其本身析出特性的影响，晶体粒径仍然较小，粒径小于200目的接近25％。这就带来二方面的不利后果，一是不易过滤，过滤后滤饼中固含量较低，在50％以下；二是干燥携湿气中粉尘含量大。

本申请采用可调速搅拌的间壁式干燥机解决了晶体不易干燥的问题，以采用可调速搅拌的卧式干燥机为宜。间壁中通入的热介质为干燥机18提供了大部分热量，干燥机中通入高温携湿氮气，高温携湿氮气将干燥蒸发的湿气带出干燥机18的同时，还提供了少部分热量；调速的搅拌器可将固体聚苯醚扬起，有利于热量的传递，同时将固体聚苯醚从进口推向出口，调速搅拌可使干燥机适应不同进料速率。

本申请采用喷射器19和尾气冷却器20处理了干燥携湿气。携带了大量溶剂湿气和聚苯醚粉尘的氮气温度较高，利用喷射器19产生的负压(文丘里管的原理)使热湿气吸入喷射器19，降低干燥机18中的压力，也有利于聚苯醚中溶剂的蒸发。热湿气在喷射器19中迅速被冷却，大部分溶剂由气态变为液态，聚苯醚粉尘从气相进入液相。氮气和含有聚苯醚的溶剂从喷射器19直接进入冷却器，在此氮气中的溶剂被进一步冷凝，然后进入气液分离罐21，从气液分离罐21顶部出来的氮气被循环利用，气液分离罐21中的大部分液相用泵送入喷射器19，多余部分送到转鼓压力过滤机16，回收其中的溶剂和聚苯醚。

在一些实施例中，产品干燥冷却单元150还可以包括螺旋冷却输送机22和产品储仓23，通过螺旋冷却输送机22将干燥后的产品输送至产品储仓23。本实用新型采用了间壁式螺旋冷却输送机，在其夹套内通入冷却水提供冷源，对内部的聚苯醚粉体冷却，螺旋冷却输送机对聚苯醚粉体进行输送，同时起到搅拌作用，有利于热量的传递。这样就避免了聚苯醚长时间处于高温而影响其质量。冷却后的聚苯醚产品用风送的方法输送到产品储仓，风送的载体气体为氮气。

溶剂和低聚物回收单元160：

请结合图1和图5，溶剂和低聚物回收单元160用于对产品析晶单元130和晶体过滤纯化单元140分离得到的溶剂混合物进行分离回收，溶剂和低聚物回收单元160包括溶剂分离罐24、逆溶剂精馏塔25、溶剂精馏塔26和低聚物挤出机27。

具体地，溶剂分离罐24的进料口位于罐体一端，在溶剂分离罐24罐体内腔靠近进料口的一端设置有填料缓冲段241，在远离进料口的一端设置有分料隔板242，在填料缓冲段241和分料隔板242之间设置有第一出料口243，在分料隔板242与溶剂分离罐24远离填料缓冲段241一端封头之间设置有第二出料口244；第一出料口243与逆溶剂精馏塔25的进料口连通，在第二出料口244与溶剂精馏塔26的进料口连通，溶剂精馏塔26的顶部溶剂出口与聚合氧化反应器2的进料口连通，溶剂精馏塔26的底部出料口与低聚物挤出机27的进料端相连通。

需要说明的是，从浓缩蒸发、晶体过滤纯化和低聚物闪蒸收集来的混合溶剂包括含有少量低聚物的溶剂、逆溶剂和水，这些混合溶剂被送入卧式溶剂分离罐，在溶剂分离罐24内有专门设计的填料缓冲段241，填料缓冲段241将集中进来的混合溶剂进行了有效分散。因水和逆溶剂互溶且其混合液密度大于溶剂，在溶剂分离罐中以水和逆溶剂为重相，溶有少量低聚物的溶剂为轻相，轻重相用分料隔板242能有效分层。

进一步地，轻相的溶剂和低分子聚合物在溶剂精馏塔26中被分开，塔顶的溶剂冷却后可循环使用，塔底是含有低聚物浓度更高的粘稠溶剂。粘稠溶剂经负压闪蒸提浓后送入低聚物挤出机27，从低聚物挤出机27产出低聚物颗粒产品，蒸发的溶剂冷却后经处理可循环使用。

在本实用新型较佳的实施例中，逆溶剂精馏塔25包括逆溶剂高压精馏塔251和逆溶剂低压精馏塔252，第一出料口243与逆溶剂高压精馏塔251的进料口连通，逆溶剂高压精馏塔251的顶部出口与逆溶剂低压精馏塔252上的再沸器热源进料口连通，逆溶剂低压精馏塔252和逆溶剂高压精馏塔251的顶部逆溶剂出口与晶体过滤纯化单元140相连通。其中，逆溶剂高压精馏塔251的顶部气体经过逆溶剂低压精馏塔252上的再沸器换热后和逆溶剂低压精馏塔252顶部输出的气体汇合，再经过换热器冷却成液态后进入晶体过滤纯化单元140中的过滤机16。

需要说明的是，重相含有水和逆溶剂，二者用精馏的方法可分离，为了节约能源，本实用新型采用高低压塔的精馏方法，高压塔的塔顶产物为低压塔提供热源。分离后的水和逆溶剂可循环使用，多余的水送废水处理系统。

综上所述，本实用新型提供的用于生产聚苯醚的反应装置，其通过聚合氧化反应器进行第一步单体的聚合，通过嵌入反应器将聚合氧化反应过程生成的副产物重新嵌入到目标产物上，利用螯合剂进料管路使螯合剂从反应器的底部进料，通过在高速涡轮推进式搅拌器的搅拌，能够更加均匀地进行混料，以利于螯合反应的顺序进行，显著减少了低聚物的产生，提升了产品纯度和色泽度。

本实用新型还提供的一种聚苯醚生产系统，其包括反应后处理装置和上述反应装置，利用反应后处理装置对反应后的物料进行提纯和分离，同样具备产物纯度高的优点。

以上所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于生产聚苯醚的反应装置，其特征在于，包括聚合氧化反应器和用于将聚合氧化副产物嵌入至目标产物的嵌入反应器，所述聚合氧化反应器上设置有供聚合单体、催化剂、反应用气和溶剂进料的原料进口，所述聚合氧化反应器的出料口与所述嵌入反应器的进料口连通，所述嵌入反应器上还安装有螯合剂进料管路，所述螯合剂进料管路伸入至所述嵌入反应器的底部，所述聚合氧化反应器和所述嵌入反应器上均设置有搅拌器。

2.根据权利要求1所述的用于生产聚苯醚的反应装置，其特征在于，所述聚合氧化反应器上设置有用于连通所述出料口和所述原料进口的物料循环管路，所述物料循环管路上设置有反应冷却器和反应加热器，所述反应冷却器的壳程与冷水管路连通，所述反应加热器的壳程与热水管路连通，且所述冷水管路和所述热水管路上均设置有调节阀门。

3.根据权利要求1所述的用于生产聚苯醚的反应装置，其特征在于，还包括催化剂配料罐，所述催化剂配料罐上设置有供催化剂原料进入的催化剂进口和供合成催化剂输出的催化剂出口，所述催化剂出口与所述聚合氧化反应器的所述原料进口连通。

4.一种聚苯醚生产系统，其特征在于，其包括反应后处理装置和权利要求1-3中任一项所述的反应装置。

5.根据权利要求4所述的聚苯醚生产系统，其特征在于，所述反应后处理装置包括依次设置的催化剂分离回收单元、产品析晶单元、晶体过滤纯化单元和产品干燥冷却单元。

6.根据权利要求5所述的聚苯醚生产系统，其特征在于，所述催化剂分离回收单元包括离心机进料罐、三相离心机、萃取罐和电解槽，所述离心机进料罐的进料口与所述嵌入反应器的出料口连通，所述离心机进料罐的出料口与所述三相离心机的进料口连通；

所述三相离心机的水相出口与所述萃取罐的进料口连通，所述萃取罐的水相出口与所述电解槽连通。

7.根据权利要求6所述的聚苯醚生产系统，其特征在于，所述产品析晶单元包括浓缩罐、用于对所述浓缩罐进行换热的加热器、用于将浓缩后的物料与水混合的调浓器、用于将调浓后的物料与逆溶剂混合的析出罐和用于使聚苯醚晶体长大的调粒罐，其中，所述调浓器、所述析出罐和所述调粒罐上均设置有搅拌器；

所述三相离心机的油相出口与所述浓缩罐的进料口连通，所述浓缩罐的出料口与所述调浓器的加料口连通，所述调浓器的出料口与所述析出罐的进料口连通，所述析出罐的出料口与所述调粒罐的进料口连通。

8.根据权利要求5所述的聚苯醚生产系统，其特征在于，所述产品干燥冷却单元包括干燥机、尾气冷却器、用于在所述尾气冷却器进料端产生负压的喷射器和用于对冷却后的物料进行分离的气液分离罐；

所述晶体过滤纯化单元的过滤机的固体出口与所述干燥机的进料口连通，所述干燥机的气体出口与所述喷射器的进口连通，所述喷射器的出口与所述尾气冷却器的进料口连通，所述尾气冷却器的出料口与所述气液分离罐的进料口连通，所述气液分离罐的气体出口与所述干燥机的进气口连通，所述气液分离罐的液体出口与所述喷射器的负压进口连通。

9.根据权利要求5所述的聚苯醚生产系统，其特征在于，所述反应后处理装置还包括用于对所述产品析晶单元和所述晶体过滤纯化单元分离得到的溶剂混合物进行分离回收的溶剂和低聚物回收单元，所述溶剂和低聚物回收单元包括溶剂分离罐、逆溶剂精馏塔、溶剂精馏塔和低聚物挤出机；

所述溶剂分离罐的进料口位于罐体一端，在所述溶剂分离罐罐体内腔靠近进料口的一端设置有填料缓冲段，在远离进料口的一端设置有分料隔板，在所述填料缓冲段和所述分料隔板之间设置有第一出料口，在所述分料隔板与所述溶剂分离罐远离所述填料缓冲段一端封头之间设置有第二出料口；

所述第一出料口与所述逆溶剂精馏塔的进料口连通，所述第二出料口与所述溶剂精馏塔的进料口连通，所述溶剂精馏塔的顶部溶剂出口与所述聚合氧化反应器的进料口连通，所述溶剂精馏塔的底部出料口与所述低聚物挤出机的进料端相连通。

10.根据权利要求9所述的聚苯醚生产系统，其特征在于，所述逆溶剂精馏塔包括逆溶剂高压精馏塔和逆溶剂低压精馏塔，所述第一出料口与所述逆溶剂高压精馏塔的进料口连通，所述逆溶剂高压精馏塔的顶部出口与所述逆溶剂低压精馏塔上的再沸器热源进料口连通，所述逆溶剂低压精馏塔和所述逆溶剂高压精馏塔的顶部逆溶剂出口与所述晶体过滤纯化单元相连通。

Images