CN217725559U - 一种抗硫缓蚀剂生产用反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抗硫缓蚀剂生产用反应装置，包括反应釜本体，冷凝器，回流罐，冷却罐、预热罐，保温罐；反应釜本体和冷却罐包括釜体，釜盖；釜体外有夹套；反应釜本体夹套上有热介质进出口；冷却罐夹套上有冷介质进出口；预热罐上有进料管一，预热罐内有预热管，预热管的两端延伸至预热罐外部；预热罐底部有与反应釜本体连通的物料出口管；反应釜本体的釜盖上有进料管二、气相出口管，反应釜本体底部有与冷却罐连通的液体出料管；气相出口管与冷凝器连通，冷凝液出口管与回流罐连接；回流罐通过回流泵与反应釜本体连通；冷却罐底部有产品出口，釜盖上有进料管三；冷介质出口与保温罐连通；保温罐通过循环泵一与预热管的下部进口连通。

Description

一种抗硫缓蚀剂生产用反应装置

技术领域

本实用新型属于缓蚀剂生产设备技术领域，具体涉及一种抗硫缓蚀剂生产应反应装置。

背景技术

在钻井液中添加抗硫缓蚀剂是油气田抵抗硫化物腐蚀的最常用的措施。生产抗硫缓蚀剂一般采用需要先在反应釜中制备咪唑啉类化合物，然后在添加溶剂、以及其他组分搅拌而成。在制备咪唑啉类化合物时，采用油酸和二乙烯三胺等作为原料加热进行反应，大部分工艺的反应温度高达150-200℃，反应结束后降至室温然后再将其他组分加入到反应釜内。现有的反应装置一般采用在一个反应釜内完成抗硫缓蚀剂的整个制备过程，如此设置设备的投入成本较低，但是反应过程中的热量则被浪费掉，无法进行循环利用，导致整个过程中的热量利用率较低。另外，在制备咪唑啉类化合物时，由于反应温度较高，需要利用冷凝器对其中产生的气相物质进行冷凝，冷凝后的物料从回流罐返回到反应釜内，但是，冷凝后的物料温度与釜体内的温度相比，其温差较大，当回流的物料进入到反应釜内后导致反应釜局部的温度大大降低，影响到制备咪唑啉类化合物时的酰化反应和环化反应。因此亟需设计一种抗硫缓蚀剂生产应反应装置。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型将采用以下技术方案：

一种抗硫缓蚀剂生产用反应装置，包括反应釜本体，设置在反应釜本体外的冷凝器、回流罐，以及冷却罐、预热罐和保温罐；所述反应釜本体和所述冷却罐均包括釜体以及设置在釜体上的釜盖；所述釜体外设置有夹套；所述反应釜本体的夹套上设置有热介质进口和热介质出口；所述冷却罐的夹套上设置有冷介质进口和冷介质出口；所述预热罐的顶部设置有至少一个进料管一，所述预热罐内设置有环绕其内壁呈螺旋状排布的预热管，所述预热管的两端延伸至所述预热罐外部，且其出口端延伸至回收罐中；所述预热罐的底部设置有物料出口管，所述物料出口管通过输料泵与反应釜本体之间连通；所述反应釜本体的釜盖上设置有进料管二、气相出口管，所述反应釜本体的底部设置有液体出料管；所述气相出口管与冷凝器之间连通，所述冷凝器的冷凝液出口管与所述回流罐之间连接；所述回流罐通过管道与回流泵的进口端连通，所述回流泵的出口端连通有回流管，所述回流管与所述反应釜本体的釜体上部连通；所述液体出料管通过出料泵与冷却罐之间连通；所述冷却罐的底部设置有产品出口，且其釜盖上设置有至少一个进料管三；所述冷却罐的冷介质出口与所述保温罐之间连通；所述保温罐通过循环泵一与所述预热管的下部进口之间连通。

进一步地，所述反应釜本体、所述冷却罐、所述预热罐中均设置有搅拌装置。

进一步地，所述回流管靠近所述反应釜本体的一段上套装有预热室；所述回流管位于所述预热室内的部分呈S形排布，所述预热室上设置有进口管道和出口管道；所述进口管道与所述循环泵一的出口端连通；所述出口管道与所述回收罐之间连通。

进一步地，所述冷凝器为列管式换热器，所述气相出口管与所述列管式换热器的壳程连通；所述冷凝液出口管位于所述冷凝器外的部分上上设置有呈S形的存液部；所述冷凝器顶部设置有排空管道。

进一步地，所述回收罐外设置有循环泵二；所述回收罐通过循环泵二与所述冷却罐的冷介质进口连通。

进一步地，所述反应釜本体的釜盖内设置有空腔。

进一步地，所述保温罐的罐体为双层中空结构。

本实用新型的有益效果：1、本实用新型设置有冷却罐，预热罐以及保温罐，反应物料在进入到反应釜本体之间首先将组分较多的物质例如油酸和二乙烯三胺加入到预热罐内进行预热，预热后的物料在送到反应釜本体内进行反应，当反应完成后，高温物料自反应釜本体排出进入到冷却罐内，利用冷介质对其进行降温，热量传递给冷介质后，温度上升的冷介质进入到保温罐，然后再从保温罐进入到预热罐内的预热管对油酸和二乙烯三胺进行预热，从而热量得以循环利用；2.本实用新型在回流管外设置预热室，同样利用保温罐内被加热的冷介质对回流物料进行预热，在避免其汽化的同时又不至于其与反应物料之间的温度差异过大。3.本实用新型在冷凝液出口管处设置存液部，防止气相物料进入到回流罐内，实现液封的目的。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

附图标记：1、预热罐；2、反应釜本体；3、进料管一；4、输料泵；5、冷却罐；6、保温罐；7、冷凝器；8、回收罐；9、出料泵；10、回流泵；11、循环泵一；12、进料管二；13、回流罐；14、冷凝液出口管；15、存液部；16、预热室；17、回流管；18、循环泵二；19、进口管道；20、出口管道；21、冷介质进口； 22、进料管三；23、气相出口管；24、冷介质出口；25、预热管。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行进一步地说明，以期本领域技术人员能够更清楚地理解该方案的内容。

实施例1：

如附图1所示，本实用新型的一种抗硫缓蚀剂生产用反应装置，包括反应釜本体2，设置在反应釜本体2外的冷凝器7、回流罐13，以及冷却罐5、预热罐1和保温罐6；所述反应釜本体2和所述冷却罐5均包括釜体以及设置在釜体上的釜盖；所述釜体外设置有夹套；所述反应釜本体2的夹套上设置有热介质进口和热介质出口；此处的热介质一般采用现有的导热油，热油通过泵打入到夹套内对反应釜进行供热。此处的反应釜本体也可以采用电热式反应釜来进行供热，只要实现供热功能即可。所述冷却罐5的夹套上设置有冷介质进口21和冷介质出口24。

所述预热罐1的顶部设置有至少一个进料管一3，所述预热罐1内设置有环绕其内壁呈螺旋状排布的预热管25，所述预热管25的两端延伸至所述预热罐1外部，且其出口端延伸至回收罐8中；所述预热罐1的底部设置有物料出口管，所述物料出口管通过输料泵4与反应釜本体2之间连通；此处预热罐顶部的进料管一可以设置一个或者多个，具体个数根据采用的抗硫缓蚀剂生产工艺而定，将其中组分含量较多的物料例如油酸、二乙烯三胺等从进料管一处进入到预热室内进行预热，由于其组分较多，进行初步预热可以降低后续反应釜处热量消耗。

所述反应釜本体2的釜盖上设置有进料管二12、气相出口管23，所述反应釜本体2的底部设置有液体出料管；所述气相出口管23与冷凝器7之间连通，所述冷凝器7的冷凝液出口管14与所述回流罐13之间连接；所述冷凝器7为列管式换热器，所述气相出口管23与所述列管式换热器的壳程连通；列管式换热器的具体结构以及冷凝水的通水方式均为本领域技术人员的公知常识，此处不做改进。所述冷凝液出口管14位于所述冷凝器7外的部分上上设置有呈S形的存液部15；此处设置存液部时为了防止气流从冷凝液出口管处进入到回流罐内。所述冷凝器7顶部设置有排空管道。此处设置排空管道是用来排放不凝气以及对反应器进行快速降压使用，排空管道可以与火炬系统连通。另外，关于冷凝器上的压力表等此为常用设置，本实施例未作出改进，不需要一一叙述。

所述回流罐13通过管道与回流泵10的进口端连通，所述回流泵10的出口端连通有回流管17，所述回流管17与所述反应釜本体2的釜体上部连通；所述液体出料管通过出料泵9与冷却罐5之间连通；所述冷却罐5的底部设置有产品出口，且其釜盖上设置有至少一个进料管三22；进料管三是用来向其内添加溶剂等进行使用的，根据具体的工艺选择进料管三的个数。所述冷却罐5的冷介质出口24与所述保温罐6之间连通；所述保温罐6通过循环泵一11与所述预热管25的下部进口之间连通。本实施例中，设置冷却罐，当咪唑啉类化合物合成完成后，将物料排放至冷却罐中，由于冷却罐的夹套中设置有冷介质，可以对其进行快速降温，大大缩短其降低到室温所用的时间，且冷介质被加热后从冷介质出口进入到保温罐内，最终通过循环泵一将被加热的冷介质打到预热管中用于对原料进行初步预热处理，从而实现了热量的循环利用。本实施例中的冷介质进口设置有两个支路，一路直接与厂区或者实验室的冷却水槽通过水泵连通，另一路通过设置在回收罐8外的循环泵二18于回收罐连通。从预热管出口流出的介质进入到回收罐内，视具体的介质温度来确定是否作为冷介质来循环利用，如果循环后的介质温度较低，则通过设置在所述回收罐8外的循环泵二18将该介质打入到冷介质进口21处进行循环使用，如果其温度高于所需的冷介质温度，则不可以作为冷介质循环利用。

所述反应釜本体2、所述冷却罐5、所述预热罐1中均设置有搅拌装置。此处的搅拌装置可以采用现有技术中电机带动搅拌叶片转动的形式，且搅拌叶片的设置方式均可以采用现有技术中的任意一种，此处不做改进，不必详细说明，只要起到对其内物料混合搅拌的目的即可。

另外，关于各个罐体上的放空阀、气压表、液位计以及各个管路上的阀门设置，均为本领域技术人员根据其公知常识可以做出的设计，因此均不详细叙述。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中，在所述回流管17靠近所述反应釜本体2的一段上套装有预热室16；所述回流管17位于所述预热室16内的部分呈S形排布，所述预热室16上设置有进口管道19和出口管道20；所述进口管道19与所述循环泵一11的出口端连通；所述出口管道20与所述回收罐8之间连通。本实施例中增设有预热室，循环泵一的出口端设置支路，将被加热的介质送到预热室内，主要用来使用冷却罐冷介质的循环热量来对回流液进行初步升温，防止回流液温度过低，进入到反应釜本体内后导致局部温度大幅度波动而影响反应。由于循环使用的热量，其热量不足以使得回流液达到汽化，因此可以用以在一定幅度内提升回流液的温度。

所述反应釜本体2的釜盖内设置有空腔。此处设置空腔，为了进一步增加反应釜本体的保温效果，防止热量散失。所述保温罐6的罐体为双层中空结构。此种设置方式，依然是为了增加保温罐的保温效果，以便热量更好地循环利用。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种抗硫缓蚀剂生产用反应装置，包括反应釜本体（2），设置在反应釜本体（2）外的冷凝器（7）、回流罐（13），以及冷却罐（5）、预热罐（1）和保温罐（6）；所述反应釜本体（2）和所述冷却罐（5）均包括釜体以及设置在釜体上的釜盖；所述釜体外设置有夹套；所述反应釜本体（2）的夹套上设置有热介质进口和热介质出口；所述冷却罐（5）的夹套上设置有冷介质进口（21）和冷介质出口（24）；其特征在于：所述预热罐（1）的顶部设置有至少一个进料管一（3），所述预热罐（1）内设置有环绕其内壁呈螺旋状排布的预热管（25），所述预热管（25）的两端延伸至所述预热罐（1）外部，且其出口端延伸至回收罐（8）中；所述预热罐（1）的底部设置有物料出口管，所述物料出口管通过输料泵（4）与反应釜本体（2）之间连通；所述反应釜本体（2）的釜盖上设置有进料管二（12）、气相出口管（23），所述反应釜本体（2）的底部设置有液体出料管；所述气相出口管（23）与冷凝器（7）之间连通，所述冷凝器（7）的冷凝液出口管（14）与所述回流罐（13）之间连接；所述回流罐（13）通过管道与回流泵（10）的进口端连通，所述回流泵（10）的出口端连通有回流管（17），所述回流管（17）与所述反应釜本体（2）的釜体上部连通；所述液体出料管通过出料泵（9）与冷却罐（5）之间连通；所述冷却罐（5）的底部设置有产品出口，且其釜盖上设置有至少一个进料管三（22）；所述冷却罐（5）的冷介质出口（24）与所述保温罐（6）之间连通；所述保温罐（6）通过循环泵一（11）与所述预热管（25）的下部进口之间连通。

2.如权利要求1所述的一种抗硫缓蚀剂生产用反应装置，其特征在于：所述反应釜本体（2）、所述冷却罐（5）、所述预热罐（1）中均设置有搅拌装置。

3.如权利要求1所述的一种抗硫缓蚀剂生产用反应装置，其特征在于：所述回流管（17）靠近所述反应釜本体（2）的一段上套装有预热室（16）；所述回流管（17）位于所述预热室（16）内的部分呈S形排布，所述预热室（16）上设置有进口管道（19）和出口管道（20）；所述进口管道（19）与所述循环泵一（11）的出口端连通；所述出口管道（20）与所述回收罐（8）之间连通。

4.如权利要求1所述的一种抗硫缓蚀剂生产用反应装置，其特征在于：所述冷凝器（7）为列管式换热器，所述气相出口管（23）与所述列管式换热器的壳程连通；所述冷凝液出口管（14）位于所述冷凝器（7）外的部分上设置有呈S形的存液部（15）；所述冷凝器（7）顶部设置有排空管道。

5.如权利要求1所述的一种抗硫缓蚀剂生产用反应装置，其特征在于：所述回收罐（8）外设置有循环泵二（18）；所述回收罐（8）通过循环泵二（18）与所述冷却罐（5）的冷介质进口（21）连通。

6.如权利要求1所述的一种抗硫缓蚀剂生产用反应装置，其特征在于：所述反应釜本体（2）的釜盖内设置有空腔。

7.如权利要求1所述的一种抗硫缓蚀剂生产用反应装置，其特征在于：所述保温罐（6）的罐体为双层中空结构。

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