脂肪醇聚氧乙烯醚的研發裝置的製作方法

2023-06-04 04:24:21 2

專利名稱：脂肪醇聚氧乙烯醚的研發裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種表面活性劑新產品研發裝置的結構，一種脂肪醇聚氧乙烯醚的研發裝置。
背景技術：
脂肪醇聚氧乙烯醚(AE0-1)是環氧乙烷(EO)系列的表面活性劑，目前尚無專用於研發此產品的設備。
發明內容本實用新型旨提出一種脂肪醇聚氧乙烯醚的研發裝置，用於研究開發新型的 AE0-1產品。這種脂肪醇聚氧乙烯醚的研發裝置包括預反應器、反應貯罐、氣液接觸反應器、中和反應釜、尾氣吸收塔、小循環反應換熱器、大循環反應換熱器、原料進料泵、小循環泵和大循環泵。預反應器上有一個脂肪醇加入口和一個催化劑加入口，預反應器底部的出料口通過原料進料泵和反應貯罐的第一物料進口相連，反應貯罐底部的出料口與小循環泵的進口相連，小循環泵的出口與小循環反應換熱器的物料進口相連，小循環反應換熱器的物料出口與反應貯罐的第二物料進口相連，此第二物料進口與反應貯罐內的一個噴霧裝置相連，反應貯罐的頂部有一個環氧乙烷加入口。反應貯罐底部的出料口還與大循環泵的進口相連，大循環泵的出口與大循環反應換熱器的物料進口相連，大循環反應換熱器的物料出口與氣液接觸反應器的物料進口相連，氣液接觸反應器的物料出口與反應貯罐的第三物料進口相連，氣液接觸反應器的上部有環氧乙烷加入口。中和反應釜的物料進口與大循環泵的出口、小循環泵的出口及反應貯罐的出口分別通過閥門相連接，中和反應釜的底部的出料口與中和反應釜的卸料泵的進口相連，中和反應釜上部還有一個醋酸加入口。尾氣吸收塔的進氣口分別與預反應器的尾氣出口、反應貯罐的尾氣出口、氣液接觸反應器的尾氣出口及中和反應釜的尾氣出口相連。在這種脂肪醇聚氧乙烯醚的研發裝置的預反應器中加入脂肪醇和液體催化劑，真空脫除水份，再送入氣液接觸反應器，與EO反應，然後送入中和反應釜，用醋酸中和，即製得表面活性劑AE0-1產品。

附圖為脂肪醇聚氧乙烯醚的研發裝置的結構原理圖。
具體實施方式
如圖所示，這種脂肪醇聚氧乙烯醚的研發裝置包括預反應器I、反應貯罐2、氣液接觸反應器3、中和反應釜4、尾氣吸收塔5、小循環反應換熱器6、大循環反應換熱器7、原料進料泵8、小循環泵9和大循環泵10。預反應器I上有一個脂肪醇加入口 12和一個催化劑加入口 11，預反應器底部的出料口 14通過原料進料泵8和反應貯罐2的第一物料進口21相連，反應貯罐底部的出料口 22與小循環泵9的進口相連，小循環泵的出口與小循環反應換熱器6的物料進口相連，小循環反應換熱器的物料出口與反應貯罐2的第二物料進口23相連，此第二物料進口與反應貯罐內的一個噴霧裝置相連，反應貯罐的頂部有一個環氧乙烷加入口 26。反應貯罐底部的出料口 22還與大循環泵10的進口相連，大循環泵的出口與大循環反應換熱器7的物料進口相連，大循環反應換熱器7的物料出口與氣液接觸反應器3的物料進口 31相連，氣液接觸反應器3的物料出口 32與反應貯罐2的第三物料進口24相連，氣液接觸反應器3的上部有環氧乙烷加入口 33、34。中和反應釜4的物料進口 41與大循環泵的出口、小循環泵的出口及反應貯罐2的出口分別通過閥門相連接，中和反應釜的底部的出料口 44與中和反應釜的卸料泵45的進口相連，中和反應釜上部還有一個醋酸加入口 42。尾氣吸收塔5的進氣口 51分別與預反應器的尾氣出口 13、反應貯罐的尾氣出口 25、氣液接觸反應器的尾氣出口 35及中 和反應釜的尾氣出口 43相連。這種脂肪醇聚氧乙烯醚的研發裝置的應用過程如下(一)用原料泵將原料罐區的脂肪醇(FA)通過流量計計量後，從脂肪醇加入口 12送入預反應器1，催化劑(CAT)可選用乙氧基化窄分布的液體催化劑，從催化劑加入口 11加入預反應器，在加熱攪拌過程中抽真空脫除水份(真空泵圖中未畫出)，使水份達到O. 05%以下，然後用原料進料泵8將物料打入反應貯罐2中。(二)在開始物料量少時，使用小循環泵，將反應貯罐2中的物料送入小循環反應換熱器6加熱後，進入反應貯罐2的第二物料進口 23，通過反應貯罐內的噴霧裝置噴霧，與從環氧乙烷加入口 26來的環氧乙烷反應。等物料量達到一定的值後使用大循環泵、大循環反應換熱器和氣液接觸反應器，大循環泵10將反應貯罐2中含有催化劑的脂肪醇送入大循環反應換熱器7加熱後，進入氣液接觸反應器3中，與EO反應。反應溫度控制在125 129°C，保溫熟化一段時間，直到環氧乙烷全部反應。(三)用小循環泵將反應貯罐2中的粗產品送入中和反應釜4中，進料達到設定的最低液位時，攪拌器啟動，再將醋酸加入中和反應釜4中。醋酸量用一個計量泵計量輸入，達到規定量後停泵，中和反應完成後，將成品用卸料泵45送入成品儲罐。生產過程中所產生的尾氣送到尾氣吸收塔5中進行吸收處理後排空。圖中，中和反應釜4的物料進口 41與大循環泵的出口、反應貯罐2的出口相接的兩路管路是用於在物料較少時通過氮氣吹掃將物料送到中和反應釜。應用這種脂肪醇聚氧乙烯醚的研發裝置，在特定的催化劑作用下(例如氫氧化鉀)，脂肪醇和環氧乙烷均採用霧化方式進料接觸反應，具有高效節能和環保的特點。所製得的AE0-1新產品具有色澤好(鉬鈷色度標準APHA〈15，同行中一般為20)、分子量分布窄、應用性能好等特點。產品水分含量能達到O. 3%以下，遠遠低於一般同行中AE0-1產品指標(1%)，為生產高品位的AES打下了良好的原料基礎，這種AE0-1中PEG (聚乙二醇)含量可以控制在O. 5%左右，性能也較優。
權利要求1. 一種脂肪醇聚氧乙烯醚的研發裝置，其特徵是它包括預反應器(I)、反應貯罐(2)、氣液接觸反應器(3)、中和反應釜(4)、尾氣吸收塔(5)、小循環反應換熱器(6)、大循環反應換熱器(7)、原料進料泵(8)、小循環泵(9)和大循環泵(10)，預反應器(I)上有一個脂肪醇加入口( 12 )和一個催化劑加入口( 11)，預反應器底部的出料口( 14 )通過原料進料泵(8 )與反應貯罐(2)的第一物料進口(21)相連，反應貯罐底部的出料口(22)與小循環泵(9)的進口相連，小循環泵的出口與小循環反應換熱器(6)的物料進口相連，小循環反應換熱器的物料出口與反應貯罐(2)的第二物料進口(23)相連，此第二物料進口與反應貯罐內的一個噴霧裝置相連，反應貯罐的頂部有一個環氧乙烷加入口( 26);反應貯罐底部的出料口( 22)還與大循環泵(10)的進口相連，大循環泵的出口與大循環反應換熱器(7)的物料進口相連，大循環反應換熱器(7)的物料出口與氣液接觸反應器(3)的物料進口(31)相連，氣液接觸反應器(3)的物料出口(32)與反應貯罐(2)的第三物料進口(24)相連，氣液接觸反應器(3)的上部有環氧乙烷加入口(33、34);中和反應釜(4)的物料進口(41)與大循環泵的出口、小循環泵的出口及反應貯罐(2)的出口分別通過閥門相連接，中和反應釜的底部的出料口(44)與中和反應釜的卸料泵(45)的進口相連，中和反應釜上部還有一個醋酸加入口(42);尾氣吸收塔(5)的進氣口(51)分別與預反應器的尾氣出口(13)、反應貯罐的尾氣出口(25)、氣液接觸反應器的尾氣出口(35)及中和反應釜的尾氣出口(43)相連。
專利摘要一種脂肪醇聚氧乙烯醚的研發裝置，其特徵是它包括預反應器(1)、反應貯罐(2)、氣液接觸反應器(3)、中和反應釜(4)、尾氣吸收塔(5)、小循環反應換熱器(6)、大循環反應換熱器(7)、原料進料泵(8)、小循環泵(9)和大循環泵(10)。使用時，在預反應器中加入脂肪醇和液體催化劑真空脫除水份，再送入反應貯罐和氣液接觸反應器，與EO反應，然後送入中和反應釜，用醋酸中和，即製得表面活性劑AEO-1產品。在特定的催化劑作用下，脂肪醇和環氧乙烷均採用霧化方式進料接觸反應，具有高效節能和環保、產品色澤好、分子量分布窄、水分含量低、PEG含量小、綜合應用性能好等特點。
文檔編號C07C41/03GK202658118SQ20122021204
公開日2013年1月9日 申請日期2012年5月11日 優先權日2012年5月11日
發明者牛瑛山, 黃朝兵, 李小橋, 陳長興, 顧中浩 申請人:三江化工有限公司