將原料霧化連續生產酯類的設備的製作方法

2023-11-01 00:37:32

專利名稱：將原料霧化連續生產酯類的設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及有機化學反應所用的裝置，更具體涉及酯化反應所用的設備。
背景技術：
合成酯類產品主要通過酯化反應來實現，現有技術的方法是將原輔料在反應釜中加熱直 接酯化而成，其設備主要包括酯化釜和填料塔，酯化釜和填料塔相通，原輔料在酯化釜中發 生酯化反應，生成酯類時產生的水分在填料塔內的填料表面形成氣一液兩相間的傳質，並通 過填料塔上的冷卻裝置得到冷卻分離，反應完成後停機，取出酯化釜中的酯類產品進行不同 的後處理。
現有技術的生產設備存在以下問題a、由於酯化反應是發生在酯化釜中，只能進行液相 反應，液態原輔料接觸不充分，反應所需時間長；b、原輔料混合好後一次性加入酯化釜內， 只有加入酯化釜的原輔料全部反應完成後，才能停機取出產品，然後進行下一次生產，生產 過程不連貫，生產效率低，造成開機停機時的能耗損失大，還會浪費時間。

發明內容
為克服以上技術中的不足，本發明提供一種能夠縮短酯化反應時間，並且實現連續生產 酯類產品的生產設備。本發明通過以下技術方案來實現發明目的
一種將原輔料霧化連續生產酯類的設備，包括用於混合、預熱原輔料的配料預熱槽(1)、 用於輸送原輔料的料液泵(2)、用於進行深度酯化反應的酯化釜(3)、用於將原輔料霧化的 霧化器(4)、用於氣相物質冷卻的冷卻器(5)、用於進行原輔料霧態酯化反應的內部中空、 裝有加熱器的霧化酯化塔(8)、用於調節霧化酯化塔(8)內壓力的壓力調節閥(7);所述的 配料預熱槽(1)和霧化器(4)通過管道相連，霧化器(4)的噴嘴伸入霧化酯化塔(8)內 的上部，霧化酯化塔(8)的底部通過管道和酯化釜(3)頂部連接，霧化酯化塔(8)的頂端 通過管道和冷卻器(5)連接，壓力調節閥(7)安裝在冷卻器(5)的上部，在配料預熱槽(1) 和霧化器(4)之間設料液泵(2)。
本發明工作原理如下原輔料在配料預熱槽(l)中攪拌均勻並預熱，根據霧化酯化塔(8) 的容量，料液泵(2)將原輔料抽送到霧化器(4)進行霧化，然後送入霧化酯化塔(8)內， 原輔料霧化後體積增大加上升溫會使霧化酯化塔(8)內部壓力增大，冷卻器(5)上的壓力 調節閥(7)能夠在霧化酯化塔(8)內部壓力過大時打開洩壓，確保設備安全；當料液泵(2) 的原輔料輸送量小於或等於霧化酯化塔(8)的理論反應流量，也就是霧化酯化塔(8)內任 意時刻反應消耗的量都大於或等於料液泵(2)的輸送量，霧化酯化塔(8)內的壓力始終小 於霧態反應要求的上限值，原輔料可以連續輸送、連續霧化後噴入霧化酯化塔(8);反之，如果料液泵(2)的原輔料輸送量大於霧化酯化塔(8)的理論反應流量，則原輔料的供給由 料液泵(2)根據霧化酯化塔(8)內的實際壓力情況來控制，當壓力小於霧態反應要求的下 限值，料液泵(2)開始送料，原輔料霧化後送入霧化酯化塔(8);當壓力大於霧態反應要求 的上限值，冷卻器(5)上的壓力調節閥(7)打開洩壓至安全範圍，同時料液泵(2)停止送 料；霧化酯化塔(8)內酯化反應生成的半成品流入酯化釜(3)進行深度反應，然後經過後 處理製得成品，酯化反應生成的水在帶水劑的作用下，從霧化酯化塔(8)頂部進入冷卻器(5) 進行冷卻。
為提高原輔料的酯化率，可以在霧化酯化塔(8)和酯化釜(3)之間設填料酯化塔(9)， 霧化酯化塔(8)的底部和填料酯化塔(9)的頂部相連通，填料酯化塔(9)的底部和酯化釜 (3)通過管道連接。霧化酯化塔(8)反應生成的液態混合物進入填料酯化塔(9)，在液體 形態下進一歩反應，提高了原料的酯化率。
為直接將帶水劑回收利用，可以在冷卻器(5)的下方設分水器(6)，冷卻器(5)的下 端和分水器(6)的上端通過管道連通，分水器(6)開有帶水劑回流口 (11)和排水口 (12)， 回流口和霧化器(4)通過管道連通。經冷卻器(5)冷卻的水和帶水劑流入分水器(6)中分 層，帶水劑位於上層，水位於下層，上層帶水劑通過管道流回霧化器與原輔料混合重複利用， 下層水通過排水口 (12)排出。為了直接將液體催化劑回收利用，可以在酯化釜(3)之前設分離器(10)，分離器(10) 開有入口 (14)、液體催化劑回流口 (15)和出口 (16)，分離器(10)的入口同霧化酯化塔 (8)或填料酯化塔(9)的底部通過管道連通，出口和酯化釜(3)連通，回流口和配料預熱 槽(1)通過管道連通。酯化反應生成的液體混合物和液體催化劑流入分離器(10)中冷卻分 層，液體混合物通過管道流入酯化釜(3)進行深度反應，液體催化劑通過管道流回配料預熱 槽(1);也可以在酯化釜(3)之後設分離器(10)，酯化釜(3)和分離器(10)的入口連通， 回流口和配料預熱槽(1)通過管道連通。酯化反應生成的液體混合物和液體催化劑流入分離 器(10)中冷卻分層，液體混合物收集後進入後處理設備，液體催化劑通過管道流回配料預 熱槽(1)中，實現循環重複利用。
本發明的有益效果
① 本發明所述的霧化器(4)能夠將原輔料霧化，霧化酯化塔(8)使原輔料在霧化的狀 態下進行反應，保證原輔料能夠互相充分接觸，反應更加迅速，大大縮短生產時間。
② 本發明中霧化酯化塔(8)和填料酯化塔(9)組合在一起，使原輔料經過氣態和液態 雙重反應，最大限度的提高了原料的轉化率，生成的產品質量和總收率高。
③ 本發明採用了冷卻器(5)、分水器(6)和分離器(10)，能將帶水劑和液體催化劑直接回收、循環利用，提高了生產效率。
④本發明的設備能夠實現連續生產，原輔料可以連續加入霧化酯化塔(8)，也可以根據 反應時霧化酯化塔(8)的實際壓力多次加入，產品可以連續取出，大大節省了生產時間，節 約了能耗，降低了成本。


圖l為本發明實施例l所用的設備結構示意圖； 圖2為本發明實施例2所用的設備結構示意圖； 圖3為本發明實施例3所用的設備結構示意圖； 圖4為本發明實施例4所用的設備結構示意圖；
具體實施例方式
下面以利用本設備生產三醋酸甘油酯為例，進一步說明本發明所述設備結構及使用方式。 實施例l
本實施例所用設備如圖l所示，包括配料預熱槽(1)、料液泵(2)、酯化釜(3)、霧化器 (4)、冷卻器(5)、霧化酯化塔(8)、壓力調節閥(7);所述的配料預熱槽和霧化器(4)通 過管道相連，霧化器(4)的噴嘴伸入霧化酯化塔(8)內的上部，霧化酯化塔(8)的頂端和 冷卻器(5)通過管道連接，壓力調節閥(7)位於冷卻器(5)的上端，霧化酯化塔(8)的 底部通過管道和酯化釜(3)頂部連接，在配料預熱槽(1)和霧化器(4)之間設料液泵(2)。 原輔料在配料預熱槽(1)中攪拌均勻並預熱至9(TC，料液泵(2)將原輔料輸送到霧化 器(4)霧化後噴入霧化酯化塔(8)中，霧化酯化塔(8)的加熱器加熱使溫度升至110'C， 霧化酯化塔(8)內的壓力範圍控制在0.6—L25MPa範圍，原輔料在霧態下進行酯化反應，酯 化反應生成的水在帶水劑的作用下，從霧化酯化塔(8)頂部進入冷卻器(5)冷卻，酯化反 應生成的半成品送入酯化釜(3)進行深度反應，然後進行後處理製得成品。 實施例2
本實施例所用設備如圖2所示，包括配料預熱槽(1)、料液泵(2)、酯化釜(3)、霧化器 (4)、冷卻器(5)、霧化酯化塔(8)、壓力調節閥(7)和填料酯化塔(9);所述的配料預熱 槽和霧化器(4)通過管道相連，霧化器(4)的噴嘴伸入霧化酯化塔(8)內的上部，霧化酯 化塔(8)的頂端和冷卻器(5)通過管道連接，壓力調節閥(7)位於冷卻器(5)的上部， 霧化酯化塔(8)和酯化釜(3)之間設有填料酯化塔(9)，霧化酯化塔(8)的底部和填料酯 化塔(9)的頂部相連通，填料酯化塔(9)的底部和酯化釜(3)通過管道連通，在配料預熱 槽(1)和霧化器(4)之間設料液泵(2)。
原輔料在配料預熱槽(1)中攪拌均勻並預熱至85'C，料液泵(2)將原輔料輸送到霧化
5器(4)，霧化後噴入霧化酯化塔(8)中，霧化酯化塔(8)的加熱器加熱使溫度升至105'C， 霧化酯化塔(8)內的壓力範圍控制在0.6—1.25MPa範圍，原輔料進行酯化反應，霧化酯化塔 (8)反應生成的液態混合物進入填料酯化塔(9)，在液體形態下進一步反應，酯化反應生成 的水在帶水劑的作用下，從霧化酯化塔(8)頂部進入冷卻器(5)冷卻，酯化反應生成的半 成品送入酯化釜(3)進行深度反應，然後進行後處理製得成品。 實施例3
本實施例所用設備如圖3所示，包括配料預熱槽(1)、料液泵(2)、酯化釜(3)、霧化器 (4)、冷卻器(5)、分水器(6)、壓力調節閥(7)、霧化酯化塔(8)和填料酯化塔(9);所 述的配料預熱槽(1)和霧化器(4)通過管道相連，霧化器(4)的噴嘴伸入霧化酯化塔(8) 內的上部，在配料預熱槽(1)和霧化器(4)之間設料液泵(2),霧化酯化塔(8)和酯化釜
(3) 之間設有填料酯化塔(9)，霧化酯化塔(8)的底部和填料酯化塔(9)的頂部相連通， 填料酯化塔(9)的底部和酯化釜(3)通過管道連接，霧化酯化塔(8)的頂端和冷卻器(5) 通過管道連接，壓力調節閥(7)位於冷卻器(5)的上端，在冷卻器(5)的下方設有分水器
(6)，分水器(6)上開有入口、回流口和排水口，分水器(6)的入口連接在冷卻器(5)的 下方，排水口連通外界，回流口連接到霧化器(4)。
原輔料在配料預熱槽(1)中攪拌均勻並預熱至9(TC，液泵(2)將原輔料輸送到霧化器
(4) ，霧化後噴入霧化酯化塔(8)中，霧化酯化塔(8)的加熱器加熱使溫度升至115t:，霧 化酯化塔(8)內的壓力範圍控制在0.6—1.25MPa範圍，原輔料進行酯化反應，霧化酯化塔(8) 反應生成的液態混合物進入填料酯化塔(9)，在液體形態下進一步反應，酯化反應生成的水 在帶水劑的作用下，從霧化酯化塔(8)頂部進入冷卻器(5)冷卻，酯化反應生成的水在帶 水劑的作用下，從霧化酯化塔(8)頂部進入冷卻器(5)冷卻，酯化反應生成的半成品送入 酯化釜(3)進行深度反應，然後進行後處理製得成品。
實施例4
本實施例所用設備如圖4所示，包括配料預熱槽(1)、料液泵(2)、酯化釜(3)、霧化器 (4)、冷卻器(5)、分水器(6)、壓力調節閥(7)、霧化酯化塔(8)、填料酯化塔(9)和分 離器(10);所述的配料預熱槽和霧化器(4)通過管道相連，霧化器(4)的噴嘴伸入霧化酯 化塔(8)內的上部，配料預熱槽(1)和霧化器(4)之間設料液泵(2)，霧化酯化塔(8) 和酯化釜(3)之間設有填料酯化塔(9)，霧化酯化塔(8)的底部和填料酯化塔(9)的頂部 相連通，填料酯化塔(9)的底部和酯化釜(3)通過管道連接，填料酯化塔(9)和酯化釜(3) 之間設有分離器(10)，分離器(10)開有入口 (14)、液體催化劑回流口 (15)和出口 (16)， 分離器(10)的入口同霧化酯化塔(8)或填料酯化塔(9)的底部通過管道連通，出口和酯化釜(3〉連通，回流口和配料預熱槽(1)通過管道連通，霧化酯化塔(8)的頂端和冷卻器 (5)通過管道連通，壓力調節閥(7)位於冷卻器(5)的上部，冷卻器(5)的下方設有分
水器(6)，分水器(6)上開有入口、回流口和排水口，分水器(6)的入口連接在冷卻器(5)
的下方，排水口連通外界，回流口連接霧化器(4)。
原輔料在配料預熱槽(1)中攪拌均勻並預熱至95。C，料液泵(2)將原輔料輸送到霧化
器(4)，霧化後噴入霧化酯化塔(8)中，霧化酯化塔(8)的加熱器加熱使溫度升至10(TC，
霧化酯化塔(8)內的壓力範圍控制在0.6—1.25MPa範圍，原輔料進行酯化反應，霧化酯化i荅 (8)反應生成的液態混合物進入填料酯化塔(9)，在液體形態下進一步反應，酯化反應生成
的水在帶水劑的作用下，從霧化酯化塔(8)頂部進入冷卻器(5)冷卻，酯化反應生成的液
體混合物和液體催化劑流入分離器(10)中冷卻分層，液體催化劑通過管道流回配料預熱槽 (1)中，液體混合物進入酯化釜(3)進行深度反應，然後進行後處理製得成品。
權利要求
1、一種將原料霧化連續生產酯類的設備，其特徵在於，包括用於混合、預熱原輔料的配料預熱槽(1)、用於輸送原輔料的料液泵(2)、用於進行深度酯化反應的酯化釜(3)、用於將原輔料霧化的霧化器(4)、用於氣相物質冷卻的冷卻器(5)、用於進行原輔料霧態酯化反應的內部中空、裝有加熱器的霧化酯化塔(8)、用於調節霧化酯化塔(8)內壓力的壓力調節閥(7)；所述的配料預熱槽(1)和霧化器(4)通過管道相連，霧化器(4)的噴嘴伸入霧化酯化塔(8)內的上部，霧化酯化塔(8)的底部通過管道和酯化釜(3)頂部連接，霧化酯化塔(8)的頂端通過管道和冷卻器(5)連接，壓力調節閥(7)安裝在冷卻器(5)的上部，在配料預熱槽(1)和霧化器(4)之間設料液泵(2)。
2、 根據權利要求l所述的一種將原料霧化連續生產酯類的設備，其特徵在於，在霧化酯 化塔(8)和酯化釜(3)之間設填料酯化塔(9)，霧化酯化塔(8)的底部和填料酯化塔(9) 的頂部相連通，填料酯化塔(9)的底部和酯化釜(3)通過管道連接。
3、 根據權利要求l所述的一種將原料霧化連續生產酯類的設備，其特徵在於，在冷卻器(5) 的下方設分水器(6)，冷卻器(5)的下端和分水器(6)的上端通過管道連通，分水器(6) 開有帶水劑回流口 (12)和排水口 (13)，回流口和霧化器(4)通過管道連通。
4、 根據權利要求2所述的一種將原料霧化連續生產酯類的設備，其特徵在於，在冷卻器(5) 的下方設分水器(6)，冷卻器(5)的下端和分水器(6)的上端通過管道連通，分水器(6) 開有帶水劑回流口 (11)和排水口 (12)，回流口和霧化器(4)通過管道連通。
5、 根據權利要求1—4中任意一項所述的一種將原料霧化連續生產酯類的設備，其特徵在 於，在酯化釜(3)之前設分離器(10)，分離器(10)開有入口 (13)、液體催化劑回流口 (14) 和出口 (15)，分離器(10)的入口同霧化酯化塔(8)或填料酯化塔(9)的底部通過管道連 通，出口和酯化釜(3)連通，回流口和配料預熱槽(1)通過管道連通。
6、 根據權利要求1一4中任意一項所述的一種將原料霧化連續生產酯類的設備，其特徵在 於，在酯化釜(3)之後設分離器(10)，分離器(10)開有入口 (13)、液體催化劑回流口 (14) 和出口 (15)，分離器(10)的入口和酯化釜(3)連通，回流口和配料預熱槽(1)通過管道 連通。
全文摘要
本發明公開了一種將原料霧化連續生產酯類的設備，採用本發明能夠縮短酯化反應時間，並且實現連續生產酯類產品。通過以下的技術方案來實現目的包括配料預熱槽(1)、用料液泵(2)、酯化釜(3)、霧化器(4)、冷卻器(5)、霧化酯化塔(8)、壓力調節閥(7)；所述的配料預熱槽(1)和霧化器(4)通過管道相連，霧化器(4)的噴嘴伸入霧化酯化塔(8)內的上部，霧化酯化塔(8)的底部通過管道和酯化釜(3)頂部連接，霧化酯化塔(8)的頂端通過管道和冷卻器(5)連接，壓力調節閥(7)安裝在冷卻器(5)的上部，在配料預熱槽(1)和霧化器(4)之間設料液泵(2)。
文檔編號C07C67/08GK101613272SQ20091014758
公開日2009年12月30日 申請日期2009年6月12日 優先權日2009年3月17日
發明者蔣海明 申請人:雲南玉溪環騰科工貿有限公司