本實(shí)用新型涉及一種生產(chǎn)裝置,具體涉及一種氯乙酸甲酯連續(xù)化生產(chǎn)裝置。屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
氯乙酸甲酯是重要的有機(jī)合成原料,是合成農(nóng)藥、醫(yī)藥等的重要中間體,其質(zhì)量直接影響氧化樂果的收率和消耗。氯乙酸甲酯在農(nóng)藥工業(yè)中廣泛用于生產(chǎn)多菌靈、苯乃特、萘乙酸和硫氰醋酸異茨醋等;在制藥工業(yè)中用于制取咖啡堿、腎上腺素、氨基醋酸等;在化工生產(chǎn)中可用作有機(jī)溶劑、粘合劑和表面活性劑類產(chǎn)品的原料。
目前,氯乙酸甲酯的生產(chǎn)主要采用以下三種方法:1、甲醇和光氣合成法;2、醋酸氯化法;3、氯乙酸和甲醇酯化法。方法1和方法2的氯乙酸甲酯收率較高,但是對(duì)生產(chǎn)工藝要求太高,反應(yīng)條件不易控制,而且設(shè)備復(fù)雜,腐蝕性強(qiáng),不宜在中小型工廠推廣。方法3是將甲醇和氯乙酸的混合液不斷加入酯化釡中進(jìn)行酯化,蒸出酯、水和甲醇的混合物,經(jīng)酯水分離器分離得到氯乙酸甲酯,但這種方法存在三個(gè)問題,一方面,隨著酯化反應(yīng)的進(jìn)行,二氯乙酸甲酯與三氯乙酸甲酯在酯化釡內(nèi)大量富集,被迫頻繁地洗釡,造成很大地浪費(fèi);另一方面,酯化后的混合液酯水分層不好,界面不清,產(chǎn)率較低;另外,氯乙酸甲酯合成和精制需要在不同設(shè)備上完成,工藝流程長,設(shè)備利用率低。
基于上述問題,開發(fā)一種設(shè)備簡單、工藝條件易控,產(chǎn)率和純度較高且能降低消耗,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)氯乙酸甲酯連續(xù)化生產(chǎn)的裝置具有非常重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種氯乙酸甲酯連續(xù)化生產(chǎn)裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
氯乙酸甲酯連續(xù)化生產(chǎn)裝置,包括反應(yīng)器,以及與其頂部連通的精餾系統(tǒng),所述反應(yīng)器的底部設(shè)有甲醇和氯乙酸進(jìn)料口;其中,精餾系統(tǒng)從下往上包括相連通的精餾塔Ⅰ和精餾塔Ⅱ,兩者之間設(shè)有熱水換熱器,并且,精餾塔Ⅰ的頂部設(shè)有氯乙酸甲酯出料口,精餾塔Ⅱ的頂部設(shè)有氣相甲醇出口。
所述甲醇和氯乙酸進(jìn)料口與反應(yīng)器外部的離心泵連接。
氯乙酸甲酯出料口設(shè)有溫度傳感器Ⅰ,熱水換熱器包括控制熱水流量的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥Ⅰ。
在精餾塔Ⅰ的外部設(shè)有溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)Ⅰ,其信號(hào)接收端和信號(hào)發(fā)送端分別與溫度傳感器Ⅰ和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥Ⅰ連接。
氣相甲醇出口設(shè)有溫度傳感器Ⅱ;精餾塔Ⅱ還包括噴淋系統(tǒng),其包括噴淋口以及控制噴淋口噴淋量的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥Ⅱ,噴淋口位于精餾塔Ⅱ內(nèi)部上方。
在精餾塔Ⅱ的外部設(shè)有溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)Ⅱ,其信號(hào)接收端和信號(hào)發(fā)送端分別與溫度傳感器Ⅱ和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥Ⅱ連接。
本實(shí)用新型的工作原理:
通過離心泵將體積百分?jǐn)?shù)40~80%的甲醇水溶液和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)80%的氯乙酸水溶液按照反應(yīng)配比泵入甲醇和氯乙酸進(jìn)料口,進(jìn)入反應(yīng)器,加熱反應(yīng)后,生成的氯乙酸甲酯和未反應(yīng)的甲醇和水進(jìn)入精餾塔Ⅰ,溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)Ⅰ通過控制熱水換熱器內(nèi)循環(huán)的85℃熱水流量,保證氯乙酸甲酯出料口的溫度在88~92℃范圍內(nèi),大部分氯乙酸甲酯冷凝后通過氯乙酸甲酯出料口出料。接著,未冷凝的氯乙酸甲酯、甲醇和水進(jìn)入精餾塔Ⅱ,溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)Ⅱ通過控制噴淋口的噴淋量,使得氣相甲醇出口的溫度在78~82℃范圍內(nèi),從而排出氣相甲醇。
其中,溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)Ⅰ不間斷連續(xù)采集溫度傳感器Ⅰ的溫度信號(hào),經(jīng)數(shù)據(jù)處理后,給電動(dòng)調(diào)節(jié)閥Ⅰ發(fā)出信號(hào),從而調(diào)節(jié)熱水流量,以控制氯乙酸甲酯出料口的溫度;溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)Ⅱ不間斷連續(xù)采集溫度傳感器Ⅱ的溫度信號(hào),經(jīng)數(shù)據(jù)處理后,給電動(dòng)調(diào)節(jié)閥Ⅱ發(fā)出信號(hào),從而調(diào)節(jié)噴淋口的噴淋量,以控制氣相甲醇出料口的溫度。
本實(shí)用新型的有益效果:
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了氯乙酸、氯乙酸甲酯、水和甲醇在一個(gè)設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)分離,且生產(chǎn)裝置簡單,對(duì)生產(chǎn)工藝要求不高,可以實(shí)現(xiàn)原料的循環(huán)利用,無三廢產(chǎn)生,而且能夠有效地降低成本。本實(shí)用新型設(shè)備簡單,可操作性強(qiáng),所得氯乙酸甲酯純度高,收率可達(dá)97%以上,實(shí)現(xiàn)了氯乙酸甲酯連續(xù)化、綠色生產(chǎn)。
附圖說明
圖1是氯乙酸甲酯連續(xù)化生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中,1為反應(yīng)器,2為精餾塔Ⅰ,3為精餾塔Ⅱ,4為甲醇和氯乙酸進(jìn)料口,5為熱水換熱器,6為氯乙酸甲酯出料口,7為氣相甲醇出口,8為溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)Ⅰ,9為噴淋口,10為溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)Ⅱ。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的闡述,應(yīng)該說明的是,下述說明僅是為了解釋本實(shí)用新型,并不對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行限定。
實(shí)施例:
如圖1所示,本實(shí)用新型的一種氯乙酸甲酯連續(xù)化生產(chǎn)裝置,包括反應(yīng)器1,以及與其頂部連通的精餾系統(tǒng),反應(yīng)器1的底部設(shè)有甲醇和氯乙酸進(jìn)料口4(與反應(yīng)器1外部的離心泵連接);其中,精餾系統(tǒng)從下往上包括相連通的精餾塔Ⅰ2和精餾塔Ⅱ3,兩者之間設(shè)有熱水換熱器5,并且,精餾塔Ⅰ2的頂部設(shè)有氯乙酸甲酯出料口6,精餾塔Ⅱ3的頂部設(shè)有氣相甲醇出口7。
氯乙酸甲酯出料口6設(shè)有溫度傳感器Ⅰ,熱水換熱器5包括控制熱水流量的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥Ⅰ。在精餾塔Ⅰ2的外部設(shè)有溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)Ⅰ8,其信號(hào)接收端和信號(hào)發(fā)送端分別與溫度傳感器Ⅰ和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥Ⅰ連接。
氣相甲醇出口7設(shè)有溫度傳感器Ⅱ;精餾塔Ⅱ3還包括噴淋系統(tǒng),其包括噴淋口9以及控制噴淋口9噴淋量的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥Ⅱ,噴淋口9位于精餾塔Ⅱ3內(nèi)部上方。在精餾塔Ⅱ3的外部設(shè)有溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)Ⅱ10,其信號(hào)接收端和信號(hào)發(fā)送端分別與溫度傳感器Ⅱ和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥Ⅱ連接。
本實(shí)用新型通過離心泵將體積百分?jǐn)?shù)40~80%的甲醇水溶液和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)80%的氯乙酸水溶液按照反應(yīng)配比泵入甲醇和氯乙酸進(jìn)料口4,進(jìn)入反應(yīng)器1,加熱反應(yīng)后,生成的氯乙酸甲酯和未反應(yīng)的甲醇和水進(jìn)入精餾塔Ⅰ2,溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)Ⅰ8通過控制熱水換熱器5內(nèi)循環(huán)的85℃熱水流量,保證氯乙酸甲酯出料口6的溫度在88~92℃范圍內(nèi),大部分氯乙酸甲酯冷凝后通過氯乙酸甲酯出料口6出料。接著,未冷凝的氯乙酸甲酯、甲醇和水進(jìn)入精餾塔Ⅱ3,溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)Ⅱ10通過控制噴淋口9的噴淋量,使得氣相甲醇出口7的溫度在78~82℃范圍內(nèi),從而排出氣相甲醇。
其中,溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)Ⅰ8不間斷連續(xù)采集溫度傳感器Ⅰ的溫度信號(hào),經(jīng)數(shù)據(jù)處理后,給電動(dòng)調(diào)節(jié)閥Ⅰ發(fā)出信號(hào),從而調(diào)節(jié)熱水流量,以控制氯乙酸甲酯出料口6的溫度;溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)Ⅱ10不間斷連續(xù)采集溫度傳感器Ⅱ的溫度信號(hào),經(jīng)數(shù)據(jù)處理后,給電動(dòng)調(diào)節(jié)閥Ⅱ發(fā)出信號(hào),從而調(diào)節(jié)噴淋口9的噴淋量,以控制氣相甲醇出料口的溫度。
上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述,但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制,在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。