本實(shí)用新型涉及一種化工設(shè)備,特別涉及一種乙腈生產(chǎn)反應(yīng)器。
背景技術(shù):
乙腈又名甲基氰,無(wú)色液體,極易揮發(fā),有類似于醚的特殊氣味,有優(yōu)良的溶劑性能,能溶解多種有機(jī)、無(wú)機(jī)和氣體物質(zhì)。有一定毒性,與水和醇無(wú)限互溶。乙腈能發(fā)生典型的腈類反應(yīng),并被用于制備許多典型含氮化合物,是一個(gè)重要的有機(jī)中間體。乙腈可用于合成維生素A,可的松,碳胺類藥物及其中間體的溶劑,還用于制造維生素B1和氨基酸的活性介質(zhì)溶劑。可代替氯化溶劑。用于乙烯基涂料,也用作脂肪酸的萃取劑,酒精變性劑,丁二烯萃取劑和丙烯腈合成纖維的溶劑,在織物染色,照明,香料制造和感光材料制造中也有許多用途。
現(xiàn)有乙腈反應(yīng)器一般將氫氧化鈉溶液、甲醛溶液直接加到乙腈反應(yīng)器的進(jìn)料線上,由于氫氧化鈉溶液、甲醛溶液中含有顆粒,這樣容易堵塞進(jìn)料管線,處理麻煩。另外,現(xiàn)有乙腈反應(yīng)器內(nèi)各種物料的混合是通過(guò)反應(yīng)釜內(nèi)的攪拌裝置實(shí)現(xiàn)的,攪拌裝置直接與物料接觸,物料會(huì)對(duì)攪拌裝置中的各零部件產(chǎn)生腐蝕,容易造成攪拌裝置的破壞,使用壽命短,維修成本高,且現(xiàn)有乙腈反應(yīng)器只有升溫系統(tǒng),卻沒有降溫系統(tǒng),溫度過(guò)高,會(huì)影響乙腈的反應(yīng),降低反應(yīng)效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種設(shè)計(jì)合理,使用方便的乙腈生產(chǎn)反應(yīng)器。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)用新型是一種乙腈生產(chǎn)反應(yīng)器,其特點(diǎn)是,設(shè)有帶夾套的反應(yīng)釜,反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有豎向設(shè)置的隔板,反應(yīng)釜通過(guò)隔板分隔有上部相通的左右兩個(gè)腔室,每個(gè)腔室的頂部均設(shè)有進(jìn)料口,每個(gè)腔室的底部均設(shè)有出料口,反應(yīng)釜上設(shè)有連通兩個(gè)腔室的物料混合管路,在所述物料混合管路上連接設(shè)有供給氫氧化鈉溶液和甲醛溶液的供給管路,在所述反應(yīng)釜上設(shè)有供給管路的控制機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),所述的物料混合管路包括與其中一個(gè)腔室頂部相接的進(jìn)料管和與另一個(gè)腔室底部相接的出料管,出料管與進(jìn)料管之間設(shè)有混合泵。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),所述的物料混合管路設(shè)有帶有回流泵的回流管道,回流管道的進(jìn)液口通過(guò)出液分流管道與兩個(gè)腔室的底部相接,回流管道的出液口通過(guò)進(jìn)液分流管道與兩個(gè)腔室的頂部相接。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),在所述反應(yīng)釜上設(shè)有與夾套連通的控溫機(jī)構(gòu),反應(yīng)釜上設(shè)有控溫機(jī)構(gòu)的聯(lián)鎖系統(tǒng)。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),所述的控溫機(jī)構(gòu)包括實(shí)現(xiàn)升溫的蒸汽循環(huán)管路和實(shí)現(xiàn)降溫的冷凍水循環(huán)管路。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),所述的聯(lián)鎖系統(tǒng)包括設(shè)在反應(yīng)釜夾套內(nèi)的溫度傳感器,溫度傳感器通過(guò)控制線與控溫機(jī)構(gòu)相接。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),所述的供給管路包括氧化鈉溶液送料管和甲醛溶液送料管,在甲醛溶液送料管上裝有甲醛泵,在氫氧化鈉溶液送料管上裝有堿液泵,甲醛泵、堿液泵與控制機(jī)構(gòu)相接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型在反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)兩個(gè)腔室,兩個(gè)腔室內(nèi)的物料通過(guò)隔板上部相通及物料混合管路實(shí)現(xiàn)交叉或循環(huán)流動(dòng),使得各物料混合得更充分、更均勻,與傳統(tǒng)的攪拌裝置相比,避免了攪拌裝置與物料的直接接觸,提高裝置的使用壽命,且減少了連接裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,降低了反應(yīng)成本,物料的混合依靠液體的交叉流動(dòng),減少了能耗;通過(guò)另設(shè)氫氧化鈉溶液送料管、甲醛溶液送料管加到物料混合管路,便于處理管線堵塞;設(shè)置控溫機(jī)構(gòu),可以有效控制反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)溫度;并通過(guò)聯(lián)鎖系統(tǒng),對(duì)生產(chǎn)裝置的工藝過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視報(bào)警、過(guò)程控制和生產(chǎn)管理,設(shè)備設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定,并按規(guī)定裝設(shè)閥門,防止超壓引發(fā)的危害。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的第一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型的第二種結(jié)構(gòu)示意圖;。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖,進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案,以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本實(shí)用新型,而不構(gòu)成對(duì)其權(quán)利的限制。
實(shí)施例1,一種乙腈生產(chǎn)反應(yīng)器,設(shè)有帶夾套的反應(yīng)釜1,反應(yīng)釜1內(nèi)設(shè)有豎向設(shè)置的隔板6,反應(yīng)釜1通過(guò)隔板6分隔有上部相通的左右兩個(gè)腔室,每個(gè)腔室的頂部均設(shè)有進(jìn)料口5,每個(gè)腔室的底部均設(shè)有出料口4,反應(yīng)釜1上設(shè)有連通兩個(gè)腔室的物料混合管路,可以連通不同的兩個(gè)腔室,也可以連通同一腔室,在所述物料混合管路上連接設(shè)有供給氫氧化鈉溶液和甲醛溶液的供給管路,在所述反應(yīng)釜1上設(shè)有供給管路的控制機(jī)構(gòu)。
實(shí)施例2,參照?qǐng)D1,實(shí)施例1所述的乙腈生產(chǎn)反應(yīng)器,所述的物料混合管路包括與其中一個(gè)腔室頂部相接的進(jìn)料管7和與另一個(gè)腔室底部相接的出料管13,出料管13與進(jìn)料管7之間設(shè)有混合泵8。
實(shí)施例3,參照?qǐng)D2,實(shí)施例1所述的乙腈生產(chǎn)反應(yīng)器,所述的物料混合管路設(shè)有帶有回流泵16的回流管道15,回流管道15的進(jìn)液口通過(guò)出液分流管道17與兩個(gè)腔室的底部相接,回流管道15的出液口通過(guò)進(jìn)液分流管道14與兩個(gè)腔室的頂部相接。
實(shí)施例4,實(shí)施例1所述的乙腈生產(chǎn)反應(yīng)器,在所述反應(yīng)釜1上設(shè)有與夾套連通的控溫機(jī)構(gòu),反應(yīng)釜1上設(shè)有控溫機(jī)構(gòu)的聯(lián)鎖系統(tǒng)。
實(shí)施例5,實(shí)施例1所述的乙腈生產(chǎn)反應(yīng)器,所述的控溫機(jī)構(gòu)包括實(shí)現(xiàn)升溫的蒸汽循環(huán)管路2和實(shí)現(xiàn)降溫的冷凍水循環(huán)管路3。
實(shí)施例6,實(shí)施例1所述的乙腈生產(chǎn)反應(yīng)器,所述的聯(lián)鎖系統(tǒng)包括設(shè)在反應(yīng)釜1夾套內(nèi)的溫度傳感器,溫度傳感器通過(guò)控制線與控溫機(jī)構(gòu)相接。
實(shí)施例7,實(shí)施例1所述的乙腈生產(chǎn)反應(yīng)器,所述的供給管路包括氧化鈉溶液送料管9和甲醛溶液送料管11,在甲醛溶液送料管11上裝有甲醛泵12,在氫氧化鈉溶液送料管9上裝有堿液泵10,甲醛泵12、堿液泵10與控制機(jī)構(gòu)相接。
實(shí)施例8,一種乙腈制備方法,該方法使用實(shí)施例1-7所述的乙腈生產(chǎn)反應(yīng)器,該方法如下,
(1)進(jìn)料:先將乙腈原料從反應(yīng)釜頂部的進(jìn)料口加入其對(duì)應(yīng)的腔室內(nèi),其中一個(gè)腔室的液位達(dá)到70-80%、另一個(gè)腔室的液位達(dá)到50-60%后,開始混料;
(2)混料:通過(guò)物料混合管路將其中一個(gè)腔室內(nèi)的乙腈原料抽回至另一個(gè)腔室,或者將其中一個(gè)腔室內(nèi)的乙腈原料抽回至原腔室,同時(shí),從物料混合管路處加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氫氧化鈉溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%的甲醛溶液,構(gòu)成兩個(gè)腔室之間或同一個(gè)腔室之間的物料循環(huán),使得反應(yīng)釜內(nèi)的物料充分混合反應(yīng);
(3)控溫:在反應(yīng)過(guò)程中,將反應(yīng)釜內(nèi)的溫度控制在54-62℃;當(dāng)反應(yīng)釜的進(jìn)料被切斷或溫度達(dá)到70℃時(shí),將停止甲醛溶液和NaOH溶液的進(jìn)料;
(4)出料:待物料充分混合反應(yīng)后,從出料口處連續(xù)抽出,送至乙腈干燥塔,完成一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。
實(shí)施例9,一種乙腈制備方法,該方法使用實(shí)施例1-7所述的乙腈生產(chǎn)反應(yīng)器,其方法如下,
(1)進(jìn)料:先將乙腈原料從反應(yīng)釜1頂部的左側(cè)進(jìn)料口加入反應(yīng)釜1的左側(cè)腔室,待左側(cè)腔室內(nèi)的液位達(dá)到70%后,從右側(cè)進(jìn)料口給右側(cè)腔室加入乙腈原料,直至右側(cè)腔室的液位達(dá)到60%后,右側(cè)腔室停止進(jìn)料,左側(cè)腔室繼續(xù)進(jìn)料;
(2)混料:將右側(cè)腔室內(nèi)的乙腈原料從物料混合管路抽出回流至左側(cè)腔室,同時(shí),將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%的甲醛溶液從甲醛溶液送料管加到物料混合管路,將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaOH溶液從氫氧化鈉溶液送料管加到物料混合管路,通過(guò)兩個(gè)腔室內(nèi)物料的內(nèi)外循環(huán),使反應(yīng)釜內(nèi)的物料充分混合;
(3)控溫:當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度低于54℃時(shí),通過(guò)蒸汽循環(huán)管路,投用外部夾套低壓蒸汽,將反應(yīng)釜內(nèi)的溫度控制在54-62℃;當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度高于62℃時(shí),通過(guò)冷凍水循環(huán)管路,投用外部夾套冷凍水,將反應(yīng)釜內(nèi)的溫度控制在54-62℃;當(dāng)反應(yīng)釜的進(jìn)料被切斷或溫度達(dá)到70℃時(shí),聯(lián)鎖系統(tǒng)將停止甲醛泵和堿液泵的運(yùn)行,中斷甲醛溶液和NaOH溶液的進(jìn)料;
(4)出料:待物料充分混合反應(yīng)后,從出料口處連續(xù)抽出,送至乙腈干燥塔。
實(shí)施例10,一種乙腈制備方法,該方法使用實(shí)施例1-7所述的乙腈生產(chǎn)反應(yīng)器,其方法如下,
(1)進(jìn)料:先將乙腈原料從反應(yīng)釜1頂部的左側(cè)進(jìn)料口加入反應(yīng)釜1的左側(cè)腔室,待左側(cè)腔室內(nèi)的液位達(dá)到80%后,從右側(cè)進(jìn)料口給右側(cè)腔室加入乙腈原料,直至右側(cè)腔室的液位達(dá)到50%后,右側(cè)腔室停止進(jìn)料,左側(cè)腔室繼續(xù)進(jìn)料;
(2)混料:將右側(cè)腔室內(nèi)的乙腈原料從物料混合管路抽出回流至右側(cè)腔室,同時(shí),將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%的甲醛溶液從甲醛溶液送料管加到物料混合管路,將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaOH溶液從氫氧化鈉溶液送料管加到物料混合管路,通過(guò)兩個(gè)腔室內(nèi)物料的內(nèi)外循環(huán),使反應(yīng)釜內(nèi)的物料充分混合;
(3)控溫:當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度低于54℃時(shí),通過(guò)蒸汽循環(huán)管路,投用外部夾套低壓蒸汽,將反應(yīng)釜內(nèi)的溫度控制在54-62℃;當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度高于62℃時(shí),通過(guò)冷凍水循環(huán)管路,投用外部夾套冷凍水,將反應(yīng)釜內(nèi)的溫度控制在54-62℃;當(dāng)反應(yīng)釜的進(jìn)料被切斷或溫度達(dá)到70℃時(shí),聯(lián)鎖系統(tǒng)將停止甲醛泵和堿液泵的運(yùn)行,中斷甲醛溶液和NaOH溶液的進(jìn)料;
(4)出料:待物料充分混合反應(yīng)后,從出料口處連續(xù)抽出,送至乙腈干燥塔。
實(shí)施例11,一種乙腈制備方法,該方法使用實(shí)施例1-7所述的乙腈生產(chǎn)反應(yīng)器,其方法如下,
(1)進(jìn)料:先將乙腈原料從反應(yīng)釜1頂部的右側(cè)進(jìn)料口加入反應(yīng)釜1的右側(cè)腔室,待右側(cè)腔室內(nèi)的液位達(dá)到75%后,從左側(cè)進(jìn)料口給左側(cè)腔室加入乙腈原料,直至左側(cè)腔室的液位達(dá)到55%后,左側(cè)腔室停止進(jìn)料,右側(cè)腔室繼續(xù)進(jìn)料;
(2)混料:將左側(cè)腔室內(nèi)的乙腈原料從物料混合管路抽出回流至右側(cè)腔室,同時(shí),將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%的甲醛溶液從甲醛溶液送料管加到物料混合管路,將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaOH溶液從氫氧化鈉溶液送料管加到物料混合管路,通過(guò)兩個(gè)腔室內(nèi)物料的內(nèi)外循環(huán),使反應(yīng)釜內(nèi)的物料充分混合;
(3)控溫:當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度低于54℃時(shí),通過(guò)蒸汽循環(huán)管路,投用外部夾套低壓蒸汽,將反應(yīng)釜內(nèi)的溫度控制在54-62℃;當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度高于62℃時(shí),通過(guò)冷凍水循環(huán)管路,投用外部夾套冷凍水,將反應(yīng)釜內(nèi)的溫度控制在54-62℃;當(dāng)反應(yīng)釜的進(jìn)料被切斷或溫度達(dá)到70℃時(shí),聯(lián)鎖系統(tǒng)將停止甲醛泵和堿液泵的運(yùn)行,中斷甲醛溶液和NaOH溶液的進(jìn)料;
(4)出料:待物料充分混合反應(yīng)后,從出料口處連續(xù)抽出,送至乙腈干燥塔。
實(shí)施例12,實(shí)施例8-11所述的乙腈制備方法,所述反應(yīng)釜內(nèi)的壓力控制在0.012MPa,所述反應(yīng)釜的進(jìn)料量為1200KG/h。
實(shí)施例13,實(shí)施例8-11所述的乙腈制備方法,所述反應(yīng)釜內(nèi)的壓力控制在0.012MPa,所述反應(yīng)釜的進(jìn)料量為1200KG/h。
實(shí)施例14,實(shí)施例8-11所述的乙腈制備方法,所述反應(yīng)釜內(nèi)的壓力控制在0.016MPa,所述反應(yīng)釜的進(jìn)料量為1800KG/h。
實(shí)施例15,實(shí)施例8-11所述的乙腈制備方法,所述反應(yīng)釜內(nèi)的壓力控制在0.014MPa,所述反應(yīng)釜的進(jìn)料量為1500KG/h。
實(shí)施例16,實(shí)施例8-11所述的乙腈制備方法,所述物料的混合時(shí)間為25s。
實(shí)施例17,實(shí)施例8-11所述的乙腈制備方法,所述物料的混合時(shí)間為35s。
實(shí)施例18,實(shí)施例8-11所述的乙腈制備方法,所述物料的混合時(shí)間為30s.
本實(shí)用新型乙腈反應(yīng)器增加了物料混合管路,保證反應(yīng)器內(nèi)物料充分混合均勻,反應(yīng)更加完全;將氫氧化鈉溶液、甲醛溶液加到物料混合管路中,且加入點(diǎn)在過(guò)濾器前閥后,便于處理管線堵塞;乙腈反應(yīng)器溫度與氫氧化鈉溶液、甲醛溶液加入量有關(guān)聯(lián);當(dāng)藥劑量加入過(guò)量時(shí),反應(yīng)器溫度超高。設(shè)置冷凍鹽水線可以有效控制反應(yīng)器溫度過(guò)高這一問(wèn)題;采用DCS(即自動(dòng)控制系統(tǒng))對(duì)生產(chǎn)裝置的工藝過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視報(bào)警、過(guò)程控制和生產(chǎn)管理;設(shè)備設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定,并按規(guī)定裝設(shè)閥門,防止超壓引發(fā)的危害。
以下進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案,以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本實(shí)用新型,而不構(gòu)成對(duì)其權(quán)利的限制。