一种三釜串联连续化DMM酯化反应装置及方法与流程

专利2025-12-29  7


本发明涉及化工生产,尤其涉及一种三釜串联连续化dmm酯化反应装置及方法。


背景技术:

1、顺丁烯二酸二甲酯(dmm),一种化学品,无色透明油状液体,可用作反应性增塑剂。易溶于醇、醚等多种有机溶剂,在甲苯和氯仿中部分溶解,dmm作为丁二酸二甲酯(dms)和乙酰丁二酸二甲酯(dmas)的主要原材料,dmm的质量和其产能直接决定着dmas和dms乃至dmss的质量和产量,而dmm生产时通常需要用到酯化釜进行酯化反应生产。

2、现有酯化生产中,酯化为单釜间歇反应,蒸汽消耗大,汽化的水合甲醇冷凝量大,生产时多个酯化釜汽化的水合甲醇,需要全部经冷凝器冷凝后进储罐,但是多个酯化釜同时蒸馏,对冷凝器压力和要求较高,需要短时间内冷却传导大量热量,冷凝所需的凉水塔冷凝水温度会过高,尤其夏天最明显,并且多釜同时操作,易误操作,且能源消耗高,甲醇滴加量大。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明的目的在于提出一种三釜串联连续化dmm酯化反应装置及方法,以解决目前的dmm酯化反应生产时多个酯化釜汽化的水合甲醇,需要全部经冷凝器冷凝后进储罐,但是多个酯化釜同时蒸馏,对冷凝器压力和要求较高,需要短时间内冷却传导大量热量,冷凝所需的凉水塔冷凝水温度会过高的问题。

2、基于上述目的,本发明提供了一种三釜串联连续化dmm酯化反应装置,包括有竖向支撑架,所述竖向支撑架的中间竖向设置有连续反应釜,还包括:

3、分级间隔板,水平设置于所述连续反应釜的内部,所述连续反应釜的内部平行设置有两个分级间隔板,两个分级间隔板将连续反应釜的内部间隔分为三个独立封闭反应仓,由下至上依次为一级反应仓、二级反应仓和三级反应仓;

4、原料输入管,连接设置于所述连续反应釜的顶部,所述三级反应仓的上方还连接设置有汽化输出管,所述原料输入管和汽化输出管的底部均与三级反应仓相互连通,所述连续反应釜的底部连接设置有物料输出管,所述物料输出管与所述一级反应仓相互连通;

5、连通输送管,设置于所述分级间隔板的中间,所述一级反应仓、二级反应仓和三级反应仓之间依次通过连通输送管相互连通,所述连通输送管的中间设置有单向输送阀;

6、环形分布槽,环绕设置于所述分级间隔板的内部,所述分级间隔板的顶面呈圆周状均匀环绕设置有多个汽化输送孔,所述环形分布槽通过汽化输送孔与分级间隔板上侧相互连通,所述环形分布槽的外侧连接设置有倒u型输送管,所述倒u型输送管的外端与位于所在环形分布槽的分级间隔板下侧的反应仓顶部相互连通;

7、恒压滴加器,设置于所述一级反应仓的顶部,所述恒压滴加器的外侧连接设置有甲醇输送管。

8、进一步的,所述单向输送阀包括有连通通道,所述连通通道的内侧嵌合滑动设置有锥形密封块,所述连通通道的顶部设置有锥形接口,所述锥形接口与所述锥形密封块之间尺寸相互配合,所述锥形密封块的下方设置有密封弹簧,所述密封弹簧推动锥形密封块嵌入锥形接口以封闭连通通道。

9、进一步的,所述连续反应釜的顶部中心处和分级间隔板的中心处均贯穿设置有中心导向套,所述中心导向套的内侧嵌套滑动设置有中心连接杆,所述一级反应仓、二级反应仓和三级反应仓的内部均水平嵌合滑动设置有间隔输送板,所述间隔输送板将反应仓间隔分为上下两部分,所述间隔输送板的中间贯穿设置有多个连通电磁阀,所有间隔输送板均与中心连接杆固定连接,所述中心连接杆带动所有间隔输送板上下同步移动。

10、进一步的,所述竖向支撑架的顶部设置有竖直导向槽,所述中心连接杆的顶部连接设置有同步升降架,所述同步升降架通过竖直导向槽与竖向支撑架滑动连接,所述同步升降架的外侧连接设置有升降螺套,所述升降螺套的内侧嵌套设置有升降螺杆,所述升降螺杆的轴端连接设置有升降电机。

11、进一步的,所述一级反应仓、二级反应仓和三级反应仓的内部均设置有同步搅拌架,所述同步搅拌架的外侧环绕设置有搅拌连接环,所述同步搅拌架通过搅拌连接环与反应仓内壁转动连接,所述同步搅拌架的下方呈圆周状均匀环绕设置有多个竖直搅拌叶片,所述间隔输送板的中间对应设置有多个导向滑套,所述间隔输送板通过导向滑套与竖直搅拌叶片滑动连接,所述间隔输送板通过导向滑套带动所有竖直搅拌叶片和同步搅拌架同步转动,所述中心连接杆与同步升降架之间设置有旋转连接套,所述中心连接杆通过旋转连接套与同步升降架转动连接,所述旋转连接套的上方连接设置有搅拌电机,所述搅拌电机与所述同步升降架固定连接。

12、进一步的,所述恒压滴加器包括有固定滴加环,所述固定滴加环的中间呈圆周状均匀环绕设置有多个定量储液槽,所述定量储液槽竖向贯穿固定滴加环设置,所述定量储液槽的上下两端均设置有连通开口,所述定量储液槽的内外两侧均环绕间隔设置有冷却通道,冷却通道的左右两侧中间分别连接设置有冷却输送管和冷却回流管,所述冷却输送管与所述甲醇输送管相互连通,所述冷却输送管的与甲醇输送管之间连接设置有循环输送泵,所述固定滴加环的外侧嵌套设置有间隔保温套。

13、进一步的,所述固定滴加环的上方转动连接设置有旋转输送环,所述旋转输送环的中间呈圆周状均匀环绕设置有多个滴加开放槽和单元输送管,所述滴加开放槽竖向贯穿旋转输送环设置,所述滴加开放槽和单元输送管交替设置,所述滴加开放槽和单元输送管与所述定量储液槽之间相互对应设置,所述单元输送管的底端设置有输送开口,所述旋转输送环转动时带动滴加开放槽和输送开口与定量储液槽之间循环相互重合和错合。

14、进一步的,所述单元输送管的顶部连接设置有转动输送环,所述旋转输送环的外侧与所述冷却回流管相互连接,所述冷却回流管通过转动输送环与所有单元输送管相互连通,所述冷却回流管通过所述转动输送环与所有单元输送管转动连接。

15、进一步的,所述固定滴加环的下方转动连接设置有旋转滴加环,所述旋转滴加环与所述旋转输送环相互固定连接,所述旋转滴加环与所述旋转输送环同步转动,所述旋转滴加环的中间呈圆周状均匀环绕设置有多个滴加开口,所述滴加开口竖向贯穿旋转滴加环设置,所述滴加开口与所述定量储液槽之间相互对应设置,所述滴加开口与所述滴加开放槽设置于同一竖直中心线上,所述旋转滴加环转动时带动滴加开口与定量储液槽之间循环相互重合和错合。

16、一种三釜串联连续化dmm酯化反应方法,包括以下步骤:

17、通过原料输入管将三批溶解物料依次加入三个反应仓,然后通过甲醇输送管和恒压滴加器向一级反应仓滴加甲醇进行酯化反应,一级反应仓中汽化的水合甲醇通过一级反应仓顶部连接的倒u型输送管输送至二级反应仓底部的分级间隔板的环形分布槽,并进一步通过汽化输送孔均匀输送至二级反应仓内部的物料中,在二级反应仓参与酯化反应,而二级反应仓酯化汽化的水合甲醇同样进一步输送至三级反应仓参与酯化反应,汽化的水合甲醇不经冷凝直接用于下级酯化,当一级反应仓酯化完毕反应液通过物料输出管输出后,二级反应仓和三级反应仓内部的反应液通过连通输送管和单向输送阀分别依次转入一级反应仓和二级反应仓,而空出的三级反应仓通过原料输入管加入新的一批溶解物料,升温后继续滴加甲醇,并循环上述步骤,实现三级的连续化反应加工。

18、本发明的有益效果:从上面所述可以看出,本发明提供的一种三釜串联连续化dmm酯化反应装置,通过在一个整体式的连续反应釜内部平行设置有两个分级间隔板,将连续反应釜的内部由下至上依次间隔分为一级反应仓、二级反应仓和三级反应仓,而三个反应仓之间依次通过分级间隔板上的连通输送管相互连接,并且通过单向输送阀可以控制连通输送管通断,从而进行生产时可以将三批溶解物料同时加入三个反应仓,然后一级反应仓酯化开始滴加甲醇,汽化的水合甲醇可以通过倒u型输送管输送至进入二级反应仓进行酯化反应,而二级反应仓酯化汽化的水合甲醇进一步输送至三级反应仓进行酯化反应,当一级反应仓酯化完毕反应液通过物料输出管输出后,二级反应仓和三级反应仓内部的反应液便可以通过连通输送管和单向输送阀分别依次转入一级反应仓和二级反应仓,而空出的三级反应仓便通过原料输入管加入新的一批溶解物料,升温后继续滴加甲醇,从而实现三级的连续化反应加工,汽化的水合甲醇可以不经冷凝直接用于下级酯化,便于同步进行控制反应,并减少了同时需要进行冷凝的物料数量和升温用蒸汽,有利于降低能源消耗。


技术特征:

1.一种三釜串联连续化dmm酯化反应装置,包括有竖向支撑架(3),所述竖向支撑架(3)的中间竖向设置有连续反应釜(1),其特征在于,还包括:

2.根据权利要求1所述的三釜串联连续化dmm酯化反应装置,其特征在于,所述单向输送阀(201)包括有连通通道(202),所述连通通道(202)的内侧嵌合滑动设置有锥形密封块(205),所述连通通道(202)的顶部设置有锥形接口(203),所述锥形接口(203)与所述锥形密封块(205)之间尺寸相互配合,所述锥形密封块(205)的下方设置有密封弹簧(206),所述密封弹簧(206)推动锥形密封块(205)嵌入锥形接口(203)以封闭连通通道(202)。

3.根据权利要求1所述的三釜串联连续化dmm酯化反应装置,其特征在于,所述连续反应釜(1)的顶部中心处和分级间隔板(101)的中心处均贯穿设置有中心导向套(102),所述中心导向套(102)的内侧嵌套滑动设置有中心连接杆(5),所述一级反应仓(4)、二级反应仓(401)和三级反应仓(402)的内部均水平嵌合滑动设置有间隔输送板(501),所述间隔输送板(501)将反应仓间隔分为上下两部分,所述间隔输送板(501)的中间贯穿设置有多个连通电磁阀(502),所有间隔输送板(501)均与中心连接杆(5)固定连接,所述中心连接杆(5)带动所有间隔输送板(501)上下同步移动。

4.根据权利要求3所述的三釜串联连续化dmm酯化反应装置,其特征在于,所述竖向支撑架(3)的顶部设置有竖直导向槽(301),所述中心连接杆(5)的顶部连接设置有同步升降架(304),所述同步升降架(304)通过竖直导向槽(301)与竖向支撑架(3)滑动连接,所述同步升降架(304)的外侧连接设置有升降螺套(305),所述升降螺套(305)的内侧嵌套设置有升降螺杆(302),所述升降螺杆(302)的轴端连接设置有升降电机(303)。

5.根据权利要求4所述的三釜串联连续化dmm酯化反应装置,其特征在于,所述一级反应仓(4)、二级反应仓(401)和三级反应仓(402)的内部均设置有同步搅拌架(504),所述同步搅拌架(504)的外侧环绕设置有搅拌连接环(505),所述同步搅拌架(504)通过搅拌连接环(505)与反应仓内壁转动连接,所述同步搅拌架(504)的下方呈圆周状均匀环绕设置有多个竖直搅拌叶片(506),所述间隔输送板(501)的中间对应设置有多个导向滑套(503),所述间隔输送板(501)通过导向滑套(503)与竖直搅拌叶片(506)滑动连接,所述间隔输送板(501)通过导向滑套(503)带动所有竖直搅拌叶片(506)和同步搅拌架(504)同步转动,所述中心连接杆(5)与同步升降架(304)之间设置有旋转连接套(306),所述中心连接杆(5)通过旋转连接套(306)与同步升降架(304)转动连接,所述旋转连接套(306)的上方连接设置有搅拌电机(307),所述搅拌电机(307)与所述同步升降架(304)固定连接。

6.根据权利要求1所述的三釜串联连续化dmm酯化反应装置,其特征在于,所述恒压滴加器(6)包括有固定滴加环(7),所述固定滴加环(7)的中间呈圆周状均匀环绕设置有多个定量储液槽(701),所述定量储液槽(701)竖向贯穿固定滴加环(7)设置,所述定量储液槽(701)的上下两端均设置有连通开口(702),所述定量储液槽(701)的内外两侧均环绕间隔设置有冷却通道(703),冷却通道(703)的左右两侧中间分别连接设置有冷却输送管(704)和冷却回流管(705),所述冷却输送管(704)与所述甲醇输送管(601)相互连通,所述冷却输送管(704)的与甲醇输送管(601)之间连接设置有循环输送泵(602),所述固定滴加环(7)的外侧嵌套设置有间隔保温套(706)。

7.根据权利要求6所述的三釜串联连续化dmm酯化反应装置,其特征在于,所述固定滴加环(7)的上方转动连接设置有旋转输送环(8),所述旋转输送环(8)的中间呈圆周状均匀环绕设置有多个滴加开放槽(801)和单元输送管(802),所述滴加开放槽(801)竖向贯穿旋转输送环(8)设置,所述滴加开放槽(801)和单元输送管(802)交替设置,所述滴加开放槽(801)和单元输送管(802)与所述定量储液槽(701)之间相互对应设置,所述单元输送管(802)的底端设置有输送开口(803),所述旋转输送环(8)转动时带动滴加开放槽(801)和输送开口(803)与定量储液槽(701)之间循环相互重合和错合。

8.根据权利要求7所述的三釜串联连续化dmm酯化反应装置,其特征在于,所述单元输送管(802)的顶部连接设置有转动输送环(804),所述旋转输送环(8)的外侧与所述冷却回流管(705)相互连接,所述冷却回流管(705)通过转动输送环(804)与所有单元输送管(802)相互连通,所述冷却回流管(705)通过所述转动输送环(804)与所有单元输送管(802)转动连接。

9.根据权利要求8所述的三釜串联连续化dmm酯化反应装置,其特征在于,所述固定滴加环(7)的下方转动连接设置有旋转滴加环(805),所述旋转滴加环(805)与所述旋转输送环(8)相互固定连接,所述旋转滴加环(805)与所述旋转输送环(8)同步转动,所述旋转滴加环(805)的中间呈圆周状均匀环绕设置有多个滴加开口(806),所述滴加开口(806)竖向贯穿旋转滴加环(805)设置,所述滴加开口(806)与所述定量储液槽(701)之间相互对应设置,所述滴加开口(806)与所述滴加开放槽(801)设置于同一竖直中心线上,所述旋转滴加环(805)转动时带动滴加开口(806)与定量储液槽(701)之间循环相互重合和错合。

10.采用权利要求1-9任一项所述的三釜串联连续化dmm酯化反应方法,其特征在于,包括如下步骤:


技术总结
本发明涉及化工生产技术领域,具体涉及一种三釜串联连续化DMM酯化反应装置及方法,包括有竖向支撑架,所述竖向支撑架的中间竖向设置有连续反应釜,还包括:分级间隔板,水平设置于所述连续反应釜的内部,所述连续反应釜的内部平行设置有两个分级间隔板,两个分级间隔板将连续反应釜的内部间隔分为三个独立封闭反应仓。本发明通过在一个整体式的连续反应釜内部平行设置有两个分级间隔板,将连续反应釜的内部由下至上依次间隔分为一级反应仓、二级反应仓和三级反应仓,实现三级的连续化反应加工,汽化的水合甲醇可以不经冷凝直接用于下级酯化,便于同步进行控制反应,并减少了同时需要进行冷凝的物料数量和升温用蒸汽,有利于降低能源消耗。

技术研发人员:任全胜,王淑梅,王朝聘,马建志
受保护的技术使用者:河北彩客新材料科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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