一种改性丙醇胺生产系统及其生产方法技术方案

本发明专利技术涉及一种改性丙醇胺生产系统及其生产方法，该生产系统由反应系统和换热系统构成，该生产方法是采用泵加环氧丙烷的方式，环氧丙烷加入管口在釜内底部，当环氧丙烷离开加料管口后立即与一乙醇胺接触反应，从而大大减少了环氧丙烷的气化量，整个合成过程中反应系统内压力始终控制在0.15MPa以内，避免了压力过大带来的安全隐患，本发明专利技术安全高效，节能环保。

Modified propanol amine production system and production method thereof

The invention relates to a modified propanolamine production system and its production method. The production system is made up of a reaction system and a heat exchange system. The production method is used to pump epoxy propane, epoxy propane is added to the bottom of the cauldron, and when the epoxy propane leaves the feeding tube, the reaction is immediately contact with a ethanolamine. The gasification amount of propylene oxide is greatly reduced. The pressure of the reaction system is kept within 0.15MPa during the whole process of synthesis, avoiding the hidden danger caused by excessive pressure, and the invention is safe, efficient, energy saving and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种改性丙醇胺生产系统及其生产方法
本专利技术涉及化工设备领域，尤其涉及一种改性丙醇胺生产系统及其生产方法。
技术介绍
改性丙醇胺为单乙醇二异丙醇胺及其同分异构体，是一种非常重要的工业助剂。现有专利中，采用的是滴加环氧丙烷的加料方式，在环氧丙烷液滴降落过程中容易气化，造成整个合成过程中反应系统内持续高压，进而带来了泄露、爆炸等安全隐患。公告号为CN103435499A的专利公开了一种新型的单乙醇二异丙醇胺的制备方法，包括以下步骤：按设计比例称取乙醇胺、环氧丙烷和质量调节剂(一种醌类有机物)后，在有强力搅拌装置的反应器中先加入乙醇胺、质量调节剂和一定比例的环氧丙烷，无需热源，搅拌均匀，待反应温度上升到一定温度，打开循环冷凝装置，然后滴加剩余部分环氧丙烷，控制反应温度在40～80℃，搅拌反应1～4h，得单乙醇二异丙醇胺产品；所述乙醇胺与环氧丙烷的摩尔比为：(0.5～1.5):(1.5～2.5)；所述质量调节剂的用量为乙醇胺与环氧丙烷质量之和的0.01％～0.15％，反应温度过低，会造成生产时间变长，效率有待提高，且常温下产品粘度过大，泵送尤为困难。公告号为CN104262174A的专利公开了一种高性能助磨剂单体二异丙醇单乙醇胺的制备方法，其主要是解决现有技术所存在的制备单体二异丙醇单乙醇胺时物料传质、传热效果较差，单乙醇胺与环氧丙烷聚合速度较难控制，会造成大量副产物的生成，得到的二异丙醇单乙醇胺目标产物量较少等的技术问题。本专利技术计量槽内备好环氧丙烷单体，开启真空系统，向聚合反应釜内吸入单乙醇胺及缓聚剂去离子水，完毕后排氮多次关闭反应釜；启动屏蔽泵，缓慢升温，使得物料混合均匀，开始缓慢滴加环氧丙烷单体，均匀通料，通料结束后，充分熟化，微开反应釜真空系统，减压脱除残留未反应环氧丙烷单体，完毕后物料降温，得成品。该专利是在环氧丙烷滴加前先加水，容易造成环氧丙烷与水反应生成杂质，另外，单乙醇胺与环氧丙烷的反应是放热反应，但该专利在滴加环氧丙烷前却还需要蒸汽加热，能量的利用十分不合理。基于此，需要一种安全高效的改性丙醇胺生产系统及其生产方法被设计出来。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，得到一种安全高效的改性丙醇胺生产系统及其生产方法。本专利技术是通过以下技术方案实现：一种改性丙醇胺生产系统，由反应系统和换热系统构成，所述反应系统包括带有搅拌机的反应釜以及分别与反应釜连接的一乙醇胺进料管道、环氧丙烷进料管道、加水管道、进气管道、排气管道、料液外循环管道以及出料管道，所述一乙醇胺进料管道上沿进料方向依次安装有第一计量罐、第一进料泵和第一阀门，所述环氧丙烷进料管道上沿进料方向依次安装有第二计量罐、第二进料泵和第二阀门，所述加水管道上沿加水方向依次安装有第三计量罐、第三进料泵和第三阀门，所述进气管道上沿进气方向依次安装有制氮机、氮气缓冲罐和第四阀门，所述排气管道上沿排气方向依次安装有第五阀门、带安全阀的真空缓冲罐和真空泵，所述料液外循环管道沿出料方向依次安装有外循环泵、第六阀门、外循环换热器、取样口和第七阀门，所述出料管道上沿出料方向依次安装有出料泵、第八阀门和产品储罐；所述换热系统包括冷却水塔、与冷却水塔底部连接的出水管道和与冷却水塔上部连接的进水管道，所述出水管道的另一端连接反应釜内的换热盘管进口端，所述出水管道上沿出水方向依次设置有循环冷却水泵和第九阀门，所述循环冷却水泵和第九阀门之间的管道上连通外循环换热器内的换热盘管进口端并对应设置有第十阀门，所述进水管道分别连接反应釜内的换热盘管出口端和外循环换热器内的换热盘管出口端。本专利技术进一步改进在于，所述冷却水塔上还设置有软水连接管。本专利技术进一步改进在于，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门和第十阀门的开关及电动设备的启停由DCS控制系统控制。本专利技术的另一个目的，一种改性丙醇胺生产方法，该方法基于上述所述的一种改性丙醇胺生产系统，包括以下步骤：a、在反应釜中泵入一定量的一乙醇胺，启动真空泵，将反应系统内压力抽至设定的负压值；b、充入氮气，使反应子系统内压力达到0.100MPa～0.110MPa，再次将反应子系统内压力抽至设定的负压值，启动搅拌机及外循环泵，开始泵入环氧丙烷，待系统内温度升至设定的温度，开启循环冷却水泵，调整第九阀门和第十阀门的开度及环氧丙烷的泵入流量，控制系统内温度维持在设定的温度范围内，压力小于设定值；c、环氧丙烷泵加结束，关闭循环冷却水泵，保温2h，取样检测，当改性丙醇胺含量未达到99％以上，继续保温适当时间，直至含量＞99％，当改性丙醇胺含量＞99％时，即可启动真空泵，抽排出未反应的环氧丙烷和其它废气；d、再次开启循环冷却水泵，然后加水将改性丙醇胺稀释至所需含量，待温度降至50℃以下时，关闭循环冷却水泵及外循环泵，停止搅拌，充入氮气，使反应系统内压力达到0.100MPa～0.110MPa，最后将产品泵至产品储罐储存。本专利技术进一步改进在于，所述步骤a中设定的负压值为-0.040MPa～-0.080MPa。本专利技术进一步改进在于，所述步骤b中调整循环冷却水阀门的开度及环氧丙烷的泵入流量时，控制系统内温度的设定值为80℃～100℃。本专利技术进一步改进在于，所述步骤b中调整循环冷却水阀门的开度及环氧丙烷的泵入流量时，控制系统内压力的设定值为0.15MPa。本专利技术进一步改进在于，所述步骤d中加水稀释后的改性丙醇胺含量为85％～86％。本专利技术进一步改进在于，环氧丙烷的泵入口设置在反应釜内的底部。本专利技术进一步改进在于，环氧丙烷与一乙醇胺的摩尔比为(2.01～2.03):1。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术采用泵加环氧丙烷的方式，环氧丙烷加入管口在釜内底部，当环氧丙烷离开加料管口后立即与一乙醇胺接触反应，从而大大减少了环氧丙烷的气化量，整个合成过程中反应系统内压力始终控制在0.15MPa以内，避免了压力过大带来的安全隐患；2、本专利技术利用反应生成的热量使反应温度维持在80℃～100℃之间，相对较高的反应温度可以促使反应加速，从而有效缩短了生产时间，提高了生产效率；3、本专利技术在熟化结束，取样检测合格后再加水，可有效减少环氧丙烷与水反应生成的杂质1，2-丙二醇的含量，可加快降温以提高生产效率，同时，加水稀释也起到了降粘的作用，克服了产品输送的困难；4、本专利技术中环氧丙烷的用量仅为一乙醇胺的2.01倍～2.03倍摩尔量，即可使改性丙醇胺的产率达99％以上，环氧丙烷的转化率高，提高了生产效率。附图说明图1为本专利技术的系统结构示意图。图中：1、搅拌机，2、反应釜，3、第一计量罐，4、第一进料泵，5、第一阀门，6、第二计量罐，7、第二进料泵，8、第二阀门，9、第三计量罐，10、第三进料泵，11、第三阀门，12、制氮机，13、氮气缓冲罐，14、第四阀门，15、真空泵，16、安全阀，17、真空缓冲罐，18、第五阀门，19、外循环泵，20、第六阀门，21、外循环换热器，22、取样口，23、第七阀门，24、出料泵，25、第八阀门，26、产品储罐，27、冷却水塔，28、循环冷却水泵，29、第九阀门，30、第十阀门。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性丙醇胺生产系统，由反应系统和换热系统构成，其特征在于：所述反应系统包括带有搅拌机(1)的反应釜(2)以及分别与反应釜(2)连接的一乙醇胺进料管道、环氧丙烷进料管道、加水管道、进气管道、排气管道、料液外循环管道以及出料管道，所述一乙醇胺进料管道上沿进料方向依次安装有第一计量罐(3)、第一进料泵(4)和第一阀门(5)，所述环氧丙烷进料管道上沿进料方向依次安装有第二计量罐(6)、第二进料泵(7)和第二阀门(8)，所述加水管道上沿加水方向依次安装有第三计量罐(9)、第三进料泵(10)和第三阀门(11)，所述进气管道上沿进气方向依次安装有制氮机(12)、氮气缓冲罐(13)和第四阀门(14)，所述排气管道上沿排气方向依次安装有第五阀门(18)、带安全阀(16)的真空缓冲罐(17)和真空泵(15)，所述料液外循环管道沿出料方向依次安装有外循环泵(19)、第六阀门(20)、外循环换热器(21)、取样口(22)和第七阀门(23)，所述出料管道上沿出料方向依次安装有出料泵(24)、第八阀门(25)和产品储罐(26)；所述换热系统包括冷却水塔(27)、与冷却水塔(27)底部连接的出水管道和与冷却水塔(27)上部连接的进水管道，所述出水管道的另一端连接反应釜(2)内的换热盘管进口端，所述出水管道上沿出水方向依次设置有循环冷却水泵(28)和第九阀门(29)，所述循环冷却水泵(28)和第九阀门(29)之间的管道上连通外循环换热器(21)内的换热盘管进口端并对应设置有第十阀门(30)，所述进水管道分别连接反应釜(2)内的换热盘管出口端和外循环换热器(21)内的换热盘管出口端。...

【技术特征摘要】
1.一种改性丙醇胺生产系统，由反应系统和换热系统构成，其特征在于：所述反应系统包括带有搅拌机(1)的反应釜(2)以及分别与反应釜(2)连接的一乙醇胺进料管道、环氧丙烷进料管道、加水管道、进气管道、排气管道、料液外循环管道以及出料管道，所述一乙醇胺进料管道上沿进料方向依次安装有第一计量罐(3)、第一进料泵(4)和第一阀门(5)，所述环氧丙烷进料管道上沿进料方向依次安装有第二计量罐(6)、第二进料泵(7)和第二阀门(8)，所述加水管道上沿加水方向依次安装有第三计量罐(9)、第三进料泵(10)和第三阀门(11)，所述进气管道上沿进气方向依次安装有制氮机(12)、氮气缓冲罐(13)和第四阀门(14)，所述排气管道上沿排气方向依次安装有第五阀门(18)、带安全阀(16)的真空缓冲罐(17)和真空泵(15)，所述料液外循环管道沿出料方向依次安装有外循环泵(19)、第六阀门(20)、外循环换热器(21)、取样口(22)和第七阀门(23)，所述出料管道上沿出料方向依次安装有出料泵(24)、第八阀门(25)和产品储罐(26)；所述换热系统包括冷却水塔(27)、与冷却水塔(27)底部连接的出水管道和与冷却水塔(27)上部连接的进水管道，所述出水管道的另一端连接反应釜(2)内的换热盘管进口端，所述出水管道上沿出水方向依次设置有循环冷却水泵(28)和第九阀门(29)，所述循环冷却水泵(28)和第九阀门(29)之间的管道上连通外循环换热器(21)内的换热盘管进口端并对应设置有第十阀门(30)，所述进水管道分别连接反应釜(2)内的换热盘管出口端和外循环换热器(21)内的换热盘管出口端。2.根据权利要求1所述的一种改性丙醇胺生产系统，其特征在于：所述冷却水塔(27)上还设置有软水连接管。3.根据权利要求1所述的一种改性丙醇胺生产系统，其特征在于：所述第一阀门(5)、第二阀门(8)、第三阀门(11)、第四阀门(14)、第五阀门(18)、第六阀门(20)、第七阀门(23)、第八阀门(25)、第九阀门(29)和第十阀门(30)的开关及电动设备的启停由DCS控制系统控制。4.一种改性丙醇胺生产方...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭静进，曾君，彭炎兴，索喜梅，江元华，张大康，明金龙，
申请(专利权)人：湖北鑫统领万象科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42