一种草酸酯制备草酰胺的反应设备制造技术

本实用新型专利技术涉及化工设备的技术领域，特别是涉及一种草酸酯制备草酰胺的反应设备。设备按流体流动方向依次包括进料区、反应区、沉降区和固液分离区；设备还包括分别与进料区腔体连通的惰性气体平衡口、第一物料进口、第二物料进口和循环液进口；固液分离区包括固相物料收集区和液相物料收集区；固相物料收集区和液相物料收集区之间设有溢流挡板，固相物料收集区和所述沉降区腔体连通；设备还包括与固相物料收集区腔体连通的第一粗产品出口、与液相物料收集区腔体连通的循环液出口和第二粗产品出口；还包括与反应区连通的热回收装置。采用本实用新型专利技术设备，草酸二甲酯转化率高，产品草酰胺选择性高。

【技术实现步骤摘要】
一种草酸酯制备草酰胺的反应设备
本技术涉及化工设备的
，特别是涉及一种草酸酯制备草酰胺的反应设备。
技术介绍
草酰胺，又称草酸二酰胺，CAS登录号为：471-46-5。它的分子量为88.07，含氮量为31.8％，微溶于水，不溶于乙醇和乙醚，不吸潮，性质稳定，易于存储，可分解为氨和碳酸，是一种良好的高效缓释化肥。草酰胺与我国传统的速效氮肥(例如尿素)相比：不易挥发，不溶于水，不易流失，氮的利用率高，能减少经济损失和水污染。随着我国合成气制备草酸二甲酯的工业发展，草酸二甲酯的成本大幅下降。由草酸二甲酯与氨制备草酰胺适合大型工业化生产，具有很好的工业化前景。该反应具有工艺简单，原料和产品涉及气、固、液三相，原料草酸二甲酯转化率高，产品草酰胺选择性高，且产品不溶于水和醇，易分离，易得到高纯度产品，反应放热量大等特点。现有技术中合成草酰胺单元为釜式反应器，效率不高。另有现有技术采用连续气相反应和流化床反应器生产草酰胺，草酸酯需要气化，反应温度高，能耗较高，且气相反应产物草酰胺易堵塞管道。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种草酸酯制备草酰胺的反应设备，用于解决现有技术中的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种草酸酯制备草酰胺的反应设备，所述设备按流体流动方向依次包括进料区、反应区、沉降区和固液分离区；所述设备还包括分别与所述进料区腔体连通的惰性气体平衡口、第一物料进口、第二物料进口和循环液进口；所述反应区内设有竖直延伸的反应器列管，所述反应器列管自进料区延伸至沉降区；所述进料区中还包括第一液体分布器，所述第一物料进口和第一液体分布器流体连通，所述第一液体分布器的各出料口分别延伸入各反应器列管，且一一对应；所述反应设备中还包括第二液体分布器，所述第二液体分布器和第二物料进口流体连通，所述第二液体分布器分布于各反应器列管外周，且用于分割进料区和反应区；所述反应设备还包括第三液体分布器，所述循环液进口和第三液体分布器腔体连通，所述第三液体分布器的各个出料口均匀分布于反应器列管上方；所述固液分离区包括固相物料收集区和液相物料收集区；所述固相物料收集区和液相物料收集区之间设有溢流挡板，所述固相物料收集区和所述沉降区腔体连通。在本技术的一些实施方式中，所述设备还包括与固相物料收集区腔体连通的第一粗产品出口、与液相物料收集区腔体连通的循环液出口和第二粗产品出口；还包括与反应区连通的热回收装置。在本技术的一些实施方式中，所述第二液体分布器选自溢流式液体分布器。在本技术的一些实施方式中，所述第三液体分布器选自槽式液体分布器或筛板式液体分布器。在本技术的一些实施方式中，所述第二物料进口的高度高于第二液体分布器的高度；所述第二物料进口的高度低于反应器列管的进液口的高度。在本技术的一些实施方式中，所述循环液进口的高度高于第一物料进口。在本技术的一些实施方式中，所述设备还包括用于阻隔反应后的物料进入液相物料收集区的粗产品收集板，所述粗产品收集板设于所述沉降区和液相物料收集区之间。在本技术的一些实施方式中，所述热回收装置包括换热介质入口和换热介质出口，所述换热介质入口和换热介质出口分别与反应区壳程连通；所述换热介质入口的高度低于换热介质出口。在本技术的一些实施方式中，所述循环液出口的高度高于第二粗产品出口。在本技术的一些实施方式中，所述沉降区按流体流动方向设有折流板和/或螺旋板。在本技术的一些实施方式中，所述折流板或螺旋板的工作面与反应区的径向方向的夹角为30～60度。在本技术的一些实施方式中，所述设备自上而下依次设有进料区、反应区、沉降区和固液分离区。本技术的有益效果：本技术的草酸酯制备草酰胺的反应设备，原料草酸二甲酯与氨在反应区充分反应，大量的循环液冲刷，使得固体产品呈浆状，不会堵塞反应器；循环液主要为含氨的甲醇溶液，使反应区氨过量，草酸二甲酯转化率高，产品草酰胺选择性高；产物在反应器底部进行简单的分离；热回收装置大量回收反应热，节约能耗。附图说明图1是本技术的草酸酯制备草酰胺的反应设备的结构示意图。图中元件标号：1进料区2反应区3沉降区4固液分离区41固相物料收集区42液相物料收集区5惰性气体平衡口6第一物料进口7第二物料进口8循环液进口9热回收装置91换热介质入口92换热介质出口10第一粗产品出口11循环液出口12第二粗产品出口13反应器列管14第一液体分布器15第二液体分布器16第三液体分布器17管板18粗产品收集板19溢流挡板20螺旋板具体实施方式在本技术的描述中，需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。如图1所示，本技术涉及一种草酸酯制备草酰胺的反应设备，所述设备按流体流动方向依次包括进料区1、反应区2、沉降区3和固液分离区4；所述设备还包括分别与所述进料区1腔体连通的惰性气体平衡口5、第一物料进口6、第二物料进口7和循环液进口8；所述反应区2内设有竖直延伸的反应器列管13，所述反应器列管13自进料区1延伸至沉降区3；所述进料区1中还包括第一液体分布器14，所述第一物料进口6和第一液体分布器14流体连通，所述第一液体分布器14的各出料口分别延伸入各反应器列管13，且一一对应；所述反应设备中还包括第二液体分布器15，所述第二液体分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种草酸酯制备草酰胺的反应设备，其特征在于，所述设备按流体流动方向依次包括进料区(1)、反应区(2)、沉降区(3)和固液分离区(4)；所述设备还包括分别与所述进料区(1)腔体连通的惰性气体平衡口(5)、第一物料进口(6)、第二物料进口(7)和循环液进口(8)；所述反应区(2)内设有竖直延伸的反应器列管(13)，所述反应器列管(13)自进料区(1)延伸至沉降区(3)；所述进料区(1)中还包括第一液体分布器(14)，所述第一物料进口(6)和第一液体分布器(14)流体连通，所述第一液体分布器(14)的各出料口分别延伸入各反应器列管(13)且一一对应；所述反应设备中还包括第二液体分布器(15)，所述第二液体分布器(15)和第二物料进口(7)流体连通，所述第二液体分布器(15)分布于各反应器列管(13)外周，且用于分割进料区(1)和反应区(2)；所述进料区(1)中还包括第三液体分布器(16)，所述循环液进口(8)和第三液体分布器(16)腔体连通，所述第三液体分布器(16)的各个出料口均匀分布于反应器列管(13)上方；所述固液分离区(4)包括固相物料收集区(41)和液相物料收集区(42)；所述固相物料收集区(41)和液相物料收集区(42)之间设有溢流挡板(19)，所述固相物料收集区(41)和所述沉降区(3)腔体连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种草酸酯制备草酰胺的反应设备，其特征在于，所述设备按流体流动方向依次包括进料区(1)、反应区(2)、沉降区(3)和固液分离区(4)；所述设备还包括分别与所述进料区(1)腔体连通的惰性气体平衡口(5)、第一物料进口(6)、第二物料进口(7)和循环液进口(8)；所述反应区(2)内设有竖直延伸的反应器列管(13)，所述反应器列管(13)自进料区(1)延伸至沉降区(3)；所述进料区(1)中还包括第一液体分布器(14)，所述第一物料进口(6)和第一液体分布器(14)流体连通，所述第一液体分布器(14)的各出料口分别延伸入各反应器列管(13)且一一对应；所述反应设备中还包括第二液体分布器(15)，所述第二液体分布器(15)和第二物料进口(7)流体连通，所述第二液体分布器(15)分布于各反应器列管(13)外周，且用于分割进料区(1)和反应区(2)；所述进料区(1)中还包括第三液体分布器(16)，所述循环液进口(8)和第三液体分布器(16)腔体连通，所述第三液体分布器(16)的各个出料口均匀分布于反应器列管(13)上方；所述固液分离区(4)包括固相物料收集区(41)和液相物料收集区(42)；所述固相物料收集区(41)和液相物料收集区(42)之间设有溢流挡板(19)，所述固相物料收集区(41)和所述沉降区(3)腔体连通。


2.如权利要求1所述的草酸酯制备草酰胺的反应设备，其特征在于，所述设备还包括与固相物料收集区(41)腔体连通的第一粗产品出口(10)、与液相物料收集区(42)腔体连通的循环液出口(11)和第二粗产品出口(12)；还包括与反应区(2)连通的热回收装置(9)。


3.如权利要求1所述的草酸酯制备草酰胺的反应设备，其特征在于，所述第二液体分布器(15)选自溢流式液体分布器。


4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王保明，李玉江，张辉平，徐长青，王东辉，陈晏，葛倩，
申请(专利权)人：上海戊正工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31