一种用于酯类化合物连续生产的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于酯类化合物连续生产的装置，其由氧化单元、初蒸单元、酯化单元和蒸馏单元依次串联构成。该装置能够实现烃类、醇类、醛类或酮类等化合物的连续氧化、酯化和分离一体化生产获得酯类化合物，且该装置结构简单，设计合理，适应范围广，有利于大规模推广应用，特别是该装置解决了现有技术中涉及中间氧化产物为固体的酯类化合物在连续生产过程中存在中间固体产物易堵塞传输管道的技术瓶颈，实现了烃类、醇类、醛类或酮类等原料从氧化到酯化的连续工业生产。到酯化的连续工业生产。到酯化的连续工业生产。

【技术实现步骤摘要】
一种用于酯类化合物连续生产的装置


[0001]本专利技术涉及一种有机化学反应装置，特别涉及一种用于烃类、醇类、醛类或酮类等化合物通过氧化、酯化及分离连续生产酯类化合物的装置，属于化工


技术介绍

[0002]现有技术中制备酯类化合物主要是采用脂肪酸和脂肪醇作为反应原料来进行酯化反应，而脂肪酸可以从利用烃类、醇类、醛类、酮类等化合物经过氧化得到，因此，现有的脂肪酸和酯类化合物的制备涉及两个独立的反应和分离工艺步骤，目前，还没有见到通过烃类、醇类、醛类或酮类等化合物作为反应原料通过氧化、酯化及分离等工序获得酯类化合物的反应装置。现有技术中，由烷烃类化合物氧化脱氢获得羧酸的方法已经比较常见，如美国专利(US10329222B2)公开了一种使C
2～6
烷烃氧化脱氢获得C
2～6
脂肪酸的方法，中国专利(CN111233652A)公开了一种环己烷氧化制备己二酸的方法，中国专利(CN121892C)公开了在1～20atm、50～200℃条件下，使用1～100PPM单金属卟啉或μ-氧双金属卟啉或它们与过渡金属盐或氧化物构成的混合催化剂催化环己烷生产己二酸的方法，中国专利(CN101337879A)公开了环己烷在1～50PPM单金属卟啉等催化剂作用下，通入5～12atm的空气或富氧、贫氧空气，控制反应温度为140～160℃，将环己烷氧化45～120分钟，初蒸分离，得到含量超过80％的己二酸等等。但是现有技术中涉及具体的氧化反应装置却比较少见，如中国专利(CN103755543A)公开了一种基于气液固多相反应分离同步反应器的利用空气氧化环己烷生产己二酸的方法，其涉及的气液固多相反应分离同步反应器包括反应塔和至少两个与反应塔底部连通的恒温沉降塔，反应塔内设有气相区、氧化区和气体出口，反应时，将环己烷充满氧化区和恒温沉降塔内，空气从氧化区底部连续通入，与环己烷接触发生氧化反应，同时生成的己二酸固体经沉降进入恒温沉降塔中，且此时恒温沉降塔中环己烷通过外循环体系进入氧化区中，使得反应连续进行，己二酸在恒温沉降塔继续沉降，直至己二酸相盛满恒温沉降塔时，将反应塔切换到与另一个装满环己烷的恒温沉降塔连通，由此交替进行，进行连续生产，该装置虽然实现了环己烷半连续化转化为己二酸并分离出己二酸，但是并未涉及到己二酸精制和酯化反应，实质上己二酸中包含大量的丁二酸、戊酸等副产物，难以与己二酸分离。中国专利(CN210855905U)公开了一种混合二元酸二甲酯的生产装置，该装置包括酯化反应釜、闪蒸釜、精馏塔和甲醇回收塔，该装置能够实现二元羧酸的酯化反应并分离得到纯度≥99.0％的混合二元酸二甲酯。该装置只能利用现有的二元有机羧酸作为反应原料来制备酯类化合物。此外，在现有技术中，从烃类、醇类、醛类或酮类等化合物到酯类化合物的转化过程存在的另一个技术难题并未得到很好的解决，由于烃类、醇类、醛类或酮类等氧化过程中通常会涉及到固体脂肪酸中间产物，其转移困难，需要引入大量的有机溶剂来溶解转移或者需要间歇式处理工序，导致难以实现一体化连续生产。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中酯类化合物的合成方法存在的缺陷，本专利技术的目的是在于提供一
种能够实现烃类、醇类、醛类或酮类化合物等的连续氧化、酯化和分离获得酯类化合物的一体化生产装置，该装置结构简单，设计合理，适应范围广，有利于大规模推广应用，特别是该装置解决了现有技术中中间氧化产物为固体的酯类化合物在连续生产过程中固体中间产物易堵塞传输管道的技术瓶颈，实现了烃类、醇类、醛类或酮类等原料氧化成酸再酯化的连续工业生产。
[0004]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种用于酯类化合物连续生产的装置，其由氧化单元、初蒸单元、酯化单元和蒸馏单元依次串联构成。
[0005]本专利技术提供的装置实现了烃类、醇类、醛类或酮类等化合物的氧化、酯化、纯化的一体化连续完成，最终获得酯类化合物，解决了现有技术由烃类、醇类、醛类或酮类到酯类化合物生产过程需要独立的氧化和酯化生产工艺的缺陷。
[0006]作为一个优选的方案，所述氧化单元由单级氧化反应釜构成，或者由2～5级串联氧化反应釜构成。
[0007]作为一个优选的方案，当氧化单元由单级氧化反应釜构成时，所述氧化反应釜由氧化器R与沉降塔SA和沉降塔SB组成，所述氧化器R的底部与沉降塔SA和沉降塔SB的顶部通过三通管道连接；所述氧化器R的上部与沉降塔SA和沉降塔SB的顶部通过三通管道连接；沉降塔SA和沉降塔SB的底部与初蒸单元通过三通管道连接。
[0008]作为一个优选的方案，当氧化单元由2～5级串联氧化反应釜构成时，各级氧化反应釜均由氧化器R与沉降塔SA和沉降塔SB组成，氧化器R的底部与沉降塔SA和沉降塔SB的顶部通过三通管道连接，且任意一级氧化反应釜的氧化器R上部与其下一级氧化反应釜的氧化器R底部通过管道连通，最后一级氧化反应釜的氧化器R上部与任意一级氧化反应釜的沉降塔SA和沉降塔SB的顶部通过三通管道连接；各级氧化反应釜的沉降塔SA和沉降塔SB的底部与初蒸单元通过三通管道连接。
[0009]作为一个优选的方案，所述氧化单元由三级串联氧化反应釜组成；一级氧化反应釜由氧化器R1和两个并联沉降塔S1A和S1B组成，氧化器R1的底部与沉降塔S1A和沉降塔S1B的顶部通过三通管道连接；二级氧化反应釜由氧化器R2和两个并联沉降塔S2A和沉降塔S2B组成，氧化器R2的底部与沉降塔S2A和沉降塔S2B的顶部通过三通管道连接；三级氧化反应釜由氧化器R3和两个并联沉降塔S3A和沉降塔S3B组成，氧化器R3的底部与沉降塔S3A和沉降塔S3B的顶部通过三通管道连接；氧化器R1的上部与氧化器R2的底部通过管道连接，氧化器R2的上部与氧化器R3的底部通过管道连接，氧化器R3的上部分别与沉降塔S1A和沉降塔S1B的顶部、沉降塔S2A和沉降塔S2B的顶部以及沉降塔S3A和沉降塔S3B的顶部通过三通管道连接；沉降塔S1A和沉降塔S1B的底部、沉降塔S2A和沉降塔S2B的底部以及沉降塔S3A和沉降塔S3B的底部分别与初蒸单元通过三通管道连接。本专利技术提供的装置中三级串联氧化反应釜的创新设计在于：一方面，将多级氧化反应釜之间进行串联设计，可以大大提高脂肪烃化合物的氧化反应效果，另一方面，将氧化器R3的反应液出口并非与氧化反应塔连接来实现烃类、醇类、醛类或酮类等原料循环或者直接用于烃类、醇类、醛类或酮类等原料外排回收，而是将氧化器R3的反应液出口与沉降塔S1A和沉降塔S1B、沉降塔S2A和沉降塔S2B、沉降塔S3A和沉降塔S3B的顶部连接，主要是用于解决氧化反应过程中脂肪酸产物中间体主要以固体产物沉积在沉降塔中，其流动性差，难以实现转移，阻碍连续生产的技术问题，在现有技术中常规的做法是在沉降塔中引入新的有机溶剂，或者是需要专门设计固体脂肪酸中间产物分离的步骤，
而本专利技术装置的关键是利用了氧化器R3中溢流出来的反应原料作为溶剂来提高各沉降塔中固体脂肪酸中间产物的流动性，从而实现了固体脂肪酸中间产物的转移，避免了在反应体系中加入新的溶剂，而未反应完全的反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于酯类化合物连续生产的装置，其特征在于：由氧化单元、初蒸单元、酯化单元和蒸馏单元依次串联构成。2.根据权利要求1所述的一种用于酯类化合物连续生产的装置，其特征在于：所述氧化单元由单级氧化反应釜构成，或者由2～5级串联氧化反应釜构成。3.根据权利要求2所述的用于酯类化合物连续生产的装置，其特征在于：当氧化单元由单级氧化反应釜构成时，所述氧化反应釜由氧化器R与沉降塔SA和沉降塔SB组成，所述氧化器R的底部与沉降塔SA和沉降塔SB的顶部通过三通管道连接；所述氧化器R的上部与沉降塔SA和沉降塔SB的顶部通过三通管道连接；沉降塔SA和沉降塔SB的底部与初蒸单元通过三通管道连接；当氧化单元由2～5级串联氧化反应釜构成时，各级氧化反应釜均由氧化器R与沉降塔SA和沉降塔SB组成，氧化器R的底部与沉降塔SA和沉降塔SB的顶部通过三通管道连接，且任意一级氧化反应釜的氧化器R上部与其下一级氧化反应釜的氧化器R底部通过管道连通，最后一级氧化反应釜的氧化器R上部与任意一级氧化反应釜的沉降塔SA和沉降塔SB的顶部通过三通管道连接；各级氧化反应釜的沉降塔SA和沉降塔SB的底部均与初蒸单元通过三通管道连接。4.根据权利要求2所述的一种用于酯类化合物连续生产的装置，其特征在于：所述氧化单元由三级串联氧化反应釜组成；一级氧化反应釜由氧化器R1(1)和两个并联沉降塔S1A(4)和S1B(5)组成，氧化器R1的底部与沉降塔S1A和沉降塔S1B的顶部通过三通管道连接；二级氧化反应釜由氧化器R2(2)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭灿城，谭浪超，
申请(专利权)人：长沙资材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：