烷氧基碱金属化合物制备装置制造方法及图纸

技术编号:42224663 阅读:11 留言:0更新日期:2024-08-02 13:42
本技术提供了一种烷氧基碱金属化合物制备装置,包括原料处理单元、反应单元和醇回收单元。原料处理单元包括第一进料组件、第二进料组件、第三进料组件和胶体磨,第一进料组件用于碱料进料,第二进料组件用于供氮气通入,第三进料组件用于供醇液通入。反应单元包括供所述碱料和醇液进行反应的反应釜。醇回收单元包括连接组件、一级渗透汽化膜分离组件、二级渗透汽化膜分离组件、第一回收组件和第二回收组件。连接组件连接于反应釜用于供反应后的水汽和醇液通过,反应后的水汽及醇液在连接组件内流向一级渗透汽化膜分离组件或二级渗透汽化膜分离组件进行水液和醇液的分离,水液收集于第一回收组件,醇液收集于第二回收组件。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及化工设备,尤其涉及一种烷氧基碱金属化合物制备装置


技术介绍

1、烷氧基碱金属化合物,或称金属烷氧基化合物,又称金属醇盐,主要是指碱金属甲醇盐(甲醇钠、甲醇锂、甲醇钾)、碱金属乙醇盐(乙醇钠、乙醇锂、乙醇钾)、碱金属叔丁醇盐钠(叔丁醇钠、叔丁醇锂、叔丁醇钾)等烷氧基碱金属化合物,此类化合物在有机合成上应用广泛。如制药合成催化剂;如四烷氧基钛在酯化、烯烃聚合和环氧化合物的交联方面具有催化作用。

2、烷氧基碱金属化合物(简称醇盐)的生产方法主要有金属法和碱法。烷氧基碱金属化合物的金属法生产工艺是指将碱金属(钠或钾)与过量的醇(甲醇、乙醇、叔丁醇)投入反应釜,在通入氮气流的条件下进行反应,生成醇盐的醇溶液,溶液经过蒸发、结晶、干燥得到固体醇盐,如甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、乙醇钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾等。烷氧基碱金属化合物的碱法生产是指利用碱(氢氧化钠或氢氧化钾)和醇(甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇)为原料生产醇盐的醇溶液,获得醇盐的醇溶液后,再经过蒸发、干燥,最后获得固体醇盐。金属与醇直接反应是最早生产碱金属醇盐的工艺,工艺流程简单,设备投入低,生产的醇盐游离碱含量低,但原料成本高,操作危险性大,产生的氢气容易引起爆炸。

3、虽然碱法生产获得的醇盐品质不如金属法制取的醇盐,而且碱和醇的反应为可逆反应,碱法生产中需要不断把反应产生的水从反应体系中移走,生产过程需要大量的能耗。但是碱法生产原料易得,操作安全,碱法工艺亦存在较大的市场空间。

4、另一方面,有机溶剂脱水处理的方法主要包括精馏法、渗透汽化法、分子筛法等,但是每种方法均存在一定的局限性:精馏法适用于溶剂与水相对挥发度较大,且脱水要求不是很高的工况,对于相对挥发度较小或脱水要求很高的工况,则会导致回流比很大,能耗很高。渗透汽化法适用于溶剂初始含水量不高的工况,不适用于初始含水量较高的工况,否则装置投资成本会大幅增加。分子筛法适用于初始含水量很小,脱水要求很高的工况,其工艺操作复杂,且容易引入杂质。

5、其中,渗透汽化膜是一种新型的膜分离技术,分子筛渗透汽化膜依据的是膜层对组分的吸附、扩散以及分子筛分双重分离机理。有机溶剂进行脱水分离时,膜材料都选用亲水膜,让少量的水分优先通过来脱除水分。渗透汽化膜技术的应用范围涵盖了醇类、醚类、酯类、胺类、酸类等领域。a型钠分子筛膜被推广应用于乙醇、乙腈、异丙醇、四氢呋喃等有机溶剂的脱水处理,其高效节能、回收率高等特点显示出了优异的分离脱水性能。在渗透气化无机膜脱水过程中,含水混合有机溶剂经预热后进入膜组件进料侧,而渗透侧采用抽真空方式维持一个低压环境(绝压2kpa以内)。在进料侧,水分子优先吸附于膜表面,在膜两侧水蒸气分压差推动下透过膜,并在膜渗透侧气化为水蒸气。经分离操作后,膜进料侧出口得到无水的有机溶剂产品,而渗透侧组分经冷凝后去废水处理。

6、现有的烷氧基碱金属化合物的生产,不管是烷氧基碱金属化合物的获得,还是有机溶剂的脱水,工艺过程都较为复杂,在生产过程中,针对不同的产品和情况,会选用不同的工艺进行制备,生产过程中的设备种类繁多,使得生产线的占地面积一般较大;而且现有生产中醇液的回收利用麻烦,回收利用率低。

7、因此,有必要对醇盐生产装置进行整合优化,提供一种在生产过程中节省成本,并能提高生产效率的烷氧基碱金属化合物制备装置。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种在生产过程中节省成本,并能提高生产效率的烷氧基碱金属化合物制备装置。

2、为实现上述目的,本技术提供了一种烷氧基碱金属化合物制备装置,包括:

3、原料处理单元,包括第一进料组件、第二进料组件、第三进料组件和胶体磨,第一进料组件、第二进料组件和第三进料组件均能连通于胶体磨;第一进料组件用于碱料进料,第二进料组件用于供氮气通入,第三进料组件用于供醇液通入,第二进料组件还能连通于第一进料组件;

4、反应单元,包括供所述碱料和醇液进行反应的反应釜;

5、醇回收单元,包括连接组件、一级渗透汽化膜分离组件、二级渗透汽化膜分离组件、第一回收组件和第二回收组件,连接组件连接于反应釜用于供反应后的水汽和醇液通过,反应后的水汽及醇液在连接组件内流经一级渗透汽化膜分离组件和二级渗透汽化膜分离组件进行水液和醇液的分离,或反应后的水汽及醇液在连接组件内流经二级渗透汽化膜分离组件进行水液和醇液的分离,水液收集于第一回收组件,醇液收集于第二回收组件。

6、较佳地,第一进料组件包括碱料仓和螺杆加料机,碱料仓连通于第二进料组件及螺杆加料机,螺杆加料机动作以使碱料仓内的碱料进入胶体磨。

7、较佳地,反应釜包括搅拌器和夹套,搅拌器呈转动地设置于反应釜内以加强反应釜内碱料与醇液的混合;夹套包裹反应釜,夹套用于对反应釜进行加热以加速碱料和醇液在反应釜内的反应。

8、较佳地,反应釜上设置有第一进料口、第二进料口、第三进料口、第一出料口和第二出料口,第一进料口连通于第一进料组件,第二进料口连通于第二进料组件,第三进料口连通于第三进料组件,第一出料口连通于连接组件,第二出料口位于反应釜的底部,第二出料口连接有用于输送碱金属盐溶液的输送组件,输送组件包括输送管道和溶液输送泵,借由溶液输送泵以将输送管道内的碱金属盐溶液输送至下工序。

9、较佳地,连接组件包括连接管道,连接管道连接于反应釜的上端,连接管道呈倒u型,连接管道远离反应釜的一端设置有第一冷凝器,借由第一冷凝器以冷凝液化连接管道内的水汽和醇蒸汽,并使冷凝后的水液和醇液流向一级渗透汽化膜分离组件或二级渗透汽化膜分离组件进行水汽和醇液的分离。

10、较佳地,连接组件与一级渗透汽化膜分离组件之间还设置有第一预分离组件,第一预分离组件包括依次连接的冷凝罐、醇水输送泵和第一再沸器,冷凝罐连接于第一冷凝器,醇水输送泵用于将醇水输送至第一再沸器,第一再沸器用于加热醇水以使醇水汽化并进入一级渗透汽化膜分离组件。

11、较佳地,一级渗透汽化膜分离组件包括至少一个第一无机渗透汽化膜,第一无机渗透汽化膜用于吸附汽化的醇水蒸汽中的水蒸气,以使通过无机渗透汽化膜的醇水进行水液和醇液的分离,水液流至所述第一回收组件,醇液流经第二预分离组件而后进入二级渗透汽化膜分离组件。

12、较佳地,第二预分离组件包括中间罐、中间液输送泵和第二再沸器,中间罐连接于一级渗透汽化膜分离组件用于收集第一次去水后的醇液,中间液输送泵用于将中间罐内的液体输送至第二再沸器,第二再沸器用于加热液体以使其汽化以进入二级渗透汽化膜分离组件;第二再沸器的一端连接于连接组件及中间液输送泵,第二再沸器的另一端连接于二级渗透汽化膜分离组件。

13、较佳地,二级渗透汽化膜分离组件包括至少一个第二无机渗透汽化膜,第二无机渗透汽化膜用于吸附汽化的醇水蒸汽中的水蒸气,以使通过无机渗透汽化膜的醇水进行水液和醇液的分离,水液流至第一回收组件,醇液流至第二回收组件。

14、较佳地,第一回收组件包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种烷氧基碱金属化合物制备装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的烷氧基碱金属化合物制备装置,其特征在于,所述第一进料组件包括碱料仓和螺杆加料机,所述碱料仓连通于所述第二进料组件及所述螺杆加料机,所述螺杆加料机动作以使所述碱料仓内的碱料进入所述胶体磨。

3.根据权利要求1所述的烷氧基碱金属化合物制备装置,其特征在于,所述反应釜包括搅拌器和夹套,所述搅拌器呈转动地设置于所述反应釜内以加强所述反应釜内碱料与醇液的混合;所述夹套包裹所述反应釜,所述夹套用于对所述反应釜进行加热以加速碱料和醇液在所述反应釜内的反应。

4.根据权利要求1所述的烷氧基碱金属化合物制备装置,其特征在于,所述反应釜上设置有第一进料口、第二进料口、第三进料口、第一出料口和第二出料口,所述第一进料口连通于所述第一进料组件,所述第二进料口连通于所述第二进料组件,所述第三进料口连通于所述第三进料组件,所述第一出料口连通于所述连接组件,所述第二出料口位于所述反应釜的底部,所述第二出料口连接有用于输送碱金属盐溶液的输送组件,所述输送组件包括输送管道和溶液输送泵,借由所述溶液输送泵以将所述输送管道内的所述碱金属盐溶液输送至下工序。

5.根据权利要求1所述的烷氧基碱金属化合物制备装置,其特征在于,所述连接组件包括连接管道,所述连接管道连接于所述反应釜的上端,所述连接管道呈倒U型,所述连接管道远离所述反应釜的一端设置有第一冷凝器,借由所述第一冷凝器以冷凝液化所述连接管道内的水汽和醇蒸汽,并使冷凝后的水液和醇液流向所述一级渗透汽化膜分离组件或所述二级渗透汽化膜分离组件进行水汽和醇液的分离。

6.根据权利要求5所述的烷氧基碱金属化合物制备装置,其特征在于,所述连接组件与所述一级渗透汽化膜分离组件之间还设置有第一预分离组件,所述第一预分离组件包括依次连接的冷凝罐、醇水输送泵和第一再沸器,所述冷凝罐连接于所述第一冷凝器,所述醇水输送泵用于将醇水输送至所述第一再沸器,所述第一再沸器用于加热所述醇水以使醇水汽化并进入所述一级渗透汽化膜分离组件。

7.根据权利要求1所述的烷氧基碱金属化合物制备装置,其特征在于,所述一级渗透汽化膜分离组件包括至少一个第一无机渗透汽化膜,所述第一无机渗透汽化膜用于吸附汽化的醇水蒸汽中的水蒸气,以使通过所述无机渗透汽化膜的醇水进行水液和醇液的分离,所述水液流至所述第一回收组件,所述醇液流经第二预分离组件而后进入所述二级渗透汽化膜分离组件。

8.根据权利要求7所述的烷氧基碱金属化合物制备装置,其特征在于,所述第二预分离组件包括中间罐、中间液输送泵和第二再沸器,所述中间罐连接于所述一级渗透汽化膜分离组件用于收集第一次去水后的醇液,所述中间液输送泵用于将所述中间罐内的液体输送至所述第二再沸器,所述第二再沸器用于加热所述液体以使其汽化以进入所述二级渗透汽化膜分离组件;所述第二再沸器的一端连接于所述连接组件及所述中间液输送泵,所述第二再沸器的另一端连接于所述二级渗透汽化膜分离组件。

9.根据权利要求1所述的烷氧基碱金属化合物制备装置,其特征在于,所述二级渗透汽化膜分离组件包括至少一个第二无机渗透汽化膜,所述第二无机渗透汽化膜用于吸附汽化的醇水蒸汽中的水蒸气,以使通过所述无机渗透汽化膜的醇水进行水液和醇液的分离,所述水液流至所述第一回收组件,所述醇液流至所述第二回收组件。

10.根据权利要求1所述的烷氧基碱金属化合物制备装置,其特征在于,所述第一回收组件包括第二冷凝器、废液罐和废液输送泵,所述第二冷凝器用于冷凝从所述一级渗透汽化膜分离组件或所述二级渗透汽化膜分离组件流出的水汽,所述废液罐用于收集冷凝后的水液,所述废液输送泵用于将所述水液输送至下一工序;所述第二回收组件包括回收罐和醇液输送泵,所述回收罐连接于所述二级渗透汽化膜分离组件用于收集水液分离后的醇液,所述醇液输送泵用于将所述醇液输送至下一工序。

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【技术特征摘要】

1.一种烷氧基碱金属化合物制备装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的烷氧基碱金属化合物制备装置,其特征在于,所述第一进料组件包括碱料仓和螺杆加料机,所述碱料仓连通于所述第二进料组件及所述螺杆加料机,所述螺杆加料机动作以使所述碱料仓内的碱料进入所述胶体磨。

3.根据权利要求1所述的烷氧基碱金属化合物制备装置,其特征在于,所述反应釜包括搅拌器和夹套,所述搅拌器呈转动地设置于所述反应釜内以加强所述反应釜内碱料与醇液的混合;所述夹套包裹所述反应釜,所述夹套用于对所述反应釜进行加热以加速碱料和醇液在所述反应釜内的反应。

4.根据权利要求1所述的烷氧基碱金属化合物制备装置,其特征在于,所述反应釜上设置有第一进料口、第二进料口、第三进料口、第一出料口和第二出料口,所述第一进料口连通于所述第一进料组件,所述第二进料口连通于所述第二进料组件,所述第三进料口连通于所述第三进料组件,所述第一出料口连通于所述连接组件,所述第二出料口位于所述反应釜的底部,所述第二出料口连接有用于输送碱金属盐溶液的输送组件,所述输送组件包括输送管道和溶液输送泵,借由所述溶液输送泵以将所述输送管道内的所述碱金属盐溶液输送至下工序。

5.根据权利要求1所述的烷氧基碱金属化合物制备装置,其特征在于,所述连接组件包括连接管道,所述连接管道连接于所述反应釜的上端,所述连接管道呈倒u型,所述连接管道远离所述反应釜的一端设置有第一冷凝器,借由所述第一冷凝器以冷凝液化所述连接管道内的水汽和醇蒸汽,并使冷凝后的水液和醇液流向所述一级渗透汽化膜分离组件或所述二级渗透汽化膜分离组件进行水汽和醇液的分离。

6.根据权利要求5所述的烷氧基碱金属化合物制备装置,其特征在于,所述连接组件与所述一级渗透汽化膜分离组件之间还设置有第一预分离组件,所述第一预分离组件包括依次连接的冷凝罐、醇水输送泵和第一再沸器,所述冷凝罐连接于所述第一冷凝器,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:李绍通毛冲王霹霹戴晓兵冯攀韩晖
申请(专利权)人:合肥市赛纬电子材料有限公司
类型:新型
国别省市:

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