一种丙烯酸丁酯酯化反应系统技术方案

技术编号:42472570 阅读:9 留言:0更新日期:2024-08-21 12:56
本技术涉及化工生产领域,提供了一种丙烯酸丁酯酯化反应系统。包括第一酯化反应器、第二酯化反应器以及脱水塔,第一酯化反应器分隔为第一反应腔和第二反应腔,两个反应腔间通过联通管联通,第二酯化反应器分隔为第三反应腔和第四反应腔,四反应腔的底部通过管道连接有出料泵;原料依次在四个腔室中发生正向反应,各反应腔室通过搅拌以及加热的方式,保证反应的充分进行且保证充足的反应时间,从而提高成品的转化率;反应过程中产生的水以及部分醇原料以蒸汽的方式自各反应腔的顶部送入脱水塔中脱水,最大程度避免逆向反应的发生。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及化工生产领域,具体涉及一种丙烯酸丁酯酯化反应系统


技术介绍

1、丙烯酸和丁醇在催化剂的催化作用下生成丙烯酸丁酯和水。由于反应过程可逆,丙烯酸丁酯和水发生反应容易分解,在反应规程中除了需要将内部产生的反应气体特别是气体中的水分及时抽出外,避免丙烯酸丁酯的分解,同时还需要保证反应的时间,使得原料能够充分反应,使得成品达到一定的纯度,然后依次经过脱水、除醇以及酯提纯等工序,最终得到纯度较高的丙烯酸丁酯成品。

2、因此,在反应过程中及时脱水控制逆向反应以及反应时间的控制是影响最终成品得率的主要因素。


技术实现思路

1、为了提高丙烯酸转化率,促使反应向正方向进行,从而提高丙烯酸丁酯的得率,本技术提供了一种丙烯酸丁酯酯化反应系统。

2、本技术采取的技术方案为:

3、一种丙烯酸丁酯酯化反应系统,包括第一酯化反应器、第二酯化反应器以及脱水塔,第一酯化反应器和第二酯化反应器的顶部通过管道与脱水塔连接,所述第一酯化反应器的中部设置有隔板,隔板将第一酯化反应器分隔为第一反应腔和第二反应腔,两个反应腔间通过联通管联通,第一反应腔的底部连接有循环泵,循环泵通过管道连接再沸器的底部,循环泵与再沸器间的管道上连接有原料输入管道,再沸器顶部通过管道与第一反应腔的顶部联通,第一反应腔内的部分物料以及原料在再沸器内混合加热后自再沸器顶部溢流进入第一反应腔内;所述第二酯化反应器内部设有溢流板,溢流板将第二酯化反应器分隔为第三反应腔和第四反应腔;所述第二反应腔与第三反应腔间通过溢流管联通,第三反应腔内的反应液通过溢流板溢流至第四反应腔,所述第四反应腔的底部通过管道连接有出料泵,所述出料泵连接有冷却器,冷却后的成品通过管道进入催化剂回收塔内。

4、进一步地,所述冷却器的换热介质通道串接与原料输入管道,原料在冷却器内热交换后进入再沸器内。

5、进一步地,所述第二反应腔、第三反应腔以及第四反应腔内分别安装有加热盘管以及搅拌装置,所述加热盘管内通入低压蒸汽。

6、进一步地,各反应腔外部接有循环泵,通过循环泵自其底部抽取反应液并自其顶部打回。

7、进一步地,各反应腔的顶部分别设有反应气管道,反应过程中的气体通过反应气管道进入脱水塔内。

8、进一步地,所述脱水塔顶部设有蒸汽管道,所述蒸汽管道连接塔顶冷凝器,塔顶冷凝器冷凝后的凝液进入塔顶回流罐内收集;所述反应气管道与脱水塔的底部联通,塔顶回流罐连接有回流泵,所述回流泵将凝液自脱水塔的中部部分回流;所述脱水塔的底部通过管道和阀门与第一反应腔顶部联通。

9、进一步地,所述塔顶回流罐内由隔板分隔为水相腔和油相腔,所述塔顶冷凝器的凝液进入水相腔内,水相腔顶部的油相自隔板顶部溢流进入油相腔内,所述水相腔和油相腔的底部分别连接有输送泵,水相腔内的水相由输送泵回流至脱水塔内,油相腔内的油相由输送泵回收或者送回第一酯化反应器内。

10、再进一步地,所述塔顶冷凝器连接有尾气冷却器,塔顶冷凝器内的不凝气体进入尾气冷却器内,所述尾气冷却器内的凝液通过管道进入塔顶回流罐,尾气冷却器的气体出口连接真空泵。

11、采取以上技术方案后,本技术的有益效果为:

12、利用两个酯化反应器的四个反应腔,依次通过联通或者溢流的方式,使得原料依次在四个腔室中发生正向反应,各反应腔室通过搅拌以及加热的方式,保证反应的充分进行且保证充足的反应时间,从而提高成品的转化率。

13、各反应腔通过搅拌以及外部循环泵的循环,将反应过程中产生的水以及部分醇原料以蒸汽的方式自各反应腔的顶部送入脱水塔中脱水,最大程度避免逆向反应的发生,通过冷却器将第四反应腔输出的粗成品的热量用于原料的预热,实现能量的回收利用。

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【技术保护点】

1.一种丙烯酸丁酯酯化反应系统,包括第一酯化反应器、第二酯化反应器以及脱水塔,第一酯化反应器和第二酯化反应器的顶部通过管道与脱水塔连接,其特征在于,所述第一酯化反应器的中部设置有隔板,隔板将第一酯化反应器分隔为第一反应腔和第二反应腔,两个反应腔间通过联通管联通,第一反应腔的底部连接有循环泵,循环泵通过管道连接再沸器的底部,循环泵与再沸器间的管道上连接有原料输入管道,再沸器顶部通过管道与第一反应腔的顶部联通,第一反应腔内的部分物料以及原料在再沸器内混合加热后自再沸器顶部溢流进入第一反应腔内;所述第二酯化反应器内部设有溢流板,溢流板将第二酯化反应器分隔为第三反应腔和第四反应腔;所述第二反应腔与第三反应腔间通过溢流管联通,第三反应腔内的反应液通过溢流板溢流至第四反应腔,所述第四反应腔的底部通过管道连接有出料泵,所述出料泵连接有冷却器,冷却后的成品通过管道进入催化剂回收塔内。

2.根据权利要求1所述的一种丙烯酸丁酯酯化反应系统,其特征在于,所述冷却器的换热介质通道串接与原料输入管道,原料在冷却器内热交换后进入再沸器内。

3.根据权利要求1所述的一种丙烯酸丁酯酯化反应系统,其特征在于,所述第二反应腔、第三反应腔以及第四反应腔内分别安装有加热盘管以及搅拌装置,所述加热盘管内通入低压蒸汽。

4.根据权利要求3所述的一种丙烯酸丁酯酯化反应系统,其特征在于,各反应腔外部接有循环泵,通过循环泵自其底部抽取反应液并自其顶部打回。

5.根据权利要求4所述的一种丙烯酸丁酯酯化反应系统,其特征在于,各反应腔的顶部分别设有反应气管道,反应过程中的气体通过反应气管道进入脱水塔内。

6.根据权利要求5所述的一种丙烯酸丁酯酯化反应系统,其特征在于,所述脱水塔顶部设有蒸汽管道,所述蒸汽管道连接塔顶冷凝器,塔顶冷凝器冷凝后的凝液进入塔顶回流罐内收集;所述反应气管道与脱水塔的底部联通,塔顶回流罐连接有回流泵,所述回流泵将凝液自脱水塔的中部部分回流;所述脱水塔的底部通过管道和阀门与第一反应腔顶部联通。

7.根据权利要求6所述的一种丙烯酸丁酯酯化反应系统,其特征在于,所述塔顶回流罐内由隔板分隔为水相腔和油相腔,所述塔顶冷凝器的凝液进入水相腔内,水相腔顶部的油相自隔板顶部溢流进入油相腔内,所述水相腔和油相腔的底部分别连接有输送泵,水相腔内的水相由输送泵回流至脱水塔内,油相腔内的油相由输送泵回收或者送回第一酯化反应器内。

8.根据权利要求6所述的一种丙烯酸丁酯酯化反应系统,其特征在于,所述塔顶冷凝器连接有尾气冷却器,塔顶冷凝器内的不凝气体进入尾气冷却器内,所述尾气冷却器内的凝液通过管道进入塔顶回流罐,尾气冷却器的气体出口连接真空泵。

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【技术特征摘要】

1.一种丙烯酸丁酯酯化反应系统,包括第一酯化反应器、第二酯化反应器以及脱水塔,第一酯化反应器和第二酯化反应器的顶部通过管道与脱水塔连接,其特征在于,所述第一酯化反应器的中部设置有隔板,隔板将第一酯化反应器分隔为第一反应腔和第二反应腔,两个反应腔间通过联通管联通,第一反应腔的底部连接有循环泵,循环泵通过管道连接再沸器的底部,循环泵与再沸器间的管道上连接有原料输入管道,再沸器顶部通过管道与第一反应腔的顶部联通,第一反应腔内的部分物料以及原料在再沸器内混合加热后自再沸器顶部溢流进入第一反应腔内;所述第二酯化反应器内部设有溢流板,溢流板将第二酯化反应器分隔为第三反应腔和第四反应腔;所述第二反应腔与第三反应腔间通过溢流管联通,第三反应腔内的反应液通过溢流板溢流至第四反应腔,所述第四反应腔的底部通过管道连接有出料泵,所述出料泵连接有冷却器,冷却后的成品通过管道进入催化剂回收塔内。

2.根据权利要求1所述的一种丙烯酸丁酯酯化反应系统,其特征在于,所述冷却器的换热介质通道串接与原料输入管道,原料在冷却器内热交换后进入再沸器内。

3.根据权利要求1所述的一种丙烯酸丁酯酯化反应系统,其特征在于,所述第二反应腔、第三反应腔以及第四反应腔内分别安装有加热盘管以及搅拌装置,所述加热盘管内通入低压蒸汽。

4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓均安季鹏
申请(专利权)人:江苏三蝶化工有限公司
类型:新型
国别省市:

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