一种安全性改善的烷氧基化安全聚合反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种安全性改善的烷氧基化安全聚合反应装置，包括反应釜、循环泵、换热器和混合器，所述混合器的第一入口与进料管线连通，反应釜的底部出口与循环泵的入口连通，循环泵的出口与混合器的第二入口通过设有换热器的管道连通；所述反应釜的内部上方设有与混合器的出口连通的分布器，所述分布器为旋转扩散式分布器。本实用新型专利技术的优点包括：旋转扩散式进料，分散效果好，反应均匀，降低了局部浓度过高导致暴聚的风险，提高了生产安全性。

A Safe Polymerization Device for Alkoxylation with Improved Safety

【技术实现步骤摘要】
一种安全性改善的烷氧基化安全聚合反应装置
本技术涉及石油化工反应装置，尤其是涉及一种安全性改善的烷氧基化安全聚合反应装置。
技术介绍
烷氧基化聚合反应是环氧单体的开环聚合生成聚醚的反应。最具代表性和常用的环氧单体是环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)，它们在起始剂(含活泼氢原子的小分子化合物，如醇类、胺类等)及催化剂的作用下得到一系列烷氧基化聚合物(聚醚)。由于聚醚多元醇、表面活性剂要进行端基反应及要达到其他性能要求，所以其应具有不饱和度低、相对分子质量分布窄、产率高、杂质含量和成本低等品质。随着近几年PU等行业的发展，需要进一步改善聚醚产品的质量和产能。然而，传统的釜式反应器往往不能满足以上需求。中国技术专利CN203591787U公开了一种双循环多喷头联锁控制立式烷氧基化反应器，反应釜顶部设有组合分布器并且下部设有喷雾器，喷雾器和组合分布器分别通过管路连接第一螺旋板换热器和第二螺旋板换热器，可减少起始剂量，提搞增长比，得到更高分子量的产品。然而，该反应器的进料分散效果、反应均匀性、分子量分布以及安全性等方面仍然需要改善。因此，仍然需要改进的烷氧基化聚合反应装置以便进一步提高安全性、改善烷氧基化反应并且提高产品的性能和质量。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种烷氧基化聚合反应器以解决前述现有技术中的问题。具体而言，本技术提供以下技术方案。在一个方面，本技术提供一种安全性改善的烷氧基化聚合反应装置，包括反应釜、循环泵、换热器和混合器，所述混合器的第一入口与进料管线流体连通，反应釜的底部出口与循环泵的入口通过管道流体连通，循环泵的出口与混合器的第二入口通过设有换热器的管道流体连通；所述反应釜的内部上方设有分布器和供料管，所述供料管的一端穿出反应釜的侧壁并与所述混合器的出口通过管道流体连通，所述分布器为旋转扩散式分布器并且包括：管状旋转轴、下布料管和上布料管，所述管状旋转轴的上端可旋转地连接于所述供料管的位于反应釜中的另一端并且所述管状旋转轴与所述供料管流体连通，所述下布料管的中部连接于所述管状旋转轴的下端并与所述管状旋转轴流体连通，所述上布料管的中部连接于所述管状旋转轴的中部并与所述管状旋转轴流体连通，所述下布料管的两端分别设有第一喷头和第二喷头，所述上布料管的两端分别设有第三喷头和第四喷头。进一步地，所述管状旋转轴呈竖直状并且与所述反应釜共轴，所述第一喷头、第二喷头、第三喷头和第四喷头各自的朝向经设置使得在喷出料液时使所述分布器按顺时针方向或逆时针方向旋转。进一步地，所述第一喷头、第二喷头、第三喷头和第四喷头位于与所述管状旋转轴共轴的同一柱面上，并且所述第一喷头、第二喷头、第三喷头和第四喷头各自的轴线与所述同一柱面相切。进一步地，所述第一喷头和第二喷头位于与所述管状旋转轴垂直的第一平面，所述第三喷头和第四喷头位于与所述管状旋转轴垂直的第二平面，所述第一喷头和第二喷头所在的第一连线垂直于所述第三喷头和第四喷头所在的第二连线，所述第一平面位于第二平面的下方。进一步地，所述上布料管和所述下布料管同为“S”形或反“S”形。进一步地，所述所述第一喷头、第二喷头、第三喷头和第四喷头各自具有多个喷孔，并且所述多个喷孔的轴线与所述多个喷孔所在喷头的轴线之间的夹角自所在喷头的中心向外周方向逐渐增加。进一步地，所述夹角自所在喷头的中心处的0度逐渐增加至所在喷头的外周处的10-30度。进一步地，所述混合器为静态混合器、动态混合器、文丘里混合器、对撞混合器、比例混合器、微混合器中的一种。根据本技术的所述聚合反应装置在用于环氧乙烷和/或环氧丙烷(EO/PO)的开环聚合时，可以通过混合器将EO/PO与循环管线中的起始剂进行预反应，然后送入反应釜通过分布器以旋转扩散的形式喷洒在反应釜中的料液(含有起始剂)中继续反应，料液料通过外循环进入换热器，降温后的物料继续进入混合器与EO/PO反应循环往复。本技术的优点包括：旋转扩散点式进料，分散效果好，反应均匀，产品分子量分布均匀；副反应减少，副反应产物＜1ppm，提高了产品质量；缩短了生产周期，节约了能源。由于分散效果好，反应均匀，大大降低了局部浓度过高导致暴聚的风险，提高了生产安全性。在本文中所用的术语具有其在本领域内公知的含义，然而为清楚起见，仍然给出以下定义。术语“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，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。“基本”或“基本上”并不排除“完全”的意思。如一个成分“基本上不含”Y，也可以是完全不含有Y。在限定具体数值的情况下，是指该具体数值具有以该具体数值为基础的上下浮动的范围，浮动范围可以是该具体数值的+/-5％，+/-4％，+/-3％，+/-2％，+/-1％，+/-0.5％，+/-0.2％，+/-0.1％，+/-0.05％，+/-0.01％等。如果需要，“基本”或“基本上”可以以上浮动范围代替或从本技术定义中删除。“含有”既包括提到的因素，也允许包括附加的、不确定的因素。“大约”、“约”、“左右”在限定具体数值的情况下，是指该具体数值具有以该具体数值为基础的上下浮动的范围，浮动范围可以是该具体数值的+/-5％，+/-4％，+/-3％，+/-2％，+/-1％，+/-0.5％，+/-0.2％，+/-0.1％，+/-0.05％，+/-0.01％等。本技术中，为简明起见而使用的数值范围不仅包括其端点值，也包括其所有的子范围和此范围内所有的单独的数值。例如，数值范围1-6不仅包括子范围，例如1-3、1-4、1-5、2-4、2-6、3-6等，也包括此范围内单独的数值，例如1、2、3、4、5、6。附图说明图1是本技术的烷氧基化聚合反应装置的一个实施方式的结构示意图；图2是图1所示反应装置的分布器的一种实施方式的结构示意图；图3是图2所示分布器的喷头的一种实施方式的结构示意图；图4是图3所述喷头的A-A截面的结构示意图；其中的附图标记的含义如下：1-反应釜；11-料液；12-三通阀；2-分布器；21-下布料管；211-第一喷头；212-第二喷头；22-上布料管；221-第三喷头；222-第四喷头；23-管状旋转轴；24-轴套；25-供料管；261-第一喷孔；262-第二喷孔；263-第三喷孔；264-第四喷孔；27-螺接部；28-轴线；3-混合器；4-换热器；5-循环泵；6-进料管线；71-柱面；72-第一直线；73-第二直线。具体实施方式以下结合附图对本技术的一些实施方式进行进一步的介绍，但并非意欲限制本技术的保护范围。参见图1-2，本技术的提供一种安全性改善的烷氧基化聚合反应装置，包括反应釜1、循环泵5、换热器4和混合器3，所述混合器3的第一入口与进料管线6流体连通，所述反应釜1的底部出口与循环泵5的入口通过设有三通阀12的管道流体连通，所述循环泵5的出口与混合器3的第二入口通过设有换热器4的管道流体连通；所述反应釜1的内部上方设有分布器2和供料管25，所述供料管25的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全性改善的烷氧基化安全聚合反应装置，包括反应釜、循环泵、换热器和混合器，其特征在于，所述混合器的第一入口与进料管线流体连通，所述反应釜的底部出口与循环泵的入口通过管道流体连通，所述循环泵的出口与混合器的第二入口通过设有换热器的管道流体连通；所述反应釜的内部上方设有分布器和供料管，所述供料管的一端穿出反应釜的侧壁并与所述混合器的出口通过管道流体连通，所述分布器为旋转扩散式分布器并且包括：管状旋转轴、下布料管和上布料管，所述管状旋转轴的上端可旋转地连接于所述供料管的位于反应釜中的另一端并且所述管状旋转轴与所述供料管流体连通，所述下布料管的中部连接于所述管状旋转轴的下端并与所述管状旋转轴流体连通，所述上布料管的中部连接于所述管状旋转轴的中部并与所述管状旋转轴流体连通，所述下布料管的两端分别设有第一喷头和第二喷头，所述上布料管的两端分别设有第三喷头和第四喷头。

【技术特征摘要】
1.一种安全性改善的烷氧基化安全聚合反应装置，包括反应釜、循环泵、换热器和混合器，其特征在于，所述混合器的第一入口与进料管线流体连通，所述反应釜的底部出口与循环泵的入口通过管道流体连通，所述循环泵的出口与混合器的第二入口通过设有换热器的管道流体连通；所述反应釜的内部上方设有分布器和供料管，所述供料管的一端穿出反应釜的侧壁并与所述混合器的出口通过管道流体连通，所述分布器为旋转扩散式分布器并且包括：管状旋转轴、下布料管和上布料管，所述管状旋转轴的上端可旋转地连接于所述供料管的位于反应釜中的另一端并且所述管状旋转轴与所述供料管流体连通，所述下布料管的中部连接于所述管状旋转轴的下端并与所述管状旋转轴流体连通，所述上布料管的中部连接于所述管状旋转轴的中部并与所述管状旋转轴流体连通，所述下布料管的两端分别设有第一喷头和第二喷头，所述上布料管的两端分别设有第三喷头和第四喷头。2.根据权利要求1所述的安全性改善的烷氧基化安全聚合反应装置，其特征在于，所述管状旋转轴呈竖直状并且与所述反应釜共轴，所述第一喷头、第二喷头、第三喷头和第四喷头各自的朝向经设置使得在喷出料液时使所述分布器按顺时针方向或逆时针方向旋转。3.根据权利要求1所述的安全性改善的烷氧基化安全聚合反应装置，其特征在于，所述第一喷头、第二喷头、第三喷头和第四喷头...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏术军，赵小兵，齐磊，李蓉华，陈钊，姚丹丹，宋荣全，冯冰，于学生，来科，
申请(专利权)人：辽宁省安全科学研究院，佳化化学股份有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21