本发明专利技术公开了一种微管式反应装置及利用该装置制备氢化丁腈橡胶的工艺，包括预热模块I和反应模块II，预热模块I包括导热油槽或密封的蒸汽槽以及置于槽内的物料管；反应模块II由导热油槽或密封的蒸汽槽、进料混合分配器、主反应物料管和出料混合器构成；进料混合分配器、主反应物料管和出料混合器依次从上到下相连通后设置在导热油槽内；预热模块的物料出料口与物料进料混合分配器的进料口相连通。微管式反应装置由多个模块组装而成，方便安装及拆卸，可克服现有微通道反应装置不易清洗检修的难题。另一方面该反应装置的物料管径在10mm以下，且连接过程中加入多个混合分配器，保留了一般微反应装置传质、传热效率高和安全性高等优点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种微管式反应装置及利用该装置制备氢化丁腈橡胶的工艺，包括预热模块I和反应模块II，预热模块I包括导热油槽或密封的蒸汽槽以及置于槽内的物料管；反应模块II由导热油槽或密封的蒸汽槽、进料混合分配器、主反应物料管和出料混合器构成；进料混合分配器、主反应物料管和出料混合器依次从上到下相连通后设置在导热油槽内；预热模块的物料出料口与物料进料混合分配器的进料口相连通。微管式反应装置由多个模块组装而成，方便安装及拆卸，可克服现有微通道反应装置不易清洗检修的难题。另一方面该反应装置的物料管径在10mm以下，且连接过程中加入多个混合分配器，保留了一般微反应装置传质、传热效率高和安全性高等优点。【专利说明】一种微管式反应装置及利用该装置制备氢化丁腈橡胶的工-H-
本专利技术涉及一种微通道反应装置的制备领域，尤其涉及一种微管式反应装置及利用该装置制备氢化丁腈橡胶的工艺。
技术介绍
进入21世纪，微反应技术已经成为合成化学领域中新的研究热点，最明显的就是微通道反应装置的应用。例如中国专利CN101698646A设计采用微通道反应器连续式硝化工艺，可有效地解决了硝化反应飞温爆炸的工艺缺陷，实现了硝酸酯的连续式生产。微通道反应装置内部的微结构使得微反应装置设备具有极大的比表面积，可达传统釜式反应装置几百甚至上千倍。微通道反应装置具有极高的传质、传热速率，可实现反应物的瞬间混合和高效传热，相比常规反应装置具有反应条件温和、安全环保、易于放大等优点，且许多在常规反应装置中无法实现的反应都可以在微反应装置中实现。 随着全世界环境污染能源枯竭等问题的不断加剧，化学工业领域面临巨大的挑战与机遇，研究新型高效环保经济的化学反应途径迫在眉睫。鉴于微通道反应的诸多优点问题，诸多科学家对其进行深入研究，目前微反应装置在化工工艺过程的研究与开发中已经得到广泛的应用，商业化生产中的应用正日益增多。其主要应用领域包括有机合成过程，微米和纳米材料的制备和日用化学品的生产，我们相信微反应装置将在化学工业中发挥出巨大的作用。但目前的微反应装置存在着安装及拆卸不便的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题，提供一种微管式反应装置及利用该装置制备氢化丁腈橡胶的工艺，该反应装置由多个模块组装而成，方便安装及拆卸，可克服现有微通道反应装置不易清洗检修的难题。同时基于该装置的制备氢化丁腈橡胶的工艺，该制备工艺制备的氢化丁腈橡胶产品加氢度高达96%以上，相比釜式反应器消耗的催化剂量减少15%以上，反应时间缩短至少30倍以上，大幅度的降低了能耗和生产成本，并且能很方便的实现氢化丁腈橡胶的连续化生产。具有反应器结构简单、操作方便、能耗低、反应时间短、安全性高、无副反应、环境污染小、工艺流程简单和生产成本低等优点。 本专利技术是通过以下技术方案来实现: 一种微管式反应装置，包括预热模块I和反应模块II，预热模块I包括导热油槽或密封的蒸汽槽以及置于其内部的多个物料管；反应模块II由导热油槽或密封的蒸汽槽、进料混合分配器、主反应物料管和出料混合器构成；进料混合分配器、主反应物料管和出料混合器依次从上到下相连通后设置在导热油槽或密封的蒸汽槽内；预热模块I的出料口与进料混合分配器的进料口相连通。 各个物料管分别对应包括供物料输入的物料管进料口及供物料流出的物料管出料口 ；所述的进料混合分配器上设置有多个出料口和多个进料口，各个物料管出料口分别与反应模块II的进料混合分配器的进料口对应相连通；所述主反应物料管由多个物料管排列组成；多个物料管分别对应带有物料管进料口和物料管出料口；出料混合器包括出料混合器的进料口和出料混合器的出料口 ；进料混合分配器的出料口与主反应物料管的多个物料管进料口相连通；主反应物料管的多个物料管出料口与出料混合器的进料口相连通，其中，主反应物料管中的物料管的数目与进料混合分配器的出料口数目相同，进料混合分配器的出料口数目在2-20个，物料管每节的长度在4-100m。 所述的进料混合分配器的出料口数目在4?10个，物料管每节的长度在10?50mo 所述的物料管为空管、内充填料管及其他管状反应器中的一种或几种混合，物料管通道直径0.01?10mm。 该装置采用无缝焊接和卡套连接，且该装置采用碳钢、不锈钢、合金制成。 所述的预热模块I和反应模块II之间设置有一个大容量进料混合分配器；反应模块II后面设置有大容量出料混合器；大容量进料混合分配器包括多个进料口和多个出料口 ；大容量出料混合器包括多个进料口和一个出料口 ；反应模块II中的进料混合分配器为一个进料口和多个出料口 ；大容量进料混合分配器的进料口与预热模块的出料口相连通；大容量进料混合分配器的多个出料口分别与多个并联的相互串联后的反应模块II中的进料混合分配器的进料口相连；多个并联的反应模块II中的出料口与大容量出料混合器的多个进料口相连，其中，大容量进料混合分配器的出料口数目与反应模块II的并联数目相同。 所述的反应模块II的数目为多个，2?20个反应模块II相互串联连接，2?10个串联后的反应模块II相互并联连接。 出料混合器与进料混合分配器结构类似，前者的进料口数目和后者出料口数目相同，并且二者的腔体大小及微结构相同，不同之处在于前者是仅有一个出料口，后者有一个或多个进料口。 一种利用所述的微管式反应装置制备氢化丁腈橡胶的工艺，包括以下步骤: ①首先将原料丁腈橡胶(NBR)，均相催化剂三(三苯基膦)氯化铑[RhCl(PPh3) 3】，配体三苯基膦(PPh3)加入溶剂中配制成一定浓度的胶液，所述NBR浓度为I %?15%，催化剂RhCl (PPh3)3与NBR的质量比为50?300ppm,配体PPh3与NBR的质量为0.005?0.2:1 ; ②开启加热系统，使得预热模块I和反应模块II加热到设置温度； ③将上述第①步配制好的胶液和过量的氢气输送至微管式反应装置的预热模块I，胶液和氢气分别进入各自的物料管中，在流动过程中预热到设置温度后，再经由物料管出料口流出，进入反应模块II的进料混合分配器混合均匀，再均匀分配成多份进入主反应物料管的多个物料管中进行反应，混合均匀的物料在主反应物料管流动过程中逐步发生反应，反应后的物料进入出料混合器汇合并混合均匀，再由出料混合器的出料口流出进入气液分离罐；调节胶液流速在30?150L/h，调节氢气流量使得氢气进气压力在5?20MPa，反应温度控制在80?160°C ; ④上述反应后的产物经气液分离罐分离后气体从气液分离罐顶端流入氢气回收罐,胶液经由气液分离罐底部产品出料口流入到粗产品罐中； ⑤粗产品经过脱除催化剂、蒸干溶剂、脱挥和挤压成型处理，得到产品氢化丁腈橡胶。 包括以下步骤: ①首先将原料丁腈橡胶(NBR)，均相催化剂三(三苯基膦)氯化铑【RhCl (PPh3)3I,配体三苯基膦(PPh3)加入溶剂中配制成一定浓度的胶液，所述NBR浓度为5%?10%，催化剂RhCl (PPh3)3与NBR的质量比为175?300ppm,配体PPh3与NBR的质量为0.02?0.1:1 ; ②开启加热系统，使得预热模块I和反应模块II加热到设置温度； ③将上述第①步配制好的胶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微管式反应装置，其特征在于，包括预热模块I和反应模块II，预热模块I包括导热油槽或密封的蒸汽槽(A)以及置于其内部的多个物料管；反应模块II由导热油槽或密封的蒸汽槽(B)、进料混合分配器(D)、主反应物料管(R)和出料混合器(F)构成；进料混合分配器(D)、主反应物料管(R)和出料混合器(F)依次从上到下相连通后设置在导热油槽或密封的蒸汽槽(B)内；预热模块I的出料口与进料混合分配器(D)的进料口相连通。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高剑峰，
申请(专利权)人：高剑峰，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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