本实用新型专利技术提供一种内循环烷氧基化反应装置，本实用新型专利技术所述的一种内循环烷氧基化反应装置，包括配料釜、内循环反应器、环氧化合物预热器和循环泵；所述配料釜与内循环反应器以带控制阀的管道连接；所述循环泵与内循环反应器以带控制阀的管道连接；所述环氧化合物预热器与内循环反应器以管道连接。本实用新型专利技术所述内循环烷氧基化反应装置巧妙结合釜式和PRESS反应器的优点，充分利用反应余热气化环氧化合物，反应效率高，单批次产能大，设备投资少，安全可靠，产品质量高，分子量分布窄，特别适用于高分子量聚醚的生产。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种典型化工反应装置，具体涉及一种内循环烷氧基化反应装置。
技术介绍
聚醚是一类十分重要的聚合物，其作为环氧乙烷/环氧丙烷的下游衍生物，广泛用于聚氨酯和非离子表面活性剂等领域。通常以含有活性氢的化合物作为起始剂，在催化剂作用下，与环氧化合物发生烷氧基化反应制得，该反应是一个逐级加成反应，且高度放热，要求烷氧基化反应器要具有良好的传热和传质能力。聚醚的分子量分布是影响聚醚应用性能的关键因素之一，而分子量分布受制于烷氧基化工艺条件的控制，温度升高，可以提高生产效率，但也会促使副反应加速；压力升高，体系中单体浓度提高，反应加快，但不利于分子量分布的窄化。因此，烷氧基化反应装置特别是聚合反应器的设计对控制最终产品的质量显得尤为重要。国外公司开发的烷氧基化反应器的典型代表有意大利的Press工业公司的循环喷雾反应器、瑞士 Buss公司的喷射回路反应器和Linde化学公司的循环回路反应器等。它们具有优异的传质和传热能力，并已经在工业上得到了广泛的应用。近些年来，随着DMC和MMC催化剂制备低不饱和度、窄分布聚醚多元醇技术的迅速推广，国内外相继开发了连续外循环釜式反应器。该类反应器具有活塞流的特点，并有良好的控温能力，所得产物的质量明显提高。通过改进反应装置的结构，克服了传统的CSTR不能使用固体反应物的缺点。此外，国外还针对高放热反应开发了微反应器技术，我国目前在该领域几乎仍是空白。目前我国烷氧基化反应器设计能力与国外相比仍有较大的差距，当前国内聚醚企业大多仍在使用传统的釜式反应器或CSTR，而近几年我国PU等行业发展迅猛，这就需要大力提升国有聚醚企业产品的质量。釜式反应器存在反应温度不易控制、副产物聚乙二醇含量较高、釜内物料倒灌等缺点，特别是搅拌反应釜采用顶部机械密封的摩擦，使危险系数增高。管式反应器主要用于生产低加成数产品，如乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚等。设备紧凑，产量高，但是不能生产高分子量聚醚。PRESS外循环雾化反应器为目前国内外使用最多的一种烷氧基化反应器，主要由一台高效循环栗和反应釜部件组成。反应热主要靠外置的换热器移除，换热面积设计灵活，温度控制相对平稳，气相空间死角少，产品中聚乙二醇含量相对较低。但由于受制于循环栗的功率和长的外循环管道，导致PRESS反应器不能实现高分子量聚醚的生产。BUSS回路反应器具有传质能力强、产品质量高、安全性好、装置设计合理等优点，但仍然存在应用装置较少，操作压力高，设备投资大，不适合制备高分子量聚醚。故针对高分子量聚醚粘度大、设备负荷要求高、生产困难等特点，基于多年的烷氧基化研究及生产设施技改经验，我们提出了一套内循环式的烷氧基化反应装置，可顺利实现高分子量聚醚的生产。
技术实现思路
由于高分子量聚醚粘度大、设备负荷要求高、生产困难等特点，为了解决现有的烷氧基化反应装置不能满足高分子量聚醚生产的难题（分子量MW ^ 5000)，本技术提供了一种内循环雾化烷氧基化反应装置。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：—种内循环烷氧基化反应装置，包括配料釜、内循环反应器、环氧化合物预热器和循环栗；所述配料釜与内循环反应器以带控制阀的管道连接；所述循环栗与内循环反应器以带控制阀的管道连接；所述环氧化合物预热器与内循环反应器以管道连接；所述配料釜设有催化剂进料口及起始剂进料口 ；所述内循环反应器设有蒸汽进口、循环水进口、夹套循环水出口及冷凝水出口 ；所述环氧化合物预热器设有循环水出口及环氧化合物进料口。作为改进，所述内循环反应器内置套筒，倒流聚醚液体，实现内循环。作为改进，所述内循环反应器外部设有夹套，内部设有内置盘管，实现初期的加热和反应时热量的移除。作为改进，所述内循环反应器内置莲蓬式雾化喷头，所述莲蓬式雾化喷头置于内循环反应器中部，且位于套筒上方，实现聚醚液体的物化，较少管道中聚醚阻力，减少循环栗功率损耗。作为改进，所述内循环反应器上封头内部镶嵌凸起构造，所述凸起构造为椭圆形、圆形、T型，实现聚醚气体液化，防止壁流。作为改进，所述内循环反应器上部高度H:直径D= 1?2:1，下部高度H:直径D=1?2:1，且上部和下部高度H之比约为2?3:1。作为改进，所述循环栗置于内循环反应器底部下方，管程较短，聚醚阻力小。作为改进，所述反应装置设有出料管道，所述循环栗出口与出料管道以带控制阀的管道连接。作为改进，循环水出来后直接用于预热环氧化合物，加快气化速率，提升环氧化合物气体与雾化聚醚的反应效率，充分利用预热。本技术所述内循环雾化烷氧基化反应装置，巧妙结合釜式和PRESS反应器的优点，充分利用反应余热气化环氧化合物，反应效率高，单批次产能大，设备投资少，安全可靠，产品质量高，分子量分布窄，特别适用于高分子量聚醚的生产。采用本技术生产高分子量聚醚具有以下优点：1，反应效率高。基于该反应器上部反应空间大、雾化效果好、移热速度快等特点，再结合环氧乙烷的提前预热，可以提升烷氧基化效率，缩短单批次生产时间。2，安全可靠。该反应装置的聚醚液体循环管路内置在反应器内部，相对较为安全。3，特别适合高分子量聚醚生产。该装置结合了釜式和PRESS反应器的优点，循环管路在反应器内部，管路与反应器内部温度保持一致，减小了聚醚在管路中的阻力，相对提升了循环栗的有效功率，故适宜制备粘度较大的高分子量聚醚。4，设备简单。内循环反应器为该装置的核心设备，集反应、换热、循环于一体，与市场上成套设备相比，设备数量相对较少且易于制造，投资成本较低。【附图说明】图1为本技术一种内循环烷氧基化反应装置的结构示意图。图1中的具体标注为：1配料釜、2催化剂进料口、3起始剂进料口、4控制阀、5管道、6内循环反应器、7凸起、8莲蓬状雾化喷头、9内置盘管、10套筒、11夹套、12蒸汽进口、13循环水进口、14冷凝水出口、15夹套循环水出口、16循环水出口、17环氧化合物预热器、18环氧化合物进料口、19循环栗、20控制阀、21控制阀、22出料管道。【具体实施方式】—种烷氧基化反应装置，见图1，包括配料釜1、内循环反应器5、环氧化合物预热器17和循环栗19 ;配料釜1上设有催化剂进料口 2和起始剂进料口 3，且配料釜1底部有控制阀4、管道5与内循环反应器6相连；内循环反应器6内有套筒10、莲蓬状雾化喷头8、封头及凸起7、内置盘管9，反应器外部设有夹套11，具有蒸汽进口 12和冷凝水出口 14，反应器夹套11具有循环水进口 13和夹套循环水出口 15，其中夹套循环水出口 15与环氧化合物预热器17以管道5相连；环氧化合物预热器17设有环氧化合物进料口 18，环氧化合物预热器17的循环水出口 16与环氧化合物预热器17以管道5连接，环氧化合物预热器17与内循环反应器6以管道5连接；内循环反应器6底部通过管道5、控制阀20和循环栗19相连，且循环栗19的出口与出料管道22以控制阀21及管道5连接，以便出料。下面结合附图及具体实施例对本技术做出进一步的描述说明。采用该反应装置制备聚醚步骤如下：预处理阶段：将催化剂和起始剂置于配料釜中处理，根据催化剂不同，选择最优温度区间，真空脱水处理。反应阶段：打开配料釜底和内循环反应器底部出料阀，关闭内循环反应器底部出料阀，将处理好的起始剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种内循环烷氧基化反应装置，其特征在于：包括配料釜（1）、内循环反应器（6）、环氧化合物预热器（17）和循环泵（19）；所述配料釜（1）与内循环反应器（6）以带控制阀（4）的管道（5）连接；所述循环泵（19）与内循环反应器（6）以带控制阀（20）的管道（5）连接；所述环氧化合物预热器（17）与内循环反应器（6）以管道（5）连接；所述配料釜（1）设有催化剂进料口（2）及起始剂进料口（3）；所述内循环反应器（6）设有蒸汽进口（12）、循环水进口（13）、夹套循环水出口（15）及冷凝水出口（14）；所述环氧化合物预热器（17）设有循环水出口（16）及环氧化合物进料口（18）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，冉千平，杨勇，亓帅，范士敏，马建峰，宋峰岩，
申请(专利权)人：江苏苏博特新材料股份有限公司，南京博特新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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