一种合成小分子量聚苯醚的生产设备制造技术

本申请公开了一种合成小分子量聚苯醚的生产设备，所述生产设备包括第一反应器和第二反应器，其中所述第一反应器为列管式反应器，所述第一反应器上的第一出料口与所述第二反应器上的第二进料口连接，所述第二反应器上的第二出料口与所述第一反应器上的第一进料口连接，所述第一反应器和所述第二反应器形成循环反应系统。

A production equipment for the synthesis of small molecular weight polyphenylene ether

The present application discloses a production equipment for the synthesis of small molecular weight polyphenylene ether. The production equipment includes a first reactor and a second reactor, in which the first reactor is a tubular reactor, the first outlet on the first reactor is connected with the second feed port on the second reactor, and the second reactor is used. The second outlet of the reactor is connected with the first inlet of the first reactor, and the first reactor and the second reactor form a circulating reaction system.

【技术实现步骤摘要】
一种合成小分子量聚苯醚的生产设备
本申请涉及一种化学工程设备，具体涉及一种用于合成小分子量聚苯醚的生产设备。
技术介绍
在传统聚苯醚合成工艺过程中，多数采用多个串联的带搅拌(或多级搅拌)及冷却夹套的反应釜作为以2,6-二甲基苯酚和氧气(空气)为原料在催化剂作用下氧化偶联聚合反应，虽然能够实现聚苯醚的工业化生产，但由于2,6-二甲基苯酚的氧化偶联聚合反应是强放热反应(反应热约为167KJ/mol),以及反应釜的固有缺点，如原料、催化剂和氧气分散不均匀，传质效果差、传热效率低等，只能生产大分子量聚苯醚，而且副反应多，反应热难以移除，造成产品提纯工艺复杂，流程长，产品质量不容易稳定等制约因素。另外上述传统反应釜难以合成小分子量聚苯醚的产品，导致性能和色泽差，制约了聚苯醚的应用领域。为提聚苯醚的选择性，控制聚合分子量，为此我们专利技术了可以合成小分子量聚苯醚的反应设备，同时实现了原料、催化剂、氧气在反应器中高度分散均匀，传质效果优越，移热效率高的工艺要求，同时该反应设备不仅限于该过程，其它苯酚类的氧化耦合反应的过程也在本专利技术的范围之内。
技术实现思路
根据本申请的一个方面，提供了一种合成小分子量聚苯醚的生产设备，所述生产设备包括第一反应器和第二反应器，其中所述第一反应器为列管式反应器，所述第一反应器上的第一出料口与所述第二反应器上的第二进料口连接，所述第二反应器上的第二出料口与所述第一反应器上的第一进料口连接，所述第一反应器和所述第二反应器形成循环反应系统。优选地，所述第一反应器包括壳程和管程，其中所述壳程的操作介质为冷却液，所述管程的操作介质包括原料溶液、催化剂水溶液、氮氧混合气和反应产物聚苯醚。优选地，所述壳程设有冷却液进口，冷却液出口和2-50块折流板；其中，所述冷却液进口和冷却液出口设置在第一反应器筒体的外壁上；所述折流板水平地设置在所述第一反应器筒体的内壁上，各折流板平行设置，各折流板的间距为10-1000mm。优选地，所述折流板上设有小孔，所述小孔的孔径为1-100mm，排列方式为正三角形、正方形或二者任意组合，开孔率为0.1％-20％。优选地，所述管程中，管程进料口与所述第一进料口相连，所述第一进料口将物料引入管程进料口；管程出料口与所述第一出料口相连，所述管程出料口将物料引出至第一出料口。优选地，所述管程包括管束，所述管束包括1-1000根反应管，所述管束的直径为5-500mm，长度为500-10000mm，所述管束内各反应管的排列方式选自正三角形、正方形和单列中的至少一种。优选地，所述反应管内设有分散组件，每根反应罐内分散组件的数量为1-1000个；所述分散组件的比表面积为100-1000m2/m3，空隙率在0.01-0.1；长度在10-1000mm。优选地，所述第一反应器的使用温度为5-100℃，使用压力为0.1-10Mpa。优选地，所述第二反应器包括第二反应器筒体、封头、液体物料进料口和分布器；所述第二反应器筒体为圆筒，所述封头为椭球或球型封头，所述封头封闭所述第二反应器筒体的上下口；所述分布器设置在所述第二反应器筒体内，并与所述第二进料口相连；所述液体物料进料口设置在所述筒体的外壁上，并能够将液体物料引导至所述分布器。优选地，所述分布器包括分布器主管、分布器支管和分配帽。优选地，所述分布器主管的直径为20-300mm，长度为50-5000mm。优选地，所述分布器支管的数量为2-200个，直径为5-100mm，长度为50-2500mm，各分布器支管与所述分布器主管相连接。优选地，所述分配帽设置在所述分布器支管并远离其与所述分布器主管相连接处。优选地，所述分配帽是由金属烧结丝网、金属烧结粉末、焊接金属丝网的至少一种加工而成的空心圆柱体或锥体，分配帽上的平均孔径在0.01～1.0mm之间，开孔率在0.01％～2.0％之间；所述分配帽的数量为10-1000个。优选地，所述第二反应器的操作介质包括料溶液、催化剂水溶液、氮氧混合气和反应产物聚苯醚。优选地，所述生产设备还包括循环泵，所述循环泵设置在所述第二出料口和所述第一进料口之间，所述循环泵选自离心泵、柱塞泵、螺杆泵和隔膜泵中的任意一种。优选地，所述生产设备还包括混合器，所述混合器设置在所述第二出料口和所述第一进料口之间，所述混合器将不同相的反应原料充分预混合。优选地，所述第二反应器的底部比所述第一反应器的底部高出第一反应器筒体高度的0-50％。本申请能产生的有益效果包括：1)本申请所提供的本专利技术设备可以满足采用以2,6-二甲基苯酚和氧气(空气)为原料在催化剂作用下氧化偶联聚合反应的特点，实现了该类氧化偶联强放热聚合反应的半连续化生产，克服了传统原料、催化剂和氧气分散不均匀，传质效果差、传热效率低等缺点；2)本申请所提供的设备能够缩短并简化工艺流程，实现了高选择性生产小分子量聚苯醚工艺，并为小分子量聚苯醚广泛应用提供了条件。附图说明图1为本申请的小分子量聚苯醚的生产设备的结构示意图。部件和附图标记列表：1-第一反应器；2-第二反应器；3-第二进料口；4-I第二出料口；5-第一进料口；6-第一出料口；7-循环泵；8-混合器；9-分布器主管；10-分布器支管；11-分配帽；12-管束；13-分散组件；14-壳程筒体；15-冷却液出口；16-冷却液入口；17-尾气出口；18-液体物料进料口；19-进气口；20-折流板。具体实施方式下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。图1本申请的小分子量聚苯醚的生产设备的结构示意图。所述生产设备包括第一反应器1和第二反应器2，其中所述第一反应器1为列管式反应器，所述第一反应器1上的第一出料口6与所述第二反应器2上的第二进料口3连接，所述第二反应器2上的第二出料口4与所述第一反应器1上的第一进料口5连接，所述第一反应器1和所述第二反应器2形成循环反应系统。液相的反应原料和催化剂由第二进料口引入反应系统，在动力设备的驱动下反应原料在第一反应器和第二反应器中形成循环反应系统后，向第一入料口引入含有氧气的混合气体，反应在两个反应器中循环进行，直至反应结束。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述第一反应器1包括壳程和管程，其中所述壳程的操作介质为冷却液，冷却液可以为水、盐水或乙二醇水溶液的其中之一，所述管程的操作介质包括原料溶液、催化剂水溶液、氮氧混合气和反应产物聚苯醚。壳程用于第一反应器的冷却，通过壳程冷却液实现快速去热，进而提高小分子量聚苯醚的选择性在本专利技术的一个优选实施方式中，所述壳程设有冷却液进口，冷却液出口和2-50块折流板20，例如2块、5块、10块、20块、25块、30块、35块、40块、45块、50块以及以上各点值中任意两个组成的范围中的任意点值。折流板的作用在于增加冷却液流速，强化移热效率。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述冷却液进口和冷却液出口设置在第一反应器筒体14的外壁上；冷却液的进口16设置在筒体14的下部，冷却液由进口进入壳程，并在壳程内流动，达到冷却反应体系的作用，最终从设置在筒体14上部的冷却液出口15处流出。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述折流板20水平地设置在所述第一反应器筒体的内壁上，各折流板之间平行设置，各折流板的间距为10-1000mm，例如10mm,100mm,2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合成小分子量聚苯醚的生产设备，其特征在于，所述生产设备包括第一反应器和第二反应器，其中所述第一反应器为列管式反应器，所述第一反应器上的第一出料口与所述第二反应器上的第二进料口连接，所述第二反应器上的第二出料口与所述第一反应器上的第一进料口连接，所述第一反应器和所述第二反应器形成循环反应系统。

【技术特征摘要】
1.一种合成小分子量聚苯醚的生产设备，其特征在于，所述生产设备包括第一反应器和第二反应器，其中所述第一反应器为列管式反应器，所述第一反应器上的第一出料口与所述第二反应器上的第二进料口连接，所述第二反应器上的第二出料口与所述第一反应器上的第一进料口连接，所述第一反应器和所述第二反应器形成循环反应系统。2.根据权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述第一反应器包括壳程和管程，其中所述壳程的操作介质为冷却液，所述管程的操作介质包括原料溶液、催化剂水溶液、氮氧混合气和反应产物聚苯醚；优选地，所述壳程设有冷却液进口，冷却液出口和2-50块折流板；其中，所述冷却液进口和冷却液出口设置在第一反应器筒体的外壁上；所述折流板水平地设置在所述第一反应器筒体的内壁上，各折流板平行设置，各折流板的间距为10-1000mm；优选地，所述折流板上设有小孔，所述小孔的孔径为1-100mm，排列方式为正三角形、正方形或二者任意组合，开孔率为0.1％-20％；优选地，所述管程中，管程进料口与所述第一进料口相连，所述第一进料口将物料引入管程进料口；管程出料口与所述第一出料口相连，所述管程出料口将物料引出至第一出料口。3.根据权利要求2所述的生产设备，其特征在于，所述管程包括管束，所述管束包括1-1000根反应管，所述管束的直径为5-500mm，长度为500-10000mm，所述管束内各反应管的排列方式选自正三角形、正方形和单列中的至少一种；优选地，所述反应管内设有分散组件，每根反应罐内分散组件的数量为1-1000个；所述分散组件的比表面积为100-1000m2/m3，空隙率在0.01-0.1；长度在10-1000mm。4.根据权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述第一反应器的使用温度为5-100℃，使用压力为0.1-10Mpa。...

【专利技术属性】
技术研发人员：安丽华，
申请(专利权)人：安丽华，
类型：发明
国别省市：辽宁,21