一种连续催化反应制备氟代碳酸乙烯酯的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种制备氟代碳酸乙烯酯的装置，特别涉及一种连续催化反应制备氟代碳酸乙烯酯的装置。包括催化反应塔，所述催化反应塔设有两处进口端，一处进口端并连乙烯酯进料罐、催化剂进料罐和氯代碳酸乙烯酯进料口；另一处进口端并连氟化剂进料罐和催化剂进料口；所述催化反应塔还设有两处出口端，一处出口端通过第一冷凝器连接到尾气回收塔上，另一处出口端依次连接催化反应塔釜、塔釜物料采出泵和粗氟代碳酸乙烯酯收集罐。氟化反应采用塔式反应器；在无动力状态实现氟化反应过程；氟化选择性高；设备少，流程短，工艺条件简单、容易控制、反应可实现连续化。

【技术实现步骤摘要】
一种连续催化反应制备氟代碳酸乙烯酯的装置
本技术涉及一种制备氟代碳酸乙烯酯的装置，特别涉及一种连续催化反应制备氟代碳酸乙烯酯的装置。
技术介绍
氟代碳酸乙烯酯(FEC)是一种特殊的碳酸乙烯酯。它是一种重要的精细化工材料，主要用于动力锂电池电解液的成膜添加剂和防爆溶剂。往电解液添加氟代碳酸乙烯酯后，能在电极上形成性能优良的固态电解质界面，简称SEI膜。该膜结构紧密，降低了电池的阻抗，有效抑制部分电解液的分解，明显改善了电池的比容量、提高了电池的安全性和使用寿命。此外，也可用于呋喃类和唑酮类的医药和农药的合成。氟代碳酸乙烯酯作为锂电池的锂离子电解液中的添加剂，可形成性能更好的SEI膜，有效改善锂离子电解液的耐高低温性能，并能提高锂离子电解液的抗阻燃性，增加电池循环寿命并且安全性能得到显著提高。现有技术是在生产氟代碳酸乙烯酯不可避免的会产生酸性气体，有些工艺直接排放至大气中，还造成环境污染；精馏得到的高纯度产品没有进一步处理，会造成产品有效期较短。将此过程中生成的尾气(主要是氯化氢气体和剩余的氯气)采取水洗和碱洗的方式处理。此过程为间歇操作，效率低，尾气不能得到完全处理，仍会造成环境污染。在现有的氟代碳酸乙烯酯(FEC)工业生产过程中，虽然原料易于获取，反应相对简单，但收率与副产物的利用率并不理想，且产生大量含氟废水，与固废，该生产不符合绿色环保和节能发展理念。针对现有技术的不足，目前急需一种提高原料的转化率、降低三废，回收利用副产品氯化钾，满足可持续和绿色发展的技术方案。目前工业化方法为氟源置换氟化，氟源一般为是氟化钾、氟化钠、氟化银、三氟化锑、五氟化锑、氟化钙等，利用上述氟源氟化工业化收率一般为70％左右，主要是发生副反应导致收率不高，同时由于反应放热剧烈，氟化剂需要分批多次加入，生产时间较长，生产效率降低。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述现有技术存在的不足，提供一种碳酸甲乙酯的生产装置，通过依次连接的反应精馏塔、闪蒸器和精馏塔实现碳酸甲乙酯的连续生产。为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种连续催化反应制备氟代碳酸乙烯酯的装置，包括催化反应塔，所述催化反应塔设有两处进口端，一处进口端并连乙烯酯进料罐、催化剂进料罐和氯代碳酸乙烯酯进料口；另一处进口端并连氟化剂进料罐和催化剂进料口；所述催化反应塔还设有两处出口端，一处出口端通过第一冷凝器连接到尾气回收塔上，另一处出口端依次连接催化反应塔釜、塔釜物料采出泵和粗氟代碳酸乙烯酯收集罐。所述的塔釜物料采出泵为自吸泵。所述的第一冷凝器为列管式换热器。所述催化反应塔为搪瓷塔或不锈钢塔，所述催化反应塔的直径为300～800mm。所述催化反应塔中还设置有多块反应段物料分布板，高度为催化反应塔高度的一半，每块分布板之间的间距为100～300mm。所述反应段物料分布板表面带有分布孔，直径为0.5～10mm，高度为10～50mm。有益效果本技术与现有技术对比具有：1、氟化反应采用塔式反应器；2、在无动力状态实现氟化反应过程；3、氟化选择性高；4、设备少，流程短，工艺条件简单、容易控制、反应可实现连续化。附图说明图1一种连续催化反应制备氟代碳酸乙烯酯的装置示意图图中：(1)氯代碳酸乙烯酯进料罐；(2)氟化剂进料罐；(3)催化剂进料罐；(4)催化反应塔；(5)第一冷凝器；(6)尾气回收塔；(7)氯代碳酸乙烯酯进料口；(8)催化剂进料口；(9)催化反应塔釜；(10)塔釜物料采出泵；(11)粗氟代碳酸乙烯酯收集罐。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器以及编码器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不再对电气控制做说明。实施例：请参阅说明书附图，本案为一种连续催化反应制备氟代碳酸乙烯酯的装置，包括催化反应塔4，其中催化反应塔4设有两处进口端，一处进口端并连乙烯酯进料罐1、催化剂进料罐3和氯代碳酸乙烯酯进料口7；另一处进口端并连氟化剂进料罐2和催化剂进料口8；其中催化反应塔4还设有两处出口端，一处出口端通过第一冷凝器5连接到尾气回收塔6上，另一处出口端依次连接催化反应塔釜9、塔釜物料采出泵10和粗氟代碳酸乙烯酯收集罐11，其中塔釜物料采出泵10为自吸泵。其中，的第一冷凝器5为列管式换热器。其中催化反应塔4为搪瓷塔或不锈钢塔，所述催化反应塔4的直径为300～800mm。其中催化反应塔4中还设置有多块反应段物料分布板，高度为催化反应塔4高度的一半，每块分布板之间的间距为100～300mm。反应段物料分布板表面带有分布孔，直径为0.5～10mm，高度为10～50mm。工作过程在氮气保护下将氯代碳酸乙烯酯进料罐1中的氯代碳酸乙烯酯和氟化剂进料罐2的氟化剂通过氯代碳酸乙烯酯进料口7连续加入到催化反应塔4中；催化剂进料罐3中催化剂连续加入到催化反应塔4中，控制催化反应塔4温度80℃～85℃，催化反应塔釜9中，得到含氟代碳酸乙烯酯粗品。氟化反应过程中产生的尾气经第一冷凝器5进入尾气回收塔6；催化反应塔釜9中的含氟代碳酸乙烯酯粗品用塔釜物料采出泵10输送到粗氟代碳酸乙烯酯收集罐11中贮存。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续催化反应制备氟代碳酸乙烯酯的装置，包括催化反应塔(4)，其特征在于,所述催化反应塔(4)设有两处进口端，一处进口端并连乙烯酯进料罐(1)、催化剂进料罐(3)和氯代碳酸乙烯酯进料口(7)；另一处进口端并连氟化剂进料罐(2)和催化剂进料口(8)；所述催化反应塔(4)还设有两处出口端，一处出口端通过第一冷凝器(5)连接到尾气回收塔(6)上，另一处出口端依次连接催化反应塔釜(9)、塔釜物料采出泵(10)和粗氟代碳酸乙烯酯收集罐(11)。/n

【技术特征摘要】
1.一种连续催化反应制备氟代碳酸乙烯酯的装置，包括催化反应塔(4)，其特征在于,所述催化反应塔(4)设有两处进口端，一处进口端并连乙烯酯进料罐(1)、催化剂进料罐(3)和氯代碳酸乙烯酯进料口(7)；另一处进口端并连氟化剂进料罐(2)和催化剂进料口(8)；所述催化反应塔(4)还设有两处出口端，一处出口端通过第一冷凝器(5)连接到尾气回收塔(6)上，另一处出口端依次连接催化反应塔釜(9)、塔釜物料采出泵(10)和粗氟代碳酸乙烯酯收集罐(11)。


2.按权利要求1所述连续催化反应制备氟代碳酸乙烯酯的装置，其特征在于，所述的塔釜物料采出泵(10)为自吸泵。


3.按权利要求1所述连续催化反应制备氟代碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：许兆石，姜明，张军，姜辉，庄昊，姜浩，高纪昌，陈明明，
申请(专利权)人：辽宁港隆化工有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21