一种乙酸乙酯的生产设备及乙酸乙酯生产方法技术

一种乙酸乙酯的生产设备及生产方法，该生产设备包括由上圆台段、圆柱段和下圆台段组成的分反罐，分反罐内设有催化剂隔离器，圆柱段外壁上设有多个切向进料的进料喷嘴管和多个切向进液的循环反应流体进口；上圆台段顶部设有气体采集分离管，并通过不同的切向出口分别和水蒸气收集装置、乙醛蒸汽回流管连接；下圆台段底部设有收集管，收集管以不同位置的切向出口分别和乙酸乙酯收集装置、沉渣收集装置和循环反应流体收集装置连接，乙醛蒸汽回流管通过循环反应流体收集装置与分反罐连接。利用该设备的生产方法可以将水及副产物排出分反罐，增大催化剂浓度量，提高了反应速率，还可以利用反应热对乙醛进行预热，降低冷耗，从而降低生产成本。生产成本。生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种乙酸乙酯的生产设备及乙酸乙酯生产方法


[0001]本专利技术属于化工
，具体涉及一种利用乙醛生产乙酸乙酯的生产设备及利用该设备的乙酸乙酯生产方法。

技术介绍

[0002]乙酸乙酯是一种常用的基础化工原料，在化工领域有很广泛的应用。最早的合成方法是用浓硫酸催化乙酸与乙醇反应生产。但该法对设备腐蚀严重，产率低、副产物多，产品提纯相对困难。为此，人们又相继开发了
①
磷钼酸催化乙酸乙醇合成法、
②
乙醇脱氢氧化法、
③
乙酸乙烯加成法、
④
三乙醇铝催化乙醛生产法。其中
①
催化剂价格贵且易失效，
②
、
③
反应温度、压力高，设备投资大，与前三者相比
④
的投资最小、生产成本最低，且对设备腐蚀性最小。然而，
④
的催化剂三乙醇铝虽然制备容易，乙醛转化率也高，但三乙醇铝溶于产品乙酸乙酯，要得到乙酸乙酯还必须加水破坏催化剂、使其转化为几乎无用的固体废物氢氧化铝等。
④
的催化剂三乙醇铝(实际上还含有少量的氯化铁、氯化锌等及金属铝粉)用量为原料乙醛的10％(w)左右，这就必然要消耗相当多的金属铝来生产催化剂。三乙醇铝的另一个原料乙醇，在用水解破坏三乙醇铝时，也因乙醇易溶于水而使乙醇和乙酸乙酯有较大损失。残留在乙酸乙酯有机相的乙醇和水也增加了乙酸乙酯精馏提纯的难度并影响乙酸乙酯的产率。此外，
④
的生产原料乙醛，化学性质活泼、沸点又太低(20.8℃)，目前由乙醛生产乙酸乙酯的反应温度在20℃以下，低于室温，既要冷却原料，又要冷却反应热(相反，如果高于室温就可以利用反应热)，因此需要消耗大量的“冷量”。如何扬其长、避其短，这就必须在生产设备和制备技术上下功夫。本专利技术针对
④
设计了一套反应设备，可以较好地解决
④
现存的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对当前三乙醇铝催化乙醛反应生产乙酸乙酯设备及其工艺技术存在的弊端，提供一种新的乙酸乙酯生产设备与相应的生产方法，以期达到进一步降低生产成本并实现清洁生产乙酸乙酯的目的。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种乙酸乙酯的生产设备，包括分反罐，所述分反罐的罐体自上而下分为上圆台段、圆柱段和下圆台段，所述分反罐的罐体外壁设有冷却夹套和保温层，所述圆柱段一侧还连接有液位计；所述分反罐内设有催化剂隔离器，以将催化剂截留在分反罐内；在圆柱段外壁上与所述催化剂隔离器高度相对应的部分设有多个进料喷嘴管和多个循环反应流体进口，多个进料喷嘴管和多个循环反应流体进口均沿圆柱段圆周方向均匀设置，且能够切向进料或切向进液；所述上圆台段的顶部设有气体采集分离管，所述气体采集分离管通过设置水蒸汽出口连接水蒸汽收集装置、通过设置乙醛蒸汽出口连接乙醛蒸汽回流管；所述下圆台段的底部设有收集管，收集管的不同位置开设有分别与乙酸乙酯收集装置、沉渣收集装置和循环反应流体收集装置连接的切向开口；所述循环反应流体收集装置包括设置在分反罐内的循环反应流体采集装置，循环反
应流体采集装置采集到的反应流体经循环反应流体收集装置上的多个分流管和所述循环反应流体进口再次回到分反罐中参与反应；所述进料喷嘴管的进口端均连接有换热器，其中一部分换热器和所述乙酸乙酯收集装置的管路连接，以使所收集的乙酸乙酯能够对进入分反罐的一部分乙醛预热，另一部分换热器和所述循环反应流体收集装置的分流管一一对应的连接，以使所收集的反应流体能够对进入分反罐的另一部分乙醛预热；所述循环反应流体收集装置还和所述乙醛蒸汽回流管连接，以实现乙醛蒸汽向分反罐的回流。
[0005]所述催化剂隔离器包括一个环形挡板和一个两端开口的圆柱筒，所述环形挡板的外缘固定在所述下圆台段的上部，所述环形挡板的内缘和所述圆柱筒底部开口固定连接。
[0006]所述收集管包括管径依次增大的第一收集管、第二收集管和第三收集管；第三收集管上端和下圆台段的下端固定连接，第二收集管套设在第三收集管内，第二收集管上沿到第三收集管底面的距离大于第三收集管上相应位置处切向开口的大小，第二收集管从第三收集管底面露出的长度大于第二收集管上相应位置处切向开口的大小；第一收集管的管口和第二收集管底面的管口对接，且第一收集管底面封闭，第一收集管侧面设有切向开口；所述沉渣收集装置和第三收集管的切向开口连接；所述乙酸乙酯收集装置和第二收集管的切向开口连接；所述循环反应流体收集装置的进口端和第一收集管的切向开口连接。
[0007]所述第二收集管由上下两段组成，其上段的顶部设有外扩的喇叭口，上段底部的外管壁设有与第三收集管底部管口螺接的外螺纹，其下段的顶部和第三收集管底面可拆卸连接，下段底部的管口设有内螺纹，以连接所述循环反应流体采集装置的循环反应流体采集管；所述第三收集管上部设有和所述下圆台段底端对接的喇叭口。
[0008]所述循环反应流体采集管上套设有第一阻挡盘和第二阻挡盘，所述第一阻挡盘的边沿和第三收集管喇叭口的管壁之间留有第一采集缝，第二阻挡盘边沿和第二收集管上段的喇叭口内壁之间留有第二采集缝，第二收集管上段的喇叭口上沿和第三收集管的管壁之间留有第三采集缝，所述第一阻挡盘和循环反应流体采集管之间以及第二阻挡盘和循环反应流体采集管之间分别设有多个回流口，两个阻挡盘之间为分离腔。
[0009]所述循环反应流体采集装置包括循环反应流体采集管、采集漏斗、上圆盘和下圆盘，所述采集漏斗的上沿和所述下圆盘固定连接，所述采集漏斗的下端插入循环反应流体采集管内，所述循环反应流体采集管从所述催化剂隔离器的圆柱筒中穿过；所述上圆盘贴合设置在所述下圆盘上方，且两者同轴设置；所述上圆盘和所述下圆盘上分别设有以各自轴心为对称中心的条形通孔，且条形通孔的半径沿所在圆盘的径向逐渐增大，上圆盘上的条形通孔和下圆盘上的条形通孔以圆盘的轴向面互为镜像，上圆盘的条形通孔和下圆盘的条形通孔能够重合形成循环反应流体采集口；所述上圆盘和下圆盘与设置在分反罐顶部的循环反应流体采集调整装置连接，并在循环反应流体采集调整装置的带动下能够相对转动以及同步轴向移动，以调整所述循环反应流体采集口的空间位置。
[0010]所述循环反应流体采集调整装置通过支架设置在所述气体采集分离管的上方，循环反应流体采集调整装置还包括两根能够相对转动和同步轴向移动的内传动杆和外传动杆，以及轴向移动驱动机构和转动机构；所述内传动杆套设在外传动杆的杆腔内，且内传动杆的下端伸出并穿过上圆盘的中心孔后固定在下圆盘的中心，所述外传动杆的下端固定在上圆盘的上表面。
[0011]所述内传动杆上端具有伸出外传动杆的外螺纹段，外螺纹段和所述支架之间通过
键连接，以使内传动杆只能轴向移动，外螺纹段还和第一蜗轮的中心孔螺纹连接，第一蜗轮转动设置在所述支架的顶部，与第一蜗轮配合连接的第一蜗杆水平设置在所述支架的顶部，第一蜗杆和轴向移动驱动机构连接；所述外传动杆外套装第二蜗轮，且第二蜗轮与导轨卡扣转动连接，与第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乙酸乙酯的生产设备，包括分反罐，所述分反罐的罐体自上而下分为上圆台段、圆柱段和下圆台段，所述分反罐的罐体外壁设有冷却夹套和保温层，所述圆柱段一侧还连接有液位计；其特征在于：所述分反罐内设有催化剂隔离器，以将催化剂截留在分反罐内；在圆柱段外壁上与所述催化剂隔离器高度相对应的部分设有多个进料喷嘴管和多个循环反应流体进口，多个进料喷嘴管和多个循环反应流体进口均沿圆柱段圆周方向均匀设置，且能够切向进料或切向进液；所述上圆台段的顶部设有气体采集分离管，所述气体采集分离管通过设置水蒸汽出口连接水蒸汽收集装置、通过设置乙醛蒸汽出口连接乙醛蒸汽回流管；所述下圆台段的底部设有收集管，收集管的不同位置开设有分别与乙酸乙酯收集装置、沉渣收集装置和循环反应流体收集装置连接的切向开口；所述循环反应流体收集装置包括设置在分反罐内的循环反应流体采集装置，循环反应流体采集装置采集到的反应流体经循环反应流体收集装置上的多个分流管和所述循环反应流体进口再次回到分反罐中参与反应；所述进料喷嘴管的进口端均连接有换热器，其中一部分换热器和所述乙酸乙酯收集装置的管路连接，以使所收集的乙酸乙酯能够对进入分反罐的一部分乙醛预热，另一部分换热器和所述循环反应流体收集装置的分流管一一对应的连接，以使所收集的反应流体能够对进入分反罐的另一部分乙醛预热；所述循环反应流体收集装置还和所述乙醛蒸汽回流管连接，以实现乙醛蒸汽向分反罐的回流。2.根据权利要求1所述的一种乙酸乙酯的生产设备，其特征在于：所述催化剂隔离器包括一个环形挡板和一个两端开口的圆柱筒，所述环形挡板的外缘固定在所述下圆台段的上部，所述环形挡板的内缘和所述圆柱筒底部开口固定连接。3.根据权利要求1所述的一种乙酸乙酯的生产设备，其特征在于：所述收集管包括管径依次增大的第一收集管、第二收集管和第三收集管；第三收集管上端和下圆台段的下端固定连接，第二收集管套设在第三收集管内，第二收集管上沿到第三收集管底面的距离大于第三收集管上相应位置处切向开口的大小，第二收集管从第三收集管底面露出的长度大于第二收集管上相应位置处切向开口的大小；第一收集管的管口和第二收集管底面的管口对接，且第一收集管底面封闭，第一收集管侧面设有切向开口；所述沉渣收集装置和第三收集管的切向开口连接；所述乙酸乙酯收集装置和第二收集管的切向开口连接；所述循环反应流体收集装置的进口端和第一收集管的切向开口连接。4.根据权利要求3所述的一种乙酸乙酯的生产设备，其特征在于：所述第二收集管由上下两段组成，其上段的顶部设有外扩的喇叭口，上段底部的外管壁设有与第三收集管底部管口螺接的外螺纹，其下段的顶部和第三收集管底面可拆卸连接，下段底部的管口设有内螺纹，以连接所述循环反应流体采集装置的循环反应流体采集管；所述第三收集管上部设有和所述下圆台段底端对接的喇叭口。5.根据权利要求4所述的一种乙酸乙酯的生产设备，其特征在于：所述循环反应流体采集管上套设有第一阻挡盘和第二阻挡盘，所述第一阻挡盘的边沿和第三收集管喇叭口的管壁之间留有第一采集缝，第二阻挡盘边沿和第二收集管上段的喇叭口内壁之间留有第二采集缝，第二收集管上段的喇叭口上沿和第三收集管的管壁之间留有第三采集缝，所述第一阻挡盘和循环反应流体采集管之间以及第二阻挡盘和循环反应流体采集管之间分别设有多个回流口，两个阻挡盘之间为分离腔。6.根据权利要求1所述的一种乙酸乙酯的生产设备，其特征在于：所述循环反应流体采
集装置包括循环反应流体采集管、采集漏斗、上圆盘和下圆盘，所述采集漏斗的上沿和所述下圆盘固定连接，所述采集漏斗的下端插入循环反应流体采集管内，所述循环反应流体采集管从所述催化剂隔离器的圆柱筒中穿过；所述上圆盘贴合设置在所述下圆盘上方，且两者同轴设置；所述上圆盘和所述下圆盘上分别设有以各自轴心为对称...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，李森兰，王利亚，贾若钦，谭庚，
申请(专利权)人：南阳师范学院，
类型：发明
国别省市：