本发明专利技术涉及一种连续生产系统以及包含在其中的二酯材料生产单元，包括：进行二羧酸和伯醇的酯化反应的反应装置、进行引入的伯醇和水的气液分离的塔、用于回收塔的气相管线的热量的热交换装置、安装在热交换装置后端以液化气相伯醇和水的混合物的冷凝器，以及进行液化伯醇和水的混合物的层分离的层分离器，其中，热交换装置包括第一、第二和/或第二热交换器，第一热交换器用于与反应装置的原料进料管线进行热交换，第二热交换器用于与工艺中低温流流过的管线进行热交换，第二热交换器用于与工艺中产生的冷凝水进行热交换。本发明专利技术可以减少冷却剂的量，减少反应器中的蒸汽的量，并且提高整个工艺的热效率。高整个工艺的热效率。高整个工艺的热效率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二酯基材料生产单元和包含其的二酯基材料生产系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年7月4日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2019
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0080462号的权益，其全部公开内容通过引用并入本文中。
[0003]本专利技术涉及一种具有改进的热交换系统的二酯基材料生产单元以及包含该二酯基材料生产单元的二酯基材料生产系统。
技术介绍
[0004]到20世纪，邻苯二甲酸酯基增塑剂已占世界增塑剂市场的92％(穆斯塔菲兹
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拉赫曼(Mustafizur Rahman)和克里斯多夫S.布雷泽尔(Christopher S.Brazel)在《高分子科学进展》(Progress in Polymer Science)的第2004年第29卷1223
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1248页发表的“增塑剂市场：对传统增塑剂的评估和研究趋势以应对新挑战”(The plasticizer market:an assessment of traditional plasticizers and research trends to meet new challenges))，并且是用于通过赋予聚氯乙烯(在下文中，称为PVC)柔性、耐久性、耐寒性等并在熔融期间降低黏度以提高PVC的加工性的添加剂。以各种含量将邻苯二甲酸酯基增塑剂引入PVC中，并且邻苯二甲酸酯基增塑剂不仅用于诸如刚性管的硬制品，由于邻苯二甲酸酯基增塑剂柔软并且可伸展，从而邻苯二甲酸酯基增塑剂还用于诸如食品包装材料、血袋、地板材料的软制品。因此，与其他任何材料相比，邻苯二甲酸酯基增塑剂与现实生活都更密切相关，并且广泛用于与人体直接接触的材料。
[0005]然而，尽管邻苯二甲酸酯基增塑剂具有与PVC的兼容性以及优异的柔软度赋予特性，但邻苯二甲酸酯基增塑剂的有害性存在如下争议，当在现实生活中使用含有邻苯二甲酸酯基增塑剂的PVC产品时，邻苯二甲酸酯基增塑剂可能会逐渐从产品中泄漏出来并且作为疑似内分泌干扰物(环境激素)和达到重金属水平的致癌物(NR詹久阿(NR Janjua)等在《环境科学与技术》(Environmental Science and Technology)的第2008年第42卷第7522
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7527页发表的“在人体的全身局部应用、生殖和甲状腺激素水平后，邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯和对羟基苯甲酸丁酯的系统吸收”(Systemic Uptake of Diethyl Phthalate,Dibutyl Phthalate,and Butyl Paraben Following Whole
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body Topical Application and Reproductive and Thyroid Hormone Levels in Humans))。特别地，由于20世纪60年代美国报告公开了使用最多的邻苯二甲酸酯增塑剂邻苯二甲酸二异辛酯(di
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(2
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ethylhexyl)phthalate，DEHP)从PVC产品中泄漏出来，20世纪90年代人们对环境激素的兴趣日益增加，除对邻苯二甲酸酯基增塑剂对人体的有害性的各种研究之外，全球环境法规也开始实施。
[0006]因此，为了应对因邻苯二甲酸酯基增塑剂(特别地，邻苯二甲酸二异辛酯)泄漏而引起的环境激素问题和环境法规，许多研究人员进行研究以开发新的不含用于制造邻苯二甲酸二异辛酯的邻苯二甲酸酐的无邻苯二甲酸酯基替代增塑剂，并且开发可以替代邻苯二
甲酸二异辛酯并且用于工业目的的邻苯二甲酸酯基增塑剂(这是因为即使增塑剂基于邻苯二甲酸酯，也能抑制其泄漏)，还开发抑制邻苯二甲酸酯基增塑剂泄漏的泄漏抑制技术，从而大大降低对人体的风险并符合环境标准。
[0007]这样，作为二酯基增塑剂，正在积极进行无环境问题并且可以替代存在环境问题的邻苯二甲酸二异辛酯的材料的开发。此外，还积极进行开发具有优异物理特性的二酯基增塑剂的研究和增塑剂制造设备的研究，并且在工艺设计方面需要更高效、更经济、更简单的工艺设计。
[0008]同时，在大多数工业场采用分批工艺作为生产上述二酯基增塑剂的工艺。作为分批工艺，已经提出了涉及一种用于在反应器中回流非反应物并有效去除副反应物的气液分离系统的专利技术(韩国专利公开第10
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2019
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0027622号)，以及涉及一种集成初级直接酯化反应和二级酯交换反应的设备的系统以简化分批工艺的设备的专利技术(韩国专利公开第10
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2019
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0027623号)。在这种分批工艺的情况下，没有提出利用不必要的排出的热量的方法。这是因为由于分批工艺的性质，热流不是恒定的。由于这一局限性，存在随着工艺的进行能量消耗会不断积累的问题。
[0009]此外，作为连续工艺，也已经提出了涉及一种通过串联两个以上的反应器来配置反应部的工艺的专利技术(韩国专利公开第10
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1663586号)。然而，还没有提出利用该工艺中处理的热量的替代方案。
[0010]【现有技术文件】
[0011]【专利文件】
[0012](专利文件1)韩国专利公开第10
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2019
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0027622号
[0013](专利文件2)韩国专利公开第10
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2019
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0027623号
[0014](专利文件3)韩国专利公开第10
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1663586号
技术实现思路
[0015]技术问题
[0016]本专利技术的一个方面提供了一种二酯基材料生产系统，其中热交换系统应用于用于连续生产二酯基材料的工艺的二酯基材料生产单元，通过选择用于回收热量的管线和用于供应所回收的热量的管线来优化热交换系统，使得通过减少高温水或蒸汽的产生和原料或者预热注入纯化塔的低温流所消耗的能量的量，并且减少冷凝所需的冷却剂的量，可以显著提高整个工艺的经济可行性。
[0017]技术方案
[0018]根据本专利技术的一个方面，提供了一种二酯基材料生产系统，其包括包含在二酯基材料的连续生产系统中的生产单元，其中，所述生产单元包括：反应装置，所述反应装置包括进行二羧酸和伯醇的酯化反应的反应容器、用于向所述反应容器供应反应物的原料进料管线以及安装在所述反应容器的上端使得汽化的伯醇和水通过塔排出的气相排出管线；塔，所述塔包括进行从所述气相排出管线引入的伯醇和水的气液分离的塔主体、安装在所述塔主体的下部使得液化富醇流流入所述反应装置中的液相管线以及安装在所述塔主体的上部并且与层分离器连接使得气相伯醇和水的混合物流流出的气相管线；热交换装置，所述热交换装置安装在所述塔的所述气相管线上并且回收所述气相管线的热量；冷凝器，
所述冷凝器安装在所述塔的所述气相管线上并安装在所述热交换装置的后端，并且液化所述管线中的气相伯醇本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包含在二酯基材料的连续生产系统中的生产单元，所述生产单元包括：反应装置，所述反应装置包括反应容器、原料进料管线和气相排出管线，所述反应容器进行二羧酸和伯醇的酯化反应，所述原料进料管线用于向所述反应容器供应反应物，所述气相排出管线安装在所述反应容器的上端使得汽化的所述伯醇和水通过所述气相排出管线排出到塔；所述塔，所述塔包括塔主体、液相管线和气相管线，所述塔主体对从所述气相排出管线引入的所述伯醇和所述水进行气液分离，所述液相管线安装在所述塔主体的下部使得液化富醇流流入所述反应装置中，所述气相管线安装在所述塔主体的上部并且与层分离器连接使得气相的伯醇和水的混合物流流出；热交换装置，所述热交换装置安装在所述塔的所述气相管线上并且回收所述气相管线的热量；冷凝器，所述冷凝器安装在所述塔的所述气相管线上并安装在所述热交换装置的后端，并且液化所述管线中的气相的所述伯醇和所述水的混合物；以及所述层分离器，所述层分离器包括分离罐、有机层管线和水管线，所述分离罐将液化的伯醇和水的混合物进行层分离为有机层和水层，所述有机层管线被安装为将分离的所述有机层排出到所述塔主体的侧上部，分离的所述水层通过所述水管线排出，其中，所述热交换装置包括以下热交换器中的一个或多个：第一热交换器，所述第一热交换器安装为使所述塔的所述气相管线的热量传递到所述原料进料管线；第二热交换器，所述第二热交换器安装为使所述塔的所述气相管线的热量传递到使低温流流入所述二酯基材料的连续生产系统中的管线；以及第三热交换器，所述第三热交换器安装为使所述塔的所述气相管线的热量传递到所述二酯基材料的所述连续生产系统中产生的冷凝水。2.根据权利要求1所述的生产单元，其中，所述二酯基材料的连续生产系统包括进行直接酯化反应的第一反应部、纯化所述第一反应部的产物的第一纯化单元、通过引入所述第一反应部的被纯化的产物和与所述第一反应部的原料醇不同的醇进行酯交换反应的第二反应部以及纯化所述第二反应部的产物的第二纯化单元，并且使低温流流入所述二酯基材料的连续生产系统中的管线包括所述第一纯化单元和所述第二纯化单元中的每一个中包括的纯化塔的进料管线以及所述第二反应部的原料进料管线。3.根据权利要求1所述的生产单元，其中，所述热交换装置包括依次安装在所述塔的所述气相管线上的所述第一热交换器和所述第二热交换器，所述第一热交换器和所述第三热交换器，或者所述第二热交换器和所述第三热交换器。4.根据权利要求1所述的生产单元，进一步包括在所述热交换装置的后端的闪蒸罐，所述闪蒸罐具有对包含所述伯醇和所述水的混合物流进行液相和气相的分离的闪蒸罐主体，安装为将包含液化的伯醇的液相排出到所述塔或所述反应装置的闪蒸罐下部管线以及安装为将气相的所述伯醇和所述水的...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑在勋，李成圭，秋渊旭，李硕九，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：
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