一种二氧化碳制备正丙醛的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了二氧化碳减排领域的一种二氧化碳制备正丙醛的装置和方法，包括低压分离罐，低压分离罐分为上部的气液分离区和下部的液液分离区，两者通过隔板分隔。本发明专利技术在提取正丙醛时将反应所得的反应物进行两次提取，保证提取量，避免提取不完全。本发明专利技术分为初次提取和二次提取；初次提取：先将反应物在低压下进行气液分离，正丙醛在低压下气化，此时分离出的气体中含有正丙醛及未反应完全的原料气体，因正丙醛沸点较低，所以对收集到的气体冷凝收集的正丙醛液体；再次提取：将气液分离后的得到的液体进行离心分离，得到有机相溶液和水相溶液，从有机相溶液中提取正丙醛，从水相溶液中回收催化剂再次利用。溶液中回收催化剂再次利用。溶液中回收催化剂再次利用。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳制备正丙醛的装置和方法


[0001]本专利技术为二氧化碳减排领域，具体涉及的是一种二氧化碳制备正丙醛的装置和方法。

技术介绍

[0002]正丙醛，是一种有机化合物，为无色透明液体，主要用于制合成纤维、橡胶促进剂和防老剂等，也可用作抗冻剂、润滑剂、脱水剂等。二氧化碳既是最主要的温室气体，同时也是地球上分布最广、储量最丰富的碳一资源。现有一种利用二氧化碳制备正丙醛的方法，其步骤为先以乙烷和二氧化碳为原料制得乙烯；乙烯再用羰基合成法与一氧化碳、氢气反应，在催化剂的参与下制得正丙醛。反应完成后得到的反应物中除了所需要的正丙醛，还会含有未反应完全的原料气体和需要回收循环利用的催化剂溶液，所以需要对其进行分离提取正丙醛。因此目前需要一种二氧化碳制备正丙醛的装置及其制备方法解决上述问题。
[0003]本专利技术提供了一种二氧化碳制备正丙醛的装置及其制备方法，该专利技术在提取正丙醛时将反应所得的反应物进行两次提取，保证提取量，避免提取不完全。本专利技术分为初次提取和二次提取；初次提取：先将反应物在低压下进行气液分离，正丙醛在低压下气化，此时分离出的气体中含有正丙醛及未反应完全的原料气体，然后对收集到的气体冷凝收集的正丙醛液体；再次提取：将气液分离后的得到的液体进行离心分离，得到有机相溶液和水相溶液，从有机相溶液中提取正丙醛，从水相溶液中回收催化剂再次利用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种二氧化碳制备正丙醛的装置及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出了现有技术缺点的问题。r/>[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种二氧化碳制备正丙醛的装置，包括低压分离罐，所述低压分离罐分为上部的气液分离区和下部的液液分离区，两者通过隔板分隔。
[0006]优选地，所述气液分离区包括入料口和设置在低压分离罐顶端的气体收集仓，所述气体收集仓通过冷凝管与低压分离罐相连通；优选地，所述液液分离区包括转动安装在低压分离罐中央的离心分离机构和设置于低压分离罐底端的水相收集仓、有机相收集仓；所述离心分离机构包括设置在低压分离罐内的离心仓，所述离心仓的中轴处转动安装有离心轴，所述离心轴的周向间隔设置有离心板；所述离心轴的底端外接驱动机构；所述水相收集仓用于收集位于离心仓中部的溶液，所述有机相收集仓用于收集被离心仓离心甩出的溶液。
[0007]优选地，所述隔板为漏斗状，所述隔板的底端开有连通气液分离区和液液分离区的连通口。
[0008]优选地，所述离心仓的底端通过出料管与水相收集仓相连通；所述离心仓上端的外周边缘设置有导流板，所述导流板倾斜设置，所述导流板的最低端通过导流管与有机相
收集仓相连通。
[0009]优选地，所述离心仓竖直滑动安装在低压分离罐内，所述离心轴的底端与驱动机构键连接；沿着离心仓的滑动方向，所述离心仓与低压分离罐的底板之间设置有压缩弹簧；所述出料管、导流管内均设置有封闭单元；所述封闭单元用于在离心仓位于最低位时打开出料管、导流管。
[0010]优选地，所述封闭单元包括设置在出料管、导流管内的沉头孔，所述沉头孔的大孔内竖直滑动安装有封闭板，所述封闭板下固定安装有支撑柱，所述支撑柱的直径小于沉头孔的小孔直径；所述支撑柱用于在离心仓位于最低位时与低压分离罐的底面接触，顶起封闭板，打开出料管、导流管；所述离心仓的底面上还安装有锁紧单元，所述锁紧单元用于在封闭板打开时将离心仓与低压分离罐锁紧，在水相收集仓、有机相收集仓收集完毕后解除锁紧。
[0011]优选地，所述入料口、气体收集仓、水相收集仓、有机相收集仓内均设置有计重单元。
[0012]优选地，所述冷凝管与低压分离罐的连接处设置有抽压风扇，所述抽压风扇转动安装在冷凝管内，所述抽压风扇的中部固定安装有第一转动轴，所述第一转动轴的底端与所述离心轴的顶端键连接。
[0013]优选地，所述气液分离区内还转动安装有冷凝板，所述冷凝板设置在冷凝管的两端；所述冷凝板通过第二转动轴转动安装在低压分离罐的内壁上；所述第二转动轴上固定安装有蜗轮，所述蜗轮与固定安装在第一转动轴上的蜗杆传动连接。
[0014]优选地，所述离心轴的上部固定设置有用于封闭连通口的封闭块，当离心仓位于最低位时所述封闭块封闭连通口。
[0015]优选地，所述低压分离罐的顶端还设置有用于封闭冷凝管的关闭组件，所述关闭组件包括滑动安装在低压分离罐顶端的关闭板，所述关闭板用于隔绝冷凝管与低压分离罐的连通；沿着关闭板的滑动方向，在关闭板与低压分离罐设置有驱动弹簧，所述驱动弹簧驱动关闭板封闭冷凝管；所述第一转动轴上固定安装有转动环，所述转动环的周向间隔设置有转动杆，所述转动杆的一端铰接在转动环上，另一端竖直滑动安装在封闭板上。
[0016]本专利技术还提供一种二氧化碳制备正丙醛的方法，适用于上述的制备正丙醛的装置，其主要步骤包括：S1：先以乙烷和二氧化碳为原料制得乙烯，再以其为原料，在催化剂的参与下用羰基合成法与一氧化碳、氢气反应，所得的液体流从低压分离罐的入料口导入；S2：所述液体流进入低压分离罐后进行气液分离，液体流中的正丙醛气化通过冷凝管进入气体收集仓冷凝收集，液体流通过连通口进入液液分离区；S3：所述液体流经过离心仓离心分离，有机相进入有机相收集仓中提取正丙醛，水相进入水相收集仓中提取催化剂；S4：有机相收集仓中提取的正丙醛和气体收集仓冷凝收集的正丙醛即为所制得的正丙醛。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术在提取正丙醛时将反应所得的反应物进行两次提取，保证提取量，避免提取不完全。本专利技术分为初次提取和二次提取；初次提取：先将反应物在低压下进行气液分
离，正丙醛在低压下气化，此时分离出的气体中含有正丙醛及未反应完全的原料气体，然后对收集到的气体冷凝收集的正丙醛液体；再次提取：将气液分离后的得到的液体进行离心分离，得到有机相溶液和水相溶液，从有机相溶液中提取正丙醛，从水相溶液中回收催化剂再次利用。
[0018]2.本专利技术利用离心轴的驱动力驱动抽压风扇转动。抽压风扇的转动不仅可以将气流导入至气体收集仓内收藏，还能进一步降低低压分离罐内的气压，促进正丙醛的气化率。此外低压也有助于液液分离区内的有机相、水相分离。
[0019]3.本专利技术利用键连接的设置使得在离心仓位于最低位时，离心轴与第一转动轴自动分离，关闭板自动封闭冷凝管；在其余时间离心轴与第一转动轴通过键连接传动，不仅驱动关闭板打开冷凝管，还驱动抽压风扇、冷凝板转动。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术一种二氧化碳制备正丙醛的装置的结构示意图；图2为本专利技术制备正丙醛装置局部剖的结构示意图；图3为本专利技术图2中A部分的局部放大示意图；图4为本专利技术制备正丙醛装置半剖时的结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳制备正丙醛的装置，其特征在于：包括低压分离罐（11），所述低压分离罐（11）分为上部的气液分离区（12）和下部的液液分离区（13），两者通过隔板（14）分隔；所述气液分离区（12）包括入料口（15）和设置在低压分离罐（11）顶端的气体收集仓（16），所述气体收集仓（16）通过冷凝管（17）与低压分离罐（11）相连通；所述液液分离区（13）包括转动安装在低压分离罐（11）中央的离心分离机构和设置于低压分离罐（11）底端的水相收集仓（18）、有机相收集仓（19）；所述离心分离机构包括设置在低压分离罐（11）内的离心仓（21），所述离心仓（21）的中轴处转动安装有离心轴（22），所述离心轴（22）的周向间隔设置有离心板（23）；所述离心轴（22）的底端外接驱动机构；所述水相收集仓（18）用于收集位于离心仓（21）中部的溶液，所述有机相收集仓（19）用于收集被离心仓（21）离心甩出的溶液；所述隔板（14）为漏斗状，所述隔板（14）的底端开有连通气液分离区（12）和液液分离区（13）的连通口（24）。2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳制备正丙醛的装置，其特征在于：所述离心仓（21）的底端通过出料管（25）与水相收集仓（18）相连通；所述离心仓（21）上端的外周边缘设置有导流板（26），所述导流板（26）倾斜设置，所述导流板（26）的最低端通过导流管（27）与有机相收集仓（19）相连通。3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳制备正丙醛的装置，其特征在于：所述离心仓（21）竖直滑动安装在低压分离罐（11）内，所述离心轴（22）的底端与驱动机构键连接；沿着离心仓（21）的滑动方向，所述离心仓（21）与低压分离罐（11）的底板之间设置有压缩弹簧（31）；所述出料管（25）、导流管（27）内均设置有封闭单元；所述封闭单元用于在离心仓（21）位于最低位时打开出料管（25）、导流管（27）。4.根据权利要求3所述的一种二氧化碳制备正丙醛的装置，其特征在于：所述封闭单元包括设置在出料管（25）、导流管（27）内的沉头孔（32），所述沉头孔（32）的大孔内竖直滑动安装有封闭板（33），所述封闭板（33）下固定安装有支撑柱（34），所述支撑柱（34）的直径小于沉头孔（32）的小孔直径；所述支撑柱（34）用于在离心仓（21）位于最低位时与低压分离罐（11）的底面接触，顶起封闭板（33），打开出料管（25）、导流管（27）；所述离心仓（21）的底面上还安装有锁紧单元（35），所述锁紧单元（35）用于在封闭板（33）打开时将离心仓（21）与低压分离罐（11）锁紧，在水相收集仓（18）、有机相收集仓（19）收集完毕后解除锁紧。5.根据权利要求4所述的一种二氧化碳制备正丙醛...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春，江南，王涛，李刚，张凤，贾露露，刘万伟，
申请(专利权)人：南京荣欣化工有限公司，
类型：发明
国别省市：