非均相酯化反应精馏装置制造方法及图纸

非均相酯化反应精馏装置，包含非均相反应段10、均相反应段20和回收段30，其特征是非均相段10分为列管反应器12和蒸发室13两部分，这两部分的反应混合物借助温差而循环流动。蒸发室13、均相反应段20和回收段30构成统一塔体，产品BHET和BHET 1～4聚合体通过反应产物出口25取出，剩余乙二醇通过出口32回收，水蒸汽通过出口34后被冷凝并部分通过接口33回流。本装置不需要搅拌釜，可达到低的进料摩尔比(EG∶PTA)和高的酯化率，设备简单，能耗低。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及化工反应装置，更具体地说，涉及非均相酯化反应精馏装置。
技术介绍
由乙二醇(缩写为EG)与对苯二甲酸(缩写为PTA)通过酯化反应来生产对苯二甲酸乙二醇酯(缩写为BHET)和BHET 1～4聚合体，BHET和BHET 1～4聚合体进一步聚合生成聚对苯二甲酸乙二醇酯(缩写为PET，俗称聚酯)的工艺是本领域的技术人员所熟知的，但是用于该酯化反应的反应器仍存在许多缺点。目前，用于生产BHET和BHET 1～4聚合体的酯化反应器主要有两种类型一种是带搅拌的釜式反应器，它通常由两釜串联，这是全混型的反应器，其中的大型机械搅拌釜的设计和制造均比较困难，并且传动机械系统的投资费用大。另一种是按热虹吸原理进行物流循环的热虹吸型列管反应器，这种反应器虽然不用机械搅拌釜，但是因为没有用于将生成的产品BHET和BHET 1～4聚合体、水与未反应的原料分离的部分，因此导致其酯化率低(一般只有92％)，以及进料的摩尔比(EG∶PTA)高，在通常情况下，其摩尔比EG∶PTA高达(2.0-2.1)∶1，并且大量过剩的乙二醇(EG)必须加以回收，这样就大大增加了能耗。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种适合非均相物料的酯化反应的反应精馏装置。为了实现上述目的，本技术采用下述技术方案 1.一种非均相酯化反应精馏装置，该装置按顺序包含非均相反应段、均相反应段和回收段，其中，非均相反应段分为列管式加热反应器和蒸发室两部分，其中，列管式加热反应器为独立容器，蒸发室与均相反应段和回收段按下、中、上的位置共同构成一个统一的塔体，在蒸发室和均相反应段二者的外周具有保温加热夹套；在列管式加热反应器中，其下部具有一条带有反应混合物进料口的循环连接管，上部具有非均相反应产物出口管；在蒸发室中，其上部与非均相反应产物出口管的一端相连，底部与循环连接管的一端相连，下部通过塔底循环液出口管、循环泵和均相反应段液体进料管而与均相反应段的上部相连；在均相反应段中，其内部具有塔板，下部具有酯化反应产物出料口，上部与均相反应段液体进料管相连；在回收段中，其内部具有塔板，下部具有乙二醇出口，上部具有回流液接口，顶部具有水蒸汽逸出口。2.如上述第1项所述的非均相酯化反应精馏装置，其中，在蒸发室内靠近非均相反应产物出口管处具有一块用于将反应产物液流导向下方的非均相反应产物出口挡板。3.如上述第1项所述的非均相酯化反应精馏装置，其中，在蒸发室和均相反应段二者外周的保温加热夹套是一个连续成整体的夹套。4.如上述第1项所述的非均相酯化反应精馏装置，其中，在蒸发室和均相反应段二者外周的保温加热夹套分隔成两个各自独立的保温加热夹套。5.一种非均相酯化反应精馏装置，该装置按顺序包含非均相反应段、均相反应段和回收段，其中，非均相反应段分为列管式加热反应器和蒸发室两部分，其中，列管式加热反应器和蒸发室皆为独立容器；均相反应段和回收段按下、上的位置构成一个统一塔体，在蒸发室和均相反应段二者的外周各自具有独立的保温加热夹套；在列管式加热反应器中，其下部具有一条带有反应混合物进料口的循环连接管，上部具有非均相反应物出口管；在蒸发室中，容器的一侧与非均相反应产物出口管相连，另一侧与均相反应段液体进料管相连，容器的底部与循环连接管的一端相连，容器的顶部具有混合蒸汽出口，该蒸汽出口通过连接管而与均相反应段下部的混合蒸汽进口相连；在均相反应段中，其内部具有塔板，底部具有酯化反应产物出料口，下部具有混合蒸汽进口，上部与均相反应段液体进料管相连；在回收段中，其内部具有塔板，下部具有乙二醇出口，上部具有回流液接口，顶部具有水蒸汽逸出口。与上述的现有技术相比，本技术的有益效果如下不须使用大型搅拌釜，因此使得设备成本和运行费用低廉，能及时将反应生成的产品BHET和BHET 1～4聚合体、副产品水和过剩的EG分离，能连续地取出产品BHET和BHET 1～4聚合体、回收并返回过剩的EG和排出作为副产品的水，从而导致进料摩尔比(即EG∶PTA)低和酯化率高；可连续操作，不受生产规模的限制，装置简单，能耗低。对附图的简略说明以下结合附图来解释本技术。其中附图说明图1是本技术非均相酯化反应精馏装置的一种实施方案(相应于上述技术方案1～4)； 图2是本技术非均相酯化反应精馏装置的另一种实施方案(相应于上述技术方案5)。在图1中，各参考符号的定义如下10-非均相反应段 20-均相反应段 30-回收段在非均相反应段10中11-反应混合物进料口 12-列管式加热反应器13-蒸发室14-循环连接管15-热媒出口 16-热媒进口17-非均相反应产物出口管 18-非均相反应产物出口挡板在均相反应段20中21-均相反应段液体进料管 22-热媒出口23-热媒进口 24-塔板25-酯化反应产物出料口26-保温加热夹套27-循环泵28-塔底循环液出口管在回收段30中31-塔板 32-乙二醇出口33-回流液接口34-水蒸气逸出口在图2中，所有与图1相同的参考符号皆表示与图1相同的部分或构件。除此之外，在图2中新增加的参考符号如下19-混合蒸汽出口29-混合蒸汽进口应予说明，为了简明起见，在图2中没有示出在(19)和(29)之间的连接管。另外，在图2中没有图1中的塔底循环液体出口管(28)和循环泵(27)，因为均相反应段的液体进料可以依靠自身重力通过均相反应段液体进料管(21)流入均相反应段(20)中。以下结合附图进一步解释本技术。图1表示本技术上述技术方案1-4的装置。在图1中，列管式加热反应器(12)是现有技术，故不须示出其中的列管。但是由它与蒸发室(13)共同构成的非均相反应段(10)是一种外循环再沸型的非均相反应器，这是本申请的重要特征之一。在统一塔体中，蒸发室(13)、均相反应段(20)和回收段(30)的划分大体上如下在酯化反应物出料口(25)以下(不包含(25))为蒸发室(13)；在(25)以上(包含(25))至乙二醇出口(32)以下(不包含(32))为均相反应段(20)；在(32)以上(包含(32))为回收段。在蒸发室(13)中的非均相反应产物出口档板(18)并不是十分必要的，但是在具有(18)时可使非均相反应产物的液流向下流动，从而可以达到更好的效果(上述技术方案2)。另外，处于蒸发室(13)和均相反应段(20)外周的夹套(26)可以是一个连续的整体(上述技术方案3)，这样可以使结构及温度控制变得简单。但是，也可以将(26)分隔成两个各自独立的保温加热夹套，这样有利于在必要时分别地控制蒸发室(13)和均相反应段(20)的温度(上述技术方案4)。另外，均相反应段(20)和回收段(30)属于公知的精馏装置，其中的塔板数目设有特别限制，但是通常至少为2块，优选至少为4块。其上限要视产品所需的纯度而定。在进行酯化反应时，作为原料的对苯二甲酸(PTA)固体粉末与乙二醇(EG)液体的混合物流从反应混合物进料口(11)进入，与来自蒸发室(13)的尚未反应完全的循环液一起沿着循环连接管(14)进入列管式加热反应器(12)，由于列管的加热，使得参与反应的对苯二甲酸(PTA)与乙二醇(EG)发生酯化反应，首先生成反应产物对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)单体和BHET 1～4聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非均相酯化反应精馏装置，该装置按顺序包含非均相反应段(10)、均相反应段(20)和回收段(30)，其特征在于，非均相反应段(10)分为列管式加热反应器(12)和蒸发室(13)两部分，其中，列管式加热反应器(12)为独立容器，蒸发室(13)与均相反应段(20)和回收段(30)按下、中、上的位置共同构成一个统一的塔体，在蒸发室(13)和均相反应段(20)二者的外周具有保温加热夹套(26)；在列管式加热反应器(12)中，其下部具有一条带有反应混合物进料口(11)的循环连接管(14)，上部具有非均相反应产物出口管(17)；在蒸发室(13)中，其上部与非均相反应产物出口管(17)的一端相连，底部与循环连接管(14)的一端相连，下部通过塔底循环液出口管(28)、循环泵(27)和均相反应段液体进料管(21)而与均相反应段(20)的上部相连；在均相反应段(20)中，其内部具有塔板(24)，下部具有酯化反应产物出料口(25)，上部与均相反应段液体进料管(21)相连；在回收段(30)中，其内部具有塔板(31)，下部具有乙二醇出口(32)，上部具有回流液接口(33)，顶部具有水蒸汽逸出口(34)。2.如权利要求1所述的非均相酯化反应精馏装置，其特征在于，在蒸发室(13)内靠近非均相反应产物出口管(17)处具有一块用于将反应产物液流导向下方的非均相反应产物出口挡板(18)。3.如权利要求1所述的非均相酯化反应精馏装置，其特征在于，在蒸发室(13)和均相反应段(20)二者外周...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈一新，陈振新，
申请(专利权)人：屈一新，陈振新，
类型：实用新型
国别省市：