[發明專利]一種層流式生產N—甲基吡咯烷酮的反應裝置及反應方法

無效

• 申請號: 201110134315.1
• 申請日: 2011-05-24
• 公開（公告）號: CN102249973A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 肖強;宋國全;楊理
• 申請（專利權）人: 濮陽邁奇科技有限公司
• 主分類號: C07D207/267
• 分類號: C07D207/267
• 代理公司: 安陽市智浩專利代理事務所 41116
• 代理人: 張智和

技術領域

????本發明涉及一種化工設備及反應方法，尤其涉及一種生產N—甲基吡咯烷酮反應裝置及反應方法。

背景技術

傳統的反應器為套管式反應器，這種反應器為熱載體管道夾套物料管道而成，熱載體在夾套中流通，這種反應器因在物料整個流通過程中供熱，物料管徑一般較小，如果增加產量則需增加管徑或加長管子，如果增加管徑過大勢必造成加熱不均，存在溫度梯度，使反應不能完全進行，轉化率較低；加長管子則系統阻力降增加，反應器體積增大。因此，產能受到制約，而且在物料流通反應過程中易造成壁流物料碳化結焦。

國外曾用過釜式胺化反應器，這種反應器是將物料管道螺旋形盤繞在釜中，仍存在溫度梯度及結焦現象，體積也較大，該類反應器產能仍受制約。

發明內容

本發明采用塔式結構，可多個串聯的反應器懸掛于鋼結構上，不受產能限制，可延長裝置運轉周期，提高裝置運轉水平。

本發明提供的技術方案是：

一種層流式生產N—甲基吡咯烷酮的反應裝置，熱交換器的出料口與層流式反應器的入口連接。

優選的，熱交換器的入料口與混合器的出口連接。

優選的，熱交換器的出料口與層流式反應器的入口之間通過混合器連接。

優選的，層流式反應器外設置有隔熱層。

????優選的，熱交換器外設置有隔熱層。

????優選的，混合器外設置有隔熱層。

優選的，多個層流式反應器串行連接。

一種層流式生產N—甲基吡咯烷酮的反應方法，對生產N—甲基吡咯烷酮的物料進行加熱，然后對反應物料保溫進行反應，最后生產N—甲基吡咯烷酮成品。

優選的，對生產N—甲基吡咯烷酮的物料進行加熱前進行混合。

優選的，對生產N—甲基吡咯烷酮的物料進行加熱后進行混合。

采用本發明提供的技術方案可實現原料徑向速度分布平坦，不存在軸向擴散，單個層流式反應器等溫層流，在層流式反應器中無需加熱，只需維持熱量平衡，突破了原有增加產量需增加管徑或加長管子的技術思路。

層流式反應器內不易結焦，導熱油用量較少，層流穩定，物流分布更均勻，具有良好的傳質傳熱效果，反應器壓降低，延長裝置運轉周期，提高裝置運轉水平。

由于N—甲基吡咯烷酮的胺化合成反應為放熱反應，這一反應特性為使用層流式反應器提供了必要的條件，在反應過程中只需一次性加熱到反應溫度就能滿足后續反應的工藝要求。

胺化合成反應的條件就是壓力、溫度、停留時間。物料混合均勻后，胺化合成反應的壓力主要靠進料計量泵提供。溫度因胺化合成反應為放熱反應，一般保溫材料即可滿足工藝要求。反應過程中一次加到反應溫度后完全能夠滿足。停留時間遵循先進先出的原則，由產能和反應所需要的停留時間算出反應器的容積，就能保證停留時間。物料混合均勻，壓力、溫度、停留時間保證后，轉化率不會受到任何影響，實驗也證明了這一點。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是層流式反應器的結構示意圖。

熱交換器???2層流式反應器??3混合器???圖中箭頭方向為物料流動方向。

具體實施方式

如圖所示，一種層流式生產N—甲基吡咯烷酮的反應裝置，由混合器的出口與熱交換器的入料口連接，熱交換器的出料口與層流式反應器的入料口還通過一個混合器連接。有三個層流式反應器串行連接。

????層流式反應器外設置有隔熱層。熱交換器外設置有隔熱層?；旌掀魍庠O置有隔熱層。

將N—甲基吡咯烷酮的胺化合成反應的原料通過進料計量泵打入混合器中進行混合，然后進入熱交換器加熱。經熱交換器加熱后，再次進行混合。然后進入層流式反應器在穩定溫度下進行胺化合成反應，最后生成成品N—甲基吡咯烷酮。

最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案范圍當中。