[實(shí)用新型]一種C10-24脂肪酸甲酯化的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120334348.6
• 申請(qǐng)日: 2011-09-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202283465U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊玉峰;李松槐;李永
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 楊玉峰;李松槐;李永
• 主分類(lèi)號(hào): B01J8/04
• 分類(lèi)號(hào): B01J8/04;C07C67/08;C07C69/003
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• 代理人: 暫無(wú)信息

(一)所屬技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型涉及一種反應(yīng)裝置，尤其一種C_10-24脂肪酸甲酯化的裝置。?

(二)背景技術(shù)

酯化反應(yīng)是重要的一類(lèi)有機(jī)合成反應(yīng)，在現(xiàn)代工業(yè)起著舉足輕重的作用。酯化反應(yīng)合成的羧酸酯，是香料、日化、燃料、涂料、皮革、醫(yī)藥等工業(yè)的原料。近幾年高級(jí)脂肪酸甲酯作為可再生的能源，以及代替芳香族羧酸酯增塑劑是人們研究的重要課題。傳統(tǒng)的脂肪酸甲酯合成方法是將脂肪酸與甲醇，濃硫酸催化劑按一定的比例一次性投入反應(yīng)釜中，在一定的溫度和壓力下，經(jīng)過(guò)6～8小時(shí)反應(yīng)。該法存在的不足：①濃硫酸對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，副反應(yīng)多，后處理麻煩；②反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，能耗高；③甲醇占據(jù)很大反應(yīng)釜的有效容積，設(shè)備利用率低。為此，近些年來(lái)，人們開(kāi)發(fā)了多種固體酸催化劑用于酯化反應(yīng)，這些催化劑不溶于反應(yīng)液，反應(yīng)結(jié)束后易通過(guò)過(guò)濾、離心式或沉淀等分離手段分離回收催化劑，并重復(fù)利用，節(jié)約資源，減少污染。目前脂肪酸甲酯的非均相合成主要采用反應(yīng)器的形式有：?

1、釜式反應(yīng)器。利用機(jī)械攪拌強(qiáng)化脂肪酸和醇的接觸，并使固體催化劑懸浮于反應(yīng)液中，利用外置的離心機(jī)或過(guò)濾機(jī)分離回收催化劑。?

2、塔式反應(yīng)器。將固體催化劑包裹在填料之內(nèi)(或放在塔板上)，反應(yīng)物在催化劑表面進(jìn)行酯化反應(yīng)。?

3、固定床反應(yīng)器。將固體催化劑填充于反應(yīng)管中形成多孔固定床，反應(yīng)物經(jīng)固定床的空隙時(shí)與催化劑接觸，隨后從固定床出口排出，并直接與催化劑分離。?

在固體催化劑催化高級(jí)脂肪酸的酯化反應(yīng)中，固定床反應(yīng)器相對(duì)于其它兩類(lèi)具有一定的優(yōu)勢(shì)，相對(duì)于釜式反應(yīng)器：①無(wú)機(jī)械攪拌，設(shè)備密封性能好。②可連續(xù)化生產(chǎn)，承受較高的溫度和壓力。③固體催化劑磨損小。相對(duì)塔式反應(yīng)器：?①體積小。②催化劑再生方便。然常規(guī)的固定床反應(yīng)器應(yīng)用在脂肪酸甲酯的工業(yè)化生產(chǎn)仍存在一些問(wèn)題，表現(xiàn)在：①列管式固定床反應(yīng)器，采用管內(nèi)裝催化劑，單位換熱面積內(nèi)催化劑量小，反應(yīng)能力小。②設(shè)備制作工藝復(fù)雜。③反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低。④反應(yīng)溫度不均勻。?

(三)發(fā)明內(nèi)容：

為了克服現(xiàn)有裝置的不足，本實(shí)用新型提供一種C_10-24脂肪酸甲酯化的裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作、反應(yīng)充分、能耗低、轉(zhuǎn)化率高、催化劑裝填系數(shù)大。?

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：?

1.一種C_10-24脂肪酸甲酯化的裝置，是一分段加熱、分段反應(yīng)、雙層固定床式反應(yīng)器，主要有外殼、內(nèi)膽、折流板構(gòu)成，外殼與內(nèi)膽以法蘭連接，形成夾層，夾層底部有出料口，夾層上部有折流板，外殼頂部有氣相出口，內(nèi)膽底部有進(jìn)料口，分布器、依次往上：一級(jí)加熱段、一級(jí)反應(yīng)室、二級(jí)加熱段、二級(jí)反應(yīng)室以法蘭連接，一、二級(jí)反應(yīng)室均裝有催化劑，兩頭內(nèi)部均有內(nèi)法蘭，夾有絲網(wǎng)的孔板固定在內(nèi)法蘭上。?

2.如上述第1項(xiàng)所述的一種C_10-24脂肪酸甲酯化的裝置，其中，折流板為上大下小圓臺(tái)形。折流板上端與內(nèi)膽頂部相平，折流板的下端距內(nèi)膽的外壁為0.5～1cm，折流板用花格固定在外殼的內(nèi)壁上。?

3.如上述第1項(xiàng)所述的一種C_10-24脂肪酸甲酯化的裝置，其中，一、二級(jí)加熱段換熱面積之比為1∶0.5～1。?

4.如上述第1項(xiàng)所述的一種C_10-24脂肪酸甲酯化的裝置，其中，一、二級(jí)反應(yīng)室容積比為1～1.5∶1。?

5.如上述第1項(xiàng)所述的一種C_10-24脂肪酸甲酯化的裝置，其中，一、二級(jí)換熱段的總面積，一、二級(jí)反應(yīng)室容積之間應(yīng)滿(mǎn)足20～80m²/m³關(guān)系。?

6.如上述第1項(xiàng)所述的一種C_10-24脂肪酸甲酯化的裝置，其中，外殼與內(nèi)膽形成的夾層，夾層的底部位置在一級(jí)加熱段外壁中部處。?

7.如上述第1項(xiàng)所述的一種C_10-24脂肪酸甲酯化的裝置，其中，一、二級(jí)反應(yīng)室內(nèi)均裝有大孔強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化劑。?

本實(shí)用新型的有益效果：①反應(yīng)物受熱均勻，避免了催化劑過(guò)熱失活的現(xiàn)?象。②催化劑裝填系數(shù)大，產(chǎn)能大。③催化劑表面液體靜壓小，生成的水易逸出，有利于催化劑對(duì)反應(yīng)物的吸附，既提高了反應(yīng)速度，又增大了脂肪酸的轉(zhuǎn)化率。④折流板使從二級(jí)反應(yīng)室頂端流出的液體，沿內(nèi)膽外壁以薄膜狀流下，內(nèi)膽似高效薄膜蒸發(fā)器，無(wú)需分離設(shè)備即可得到高含量脂肪酸甲酯。⑤催化劑裝填、再生方便。?

(四)附圖說(shuō)明：

圖1一種C_10-24脂肪酸甲酯化的裝置示意圖。?