[發明專利]用于酯化反應的管道反應設備及連續酯化反應方法

在審

• 申請號: 201610333830.5
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN107400564A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 李熊偉;李建成
• 申請（專利權）人: 嘉興中誠環保科技股份有限公司
• 主分類號: C11C3/04
• 分類號: C11C3/04;C11C3/06;C11C3/10;B01J19/24;C07C67/08;C07C69/33;C07C67/03;C07C67/02;C07C69/30
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所33233
• 代理人: 陸永強

技術領域

本發明涉及酯化反應設備領域，尤其是一種用于酯化反應的管道反應設備及其連續酯化反應方法。

背景技術

從化學反應上講，酯化反應主要包括三類反應。一是酯酯交換反應，即二種不同的酯通過酯酯交換反應，生成新的酯類產品。二是酯醇交換反應。即一種酯與一種醇進行交換反應，生成新的酯。三是醇酸酯化反應，即一種酸與一種醇反應，生成酯和水。前二種反應都是投入多少，產出多少，不會有其它產物產生。后一種反應生成酯和水，水需要從反應中除去。在現有的酯化反應裝置中，一般都使用反應釜進行，占地面積大，升溫速度慢，反應時間長。也很難進行連續化的反應。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種設計合理、結構簡單、能耗低、效率高的用于酯化反應的管道反應設備及連續酯化反應方法。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：一種用于酯化反應的管道反應設備，一種用于酯化反應的管道反應設備，其特征是包括配料釜、管道反應裝置、脫水釜、成品釜，所述配料釜內設有二組盤管和攪拌軸，所述攪拌軸位于配料釜中部，一組盤管圍繞攪拌軸設置，另外一組盤管圍繞配料釜內壁設置，兩組盤管分別為熱交換盤管和蒸汽盤管；所述管道反應裝置采用內外夾套的管道方式，內管道作為物料道，外管道為導熱油管；所述配料釜與管道反應裝置進料端管道連接，所述配料釜與管道反應裝置出料端管道連接，所述配料釜與成品釜通過管道連接，所述脫水釜與管道反應裝置進料端管道連接、所述脫水釜與管道反應裝置出料端管道連接。

本發明通過蒸汽盤管將配料升高溫度，使配料升高溫度，進入管道反應裝置進行酯化反應，通過控制溫度，流量，時間，達到反應完全，在管道反應結束后，將物料通過配料釜中的熱交換盤管，通過與配料進行熱交換，將產物降溫，再進入成品釜，進行產品的成型處理，并使得配料釜中的配料經過熱交換盤管的熱交換，得到加熱升溫，充分利用了熱能，降低了能耗，實現了連續化的反應。

作為優選，所述外管道有多條，平行套接在內管道上，相鄰外管道之間通過上下交錯排布的連通管連接，采用內外夾套的管道方式，用于給內管道加溫，以達到需要的反應溫度，使物料能順利地進行酯化反應。

作為優選，所述導熱油的路徑為依次從位于管道反應裝置出料端處的外管道進入，由連通管進入相鄰外管道，最后從位于管道反應裝置進料端處流出。

作為優選，所述連接管道反應裝置進料端的管道上設有三通球閥，所述配料釜、脫水釜與管道反應裝置進料端連接的管道均連通在三通球閥上，所述配料釜、脫水釜與管道反應裝置進料端連接的管道上均設置有二通球閥；所述連接管道反應裝置出料端的管道上設有三通球閥，所述配料釜、脫水釜與管道反應裝置出料端連接的管道均連通在三通球閥上，所述配料釜與管道反應裝置出料端連接的管道上設置有二通球閥，所述脫水釜與管道反應裝置出料端連接的管道上設置有截止閥。

本發明外管道采用無縫鋼管，所述內管道采用不銹鋼管，所述配料釜、脫水釜均為不銹鋼反應釜。

一種用于酯化反應的管道反應設備進行連續酯化反應方法，其步驟是：

（1）物料首先進入配料釜進行配料，配料完成后需要攪拌均勻，并通過拉真空脫去物料中的水份，配料釜的溫度為100-150℃，真空脫水后的物料經過配料釜的熱交換盤管升溫，升溫后的物料溫度為150-180℃；

（2）升溫后的物料進入管道反應裝置進行酯化反應，在管道反應中采用導熱油給管道加溫，反應管道的溫度為150-250℃，反應時間為30-120分鐘；

（3）經過管道反應后的高溫產物進入配料釜中的熱交換盤管，通過熱交換，使產物降溫后，置換到熱交換盤管的熱量同時將步驟（1）中真空脫水后的物料進行升溫，經降溫后產物進入成品釜待處理，經升溫后的物料進入步驟（2）。

本發明中配料釜的溫度控制在100-150℃，以下，可脫去150℃以下的物料水份，以利于管道中酯化反應的正常進行；管道反應溫度控制在150-250℃，采用導熱油進行加溫，反應中以控制升溫速度，反應溫度及反應時間，反應時間主要通過物料的流速（量）來控制。

本發明酯化反應是在管道中進行的，考慮到有的（酸醇）酯化反應會生成水，作為優選，在酯化反應的管道中接入脫水釜設備，保證了所有酯化反應都能適合在本發明中進行，在步驟（2）中，管道反應的產物進入脫水釜進行真空脫去酯化反應中產生的水份，脫水后重新進入管道反應裝置進行反應，循環此過程直到達到酯化反應的順利進行，進入步驟（3）。