[實用新型]一種用于尿素/脲液和多元醇制備環狀有機碳酸酯的反應器

有效

• 申請號: 201620990238.8
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN206204199U
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 肖福魁;楊金海;趙寧;李紹果;杜彥革;楊娟;高未敏;張建鑫
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所;大連市化工設計院有限公司
• 主分類號: C07D317/38
• 分類號: C07D317/38;C07D317/36
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司14101
• 代理人: 劉寶賢

技術領域

本實用新型涉及一種化工反應裝置，具體涉及一種用于尿素/脲液和多元醇制備環狀有機碳酸酯的反應器。

技術背景

環狀碳酸酯（碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甘油酯等）是近年來頗受國內外重視的新型“綠色”化工產品。其中的碳酸乙烯酯是一種性能優良的有機溶劑，可作為有機中間體，替代環氧乙烷用于二氧基化反應，并是酯交換法生產碳酸二甲酯的主要原料，還可用作合成呋喃唑酮的原料、水玻璃系漿料、纖維整理劑等，此外，還應用于鋰電池電解液中，碳酸乙烯酯還可用作生產潤滑油和潤滑脂的活性中間體；碳酸丙烯酯在電子工業上可作高能電池及電容器的優良介質，高分子工業上可作聚合物的溶劑和增塑劑，也可用作膠黏劑和密封劑的增塑劑，還可用作酚醛樹脂固化促進劑和水溶性膠黏劑顏填料的分散劑，同時也是化工行業是合成碳酸二甲酯的主要原料，也可用于脫除天然氣、石油裂解氣中二氧化碳和硫化氫，另外，還可用于紡織、印染等工業領域；碳酸甘油酯可作為高極性溶劑或高聚物中間體，通過與對應酸、酯或是酸的衍生物進行酯交換反應可以用來制備其它的環狀碳酸烯酯，也是一種新型氣體分離膜材料的重要組成部分，可作為聚亞氨酯發泡粒子的組成部分和表面活性劑的原料，可用于多類物質的新型溶劑和反應溶劑，具有不揮發、無毒、對環境無污染等優點，可以減少可揮發性有機物(VOC)的使用，還可作為衣料原料，作為涂料工業的潛在原料。

近年來，尿素醇解法合成環狀碳酸酯的工藝路線逐步成熟，該法所用原料價廉易得，是非常有競爭力的清潔非石油路線。尿素醇解法合成環狀碳酸酯工藝可采用傳統的反應釜間歇裝置，也可應用連續精餾裝置。中國實用新型專利 CN203540544U公開了一種自回流式碳酸丙烯酯反應釜，其特點是在傳統的反應釜上增加了氣體自冷卻回流裝置，可以保證原料的配比和產品質量，但并未對氣相分離效果進行說明。中國實用新型專利CN2873777發明了尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的生產裝置，該裝置包括：帶攪拌的釜式反應器、冷凝接收系統、真空系統和催化劑離心分離回收系統，其冷凝接收系統包括換熱器和反應釜回流器，反應釜回流器出液口到反應釜入口之間的管線上安裝有液封，可以有效地回收氣相凝液，該裝置雖然能夠滿足生產工藝的要求，但同樣未對氣相分離效果進行說明。中國實用新型專利 CN203329395U公開了用于尿素法生產碳酸丙烯酯的減壓反應精餾裝置，包含有混料進料泵，減壓反應精餾塔，氣液分離器，塔釜出料泵，碳酸丙烯酯儲罐，真空泵，氨回收罐，塔釜補醇泵及相應的連接管道，該裝置通過塔頂及時移走反應產生的氨氣，生產的碳酸丙烯酯從塔釜采出，雖然實現尿素法生產碳酸丙烯酯的連續化生產，但塔釜中碳酸丙烯酯含量僅為25%左右，分離提純較困難。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種結構簡單、有利于汽液分離，便于工業連續實施的由尿素/脲液間接合成環狀碳酸酯反應器。

本實用新型的一種用于尿素/脲液與多元醇合成環狀碳酸酯反應器，它包括反應釜殼體，原料進口，液相產物出口，反應釜氣相出口，反應釜殼體外測有蒸汽夾套，反應釜殼體內有攪拌器，反應釜殼體的頂端設有冷卻裝置，反應釜殼體內的中上部設有碎泡檔板裝置,反應釜殼體的上部有原料進口，反應釜殼體的底部有液相產物出口，反應釜殼體的頂部有反應釜氣相出口。

如上所述冷卻裝置包括由上至下依次連接的換熱器、集液器以及氣相緩沖腔；換熱器的頂部設有氣相產物出口，換熱器的底部與集液器上端相連，集液器下端與氣相緩沖腔上端相連，氣相緩沖腔下端與反應釜氣相出口連通，在氣相緩沖腔的內部設有降液管；降液管的上端與集液器的出液口相連，降液管的下端通過反應釜氣相出口延伸至反應釜殼體內。

如上所述反應釜殼體為倒錐體結構，上寬下窄，錐體與水平角度大于0度小于90度。

如上所述攪拌器是由攪拌軸、電機和攪拌槳組成，攪拌槳的形式可以是但不限于推進式或槳式。

如上所述換熱器可以是但不限于列管式換熱器。

如上所述換熱器采用溫水冷卻，冷卻水溫度30-70℃。

如上所述換熱器頂部氣相出口與真空系統相連。

如上所述碎泡檔板裝置為同心圓型式。

如上所述碎泡檔板裝置由支撐構件內圓、支撐構件外圓、碎泡檔板13組成，碎泡檔板位于支撐構件內圓和支撐構件外圓之間。

如上所述碎泡檔板為倒三角型，每層碎泡檔板數量為2-20個。

如上所述碎泡檔板裝置可以是1-10層，相鄰上層和下層的碎泡檔板位置交叉排列。

如上所述蒸汽夾套的底部有蒸汽入口，蒸汽夾套的上部有蒸汽出口。

本實用新型的特點如下：