專(zhuān)利名稱(chēng)：巰基乙醇管式反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于精細(xì)化工生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種巰基乙醇管式反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
巰基乙醇是大型石油化工裝置中腈綸和聚氯乙烯聚合用的分子量調(diào)節(jié)劑和鏈轉(zhuǎn) 移劑，巰基乙醇由硫化氫和環(huán)氧乙烷在溶劑和催化劑存在下反應(yīng)生成，同時(shí)副產(chǎn)少量硫代 二甘醇，反應(yīng)方程式如下主反應(yīng)H2S+CH2CH2O == HSCH2CH2OH + Ql副反應(yīng)H2S+2CH2CH2O == S (CH2CH2OH) 2 + Q2HSCH2CH2OH + CH2CH2O == S (CH2CH2OH) 2 + Q3硫化氫與環(huán)氧乙烷制備巰基乙醇反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量必須及時(shí)移 出，否則影響巰基乙醇選擇性，硫化氫與環(huán)氧乙烷反應(yīng)溫度較低，反應(yīng)熱需要用冷凍液換熱 移除?，F(xiàn)有的巰基乙醇反應(yīng)器采用的鼓泡塔結(jié)構(gòu)，硫化氫氣相進(jìn)料，環(huán)氧乙烷加熱汽化后氣 相進(jìn)料，鼓泡塔結(jié)構(gòu)反應(yīng)器塔體體積大，物料流量慢，設(shè)備傳熱差，反應(yīng)產(chǎn)物在塔體中停留 時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致副產(chǎn)物增加，產(chǎn)品選擇性較低，造成硫化氫和環(huán)氧乙烷消耗定額增加，單位體 積生產(chǎn)強(qiáng)度低的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有的鼓泡塔結(jié)構(gòu)反應(yīng)器塔體體積大，物料流量 慢，設(shè)備傳熱差，反應(yīng)產(chǎn)物在塔體中停留時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致副產(chǎn)物增加，產(chǎn)品選擇性較低，造成硫 化氫和環(huán)氧乙烷消耗定額增加，單位體積生產(chǎn)強(qiáng)度低的問(wèn)題，進(jìn)而提供了一種巰基乙醇管 式反應(yīng)器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是本實(shí)用新型包括N個(gè)管式反應(yīng)器、N-I個(gè)U形管、液相 環(huán)氧乙烷進(jìn)料管、液相硫化氫進(jìn)料管和進(jìn)料混合器，所述N個(gè)管式反應(yīng)器平行并列設(shè)置，每 相鄰兩個(gè)管式反應(yīng)器通過(guò)一個(gè)U形管依次串接在一起并相通構(gòu)成管式反應(yīng)器主體，所述液 相環(huán)氧乙烷進(jìn)料管和液相硫化氫進(jìn)料管分別與進(jìn)料混合器相通，進(jìn)料混合器與位于端部的 管式反應(yīng)器相通，所述N為自然數(shù)，2 < N < 10。本實(shí)用新型具有以下有益效果本實(shí)用新型的管式反應(yīng)器具有容積小、比表面積 大、返混現(xiàn)象少、反應(yīng)混合物連續(xù)性變化并易于控制，保證了合成反應(yīng)基本上按活塞流形式 通過(guò)反應(yīng)器，提高了巰基乙醇的選擇性，降低了副產(chǎn)物的生成量，提高了巰基乙醇的生產(chǎn)效 率，單位體積生產(chǎn)強(qiáng)度大。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式的巰基乙醇管式反應(yīng)器，它包括N個(gè)管 式反應(yīng)器4、N-I個(gè)U形管11、液相環(huán)氧乙烷進(jìn)料管1、液相硫化氫進(jìn)料管2和進(jìn)料混合器 3，所述N個(gè)管式反應(yīng)器4平行并列設(shè)置，每相鄰兩個(gè)管式反應(yīng)器4通過(guò)一個(gè)U形管11依次 串接在一起并相通構(gòu)成管式反應(yīng)器主體，所述液相環(huán)氧乙烷進(jìn)料管1和液相硫化氫進(jìn)料管 2分別與進(jìn)料混合器3相通，進(jìn)料混合器3與位于端部的管式反應(yīng)器4相通，所述N為自然 數(shù)，2 < N < 10。物料自液相環(huán)氧乙烷進(jìn)料管1和液相硫化氫進(jìn)料管2連續(xù)加入，在管式反 應(yīng)器主體中連續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物從管式反應(yīng)器主體的另一端連續(xù)流出。管式反應(yīng)器主體既 解決了反應(yīng)過(guò)程中的強(qiáng)放熱問(wèn)題，又保證了合成反應(yīng)基本上按活塞流形式通過(guò)反應(yīng)器，提 高了巰基乙醇的選擇性，降低了副產(chǎn)物的生成量。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式的巰基乙醇管式反應(yīng)器，它還包括N個(gè) 冷卻液進(jìn)液管7和N個(gè)冷卻液出液管8，所述每個(gè)管式反應(yīng)器4的兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)冷卻液進(jìn) 液管7和一個(gè)冷卻液出液管8，冷卻液進(jìn)液管7和冷卻液出液管8與制冷機(jī)連接。冷卻液進(jìn) 液管7和冷卻液出液管用于調(diào)節(jié)管式反應(yīng)器4的反應(yīng)溫度。本實(shí)施方式的其他組成與連接 關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式的巰基乙醇管式反應(yīng)器，它還包括N個(gè) 溫度檢測(cè)裝置9和N個(gè)壓力檢測(cè)裝置10，一個(gè)溫度檢測(cè)裝置9和一個(gè)壓力檢測(cè)裝置10在進(jìn)料 混合器3與管式反應(yīng)器主體的連接管路上設(shè)置，每個(gè)U形管11上各設(shè)置有一個(gè)溫度檢測(cè)裝置9 和一個(gè)壓力檢測(cè)裝置10。本實(shí)施方式的其他組成與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式的巰基乙醇管式反應(yīng)器，所述進(jìn)料混 合器3為射流混合器。保證了液相環(huán)氧乙烷與硫化氫的均勻混合。本實(shí)施方式的其他組成 與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一、二或三相同。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式的巰基乙醇管式反應(yīng)器，所述進(jìn)料混 合器3為渦旋靜態(tài)混合器。保證了液相環(huán)氧乙烷與硫化氫的均勻混合。本實(shí)施方式的其他 組成與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一、二或三相同。
具體實(shí)施方式
六結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式的巰基乙醇管式反應(yīng)器，它包括三個(gè) 管式反應(yīng)器4、兩個(gè)U形管11、三個(gè)冷卻液進(jìn)液管7、三個(gè)冷卻液出液管8、三個(gè)溫度檢測(cè)裝 置9和三個(gè)壓力檢測(cè)裝置10，每相鄰兩個(gè)管式反應(yīng)器4通過(guò)兩個(gè)U形管11依次串接在一起 并相通構(gòu)成管式反應(yīng)器主體，每個(gè)管式反應(yīng)器4的兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)冷卻液進(jìn)液管7和一個(gè) 冷卻液出液管8，每個(gè)U形管11上各設(shè)置有一個(gè)溫度檢測(cè)裝置9和一個(gè)壓力檢測(cè)裝置10。 本實(shí)施方式的其他組成與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一、二、三、四或五相同。本實(shí)用新型的工作原理是巰基乙醇反應(yīng)工段主要自動(dòng)控制系統(tǒng)包括H2S吸收液流量自控系統(tǒng)、環(huán)氧乙烷流 量自控系統(tǒng)和反應(yīng)系統(tǒng)壓力自控系統(tǒng)。原料H2S (已溶于溶劑催化劑反應(yīng)產(chǎn)物的混合物中) 通過(guò)H2S吸收液流量自控系統(tǒng)輸送給管式反應(yīng)器主體，原料環(huán)氧乙烷靠充入的N2的壓力從 環(huán)氧乙烷計(jì)量罐沿管線經(jīng)環(huán)氧乙烷流量自控系統(tǒng)與H2S吸收液在反應(yīng)器前的進(jìn)料混合器3 中混合均勻后進(jìn)入管式反應(yīng)器主體(環(huán)氧乙烷為易燃易爆氣體，充入N2可降低其濃度，提高 安全性，充入的N2使環(huán)氧乙烷計(jì)量罐內(nèi)氣壓增加，將環(huán)氧乙烷推入反應(yīng)器)，環(huán)氧乙烷和H2S 在管式反應(yīng)器主體中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入設(shè)置在反應(yīng)器末端的反應(yīng)液緩沖罐，反應(yīng)液緩沖罐使后繼的操作平穩(wěn)方便，操作彈性大。根據(jù)H2S進(jìn)氣量和H2S吸收液流量大小的實(shí) 際情況，確定環(huán)氧乙烷流量，設(shè)定環(huán)氧乙烷給定值，然后啟用環(huán)氧乙烷流量自控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)控制。根據(jù)各管式反應(yīng)器溫度表顯示的溫度情況，調(diào)節(jié)管線上閥門(mén)開(kāi)度，控制溫度范圍 在35°C 45°C之間?？刂品磻?yīng)液緩沖罐的液位在規(guī)定范圍內(nèi)，正常液位范圍為1000 mm 1200 mm，調(diào)節(jié)管線中的流量使液位盡量維持穩(wěn)定。根據(jù)常壓精餾塔的實(shí)際操作情況，調(diào)節(jié) 蒸汽管線上閥門(mén)的開(kāi)度，使反應(yīng)液出口溫度控制在70°C 75°C之間。調(diào)節(jié)冷凍液管線上閥 門(mén)的開(kāi)度，使反應(yīng)液的出口溫度冷卻。本實(shí)用新型應(yīng)用于產(chǎn)量3000噸/年巰基乙醇生產(chǎn)裝置，反應(yīng)器直徑219mm，反應(yīng) 器重1. 2噸；鼓泡塔結(jié)構(gòu)反應(yīng)器應(yīng)用于產(chǎn)量1000噸/年巰基乙醇生產(chǎn)裝置，反應(yīng)器直徑 700mm,反應(yīng)器重8. 2噸；不同反應(yīng)器條件下硫化氫和環(huán)氧乙烷消耗定額見(jiàn)表一，所用設(shè)備 型號(hào)及制造單位見(jiàn)表二。表一 表二
權(quán)利要求一種巰基乙醇管式反應(yīng)器，其特征在于它包括N個(gè)管式反應(yīng)器(4)、N 1個(gè)U形管(11)、液相環(huán)氧乙烷進(jìn)料管(1)、液相硫化氫進(jìn)料管(2)和進(jìn)料混合器(3)，所述N個(gè)管式反應(yīng)器(4)平行并列設(shè)置，每相鄰兩個(gè)管式反應(yīng)器(4)通過(guò)一個(gè)U形管(11)依次串接在一起并相通構(gòu)成管式反應(yīng)器主體，所述液相環(huán)氧乙烷進(jìn)料管(1)和液相硫化氫進(jìn)料管(2)分別與進(jìn)料混合器(3)相通，進(jìn)料混合器(3)與位于端部的管式反應(yīng)器(4)相通，所述N為自然數(shù)，2≤N≤10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巰基乙醇管式反應(yīng)器，其特征在于它還包括N個(gè)冷卻液進(jìn) 液管(7)和N個(gè)冷卻液出液管(8)，所述每個(gè)管式反應(yīng)器(4)的兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)冷卻液進(jìn)液 管(7)和一個(gè)冷卻液出液管(8)，冷卻液進(jìn)液管(7)和冷卻液出液管(8)與制冷機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的巰基乙醇管式反應(yīng)器，其特征在于它還包括N個(gè)溫度 檢測(cè)裝置(9)和N個(gè)壓力檢測(cè)裝置(10)，一個(gè)溫度檢測(cè)裝置(9)和一個(gè)壓力檢測(cè)裝置(10) 在進(jìn)料混合器(3)與管式反應(yīng)器主體的連接管路上設(shè)置，每個(gè)U形管(11)上各設(shè)置有一個(gè) 溫度檢測(cè)裝置(9 )和一個(gè)壓力檢測(cè)裝置(10 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的巰基乙醇管式反應(yīng)器，其特征在于所述進(jìn)料混合器(3) 為射流混合器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的巰基乙醇管式反應(yīng)器，其特征在于所述進(jìn)料混合器(3) 為渦旋靜態(tài)混合器。
專(zhuān)利摘要一種巰基乙醇管式反應(yīng)器，屬于精細(xì)化工生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種巰基乙醇管式反應(yīng)器。本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有的鼓泡塔結(jié)構(gòu)反應(yīng)器塔體體積大，物料流量慢，設(shè)備傳熱差，反應(yīng)產(chǎn)物在塔體中停留時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致副產(chǎn)物增加，產(chǎn)品選擇性較低，造成硫化氫和環(huán)氧乙烷消耗定額增加，單位體積生產(chǎn)強(qiáng)度低的問(wèn)題。本實(shí)用新型的N個(gè)管式反應(yīng)器平行并列設(shè)置，每相鄰兩個(gè)管式反應(yīng)器通過(guò)一個(gè)U形管依次串接在一起并相通構(gòu)成管式反應(yīng)器主體，所述液相環(huán)氧乙烷進(jìn)料管和液相硫化氫進(jìn)料管分別與進(jìn)料混合器相通，進(jìn)料混合器與管式反應(yīng)器主體的一端相通。本實(shí)用新型尤其適用于生產(chǎn)巰基乙醇的設(shè)備中。
文檔編號(hào)B01J8/06GK201669094SQ20102020573
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者崔寶玉 申請(qǐng)人:黑龍江省科學(xué)院大慶分院