專利名稱：尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種化工合成裝置，特別涉及尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的生產(chǎn)裝置。主要包括反應(yīng)釜、冷凝接受系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和催化劑分離回收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
專利CN1421431A公開了尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的合成工藝，該專利中的催化劑研制與尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的合成工藝處于國(guó)際領(lǐng)先水平。但僅停留在實(shí)驗(yàn)室階段，并沒(méi)有工業(yè)化生產(chǎn)，沒(méi)有一種適合尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的合成工藝的裝置，催化劑的分離回收裝置也需要做進(jìn)一步研究。
本實(shí)用新型在發(fā)明專利CN1421431A工藝的基礎(chǔ)上對(duì)尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)、催化劑分離回收裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)、研究，取得了很好的效果，推動(dòng)了尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的生產(chǎn)裝置，包括與之配套的催化劑的分離回收裝置，以適應(yīng)新研究成功的尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯工業(yè)化生產(chǎn)。滿足生產(chǎn)工藝的要求，使反應(yīng)在負(fù)壓條件下進(jìn)行；達(dá)到產(chǎn)品收率高，選擇性好，過(guò)量的醇循環(huán)使用，循環(huán)量?。淮呋瘎┤菀谆厥铡２⑶彝ㄟ^(guò)該裝置合成的碳酸丙烯酯的收率在95％以上，碳酸乙烯酯的收率在80％以上。
本實(shí)用新型所述的尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的生產(chǎn)裝置包括帶有攪拌器的反應(yīng)釜、冷凝接收系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和催化劑分離回收系統(tǒng)。冷凝回收系統(tǒng)包括換熱器和反應(yīng)釜回流器，換熱器出液口有管線連接反應(yīng)釜回流器入口。反應(yīng)釜回流器出液口到反應(yīng)釜入口之間有管線連接。在反應(yīng)釜回流器出液口到反應(yīng)釜入口之間的管線上安裝有液封。反應(yīng)釜回流器上端有管線連接真空系統(tǒng)的入口。真空系統(tǒng)采用水噴射泵或蒸汽噴射泵，即起到反應(yīng)釜回流器抽真空作用，噴射泵的水箱部分又有吸收反應(yīng)過(guò)程中生成的氨氣作用。使副產(chǎn)品氨水的濃度提高到17％以上。避免氨氣直接溢出，造成環(huán)境污染，對(duì)操作人員的傷害。催化劑分離回收系統(tǒng)包括。在反應(yīng)釜的底部出料口管線連接催化劑離心分離機(jī)入口。催化劑離心分離機(jī)有兩個(gè)出口。一個(gè)出口連接輸送泵，將合成的成碳酸丙烯酯經(jīng)輸送泵輸出。另一個(gè)出口連接乙二醇罐，收集乙二醇。乙二醇罐管線連接乙二醇泵，將回收的乙二醇輸送到反應(yīng)釜，在乙二醇泵與反應(yīng)釜之間的管線上有計(jì)量罐，控制、計(jì)量乙二醇加入量。
所述的液封是倒置的“U”型管線。倒置的“U”型管線兩端與反應(yīng)釜回流器至反應(yīng)釜之間的管線連通。倒置的“U”型管線高度在300-600毫米之間。
為了防止尿素與丙二醇反應(yīng)過(guò)程中，有白色固體在換熱器內(nèi)凝結(jié)并堵塞換熱器，使冷凝回收系統(tǒng)的換熱器中的冷卻介質(zhì)溫度控制在30-45℃之間，冷凝回收系統(tǒng)采用列管式換熱器，冷卻介質(zhì)走殼程。各列管采用螺紋管，螺紋管的總表面積為光管的2.5-3.0倍，除了具有優(yōu)良的傳熱和流動(dòng)特性外，還具有獨(dú)特的“自潔”作用，沿軸向的脹縮能使附著在管內(nèi)壁上的白色固體脫落，防止管內(nèi)壁堵塞，有利于反應(yīng)的進(jìn)行。
本實(shí)用新型效果本實(shí)用新型尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有較大的改進(jìn)，使其以適應(yīng)新研究成功的尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯工業(yè)化生產(chǎn)。滿足了生產(chǎn)工藝的要求，使反應(yīng)在負(fù)壓條件下進(jìn)行；達(dá)到了產(chǎn)品收率高，選擇性好，過(guò)量的醇循環(huán)使用，并且循環(huán)量小；催化劑容易回收的目的。并且達(dá)到了該裝置合成的碳酸丙烯酯收率在95％以上，碳酸乙烯酯的收率在80％以上。本裝置并克服了尿素與丙二醇反應(yīng)過(guò)程中，有白色固體在換熱器內(nèi)凝結(jié)并堵塞換熱器的不足；而且，采用倒置的“U”型液封，防止反應(yīng)釜內(nèi)的蒸汽直接串入回流器中。
本實(shí)用新型的制造成本和產(chǎn)品生產(chǎn)效益上，完全符合尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)需要并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果。是一項(xiàng)新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。


附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，是各組成部分的連接示意圖。
圖中，1.乙二醇泵，2.乙二醇罐，3.反應(yīng)釜，4.攪拌器，5.計(jì)量罐，6.換熱器，7.反應(yīng)釜回流器，8.液封，9.真空機(jī)組，10.輸送泵，11.催化劑離心分離機(jī)。
具體實(shí)施方式
結(jié)合申請(qǐng)附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。
參閱附圖。尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的生產(chǎn)裝置，帶有攪拌器(4)的反應(yīng)釜(3)容量為500立升。冷凝接收系統(tǒng)的換熱器(6)出液口有管線連接反應(yīng)釜回流器(7)入口。冷凝回收系統(tǒng)采用列管式換熱器，冷卻介質(zhì)走殼程。各列管采用螺紋管，螺紋管的總表面積為光管的2.5-3.0倍，除了具有優(yōu)良的傳熱和流動(dòng)特性外，還具有獨(dú)特的“自潔”作用，沿管軸向的脹縮能使附著在管內(nèi)壁上的白色固體脫落，防止管內(nèi)壁堵塞，有利于反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)釜回流器(7)出液口到反應(yīng)釜(3)入口之間有管線連接。在反應(yīng)釜回流器(7)出液口到反應(yīng)釜(3)入口之間的管線上安裝有液封(8)。液封(8)是倒置的“U”型管，“U”型管線兩端與反應(yīng)釜回流器(7)至反應(yīng)釜(3)之間的管線連通，中間有一個(gè)閥。液封(8)高度在400毫米。反應(yīng)釜回流器(7)上端有管線連接真空機(jī)組(9)的入口。真空機(jī)組(9)采用水噴射泵，催化劑分離回收系統(tǒng)包括在反應(yīng)釜(3)的底部出料口管線連接催化劑離心分離機(jī)(11)入口。催化劑離心分離機(jī)(11)的轉(zhuǎn)速為15000轉(zhuǎn)/分鐘。催化劑離心分離機(jī)(11)有兩個(gè)出口。一個(gè)出口連接輸送泵(10)，另一個(gè)出口連接乙二醇罐(2)，乙二醇罐(2)管線連接乙二醇泵(1)。在乙二醇泵(1)與反應(yīng)釜(3)之間的管線上串聯(lián)有一個(gè)計(jì)量罐(5)。
權(quán)利要求1.一種尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的生產(chǎn)裝置，包括帶有攪拌器的反應(yīng)釜、冷凝接收系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和催化劑分離回收系統(tǒng)，其特征在于冷凝接收系統(tǒng)包括換熱器(6)和反應(yīng)釜回流器(7)，換熱器(6)出液口有管線連接反應(yīng)釜回流器(7)入口，反應(yīng)釜回流器(7)出液口到反應(yīng)釜(3)入口之間有管線連接，在反應(yīng)釜回流器(7)出液口到反應(yīng)釜(3)入口之間的管線上安裝有液封(8)，反應(yīng)釜回流器(7)上端有管線連接真空系統(tǒng)的入口；真空系統(tǒng)采用水噴射泵(9)或蒸汽噴射泵(9)；催化劑分離回收系統(tǒng)包括在反應(yīng)釜(3)的底部出料口管線連接催化劑離心分離機(jī)(11)入口，催化劑離心分離機(jī)(11)有兩個(gè)出口，一個(gè)出口連接輸送泵(10)，另一個(gè)出口連接乙二醇罐(2)，乙二醇罐(2)管線連接乙二醇泵(1)，在乙二醇泵(1)與反應(yīng)釜(3)之間的管線上有計(jì)量罐(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的生產(chǎn)裝置，其特征在于所述的液封(8)是倒置的“U”型管線，倒置的“U”型管線兩端與反應(yīng)釜回流器(7)至反應(yīng)釜(3)之間的管線連通，倒置的“U”型管線高度在300-600毫米之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的生產(chǎn)裝置，其特征在于冷凝回收系統(tǒng)采用列管式換熱器，各列管采用螺紋管。
4.如權(quán)利要求1或2所述的尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的生產(chǎn)裝置，其特征在于催化劑離心分離機(jī)(11)的轉(zhuǎn)速在5000-15000轉(zhuǎn)/分鐘。
專利摘要本實(shí)用新型尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的生產(chǎn)裝置，包括反應(yīng)器、冷凝接收系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和催化劑分離回收系統(tǒng)。冷凝接收系統(tǒng)包括換熱器和反應(yīng)釜回流器。反應(yīng)釜回流器出液口到反應(yīng)釜入口之間的管線上安裝有液封。反應(yīng)釜回流器上端有管線連接真空系統(tǒng)的入口。在反應(yīng)釜的底部出料口管線連接催化劑離心分離機(jī)入口，離心分離機(jī)一個(gè)出口連接乙二醇罐。在乙二醇泵與反應(yīng)釜之間的管線上有計(jì)量罐。本裝置滿足了生產(chǎn)工藝的要求，達(dá)到了產(chǎn)品收率高，選擇性好，過(guò)量的醇能循環(huán)使用；催化劑容易回收的目的。該裝置合成的碳酸丙烯酯收率在95％以上，碳酸乙烯酯的收率在80％以上。
文檔編號(hào)C07C68/00GK2873777SQ20052012983
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2005年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月18日
發(fā)明者徐新良, 展江宏, 陳藍(lán)天, 龔濤, 董志新, 唐家維, 陳國(guó)強(qiáng), 魏偉, 趙寧 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司, 中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所