一種尿素與丙或乙二醇合成碳酸丙或乙烯酯的反應(yīng)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型尿素與丙或乙二醇合成碳酸丙或乙烯酯的反應(yīng)裝置，包括進(jìn)料系統(tǒng)、反應(yīng)精餾塔、循環(huán)泵、再沸器、冷凝器及真空系統(tǒng)。尿素、丙或乙二醇和固體金屬氧化物催化劑混合溶解后用漿料泵連續(xù)加到反應(yīng)精餾塔的塔釜，反應(yīng)精餾塔塔釜的物料用漿料泵強(qiáng)制循環(huán)至再沸器進(jìn)行加熱后，從反應(yīng)精餾塔的上部進(jìn)入塔內(nèi)。由于填料或塔板提供了較大的氣液傳質(zhì)比表面積，反應(yīng)中產(chǎn)生的氨得以迅速地從液體中揮發(fā)而出，與部分汽化的丙或乙二醇一起進(jìn)入到塔頂?shù)睦淠髦?，?jīng)過(guò)冷凝器后，丙或乙二醇冷凝下來(lái)成為液體，通過(guò)回流管回到反應(yīng)精餾塔的塔釜。本裝置具有投資低、能耗低、尿素轉(zhuǎn)化率高(可達(dá)99％以上)、碳酸丙或乙烯酯收率高(可達(dá)92％以上)等優(yōu)點(diǎn)，可以連續(xù)高效地制取碳酸丙或乙烯酯。
【專利說(shuō)明】一種尿素與丙或乙二醇合成碳酸丙或乙烯酯的反應(yīng)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種化工生產(chǎn)裝置，具體涉及到一種用尿素與丙二醇或乙二醇合成碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯的反應(yīng)裝置。包括進(jìn)料系統(tǒng)、反應(yīng)精餾塔、循環(huán)泵、再沸器、冷凝器及真空系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]專利CN1421431A公開(kāi)了用固體堿作為催化劑，催化丙二醇與尿素的反應(yīng)，在真空或通氮?dú)獾臈l件下合成碳酸丙烯酯。CN1298696C公開(kāi)了尿素與乙二醇或丙二醇在復(fù)合金屬氧化物作用下，在O?0.5MPa或通氮?dú)鈼l件下,合成碳酸乙或丙烯酯的方法。這些專利僅停留在實(shí)驗(yàn)室階段，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。ZL200520129833.4公開(kāi)了一種尿素與丙二醇合成碳酸丙烯酯的生產(chǎn)裝置，采用常規(guī)的夾套攪拌釜和冷凝器組合的方式進(jìn)行。但是，由于尿素和丙二醇的反應(yīng)溫度較高，通常需要160?180°C，如果采用蒸汽加熱的方式，則夾套的設(shè)計(jì)壓力需1.6MPa左右，夾套攪拌釜的制造成本較高；如果采用導(dǎo)熱油加熱方式，則因夾套換熱面積較小，傳熱速率慢，限制了攪拌釜的生產(chǎn)能力。同時(shí)，因?yàn)槟蛩嘏c丙二醇的反應(yīng)是在固體催化劑下進(jìn)行，反應(yīng)過(guò)程中有氨產(chǎn)生，是一個(gè)典型的氣液固三相過(guò)程。反應(yīng)過(guò)程中氨氣的及時(shí)排出對(duì)提高尿素轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品碳酸丙烯酯的選擇性至關(guān)重要。顯然，攪拌釜由于氣液傳質(zhì)面積小，產(chǎn)生的氨不能及時(shí)排出，影響了反應(yīng)速度。因此，ZL200520129833.4公開(kāi)的反應(yīng)裝置只能用于間歇生產(chǎn)過(guò)程，一釜一釜的進(jìn)行，難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。
[0003]因此，現(xiàn)有技術(shù)中，尚沒(méi)有看到一種反應(yīng)裝置能使尿素與丙或乙二醇之間的反應(yīng)能穩(wěn)定、連續(xù)地制備碳酸丙或乙烯酯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種能以尿素、丙或乙二醇為原料進(jìn)行穩(wěn)定、高收率、連續(xù)地制備碳酸丙或乙烯酯的反應(yīng)裝置。
[0005]發(fā)明人經(jīng)過(guò)深入研究發(fā)現(xiàn)，尿素與丙或乙二醇在催化劑金屬氧化物作用下反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)是分步進(jìn)行的，以尿素與丙二醇反應(yīng)為例(尿素與乙二醇的反應(yīng)類似)，反應(yīng)方程式如⑴?⑶式所示:
[0006]
【權(quán)利要求】
1.尿素與丙或乙二醇合成碳酸丙或乙烯酯的反應(yīng)裝置，其特征在于:包括混合溶解釜(I)、進(jìn)料泵(2)、反應(yīng)精餾塔(3)、循環(huán)泵(4)、再沸器(5)和冷凝器(6)； 所述混合溶解釜(I)的上部設(shè)有原料和催化劑的加入口，底部設(shè)有液相出口 ； 所述的進(jìn)料泵(2)的入口管線與所述的混合溶解釜(I)的底部液相出口相連接，進(jìn)料泵(2)的出口管線與所述的反應(yīng)精餾塔(3)的中部反應(yīng)原料入口相連接； 所述反應(yīng)精餾塔(3)的中部設(shè)有反應(yīng)原料入口和冷凝器(6)的冷凝液回流口，反應(yīng)精餾塔(3)的上部設(shè)有循環(huán)液入口，并與再沸器(5)相連接，反應(yīng)精餾塔(3)的頂部設(shè)有氣相出口，并與冷凝器(6)連接，反應(yīng)精餾塔(3)的底部設(shè)有液相出口 ； 所述的循環(huán)泵(4)的入口通過(guò)管線與所述的反應(yīng)精餾塔(3)的底部液相出口相連接，循環(huán)泵(4)的出口分別與再沸器(5)的液相入口及后續(xù)流程相連接； 所述的冷凝器出)的右上部設(shè)有氣相出口與真空泵相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的尿素與丙或乙二醇合成碳酸丙或乙烯酯的反應(yīng)裝置中，反應(yīng)精餾塔(3)是由一板式塔或填料塔，或者是塔板與填料的組合構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的尿素與丙或乙二醇合成碳酸丙或乙烯酯的反應(yīng)裝置中，反應(yīng)精餾塔(3)中的理論板數(shù)為5?25塊。
【文檔編號(hào)】C07D317/36GK203782064SQ201320474921
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月1日
【發(fā)明者】方云進(jìn), 曹廣安, 杜偉超, 王元, 徐瑞峰, 宋振玖, 孟慶順, 劉瓊, 吳飛宏, 邵長(zhǎng)安 申請(qǐng)人:江蘇晉煤恒盛化工股份有限公司, 華東理工大學(xué)