[实用新型]新型碳酸丙烯酯合成装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工生产装置技术领域，特别是一种新型碳酸丙烯酯合成装置。

背景技术

碳酸丙烯酯是一种极性有机溶剂，它对酸性气体有亲合力，可以脱除合成气体中的二氧化碳，硫化氢等气体，可用于化工生产中吸收二氧化碳和硫化氢的吸收剂，石油工业中的萃取剂以及染料助剂等。制备生产碳酸丙烯酯(PC)的的方法有：酯交换法、光气法、羟基化法、氯丙醇法和环氧丙烷与二氧化碳合成法。目前国内生产碳酸丙烯酯大多采用环氧丙烷与二氧化碳在催化剂作用下生成碳酸丙烯酯。温度在165-200度，压力0.7-0.8Mpa，此反应是一种合成放热反应，用循环泵及时将热量移走，用冷却器降低物料温度来实现控制的。现有的碳酸丙烯酯合成装置由PO计量罐、催化剂计量罐、CO₂储罐分别通过计量泵与反应器连接。环氧丙烷、二氧化碳和催化剂分别通过计量泵直接进入反应器进行合成反应。这种合成装置的缺点是：进反应器物料未经过预热温度低，混合不均匀，造成反应不充分，反应时间长，调节不方便，消耗反应热量多等。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有合成装置的上述缺点，提供一种新型碳酸丙烯酯合成装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是，新型碳酸丙烯酯合成装置，包括PO计量罐、催化剂计量罐、CO₂储罐、计量泵和反应器，在计量泵和反应器之间设有静态管式反应器，PO计量罐、催化剂计量罐、CO₂储罐分别通过计量泵与静态管式反应器连接，静态管式反应器与反应器连接。

管式静态反应器是一种新型混合加预反应设备，能将反应物料快速混合并在管内进行预反应，使合成率大大提高。管式静态反应器已获得专利，专利号：ZL200420055315.8。

由于在PC合成反应中温度波动大，控制困难转化率不高，针对这些问题，该技术的原理是在管道内设置多节固定分流板使物料成队分流.同时又产生交叉旋涡反向旋转反应。    

本装置就是在PC合成中，使物料在进入反应器以前进行混合并进行预反应生成碳酸丙烯酯。

物料在本装置中的反应步骤如下：

(1)预混合：将环氧丙烷、二氧化碳、CAT三种物料在新型管式静态反应器内均匀混合接触。混合比例为：PO∶CO∶CAT＝100∶76∶2

(2)预反应PO、CO₂、cat在温度120-150度，压力在0.6Mpa情况下三种物料在管式静态反应器内进行反应并放出反应热，用调节加热介质大小量控制反应温度。

(3)反应平稳：反应物与生成物在管式静态反应器内平衡平稳反应并将生成物(粗PC)从出口及时移出。

(4)出料平稳：由于管式静态反应器的设计独特，使反应生成的粗PC平稳均压进入合成第一反应器，减少了物料对第一反应器的液击。

本装置具有以下优点：

生产连续性强，生产稳定可靠；合成率高，合成时间缩短，反应充分；消耗比国有现有技术降低；安全性能高，由于其设计独特，物料反应平稳，混合均匀，提高了生产中的安全系数；调节直观简便，温度波动小极易控制。

附图说明

图1新型碳酸丙烯酯合成装置结构示意图

图中：1、PO计量罐  2、催化剂计量罐  3、CO₂储罐  4、计量泵5、静态管式反应器  6、反应器

具体实施方式

实施例如图1所示新型碳酸丙烯酯合成装置，包括PO计量罐1、催化剂计量罐2、CO₂储罐3、计量泵4和反应器6，在计量泵4和反应器6之间设有静态管式反应器5，PO计量罐1、催化剂计量罐2、CO₂储罐3分别通过计量泵4与静态管式反应器5连接，静态管式反应器5与反应器6连接。

其中PO计量罐1：容积3m³、立式储罐，材质：20#碳钢。

催化剂计量罐2：容积3m³、立式储罐，材质：20#碳钢。

CO₂储罐3：低温立式储罐，容积50T，设计压力2.31Mpa。

计量泵4：流量25m³/小时。

静态管式反应器5：为新型静态混合反应器，单管多旋流体混合装置，专利号：ZL200420055315.8。

反应器6：立式高压反应釜，设计压力10Mpa，最高工作压力8.5Mpa，设计温度260℃，材质16MN。