[实用新型]一种连体单循环乙氧基化反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化工反应器，尤其涉及一种连体单循环乙氧基化反应器。

背景技术

目前国内工业上应用的杂环类加成反应设备，主要有传统搅拌釜、PRESS气雾化反应器（外循环反应器）、管式反应器等，由于国内一般以使用环氧乙烷加成反应居多，所以习惯称之为乙氧基化反应器。

传统搅拌釜一般带框式或浆框式组合搅拌，釜体材质为不锈钢。杂环类反应单体一般由釜底的插底管加入，降温和升温由夹套和盘管实现。生产时一般先在釜内投入低分子量起始剂和催化剂，搅拌下升温脱水，氮气置换后在一定温度下加入杂环类单体进行反应，熟化一定时间后中和，即得到产品。但这种搅拌釜操作时温度波动大且温度不易控制，特别对反应放热量较大的产品不易操作；反应釜气相空间为反应死角，产品中副产物聚乙二醇含量较高；插底管进料导致在反应釜压力突然增大时，反应物料有可能倒灌入环氧乙烷计量罐中引起危险；另外由于搅拌时反应釜顶部机械密封的摩擦，使危险系数增高。目前这种反应器在国内使用逐渐减少。

管式反应器主要用于生产低加成数产品，如乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚等。设备紧凑，产量高；但是不能生产高加成数产品。

PRESS气雾化反应器（外循环反应器）是目前国内使用最多的一种乙氧基化反应器，其由一台高效循环泵和反应釜部件组成，起始剂和催化剂的混合液由循环泵高速打至釜顶，物料通过设置在釜顶的喷雾装置喷出，将起始剂喷成雾状，环氧乙烷由釜顶的气相加料口加入，雾状的起始剂与气态的环氧乙烷接触后，快速进行反应，由于起始剂喷成雾状后，反应面积大大增加，反应速度大幅提高。反应热量的导出靠循环管线上外置的换热器实现，换热面积可根据产品不同任意进行设计，不受釜容积的限制。PRESS反应器的温度控制较平稳，气相空间死角少，产品中聚乙二醇含量相对较低；环氧乙烷由釜顶的气相口加入，基本杜绝了物料倒灌的危险。

目前主要有PRESS第一代，立式单反应罐，但在工业生产中，使用这种PRESS第一代，产物的单釜产量低，而且受反应釜直径的限制，釜顶喷头数量也受到限制，釜容积不能太大，增大容积后会导致反应物反应速度下降。PRESS第二代，卧式双罐单循环，一个反应罐为主反应器，一个为接料器，该反应器增加了产物的单釜产量，但是反应物的加成比例较小，起始剂量大，只是对加成数小的产品较适用。在上述两代PRESS基础上，研发了PRESS第三代，一卧一立双反应罐双循环。卧式为主反应器，一端与立式釜相连，立式为辅助反应器及接料器。PRESS第三代反应器的优点是单釜产量大，立式接料罐也是辅助反应器，在反应初期，由于起始剂量较少，可以在立式接料罐内进行反应，后期可以开启卧式罐连通阀，将卧式罐作为主反应器，将立式罐作为接料器及辅助反应器。但是在生产过程中，在卧式反应内，物料经过与杂环类单体反应后，放出大量的反应热，由于卧式反应器的一端与立式釜相连，物料流淌距离较长（一般都有5～8米长度），反应热不能被及时移走，容易超温；另外由于是双循环，反应物料返混严重，导致产品分子量分布变宽。设备一般需要两台循环泵和两个换热器，相应的阀门管线增加很多，设备投资较大。

专利号 ZL 200820218483.2介绍一种单循环双反应罐的反应器，立式接料器上有一个球形反应罐，解决了PRESS第三代反应器的一些缺点，但是球形反应罐加工难度大，特别是不锈钢的球体很难加工，加工费用昂贵；另外由于焊缝多，受焊接质量影响，较易导致在反应温度剧变时出现开焊等危险。

实用新型内容

本实用新型提供了一种连体单循环乙氧基化反应器，保留了PRESS第三代反应器的优点，通过将釜结构的合理优化，缩短物料在反应罐内的流淌时间，改善其中的物料返混现象；达到设备制造简单，设备加工费用低，单釜产量高，产品分子量分布窄的目的。

本实用新型一种连体单循环乙氧基化反应器通过以下技术方案实现其目的。

一种连体单循环乙氧基化反应器，其中，由作为反应器主体的卧式反应罐和立式接收罐以及作为共同辅助件的一台换热器和一台循环泵组成；所述卧式反应罐位于所述立式接收罐上方；所述卧式反应罐中间部位开口，并与所述立式接收罐固定连接；所述循环泵入口管线与所述立式接收罐底部连接；所述循环泵的出口管线经过所述换热器与所述卧式反应罐连接。 

上述的连体单循环乙氧基化反应器，其中，所述卧式反应罐设有辅助换热装置。 

上述的连体单循环乙氧基化反应器，其中，所述立式接收罐设有辅助换热装置。

上述的连体单循环乙氧基化反应器，其中，所述辅助换热装置为釜外夹套或釜外伴管或釜外半管或釜内加盘管。