[发明专利]用于酯化反应的管道反应设备及连续酯化反应方法

说明书

技术领域

本发明涉及酯化反应设备领域，尤其是一种用于酯化反应的管道反应设备及其连续酯化反应方法。

背景技术

从化学反应上讲，酯化反应主要包括三类反应。一是酯酯交换反应，即二种不同的酯通过酯酯交换反应，生成新的酯类产品。二是酯醇交换反应。即一种酯与一种醇进行交换反应，生成新的酯。三是醇酸酯化反应，即一种酸与一种醇反应，生成酯和水。前二种反应都是投入多少，产出多少，不会有其它产物产生。后一种反应生成酯和水，水需要从反应中除去。在现有的酯化反应装置中，一般都使用反应釜进行，占地面积大，升温速度慢，反应时间长。也很难进行连续化的反应。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、结构简单、能耗低、效率高的用于酯化反应的管道反应设备及连续酯化反应方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于酯化反应的管道反应设备，一种用于酯化反应的管道反应设备，其特征是包括配料釜、管道反应装置、脱水釜、成品釜，所述配料釜内设有二组盘管和搅拌轴，所述搅拌轴位于配料釜中部，一组盘管围绕搅拌轴设置，另外一组盘管围绕配料釜内壁设置，两组盘管分别为热交换盘管和蒸汽盘管；所述管道反应装置采用内外夹套的管道方式，内管道作为物料道，外管道为导热油管；所述配料釜与管道反应装置进料端管道连接，所述配料釜与管道反应装置出料端管道连接，所述配料釜与成品釜通过管道连接，所述脱水釜与管道反应装置进料端管道连接、所述脱水釜与管道反应装置出料端管道连接。

本发明通过蒸汽盘管将配料升高温度，使配料升高温度，进入管道反应装置进行酯化反应，通过控制温度，流量，时间，达到反应完全，在管道反应结束后，将物料通过配料釜中的热交换盘管，通过与配料进行热交换，将产物降温，再进入成品釜，进行产品的成型处理，并使得配料釜中的配料经过热交换盘管的热交换，得到加热升温，充分利用了热能，降低了能耗，实现了连续化的反应。

作为优选，所述外管道有多条，平行套接在内管道上，相邻外管道之间通过上下交错排布的连通管连接，采用内外夹套的管道方式，用于给内管道加温，以达到需要的反应温度，使物料能顺利地进行酯化反应。

作为优选，所述导热油的路径为依次从位于管道反应装置出料端处的外管道进入，由连通管进入相邻外管道，最后从位于管道反应装置进料端处流出。

作为优选，所述连接管道反应装置进料端的管道上设有三通球阀，所述配料釜、脱水釜与管道反应装置进料端连接的管道均连通在三通球阀上，所述配料釜、脱水釜与管道反应装置进料端连接的管道上均设置有二通球阀；所述连接管道反应装置出料端的管道上设有三通球阀，所述配料釜、脱水釜与管道反应装置出料端连接的管道均连通在三通球阀上，所述配料釜与管道反应装置出料端连接的管道上设置有二通球阀，所述脱水釜与管道反应装置出料端连接的管道上设置有截止阀。

本发明外管道采用无缝钢管，所述内管道采用不锈钢管，所述配料釜、脱水釜均为不锈钢反应釜。

一种用于酯化反应的管道反应设备进行连续酯化反应方法，其步骤是：

（1）物料首先进入配料釜进行配料，配料完成后需要搅拌均匀，并通过拉真空脱去物料中的水份，配料釜的温度为100-150℃，真空脱水后的物料经过配料釜的热交换盘管升温，升温后的物料温度为150-180℃；

（2）升温后的物料进入管道反应装置进行酯化反应，在管道反应中采用导热油给管道加温，反应管道的温度为150-250℃，反应时间为30-120分钟；

（3）经过管道反应后的高温产物进入配料釜中的热交换盘管，通过热交换，使产物降温后，置换到热交换盘管的热量同时将步骤（1）中真空脱水后的物料进行升温，经降温后产物进入成品釜待处理，经升温后的物料进入步骤（2）。

本发明中配料釜的温度控制在100-150℃，以下，可脱去150℃以下的物料水份，以利于管道中酯化反应的正常进行；管道反应温度控制在150-250℃，采用导热油进行加温，反应中以控制升温速度，反应温度及反应时间，反应时间主要通过物料的流速（量）来控制。

本发明酯化反应是在管道中进行的，考虑到有的（酸醇）酯化反应会生成水，作为优选，在酯化反应的管道中接入脱水釜设备，保证了所有酯化反应都能适合在本发明中进行，在步骤（2）中，管道反应的产物进入脱水釜进行真空脱去酯化反应中产生的水份，脱水后重新进入管道反应装置进行反应，循环此过程直到达到酯化反应的顺利进行，进入步骤（3）。