[实用新型]乙胺非平衡催化反应的装置

说明书

本实用新型的乙胺非平衡催化反应的装置，装置由反应器、静态混合器、控制器、原位红外光谱、乙醇汽化室、氨汽化室、第一换热器、第二换热器、自动阀Ⅰ、自动阀Ⅱ和自动阀Ⅲ构成。本实用新型实现了对乙胺反应产物比例的调整，以适应市场需求；减少或消除产物循环，降低能耗、减少副产物。

技术领域

本发明属于低碳脂肪胺生产技术，尤其涉及乙胺非平衡催化反应的装置。

背景技术

低碳脂肪胺，包括一乙胺、二乙胺、三乙胺、一正丙胺、二正丙胺、三正丙胺、一异丙胺、二异丙胺、一正丁胺、二正丁胺、三正丁胺、一异丁胺、二异丁胺等，主要采用氨气与醇在临氢条件下催化胺化生产。乙胺是其中产量较大的一类，包括一乙胺、二乙胺和三乙胺，生产常用的催化剂是负载型Co/γ-Al₂O₃催化剂，这种催化剂是平衡型催化剂，催化效果好，由于是平衡型催化剂使得反应产物的比例基本固定，例如Co负载量为24%时，产物中一乙胺：二乙胺：三乙胺=2.8:2.2:1.0 （摩尔比），而市场对一乙胺、二乙胺和三乙胺的需求并非固定比例，因此需要在生产上调整产物比例。通常，将需求少的产物分离后再进反应器循环得到适应市场需求的产物比例，这种做法增加了大量的能耗，同时使得副产物的比例大大增加、废物排放增加。如何能够一次性而不经产物循环得到适应市场需求的产物比例具有重要的经济意义和环保价值。

发明内容

为解决传统方法存在的不足和缺陷，本发明采用非平衡催化反应装置，使用在线原位红外光谱监测非平衡催化的进度，通过调整空速控制产物中三种乙胺的比例，再使用传统平衡催化反应装置确保反应效率，最后通过计算和控制装置，使得最终产物的比例可调以适应市场需求，减少或消除产物循环。为此提出乙胺非平衡催化反应的装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：乙胺非平衡催化反应的装置包括反应器（1）、静态混合器（2）、控制器（3）、原位红外光谱（4）、乙醇汽化室（5）、氨汽化室（6）、第一换热器（7）、第二换热器（8）、自动阀Ⅰ（301）、自动阀Ⅱ（302）和自动阀Ⅲ（303）；所述反应器（1）为塔型，上端设有反应器进口（11）、下端设有反应器出口（15），内腔从上往下设有非平衡反应段（12）、整流填料（13）和平衡反应段（14），侧面在非平衡反应段（12）和整流填料（13）之间设有中间出口（17），侧面在整流填料（13）和平衡反应段（14）之间设有中间进口（16）；所述控制器（3）设有信号输入端、第一信号输出端、第二信息输出端和第三信息输出端；所述原位红外光谱（4）设有信号输出端；所述乙醇汽化室（5）和氨汽化室（6）的结构相同，分别设有各自的进口、第一出口和第二出口；所述第一换热器（7）和第二换热器（8）均为管壳式换热器，分别设有各自的管程进口、管程出口、壳程进口和壳程出口；所述自动阀Ⅰ（301）、自动阀Ⅱ（302）和自动阀Ⅲ（303）分别设有各自的信号输入端；