[实用新型]一种微波固定床催化酯化系统有效

专利信息
申请号: 201820994772.5 申请日: 2018-06-27
公开(公告)号: CN208586226U 公开(公告)日: 2019-03-08
发明(设计)人: 梁政勇;谢君;周利敏 申请(专利权)人: 郑州大学
主分类号: C07C67/10 分类号: C07C67/10;C07C69/76
代理公司: 郑州先风知识产权代理有限公司 41127 代理人: 黄伟
地址: 450000 河南省郑*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 催化反应装置 原料罐 微波 原料储存装置 本实用新型 固定床催化 微波反应炉 加热装置 酯化系统 反应管 化工反应装置 催化剂料层 转移催化剂 反应技术 管道连通 生产过程 输送机构 送料管道 酯类产品 出料口 进料口 耦合的 内腔 竖直 制备 生产成本 清洁
【说明书】:

本实用新型属于化工反应装置领域,尤其涉及一种微波固定床催化酯化系统。所述系统包括通过管道连通的原料储存装置、加热装置和催化反应装置;所述原料储存装置包括油相原料罐和水相原料罐,油相、水相原料罐的出料口通过设有输送机构的送料管道与催化反应装置的进料口连接;所述加热装置包括微波反应炉,所述催化反应装置包括竖直设于微波反应炉内的反应管,反应管内腔设有催化剂料层。本实用新型采用微波和相转移催化剂固定床耦合的反应技术,生产过程清洁高效、易于实施,可以有效制备多种酯类产品,生产成本低廉。

技术领域

本实用新型属于化工反应装置领域,特别涉及一种微波固定床催化酯化系统。

背景技术

2,6-萘二甲酸二烯丙酯是反应性增塑剂,它是随着石化工业的发展而产生的新品种,广泛用于制备萘二甲酸二烯丙酯树脂以及作为不饱和聚酯树脂的交联剂等。从结构上来看,2,6-萘二甲酸二烯丙酯树脂的网络结构中含有萘环,比树脂网络结构中含有苯环的烯丙酯树脂具有更大的刚性和更好的耐热性,因此在高强度、耐高温、耐化学腐蚀和阻燃性、电绝缘性树脂的制备中具有更为广阔的使用前景。

现有技术中,2,6-萘二甲酸二烯丙酯的制备主要有三条途径,分别是2,6-萘二甲酸与烯丙醇脱水酯化法、2,6-萘二甲酸钠与烯丙基氯脱盐酯化法和2,6-萘二甲酸二甲酯与烯丙醇酯交换法。脱水酯化法所使用的强酸性催化剂可引发烯丙醇的聚合副反应甚至使反应液树脂化,导致产品收率低、色泽差,同时对生产设备也存在着较大的腐蚀危害。酯交换法为间接酯化法,所用原料为2,6-萘二甲酸二甲酯,导致生产成本高,缺乏市场竞争力。脱盐酯化法克服了上述方法的不足,在合适的催化剂作用下,可使酯化反应较为温和地进行。但是传统的脱盐酯化工艺(CN200910305241.6、CN201510775737.5、CN101987820A、CN200810053565.0、CN105985240A等)存在剧毒有机溶剂使用量大、反应需要加压、反应时间过长、相转移催化剂不能回收、产品分离精制困难、碘值偏低等不足。

更为值得关注的是上述方法均采用间歇生产方式,周期性地加料、放料和机械搅拌,导致催化剂使用寿命短,人工和动力消耗大,生产效率低,不利于大规模生产。虽然国内有专利(CN107400564A、CN103553921A、CN105111075A、CN102796620A、CN104804050A)提出了连续酯化工艺,但均为有机酸与饱和醇的脱水酯化工艺以及酯交换工艺,而关于不饱和醇的连续脱盐酯化并未提及。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种微波固定床催化酯化系统,本实用新型采用微波和相转移催化剂固定床耦合的反应技术,生产过程清洁高效、易于实施,可以有效制备多种酯类产品,生产成本低廉。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案如下:

一种微波固定床催化酯化系统,所述系统包括通过管道连通的原料储存装置、加热装置和催化反应装置;

所述原料储存装置包括油相原料罐和水相原料罐,油相、水相原料罐的出料口通过设有输送机构的送料管道与催化反应装置的进料口连接;

所述加热装置包括微波反应炉,所述催化反应装置包括竖直设于微波反应炉内的反应管,反应管内腔设有催化剂料层。

本实用新型采用无毒无害的水为溶剂,减少对人体和环境的危害,同时采用对微波辐射有较强响应的单分散磁性微球接枝的季铵盐为相转移催化剂(此类催化剂对微波有较强的选择吸收作用,可形成局部热点,加速反应进行),将之充填固定于反应管中,制成固定床反应器,再将反应管竖直固定于微波反应炉炉腔中。采用固定床反应形式,避免间歇釜式反应中存在的反复投放料操作,且不存在机械搅拌磨损,显著提高了催化剂使用寿命。同时采用微波加热来强化反应,加速反应进行,使反应器具有体积小、效能高的特点。

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