[发明专利]一种甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的智能反应系统及工艺

权利要求书

1.一种甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的智能反应系统，其特征在于，包括：

反应塔，用以为液相甲醇与氧气和一氧化碳提供反应场所；

缓冲罐，其与所述反应塔相连，用以为反应塔输出气相组分进行缓存；

微界面发生器，其设置在所述反应塔内的指定位置，将气体的压力能和/或液体的动能转变为气泡表面能并传递给氧气和一氧化碳，使氧气和一氧化碳破碎形成直径≥1μm、且＜1mm的微米级气泡以提高液相甲醇与氧气和一氧化碳间的传质面积，减小液膜厚度，降低传质阻力，并在破碎后将液相甲醇与微米级气泡混合形成气液乳化物，以在预设操作条件范围内强化氧气和一氧化碳与液相甲醇间的传质效率和反应效率；

智能控制单元，其与所述反应塔相连，用以对系统进行智能控制，所述智能控制单元包括智能传感模块、云处理模块、智能控制模块、紧急预警模块和供电模块，所述智能传感模块、智能控制模块、紧急预警模块和供电模块均与所述云处理模块相连，其中智能传感模块用以数据采集并将采集的电信号传输给云处理模块，云处理模块用以对智能传感模块回传的数据参数进行云数据库分析、筛选和比对，优化出最佳控制参数，并向智能控制模块发出相应控制指令，同时当数据参数达到运行极限的预设值，云处理模块向紧急预警模块发出相应指令，智能控制模块用以对系统进行控制调整，紧急预警模块用以对运行极限进行预警，供电模块用以对自动控制单元提供电能供应。

2.根据权利要求1所述的甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的智能反应系统，其特征在于，所述反应塔包括：

反应区，其设置在所述反应塔内下部，用以装载液相甲醇、氧气和一氧化碳与催化剂，并为液相甲醇、氧气和一氧化碳提供反应空间；

分离回流区，其设置在所述反应塔内且位于所述反应区的上部，用以对反应完成后物料进行输送并进行气液分离。

3.根据权利要求1所述的甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的智能反应系统，其特征在于，所述微界面发生器包括：

第一微界面发生器，所述第一微界面发生器设置在所述反应区内，用以将氧气和一氧化碳破碎形成微米尺度的微米级气泡并在破碎完成后将微米级气泡输出至反应区内与液相甲醇混合形成气液乳化物；

第二微界面发生器，所述第二微界面发生器设置设置在所述反应区内且位于所述第一微界面发生器上部，用以接收回流物料，使用物料卷吸所述分离回流区内未反应的氧气和一氧化碳并将氧气和一氧化碳破碎形成微米尺度的微米级气泡，将微米级气泡与物料混合形成气液乳化物并将气液乳化物输出至反应区与所述第一微界面发生器输出的气液乳化物进行对冲，从而延长微米级气泡在反应区内的停留时间并使气液两相进行二次反应。

4.根据权利要求2所述的甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的智能反应系统，其特征在于，所述反应区包括：

气相进料管道，其设置在所述反应塔侧壁且与所述微界面发生器相连，用以将氧气和一氧化碳输送至微界面发生器内，并使微界面发生器对氧气和一氧化碳进行破碎；

液相进料管道，其设置在所述反应塔侧壁并位于所述气相进料管道的上方，用以将液相甲醇输送至反应区；

催化剂进料口，其设置在所述反应塔侧壁并位于所述液相进料管道的上方，用以将催化剂输送至反应塔内；

下排放口，其设置在所述反应塔底部，用以将反应塔内物料残渣排出。

5.根据权利要求2所述的甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的智能反应系统，其特征在于，所述分离回流区包括：

气相回流管，其设置在所述反应塔内并与所述第二微界面发生器相连，气相回流管顶部位于所述反应塔内液面上方，用以将反应塔顶部未反应气体卷吸至第二微界面发生器内；

液相回流管，其设置在所述反应塔侧壁，所述液相回流管的进液端与所述反应塔相连，所述液相回流管的出液端与所述第二微界面发生器相连，用以将未反应液相组分回流至第二微界面发生器；

气相出料管，其设置在所述反应塔顶部，用以排出反应塔内气相物料。