[发明专利]一种环状烷烃合成环状碳酸酯的反应装置及其应用

权利要求书

1.一种环状烷烃合成环状碳酸酯的反应装置，该装置为一气液相反应器，其特征在于：所述气液相反应器主体结构包括反应器筒体、及设置在反应器筒体上、下两端的反应器上封头和反应器下封头；在反应器底部设置有第一液相物料入口、第一气相物料入口，其中第一液相物料入口的管道套在第一气相物料入口的外部；在反应器内的底部分别设置有液相混合器、第一气液相混合器和丝网分布器；液相混合器的一端与第一液相物料入口和第一气相物料入口的管道连通，另外一端与第一气液相混合器相连接；在第一气液相混合器的上端设置丝网分布器，丝网分布器中固定有丝网；所述的液相混合器包括螺旋结构内构件和锥形结构内构件，螺旋结构内构件和锥形结构内构件连接，螺旋结构内构件设置在靠近反应器底部的一端，锥形结构内构件设置在靠近第一气液相混合器的一端；在反应器内部的中部设置第二气液相混合器；在第一气液相混合器和第二气液相混合器上均设置有N个文丘里喷嘴。

2.如权利要求1所述环状烷烃合成环状碳酸酯的反应装置，其特征在于：在反应器的顶端分别设置主产品出口和液相产品分出口。

3.如权利要求1所述环状烷烃合成环状碳酸酯的反应装置，其特征在于：在反应器内部的上端设置可调式丝网分布器；在可调式丝网分布器和第二气液相混合器中均固定有丝网；可调式丝网分布器通过可调式插件将丝网与反应器内部的底座连接。

4.如权利要求1所述环状烷烃合成环状碳酸酯的反应装置，其特征在于：文丘里喷嘴的数量＞1；文丘里喷嘴的数量在靠近物料入口处数量多，在第一气液相混合器和第二气液相混合器的末端数量少。

5.如权利要求1所述环状烷烃合成环状碳酸酯的反应装置，其特征在于：在反应器中部设置第二气液相物料入口，第二气液相物料入口与第二气液相混合器连通。

6.如权利要求5所述环状烷烃合成环状碳酸酯的反应装置，其特征在于：第二气液相混合器的形状为环形；丝网分布器形状为圆形。

7.如权利要求1-6中任一项所述的反应装置的应用，其特征在于：该气液相反应器应用于环烷烃生产环状碳酸酯的反应中。

8.利用如权利要求1-7中任意一项所述的反应装置进行环状烷烃合成环状碳酸酯的工艺，其特征在于包括以下步骤：

1)将液相物料通过的反应器中液相混合器中螺旋结构内构件和锥形结构内构件实现初级混合，大部分的CO₂经增压后从第一气相物料入口进入反应器，先与液相混合器出来的液相混合产品简单混合后，进一步通过的第一气液相混合器上的文丘里喷嘴喷射形成高速喷射流，在喷向反应器内部过程中进一步混合，高速喷射流所具有的剪切力将CO₂气体破碎成尺度较小的气泡，通过在第一气液相混合器上方配置的丝网分布器的阻挡对文丘里喷嘴喷射形成的高速喷射流形成一定的缓冲作用，在丝网分布器的下方形成气层；

2)温度较低的部分CO₂和小部分的液相物料经第二气液相物料入口进入第二气液相混合器，通过第二气液相混合器上的文丘里喷嘴喷向反应器内部，与反应器内部高温物料混合。

9.如权利要求8所述的工艺，其特征在于：从第一气相物料入口进入反应器的CO₂与从第二气液相物料入口进入反应的CO₂的体积比为7:3；从第一液相物料入口进入反应器的液相物料与从第二气液相物料入口进入反应的液相物料的体积比为7:3；生成的大部分气液相产品通过反应器顶部的主产品出口排出反应器，其中少部分液相产品经过液相物料出口排出反应器。