一种连续进行烷氧基化反应的间隙式反应器

摘要

本发明是一种连续进行烷氧基化反应的间隙式反应器，其特点是：它包括外管、主管和内管，所述外管与主管等长，主管置于外管内，外管和主管的两端以堵盖封堵，形成外冷却腔，内管长度两端以端盖封堵形成内冷却腔，内管置于主管内并固连，形成环形的反应腔；外管设置入口和出口与外冷却腔连通、与循环冷却水系统连接，主管的设置进料口、堵盖设置链起始剂进或产品出口，进料口、链起始剂进口均分别与环形反应腔连通、产品出口与反应熟化腔连通；内管设置入口和出口与内冷却腔连通、与循环冷却水系统连接；静态混合件置于环形反应腔内并固连，翅片置于外冷却腔内并固连，在反应腔和反应熟化腔内均分别设置温度检测器。

权利要求

1.一种连续进行烷氧基化反应的间隙式反应器，它包括翅片和温度检测器，其特征是：

还包括外管、主管和内管，所述外管与主管等长，主管置于外管内，外管和主管的一端以第一堵盖封堵、另一端以第二堵盖封堵，外管、主管、第一堵盖和第二堵盖形成环形的外冷却腔，所述内管长度小于主管或外管，内管一端以第一端盖封堵、另一端以第二端盖封堵，从而形成内冷却腔，内管置于主管内并固连，内管的第一端盖靠近外管或主管的第一堵盖，内管、主管、第一堵盖和第一端盖形成环形的反应腔，主管、第二堵盖和第二端盖形成反应熟化腔、且与环形的反应腔连通；外管的外周壁设置至少一个第一入口和至少一个第一出口与外冷却腔连通，第一入口和第一出口与循环冷却水系统连接，主管的外周壁设置至少一个进料口，第一堵盖设置链起始剂进口、第二堵盖设置产品出口，进料口、链起始剂进口均分别与环形的反应腔连通、产品出口与反应熟化腔连通，进料口伸出外管的外侧与物料输送泵连接，链起始剂进口与链起始剂输送泵连接、产品出口与后处理工序输入管线连接；内管的外周壁设置至少一个第二入口和至少一个第二出口与内冷却腔连通，第二入口和第二出口伸出外管的外侧与循环冷却水系统连接；静态混合件置于环形的反应腔内并固连，翅片置于外冷却腔内并固连，在反应腔和反应熟化腔内均分别设置温度检测器。

说明书

一种连续进行烷氧基化反应的间隙式反应器

技术领域

[0001] 本发明属于石油化工领域，更具体地说，涉及烷氧基化（乙/丙氧基化）聚合反应设备,是一种连续进行烷氧基化反应的间隙式反应器，用于烷氧基化剂与作为链起始剂的含有活泼氢的液体化工原料连续进行聚合反应。

背景技术

[0002] 自20世纪30年代烷氧基化（乙/丙氧基化）实现工业化生产以来，间歇式或半间歇式烷氧基化反应器一直占有重要的地位并沿用至今。 意大利Press公司成功地开发了半间歇喷雾式烷基化反应器。瑞士Buss公司成功地开发了半间歇喷射式回路烷氧基化反应器。目前国内外应用于烷氧基化生产领域的反应器主要就是间歇搅拌釜式烷氧基化反应器、意大利Press公司半间歇喷雾式烷氧基化反应器和瑞士Buss公司半间歇喷射式回路烷氧基化反应器。因为纯氧化烯烃（环氧乙/丙烷）的存在是危险的，所以间歇/半间歇烷氧基化反应器液面上的空间必须填充有氮气，每批次间歇/半间歇反应过程中存在若干非生产性步骤。
间歇/半间歇烷氧基化反应器设备复杂，占地面积大，生产效率低，能耗高。

发明内容

[0003] 本发明的目的是：克服现有技术的不足，提供一种液-液烷氧基化连续间隙式反应器，实现液-液烷氧基化反应的连续进行，防止非生产性间歇，减小占地面积大，提高生产效率，降低能源消耗。

[0004] 本发明解决技术问题的方案是：一种连续进行烷氧基化反应的间隙式反应器，其特征是：它包括外管、主管和内管，所述外管与主管等长，主管置于外管内，外管和主管的一端以第一堵盖封堵、另一端以第二堵盖封堵，外管、主管、第一堵盖和第二堵盖形成环形的外冷却腔，所述内管长度小于主管或外管，内管一端以第一端盖封堵、另一端以第二堵盖封堵，从而形成内冷却腔，内管置于主管内并固连，内管的第一端盖靠近外管或主管的第一堵盖，内管、主管、第一堵盖和第一端盖形成环形的反应腔，主管、第二堵盖和第二端盖形成反应熟化腔、且与环形的反应腔连通；外管的外周壁设置至少一个第一入口和至少一个第一出口与外冷却腔连通，第一入口和第一出口与循环冷却水系统连接，主管的外周壁设置至少一个进料口，第一堵盖设置链起始剂进口、第二堵盖设置产品出口，进料口、链起始剂进口均分别与环形的反应腔连通、产品出口与反应熟化腔连通，进料口伸出外管的外侧与物料输送泵连接，链起始剂进口与链起始剂输送泵连接、产品出口与后处理工序输入管线连接；内管的外周壁设置至少一个第二入口和至少一个第二出口与内冷却腔连通，第二入口和第二出口伸出外管的外侧与循环冷却水系统连接；静态混合件置于环形的反应腔内并固连，翅片置于外冷却腔内并固连，在反应腔和反应熟化腔内均分别设置温度检测器。

[0005] 本发明的工作过程是：通过物料输送泵将作为链起始剂的含有活泼氢的液体化工原料（如脂肪醇、烷基酚、乙二醇、脂肪酸、烯基醇等）从链起始剂进口连续送入本发明反应器的环形反应腔内，液体烷氧基化剂（环氧乙/丙烷）由物料输送泵通过进料口连续注入本发明反应器的环形反应腔内，两种物料在环形反应腔内充分混合并迅速反应生成目的产物，连续注入的链起始剂和烷氧基化剂在环形反应腔内充分混合反应生成目的产物的同时，将环形反应腔内已经反应生成的目的产物推移，生成的目的产物逐渐移出环形反应腔、进入反应熟化腔，在反应熟化腔熟化的同时继续被移动，直至完成熟化，由产品出口排出本发明的反应器，进入后处理工序；同时，循环冷却水系统同时向外冷却腔和内冷却腔注入冷却水，将反应热移走，反应腔和反应熟化腔内分别设置的温度检测器实时连续测量物料反应温度，并自动连续调节冷却水流量，保证反应平稳进行。

[0006] 本发明的有益效果是：本发明反应器具有以下特点：

[0007] 1外管、主管和内管依次套接的结构使反应腔能够充分与冷却腔接触，强化烷氧基化反应传质传热；

[0008] 2 外冷却腔固连的翅片能够增加换热面积，强化传热效果；

[0009] 3 反应腔和反应熟化腔内分别设置的温度检测器能够实时连续测量物料反应温度，并自动连续调节冷却水流量，保证反应平稳进行；

[0010] 4 置于环形反应腔内的静态混合件能够强化反应效果，增加反应速度；

[0011] 基于以上特点，本发明的反应器能够实现烷氧基化反应的连续进行，使反应过程简捷快速、安全高效平稳，具有结构简单、安全高效、产品质量稳定、低能耗，低成本的优点，也可串或并联使用，以能适应更宽范围的产品生产。

附图说明

[0012] 附图1为本发明的结构示意图；

[0013] 图2为图1的左视示意图。

[0014] 图中1主管，2内管，3外管，4链起始剂进料口，5进料口，6进料口，7产品出口，8、10第二入口，9、11第一入口，12、14第二出口，13、15第一出口,16、17温度监测器，18反应熟化腔，19反应腔，20外冷却腔，21静态混合件，22翅片。

具体实施方式

[0015] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0016] 参见图1-图2，本实施例一种连续进行烷氧基化反应的间隙式反应器，它包括外管3、主管1和内管2，所述外管3与主管1等长，所述主管1内径为100～1000mm，长度为2000～
12000mm，壁厚为8～12mm，主管1设计压力为8MPa、设计温度为280℃，主管1置于外管3内，外管3和主管1的一端以第一堵盖封堵、另一端以第二堵盖封堵，外管3、主管1、第一堵盖和第二堵盖形成环形的外冷却腔20，外冷却腔20间隙为5～12mm，所述内管2长度小于主管1或外管3，内管2一端以第一端盖封堵、另一端以第二端盖封堵，从而形成内冷却腔，内管2置于主管1内并固连，内管2的第一端盖靠近外管3或主管1的第一堵盖，内管2、主管1、第一堵盖和第一端盖形成环形的反应腔19，反应腔19间隙为5～10mm，主管1、第二堵盖和第二端盖形成反应熟化腔18、且与环形的反应腔19连通；外管3的外周壁中部设置第一入口11、靠近内管2的第二端盖处设置第一入口9，外管3的外周壁中部设置第一出口15、靠近内管2的第一端盖处设置第一出口13，两个第一入口9或11和两个第一出口13或15均分别与外冷却腔20连通、与循环冷却水系统连接，主管1的外周壁中部设置进料口6、靠近内管2的第一端盖处设置进料口5，第一堵盖设置链起始剂进口4、第二堵盖设置产品出口7，两个料口5或6、链起始剂进口4均分别与环形的反应腔19连通、产品出口7与反应熟化腔18连通，两个进料口5或6均分别伸出外管3的外侧与物料输送泵连接，链起始剂进口4与链起始剂输送泵连接、产品出口7与后处理工序输入管线连接；内管2的外周壁中部设置第二入口10、靠近内管2的第二端盖处设置第二入口8，内管2的外周壁中部设置第二出口14、靠近第一端盖处设置第二出口12，两个第二入口8或10和两个第二出口12或14均分别伸出外管3的外侧与内冷却腔连通、与循环冷却水系统连接；静态混合件21置于环形的反应腔19内并固连，翅片22置于外冷却腔20内并固连，在反应腔19设置温度检测器16、反应熟化腔18内设置温度检测器17。本实施例采用现有技术制造。

[0017] 本实施例的工作过程是：通过物料输送泵将作为链起始剂的含有活泼氢的液体化工原料（如脂肪醇、烷基酚、乙二醇、脂肪酸、烯基醇等）从链起始剂进口4连续送入本发明反应器的环形反应腔19内，液体烷氧基化剂（环氧乙/丙烷）由物料输送泵通过两个进料口5或6连续注入本发明反应器的环形的反应腔19内，两种物料在环形反应腔19内充分混合并迅速反应生成目的产物，连续注入的链起始剂和烷氧基化剂在环形反应腔19内充分混合反应生成目的产物的同时，将环形反应腔19内已经反应生成的目的产物推移，生成的目的产物逐渐移出环形反应腔19、进入反应熟化腔18，在反应熟化腔18熟化的同时继续被移动，直至完成熟化，由产品出口7排出本发明的反应器，进入后处理工序；同时，循环冷却水系统同时由两个第一入口9或11向外冷却腔20注入冷却水、由两个第二入口8或10向内冷却腔注入冷却水，将反应热移走，反应腔19设置的温度检测器16和反应熟化腔18内设置的温度检测器
17实时连续测量物料反应温度，并自动连续调节冷却水流量，保证反应平稳进行。