環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯的反應裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種制備碳酸乙烯酯用的反應裝置領域，特別涉及用于二氧化碳和環(huán)氧乙烷加成合成碳酸乙烯酯的反應裝置。
【背景技術】
[0002]碳酸乙烯酯是生產(chǎn)聚酰胺、聚丙烯腈、聚氯乙烯等高聚物的良好溶劑，還可用作紡織上的抽絲液和其他化工助劑，也可作為脫除工業(yè)酸性氣體的溶劑及混凝土的添加劑。在醫(yī)藥方面可用作制藥的組分和有機合成中間體，還可用作塑料發(fā)泡劑及合成潤滑油的穩(wěn)定劑。在電容電池工業(yè)上，EC和碳酸丙烯酯的混合溶液具有較高的介電常數(shù)，可作為鋰電池的電解液，隨著手機及電腦的日漸普及，市場需求量及發(fā)展?jié)摿薮蟆?br>[0003]碳酸乙烯酯的合成方法包括光氣法、酯交換法、鹵代醇法、環(huán)氧乙烷與二氧化碳合成法、尿素醇解法等。專利CN 203782064 U公開了一種尿素與丙或乙二醇合成碳酸丙烯酯或乙烯酯的反應裝置。專利101037431公開了二氧化碳和環(huán)氧化合物環(huán)加成反應合成環(huán)狀碳酸酯的方法，采用金屬鹽、離子液體以及季銨鹽組成催化劑，反應壓力為0.5-10MPa，反應溫度30-200°C。專利1631886公開了環(huán)狀碳酸酯的合成方法，采用鋅鹽和咪唑鹵代鹽、吡啶鹵代類離子液體，季銨鹽中的一種作為催化劑，反應壓力為0.5-5MPa，反應溫度50-200°C，經(jīng)過催化二氧化碳和環(huán)氧化物制備環(huán)狀碳酸酯。
[0004]目前國內(nèi)生產(chǎn)碳酸乙烯酯大多采用環(huán)氧乙烷與二氧化碳在季銨鹽類催化劑作用下生成碳酸乙烯酯。反應溫度在150?300°C，壓力1.8?4.0MPa，在反應釜內(nèi)一鍋法反應6?7小時，反應轉化率在70%?80%之間。此反應屬于加成強放熱反應，反應熱達到28Kcal/mol。但現(xiàn)有的合成碳酸乙烯酯反應裝置的缺點是:無法合理控制反應溫度，反應時間長，轉化率低，催化劑與產(chǎn)物分離困難，并存在較大的安全隱患，因此急需開發(fā)一種能夠克服上述缺點的環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯的反應裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題就是提供一種環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯的反應裝置，其中，包含:
[0006]一二氧化碳儲罐；
[0007]一環(huán)氧乙烷罐；
[0008]一反應釜，連通于所述二氧化碳儲罐及所述環(huán)氧乙烷罐，所述反應釜上設置有一安全泄壓閥及一催化劑進料口 ；
[0009]一精餾塔釜，通過一輸送栗通接于所述反應釜；
[0010]一冷凝器，連通于所述精餾塔釜；
[0011]—產(chǎn)品罐，連通于所述冷凝器，接收冷凝后的一碳酸乙烯酯。
[0012]上述的環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯的反應裝置，其中，還包含一冷卻器，連接于所述反應爸。
[0013]上述的環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯的反應裝置，其中，還包含一反應溫控儀，電性連接于所述反應釜。
[0014]上述的環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯的反應裝置，其中，還包含一催化劑回收罐，連通于所述精餾塔釜。
[0015]上述的環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯的反應裝置，其中，還包含一氮氣儲罐，連通于所述環(huán)氧乙烷罐。
[0016]上述的環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯的反應裝置，其中，還包含一環(huán)氧乙烷計量罐，設置于所述環(huán)氧乙烷罐及所述反應釜之間的連接通路上，還連通于所述二氧化碳儲罐。
[0017]上述的環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯的反應裝置，其中，還包含一二氧化碳質(zhì)量流量計，設置于所述二氧化碳儲罐及所述反應釜之間的連接通路上。
[0018]上述的環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯的反應裝置，其中，還包含一真空栗，連通于所述反應釜。
[0019]上述的環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯的反應裝置，其中，所述反應釜為一多列管式內(nèi)置冷卻反應爸。
[0020]上述的環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯的反應裝置，其中，所述環(huán)氧乙烷罐的一外壁上還包覆有一第一夾套，所述第一夾套與所述外壁之間形成一第一容置空間，一冷卻換熱介質(zhì)放置于所述第一容置空間之中。
[0021]上述的環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯的反應裝置，其中，所述環(huán)氧乙烷計量罐的一內(nèi)壁上還裝設有一第二夾套，所述第二夾套與所述內(nèi)壁之間形成另一第二容置空間，一冷卻換熱介質(zhì)放置于所述第二容置空間之中。
[0022]上述的環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯的反應裝置，其中，所述環(huán)氧乙烷計量罐采用翻板式液位顯示。
[0023]綜上所述，本實用新型相對于現(xiàn)有技術其有益效果在于:
[0024]1.安全泄壓閥用以當反應釜壓力達到設定值后能夠自動排空，防止反應過程中反應飛溫導致壓力急速升高，產(chǎn)生危險；
[0025]2.反應釜采用多列管式內(nèi)置冷卻，且通過冷卻器與反應溫控儀智能聯(lián)鎖控制反應溫度；
[0026]3.環(huán)氧乙烷儲罐采用外夾套結構的傳熱裝置，通過冷卻換熱介質(zhì)，防止溫度過高環(huán)氧乙烷產(chǎn)生自聚；
[0027]4.環(huán)氧乙烷計量罐不僅采用內(nèi)夾套結構的傳熱裝置，通過冷卻換熱介質(zhì)，防止溫度過高環(huán)氧乙烷產(chǎn)生自聚；還采用翻板式液位顯示，能夠實時監(jiān)測環(huán)氧乙烷的進料量；
[0028]5.通過催化劑回收罐及產(chǎn)品罐實現(xiàn)催化劑與產(chǎn)品可簡單分離。
[0029]使用本實用新型的環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯的反應裝置后，環(huán)氧乙烷轉化率可達98%以上，本裝置操作簡單、催化劑與產(chǎn)品分離簡單，易拆卸、易清洗、環(huán)境污染小，更易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
[0030]下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
【附圖說明】
[0031]圖1是本實用新型二氧化碳和環(huán)氧乙烷合成碳酸乙烯酯的反應裝置示意圖。
[0032]其中，附圖標記
[0033]1: 二氧化碳儲罐
[0034]2:氮氣儲罐
[0035]3:環(huán)氧乙烷儲罐
[0036]31:第一夾套
[0037]32:第一容置空間
[0038]4:環(huán)氧乙烷計量罐
[0039]41:第二夾套
[0040]42:第二容置空間
[0041]5: 二氧化碳質(zhì)量流量計
[0042]6:安全泄壓閥
[0043]7:反應釜
[0044]8:催化劑進料口
[0045]9:真空栗
[0046]10:冷卻器
[0047]11:輸送栗
[0048]12:精餾塔釜
[0049]13:冷凝器
[0050]14:產(chǎn)品罐
[0051]15:催化劑回收罐
【具體實施方式】
[0052]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型技術方案進行詳細的描述，以更進一步了解本實用新型的目的、方案及功效，但并非用以限定本實用新型。
[0053]請參照圖1，圖1是本實用新型二氧化碳和環(huán)氧乙烷合成碳酸乙烯酯的反應裝置示意圖。在本實施例中，二氧化碳和環(huán)氧乙烷合成碳酸乙烯酯的反應裝置包含:一個二氧化碳儲罐1、一個氮氣儲罐2、一個環(huán)氧乙烷儲罐3、一個環(huán)氧乙烷計量罐4、一個二氧化碳質(zhì)量流量計5、一個反應釜7、一個真空栗9、一個冷卻器10、一個反應溫控儀(圖未示)、一個輸送栗11、一個精餾塔釜12、一個冷凝器13、一個產(chǎn)品罐14及一個催化劑回收罐15 ;二氧化碳儲罐1與環(huán)氧乙烷計量罐4的出口和反應釜7相連通；氮氣儲罐2的出口連通于環(huán)氧乙烷儲罐3 ;環(huán)氧乙烷儲罐3的出口連通于環(huán)氧乙烷計量罐4的進口 ；二氧化碳