一種用于尿素合成碳酸丙/乙烯酯的高效脫氨生產(chǎn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種化工反應(yīng)裝置，尤其是一種用于尿素合成碳酸丙/乙烯酯的高效脫氨生產(chǎn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯是性能優(yōu)良的極性有機(jī)溶劑，也是非常重要的有機(jī)化學(xué)品。它們作為高效脫硫、脫碳溶劑廣泛應(yīng)用于天然氣凈化、制氫等工業(yè)領(lǐng)域;作為一種強(qiáng)極性溶劑，是一種抽提石油餾分、生漆、增塑劑等難容物的良好溶劑，在電池工業(yè)上可作為鋰電池電解液的優(yōu)良溶劑。近年來，利用碳酸丙/乙烯酯與甲醇酯交換生產(chǎn)碳酸二甲酯的工藝不斷成熟，由于碳酸二甲酯的用途很廣，需求量大，這也拓寬了碳酸丙/乙烯酯的用途。
[0003]近年來，尿素醇解法合成碳酸丙/乙烯酯的工藝路線逐步成熟，該法所用原料價廉易得，是非常有競爭力的清潔非石油路線。尿素醇解法合成碳酸丙/乙烯酯工藝可采用傳統(tǒng)的反應(yīng)釜間歇裝置，也可應(yīng)用連續(xù)精餾裝置。
[0004]中國實用新型專利CN203540544U公開了一種自回流式碳酸丙烯酯反應(yīng)釜，其特點是在傳統(tǒng)的反應(yīng)釜上增加了氣體自冷卻回流裝置，可以保證原料的配比和產(chǎn)品質(zhì)量，但并未對氣相分離效果進(jìn)行說明。中國實用新型專利CN2873777公開了尿素與丙二醇合成碳酸二甲酯的生產(chǎn)裝置，包含反應(yīng)釜、冷凝接收系統(tǒng)等，其冷凝接收系統(tǒng)包括換熱器和反應(yīng)釜回流器，反應(yīng)釜回流器出液口到反應(yīng)釜入口之間的管線上安裝有液封，可以有效地回收氣相凝液，但對氣相分離效果同樣沒有說明。
[0005]中國實用新型專利CN203329395U公開了一種用于尿素法生產(chǎn)碳酸丙烯酯的減壓反應(yīng)精餾裝置，其特征是原料混合后進(jìn)入減壓反應(yīng)塔進(jìn)行反應(yīng)精餾，塔頂及時移走反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣，生產(chǎn)的碳酸丙烯酯從塔釜采出，實現(xiàn)尿素法生產(chǎn)碳酸丙烯酯的連續(xù)化生產(chǎn)，但該裝置塔釜中碳酸丙烯酯含量僅為25%左右，分離提純較困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、在高效脫氨的同時可防止催化劑結(jié)壁的用于尿素合成碳酸丙/乙烯酯的高效脫氨生產(chǎn)裝置。
[0007]本實用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案:一種用于尿素合成碳酸丙/乙烯酯的高效脫氨生產(chǎn)裝置，包括外側(cè)設(shè)有蒸汽夾套的反應(yīng)釜本體，反應(yīng)釜本體內(nèi)的中心處設(shè)有轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸的上端與反應(yīng)釜體外部的電機(jī)相連，轉(zhuǎn)動軸的下端與反應(yīng)釜體底部的攪拌器相連;所述反應(yīng)釜本體的上端設(shè)有冷卻塔;冷卻塔的頂部設(shè)有氣相出口，冷卻塔內(nèi)包括由上至下依次連接的換熱器、精餾段、集液器以及氣相緩沖腔;所述精餾段包括上、下規(guī)整填料層和設(shè)于上、下規(guī)整填料層之間的冷卻層，冷卻層的直徑為上、下規(guī)整填料層直徑的50%_90%，冷卻層上分布有冷卻盤管;集液器安裝于所述下規(guī)整填料層的底部;集液器下方的氣相緩沖腔與所述反應(yīng)釜本體的氣相出口相連通;設(shè)于反應(yīng)釜本體內(nèi)的轉(zhuǎn)動軸上固定有甩液盤;所述氣相緩沖腔的內(nèi)部設(shè)有降液管，降液管的上端與所述集液器的出液口相連，降液管的下端通過反應(yīng)釜本體的氣相出口延伸至甩液盤的上方。
[0008]所述冷卻盤管的外側(cè)壁設(shè)有翅片，該翅片包括中部垂直于冷卻盤管且固定連接于冷卻盤管外側(cè)壁上的垂直翅片和設(shè)于垂直翅片兩端并向外傾斜的斜翅片。
[0009]所述換熱器為立式列管換熱器。
[0010]所述集液器為斜板式液體收集器，斜板式液體收集器的氣相通道面積為冷卻塔最大橫截面面積的60%-95%。
[0011]所述上、下規(guī)整填料層中鋪設(shè)有金屬板波紋規(guī)整填料。
[0012]所述冷卻層上設(shè)有多層冷卻盤管。
[0013]所述氣相緩沖腔的高度為0.5-2m。
[0014]本實用新型的有益效果在于:本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，通過在傳統(tǒng)的碳酸丙/乙烯酯反應(yīng)釜本體上連接一個包括換熱器、精餾段、集液器以及氣相緩沖腔的冷卻塔，提高了氨氣脫除效率從而提高了尿素的轉(zhuǎn)化率及碳酸丙/乙烯酯產(chǎn)率;同時，冷卻塔的回流液在甩液盤的作用下在釜壁形成降膜蒸發(fā)段，不但提高了氨氣脫除效率，而且有效得防止了催化劑結(jié)壁。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本實用新型精餾段的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1_反應(yīng)釜本體、2-蒸汽夾套、3-轉(zhuǎn)動軸、4-電機(jī)、5-攪拌器、6-立式列管換熱器、7-精餾段、8-斜板式液體收集器、9-氣相緩沖腔、10-甩液盤、11-降液管、701-上規(guī)整填料層、702-下規(guī)整填料層、703-冷卻層、704-冷卻盤管、705-垂直翅片、706-斜翅片、101-反應(yīng)釜本體的氣相出口。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本實用新型進(jìn)行說明:
[0019]圖1是本實用新型一種用于尿素合成碳酸丙/乙烯酯的高效脫氨生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。一種用于尿素合成碳酸丙/乙烯酯的高效脫氨生產(chǎn)裝置，包括反應(yīng)釜本體1，其外側(cè)設(shè)有蒸汽夾套2，反應(yīng)釜本體1內(nèi)的中心設(shè)有轉(zhuǎn)動軸3，轉(zhuǎn)動軸3的上端與設(shè)置于反應(yīng)釜體1夕卜部的電機(jī)4相連，轉(zhuǎn)動軸3的下端與反應(yīng)釜體1底部的攪拌器5固定連接;在反應(yīng)釜本體1的上端設(shè)有冷卻塔;該冷卻塔的頂部設(shè)有氣相出口，該冷卻塔內(nèi)包括由上至下依次連接的換熱器(優(yōu)選立式列管換熱器6)、精餾段7、集液器(優(yōu)選斜板式液體收集器8)以及氣相緩沖腔9。
[0020]圖2是本實用新型的精餾段的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，精餾段包括上規(guī)整填料層701、下規(guī)整填料層702和設(shè)于上規(guī)整填料層701、下規(guī)整填料層702之間的冷卻層703，上規(guī)整填料層701、下規(guī)整填料層702中優(yōu)選鋪設(shè)有金屬板波紋規(guī)整填料。通常上規(guī)整填料層701與下規(guī)整填料層702具有相同的直徑。冷卻層703的直徑為上規(guī)整填料層701(或下規(guī)整填料層702)直徑的50%-90%。冷卻層703直徑的縮小可增加精餾段段間的氣體，提高傳熱效率，有效降低傳熱面積。冷卻層703上設(shè)有單層或多層冷卻盤管704，以滿足移出熱量的要求，其中采用設(shè)置多層冷卻盤管704實現(xiàn)多級冷凝在保證出氣溫度的同時，可最大幅度的提高凝液的溫度，減少反應(yīng)釜加熱能量消耗，同時可降低凝液中的氨含量，提升分離效果，在一定程度上提高反應(yīng)速率。每條冷卻盤管704的外側(cè)壁上設(shè)有翅片，該翅片由垂直翅片705和設(shè)于垂直翅片705兩端且向外傾斜的斜翅片706組成，其中，垂直翅片705的中部垂直于冷卻盤管704且固定連接在冷卻盤管704的外側(cè)壁上;其中，位于冷卻盤管704上方的斜翅片706起到氣體分布和液體