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一种乙酯生产装置

阅读：855发布：2022-05-20

专利汇可以提供一种乙酯生产装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种乙酯生产装置，包括酯化塔,所述酯化塔上的导气管的材质采用哈氏B2，所述导气管的两端为成型弯头,捕集器上旋流板材质采用哈氏B2，所述旋流板为喷射型塔板结构，安装位于捕集器上封头大法兰处，物料以汽液夹带形式通过叶片时产生旋转和离心运动，汽相通过导气管进入酯化塔，从而实现气液分离。本发明对易腐蚀的导气管、旋流板、取样管进行材料升级，材质由316L更换为哈氏B2，并且将导气管的结构形式由原来的虾米弯头改为成型弯头，使气流能够均匀、平稳通过，既可以使装置长周期稳定运行，还能降低能耗、减小环保压力、生产更安全。，下面是一种乙酯生产装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种乙酯生产装置，包括酯化釜、捕集器、旋流板、导气管、酯化塔、酯化塔冷凝器、酯化回流槽、酯化回流泵，其特征在于，过量的醋酸与乙醇在催化剂硫酸的作用下，进入所述酯化釜内发生酯化反应，反应生成的醋酸乙酯、水以及酯化釜内反应液以汽液夹带形式进入所述捕集器内进行分离，其中高沸点的浓硫酸等催化剂从所述捕集器底部返回所述酯化釜，产物中低沸点的酯、水和醇形成二元或三元共沸物从顶部通过所述导气管进入所述酯化塔，进行精馏提纯，物料从塔顶蒸出，经过所述酯化塔冷凝器后到所述酯化回流槽后形成酯水分层，利用分层界面液位计将底部水相引至乙酯废水槽，上部酯相进入所述酯化回流泵,从所述酯化回流泵出来后，上部酯相除一部分用于塔顶、塔中回流外，其余上部酯相引入到乙酯粗酯分相器中继续脱水，保证水、酯充分分离后进入下一工序。
2.根据权利要求1所述的乙酯生产装置,其特征在于：所述导气管的材质采用哈氏B2。
3.根据权利要求1所述的乙酯生产装置,其特征在于：所述导气管的两端为成型弯头。
4.根据权利要求1所述的乙酯生产装置,其特征在于：所述旋流板为喷射型塔板结构，安装位于所述捕集器上封头大法兰处，物料以汽液夹带形式通过叶片时产生旋转和离心运动，吸收液通过中间盲板均匀分配到每个叶片，形成薄液层，与旋转向上的气流形成旋转和离心的效果，高沸点高密度的浓硫酸喷成细小液滴，甩向器壁后，通过位差回到所述酯化釜重新利用，汽相通过所述导气管进入所述酯化塔。
5.根据权利要求1所述的乙酯生产装置,其特征在于：所述旋流板的材质采用哈氏B2。
6.根据权利要求1所述的乙酯生产装置,其特征在于：所述酯化釜顶部安装有插入式取样管，用于反应釜液取样分析。
7.根据权利要求6所述的乙酯生产装置,其特征在于：所述取样管通过焊接以内插管形式，从所述酯化釜顶部插入至釜底40cm处。
8.根据权利要求7所述的乙酯生产装置,其特征在于：所述取样管的材质采用哈氏B2。

说明书全文

一种乙酯生产装置

技术领域

[0001] 本发明属于酯化塔设备技术领域，尤其是一种乙酯生产装置。

背景技术

[0002] 乙酯生产工艺中，过量的醋酸与乙醇在催化剂硫酸的作用下加热进行酯化反应,该工艺由于采用浓硫酸作为催化剂，其对设备腐蚀较严重，乙酯装置自投产以来，在高负荷运行条件下，酯化塔导气管、旋流板、取样管材质为316L，冲刷腐蚀较为严重，这种腐蚀对装置产生重大影响，主要是以下三个方面：

[0003] 1、设备腐蚀穿漏造成故障停车，影响装置稳定连续运行；

[0004] 2、导气管被腐蚀后，金属和硫酸接触面积增大，造成浓硫酸催化剂失活，转化率降低，造成催化剂消耗上升，同时缩短装置运行周期；

[0005] 3、腐蚀泄漏导致乙酯挥发扩散，造成VOC浓度上升，同时因腐蚀带来的停车检修，需要清洗置换，从而产生清洗废水，酯化釜拉料次数增多伴随产生废渣增多，给环保处理带来压力。

[0006] 中国专利公开了一种设有加热器的醋酸乙酯酯化反应塔，申请号为CN200410089417.6，其技术方案主要为：所述反应釜内部装有“U”形加热器，该“U”形加热器为“U”形加热管束，在釜内呈“#”字形安装。其产生的技术效果为：提高了传热效率，改善反应器反应动力学热分布，降低了蒸汽单耗，但是“U”形加热器采用的材质为316L，因此长期运行后也会存在腐蚀的问题。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于克服以上存在的技术问题，提供一种乙酯生产装置。

[0008] 为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

[0009] 一种乙酯生产装置，包括酯化釜、捕集器、旋流板、导气管、酯化塔、酯化塔冷凝器、酯化回流槽、酯化回流泵。过量的醋酸与乙醇在催化剂硫酸的作用下，进入所述酯化釜内发生酯化反应，反应生成的醋酸乙酯、水以及酯化釜内反应液以汽液夹带形式进入所述捕集器内进行分离，其中高沸点的浓硫酸等催化剂从所述捕集器底部返回所述酯化釜，产物中低沸点的酯、水和醇形成二元或三元共沸物从顶部通过所述导气管进入所述酯化塔，进行精馏提纯，物料从塔顶蒸出，经过所述酯化塔冷凝器后到所述酯化回流槽后形成酯水分层，利用分层界面液位计将底部水相引至乙酯废水槽，上部酯相进入所述酯化回流泵,从所述酯化回流泵出来后，上部酯相除一部分用于塔顶、塔中回流外，其余上部酯相引入到乙酯粗酯分相器中继续脱水，保证水、酯充分分离后进入下一工序。

[0010] 进一步地，所述导气管的材质采用哈氏B2。

[0011] 进一步地，所述导气管的两端为成型弯头。

[0012] 进一步地，所述旋流板为喷射型塔板结构，安装位于所述捕集器上封头大法兰处，物料以汽液夹带形式通过叶片时产生旋转和离心运动，吸收液通过中间盲板均匀分配到每个叶片，形成薄液层，与旋转向上的气流形成旋转和离心的效果，高沸点高密度的浓硫酸喷成细小液滴，甩向器壁后，通过位差回到所述酯化釜重新利用，汽相通过所述导气管进入所述酯化塔。

[0013] 进一步地，所述旋流板的材质采用哈氏B2。

[0014] 进一步地，所述酯化釜顶部安装有插入式取样管，用于反应釜液取样分析。

[0015] 进一步地，所述取样管通过焊接以内插管形式，从所述酯化釜顶部插入至釜底40cm处。

[0016] 进一步地，所述取样管的材质采用哈氏B2。

[0017] 本发明对易腐蚀的导气管、旋流板、取样管进行材料升级，材质由316L更换为哈氏B2，并且将导气管结构由原来的虾米弯头改为成型弯头，使气流能够均匀、平稳通过，既可以使装置长周期稳定运行，还能降低能耗、减小环保压力、生产更安全。附图说明

[0018] 图1：本发明一种乙酯生产装置的生产工艺流程示意图。

[0019] 图2：本发明旋流板的结构示意图。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图以及实施例对本发明进行详细说明。

[0021] 实施例一：

[0022] 如图1所示，一种乙酯生产装置，包括酯化釜、捕集器、旋流板、导气管、酯化塔、酯化塔冷凝器、酯化回流槽和酯化回流泵。过量的醋酸与乙醇在催化剂硫酸的作用下，进入所述酯化釜内发生酯化反应，反应生成的醋酸乙酯、水以及酯化釜内反应液以汽液夹带形式进入所述捕集器内进行分离，其中高沸点的浓硫酸等催化剂从所述捕集器底部返回所述酯化釜，产物中低沸点的(酯、水)和醇形成二元或三元共沸物从顶部通过所述导气管进入所述酯化塔，进行精馏提纯，物料从塔顶蒸出，经过所述酯化塔冷凝器后到所述酯化回流槽后形成酯水分层，利用分层界面液位计将底部水相引至乙酯废水槽，上部酯相进入所述酯化回流泵,从所述酯化回流泵出来后，上部酯相除一部分用于塔顶、塔中回流外，其余上部酯相引入到乙酯粗酯分相器中继续脱水，保证水、酯充分分离后进入下一工序。

[0023] 作为优选地方案，所述导气管的材质采用哈氏B2，所述导气管的两端为成型弯头。

[0024] 如图2所示，所述旋流板为喷射型塔板结构，安装位于所述捕集器上封头大法兰处，物料以汽液夹带形式通过叶片1时产生旋转和离心运动，吸收液通过中间盲板均匀分配到每个叶片1，形成薄液层，与旋转向上的气流形成旋转和离心的效果，高沸点高密度的浓硫酸喷成细小液滴，甩向器壁后，通过位差回到所述酯化釜重新利用，汽相通过所述导气管进入所述酯化塔。

[0025] 作为优选地方案，所述旋流板的材质采用哈氏B2。

[0026] 实施例二：

[0027] 与上述实施例一的区别仅在于，所述酯化釜顶部安装有插入式取样管，用于反应釜液取样分析。

[0028] 作为优选地方案，所述取样管通过焊接以内插管形式，从所述酯化釜顶部插入至釜底40cm处。

[0029] 作为优选地方案，所述取样管的材质采用哈氏B2。

[0030] 下面进一步给出了将四种材料固定在导气管弯头外侧(易腐蚀区域)的腐蚀对比实验，将各种材质的金属挂片放置在导气管，研究各自的抗物料介质的腐蚀性能，结果如下表1：

[0031] 表1：对比实验数据

[0032] 材质实验前重量(g) 实验后重量(g) 腐蚀量(g) 腐蚀率(％) 试验天数6XN 88.4125 84.7186 3.6939 4.18 180
6XN焊接 85.0645 81.822 3.2425 3.81 180
316L 95.83 89.8874 5.9426 6.2 180
316L焊接 89.7435 84.7627 4.9808 5.55 180
哈氏B2 25.1557 25.1556 0.0001 0 180
哈氏B2焊接 26.2345 26.2343 0.0002 0 180

[0033] 表1实验数据显示，原设备本体材质为316L，半年腐蚀速率为6.2％，而哈氏B2材质的腐蚀速率几乎为0，可忽略不计，能较好的满足导气管内混酸的恶劣环境下的抗腐蚀性能，完全可以用5mm厚的B2材质取代原来10mm厚的316L材质，同时为节约费用，两头法兰可采用B2翻边加碳钢活套法兰组合。

[0034] 应用本实施例后，设备腐蚀穿漏问题已解决，装置可稳定连续运行；硫酸不易失活，运行周期延长；废渣、废水、废气明显减少，环保效益显著；检修频次显著下降。

[0035] 下面再给出申请人内部运行本实施例后的检查结果情况，具体如下：

[0036] 2019年5月14日-18日对6#酯化塔导气管进行改造。5月19日投入运行，7月17日利用其周期停车检查，连续运行58天，检查结果如下：1、肉眼观察焊缝、母材无腐蚀现象，测厚仪测壁厚4.9-5mm(无腐蚀)；2、对所有焊缝着色探伤无缺陷。9月12日、10月10日分别对6#酯化塔导气管进行再次检查确认，腐蚀情况良好，经过此次材料升级跟踪，6#酯化塔已达到预期效果。

[0037] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

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