环嗪酮高效连续环合反应器 |
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| 申请号 | CN202222776557.7 | 申请日 | 2022-10-19 | 公开(公告)号 | CN219003098U | 公开(公告)日 | 2023-05-12 |
| 申请人 | 江苏蓝丰生物化工股份有限公司; | 发明人 | 刘安平; 郑刚; 张昌民; 项磊; | ||||
| 摘要 | 本实用新型提供一种环嗪 酮 高效连续环合反应器，包括：进料组件，包括进料三通器； 雾化 喷嘴 组件，包括底座、 雾化喷嘴 ；静态混合器，含有SK型填料，用以混合溶液；进料组件、雾化喷嘴组件、静态混合器依次竖直安装连接，以执行连续环合反应。本实用新型形成的连续环合反应器制作和使用方便，投资少，减少喷头拆下清洗与再安装频次，保障安全生产，形成的产品 质量 优级稳定，环合单步收率提高3个百分点，达到93％‑95％，生产成本进一步降低。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种环嗪酮高效连续环合反应器，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 环嗪酮高效连续环合反应器技术领域[0001] 本实用新型涉及环嗪酮生产技术领域，尤其涉及一种环嗪酮高效连续环合反应器。 背景技术[0003] 在环嗪酮生产过程中，连续环合(中间体加成物直接在催化剂甲醇钠、冰醋酸的作用下用静态混合器连续环合)代替间歇环合(在大量二甲胺气体作为抑制剂作用下，中间体加成物在催化剂甲醇钠、冰醋酸的作用下用反应釜间歇环合)情况下，节约了大量生产成本；但连续环合收率略低于间歇环合收率，而且质量不稳定，给生产带来不稳定性，生产成本不能进一步压缩，加之操作上存在缺陷。 [0004] 因此，有必要对环嗪酮连续环合反应器做出提升改进。实用新型内容 [0005] 为了克服现有技术的不足，本实用新型的第一个目的是提供一种环嗪酮高效连续环合反应器，包括： [0006] 进料组件，包括进料三通器，加成物甲苯溶液、甲醇钠甲醇溶液通过所述进料三通器进料； [0008] 静态混合器，所述静态混合器含有SK型填料，用以混合溶液； [0009] 所述进料组件、雾化喷嘴组件、静态混合器依次竖直安装连接，以执行连续环合反应。 [0010] 优选地，所述进料三通器的各管径一致。 [0011] 优选地，所述进料三通器的两端长度为150‑300mm。 [0013] 优选地，所述雾化喷嘴的位置高度高于所述进料三通器的另一端进入加成物甲苯溶液内径的位置。 [0014] 优选地，所述高度为40‑50mm。 [0015] 优选地，所述静态混合器的长度等于流体流速乘以滞留时间，所述流体流速等于通过静态混合器的质量流量除以静态混合器的横截面积。 [0017] 优选地，所述底座与所述雾化喷嘴通过内丝短接。 [0018] 相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供一种环嗪酮高效连续环合反应器，包括：进料组件，包括进料三通器；雾化喷嘴组件，包括底座、雾化喷嘴；静态混合器，含有SK型填料，用以混合溶液；进料组件、雾化喷嘴组件、静态混合器依次竖直安装连接，以执行连续环合反应。本实用新型形成的连续环合反应器制作和使用方便，投资少，减少喷头拆下清洗与再安装频次，保障安全生产，形成的产品质量优级稳定，环合单步收率提高3个百分点，达到93％‑95％，生产成本进一步降低。 [0019] 本上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例详细给出。附图说明 [0020] 此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中： [0021] 图1为本实用新型中的环嗪酮高效连续环合反应器结构示意图； [0022] 图2为本实用新型中的进料三通器结构示意图； [0023] 图3为本实用新型中的静态混合器的结构示意图； [0024] 图4为本实用新型中的底座短接喷嘴的结构示意图； [0025] 图5为本实用新型中的雾化喷嘴的结构示意图； [0026] 图6为本实用新型中环嗪酮高效连续环合反应器在生产工艺流程中的示意图。 [0027] 图中：11、进料三通器；21、底座；22、雾化喷嘴；221、不锈钢滤网；23、内丝；31、静态混合器；32、SK型填料；41、缓冲管道；50、质量流量计；60、预热器；70、薄膜蒸发器；80、过滤器。 具体实施方式[0028] 下面，结合具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。 [0029] 为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种提升环嗪酮品质稳定性，提高中间体加成物收率，即降低合成中间体加成物原料环己基异氰酸酯单耗(生产每吨环嗪酮，消耗的环己基异氰酸酯占总成本45％，份额较大)，降低生产成本，利于一线操作的环嗪酮高效连续环合反应器。为了实现上述目标，本实用新型提供涉及一种环嗪酮高效连续环合反应器，包括三个部分，如图1‑4所示： [0030] 第一个部分是进料组件，包括进料三通器11，加成物甲苯溶液、甲醇钠甲醇溶液通过进料三通器11进料； [0031] 第二个部分是雾化喷嘴组件，包括底座21、雾化喷嘴22，底座21与雾化喷嘴22短接；雾化喷嘴22用以雾化流经的甲醇钠甲醇溶液； [0032] 第三个部分是静态混合器31，静态混合器31含有SK型填料32，用以混合溶液；进料组件、雾化喷嘴组件、静态混合器依次竖直安装连接，以执行高效的连续环合反应。与现有技术相比，本实用新型形成的连续环合反应器制作和使用方便，投资少，减少喷头拆下清洗与再安装频次，保障安全生产，形成的产品质量优级稳定，环合单步收率提高3个百分点，达到93％‑95％，生产成本进一步降低。 [0033] 应当理解，静态混合器31采用SK型填料，因加成物在甲醇钠催化反应下产生的副产物长期累积会堵塞SV/SX/SH/SL型静态混合器，不必要选择SV/SX/SH/SL型等其他填料。 [0034] 应当理解，进料组件、雾化喷雾组件、静态混合器需要竖直安装使用，不宜水平安装。 [0035] 在一些实施例中，进料三通器11的各管径一致，首先方便制作，再次为了与静态混合器管径一致。进一步地，进料三通器的两端长度为150‑300mm，若两端长度过短，制作不方便；两端长度过长会导致材料浪费。 [0037] 在一些实施例中，如图5所示，雾化喷嘴22上还包括若干用于过滤的不锈钢滤网221；为了保证过滤效果，在一些实施例中，不锈钢滤网大于等于325目，以过滤大颗粒杂质，防止堵塞雾化喷嘴，导致雾化喷嘴故障。 [0038] 应当理解，此处的若干指一个以及一个以上。 [0039] 如图5所示，雾化喷嘴22的顶部为雾化喷嘴出口，雾化喷嘴22上与雾化喷嘴出口相对的一端设有不锈钢滤网；具体地，该端可外敷325目不锈钢滤网；为了保证过滤效果，雾化喷嘴的进口也可外敷325目不锈钢滤网。 [0040] 在一些实施例中，雾化喷嘴22的位置高度高于进料三通器11的另一端进入加成物甲苯溶液内径的位置，以便于提高雾化效率。进一步地，高度为40‑50mm；该高度可避免加成物甲苯溶液与未雾化的甲醇钠甲醇溶液直接接触，高度过短无法避免溶液间的之间接触，高度过长浪费材料。 [0041] 在一些实施例中，雾化喷嘴22的口径大小需要满足工艺流量以及压力的要求，以最大的发挥雾化喷嘴的功效。 [0042] 在一些实施例中，静态混合器31的长度与管径(包括内径与壁厚)要与加成物甲苯溶液流量和滞留时间相匹配。如，静态混合器的长度等于流体流速乘以滞留时间，流体流速等于通过静态混合器的质量流量除以静态混合器的横截面积；即静态混合器的长度等于静态混合器质量流量除以静态混合器横截面积乘以滞留时间。 [0043] 在一些实施例中，还包括缓冲管道41，缓冲管道41用以将流入的混合反应物缓冲送入薄膜蒸发器70。具体地，环嗪酮高效连续环合反应器内流出的混合反应物要与一段长度口径的管道连接缓冲再进去后道工序，即进入薄膜蒸发器70进行蒸发单元操作。 [0044] 在一些实施例中，底座21与雾化喷嘴22通过内丝23短接。在一些实施例中，内丝23短接外径小于进料三通器11管道的内径。 [0045] 图6涉及一种环嗪酮高效连续环合反应器在生产工艺流程中的示意图，甲醇无溶液从X轴方向进料，甲醇钠甲醇溶液沿Y轴方向进料；具体地，加成物甲苯溶液经过过滤器80(过滤器可为Y型过滤器)后进入质量流量计50以检测相关数值，检测后进入预热器60(预热器60上存在蒸汽入口以及蒸汽出口)，预热后进入图5中虚线框的连续环合反应区域；甲醇钠甲醇溶液也通过过滤器80经过质量流量计50后同样进入图5中虚线框内的连续环合反应区域；在该连续环合反应区域反应后的反应物料再进入薄膜蒸发器70，以最终形成浓缩物料，剩余的溶剂从薄膜蒸发器出口排出。 [0046] 实施例一 [0047] 用316LDN25(外径32mm，内径26mm)不锈钢管道和3个DN25法兰，焊接制作两端竖直长度是200mm，中间长度是100mm的进料三通器。 [0048] 用3mm厚不锈钢钢板制得直径70mm的圆钢板，以圆钢板圆心为圆心用钻床钻出一个直径14mm的圆孔，把一个外径14mm、长度50mm的不锈钢管道与圆孔连接并焊接，用车床给长度50mm的不锈钢管道车出外丝，制得底座。然后用长度80mm的内丝短接连接底座和DN8(2分)雾化喷嘴，制得底座短接雾化喷嘴。 [0049] 用316LDN25(外径32mm，内径26mm)不锈钢管道和2个DN25法兰，以及SK型填料焊接制作静态混合器。静态混合器的混合器长度为600‑1000mm。 [0050] 按照图1所示，用螺栓连接进料三通器和静态混合器，把底座短接雾化喷嘴放在进料三通器内，并用螺栓和法兰固定。 [0051] 把制作成型的高效连续环合反应器竖直安装在环嗪酮生产装置上，即可投入使用。 [0052] 实施例二 [0053] 用316LDN50(外径57mm，内径50mm)不锈钢管道和3个DN50法兰，焊接制作两端竖直长度是300mm，中间长度是100mm的进料三通器。 [0054] 用3mm厚不锈钢钢板制得直径90mm的圆钢板，以圆钢板圆心为圆心用钻床钻出一个直径14mm的圆孔，把一个外径14mm、长度50mm的不锈钢管道与圆孔连接并焊接，用车床给长度50mm的不锈钢管道车出外丝，制得底座。然后用长度100mm的内丝短接连接底座和DN8(2分)雾化喷嘴，制得底座短接雾化喷嘴。 [0055] 用316LDN50(外径57mm，内径50mm)不锈钢管道和2个DN50法兰，以及SK型填料焊接制作静态混合器。静态混合器的混合器长度为600‑1000mm。 [0056] 按照图1所示，用螺栓连接进料三通器和静态混合器，把底座短接雾化喷嘴放在进料三通器内，并用螺栓和法兰固定。 [0057] 把制作成型的高效连续环合反应器竖直安装在环嗪酮生产装置上，即可投入使用。 [0058] 实施例三 [0059] 用316LDN32(外径38mm，内径32mm)不锈钢管道和3个DN32法兰，焊接制作两端竖直长度是300mm，中间长度是100mm的进料三通器。 [0060] 用3mm厚不锈钢钢板制得直径75mm的圆钢板，以圆钢板圆心为圆心用钻床钻出一个直径14mm的圆孔，把一个外径14mm、长度50mm的不锈钢管道与圆孔连接并焊接，用车床给长度50mm的不锈钢管道车出外丝，制得底座。然后用长度100mm的内丝短接连接底座和DN8(2分)雾化喷嘴，制得底座短接雾化喷嘴。 [0061] 用316LDN32(外径38mm，内径32mm)不锈钢管道和2个DN32法兰，以及SK型填料焊接制作静态混合器。静态混合器的混合器长度为600‑1000mm。 [0062] 按照图1所示，用螺栓连接进料三通器和静态混合器，把底座短接雾化喷嘴放在进料三通器内，并用螺栓和法兰固定。 [0063] 把制作成型的高效连续环合反应器竖直安装在环嗪酮生产装置上，即可投入使用。 [0064] 实施例四 [0065] 用316LDN38(外径45mm，内径38mm)不锈钢管道和3个DN38法兰，焊接制作两端竖直长度是300mm，中间长度是100mm的进料三通器。 [0066] 用3mm厚不锈钢钢板制得直径80mm的圆钢板，以圆钢板圆心为圆心用钻床钻出一个直径14mm的圆孔，把一个外径14mm、长度50mm的不锈钢管道与圆孔连接并焊接，用车床给长度50mm的不锈钢管道车出外丝，制得底座。然后用长度100mm的内丝短接连接底座和DN8(2分)雾化喷嘴，制得底座短接雾化喷嘴。 [0067] 用316LDN38(外径45mm，内径38mm)不锈钢管道和2个DN38法兰，以及SK型填料焊接制作静态混合器。静态混合器的混合器长度为600‑1000mm。 [0068] 按照图1所示，用螺栓连接进料三通器和静态混合器，把底座短接雾化喷嘴放在进料三通器内，并用螺栓和法兰固定。 [0069] 把制作成型的高效连续环合反应器竖直安装在环嗪酮生产装置上，即可投入使用。 [0070] 以上内容仅仅是对实用新型的构思所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施做各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出的实施例。 |
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