专利名称：一种小型制异丙苯实验反应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于异丙苯的生产试验技术领域，特别涉及一种使用苯和丙烯生产异丙苯的试验反应装置。
背景技术：
使用苯和丙烯生产异丙苯的小型制异丙苯实验反应装置数量较多，但多数采用的是二十世纪八、九十年代的技术。目前的制异丙苯实验反应装置，通常包括整体机柜、原料供给系统、加热反应系统、反应 后处理系统和控制系统。整体机柜是装置的总体支撑，其它系统均安装在其上，实现整体设备的放置与固定；原料供给系统将原料丙烯、原料苯从外部输入进原料及压力供给系统中的丙烯罐、苯罐中，并将原料丙烯、原料苯定流量的输入进加热反应系统中的反应器中；加热反应系统中的加热炉对反应器进行加热，实现原料丙烯、原料苯加热反应生成异丙苯；反应后处理系统用于反应后混合液的收集；控制系统通过控制仪表实现温度、压力等反应参数的控制。该装置主要是通过原料供给系统将苯和丙烯输入到加热反应系统中生产异丙苯并将反应后物质进行收集完成。反应后处理系统的物质收集中，一般采用非密封容器直接从单一分离罐中人工收集反应后的液态混合物，气态物质直接排放大气中。控制系统主要通过手动控制。由于采用单一分离罐中人工收集反应后液态混合物，目前这种装置存在以下缺点(1)自动化程度低，人工收集操作，且分离罐容积有限，需要人员长期看守设备并定时收集；(2)温度控制精度较差，反应后处理时产生较大的温度波动，一般精度为±5V ；(3)压力精度较差，反应后处理时产生较大的压力波动；(4)由于温度、压力精度较差以及反应后处理方式简单等原因，造成生产的异丙苯产量较低，试验精度较差；(5)有毒有害物质处理措施和安全措施不足，如原料苯和丙烯分别是有毒、易燃物质，苯供给时一般为开放式的暴露在空气中，试验后处理时将含有苯蒸汽、丙烯等有毒有害气体排放到大气中，污染环境，并易造成人身伤害。
实用新型内容本实用新型的目的在于，克服现有技术不足，提供一种高精度、高效自动的使用苯和丙烯生产异丙苯的试验反应装置。本实用新型的技术方案一种小型制异丙苯实验反应装置，包括整体机柜、原料及压力供给系统，加热反应系统、反应后处理系统和控制系统；整体机柜是装置的总体支撑，其它各部分均安装在其上；原料及压力供给系统将原料输入到加热反应系统中，并提供试验反应中的压力；原料丙烯、原料苯在加热反应系统中生成异丙苯和苯与丙烯的混合物后，进入反应后处理系统；反应后处理系统用于反应后混合物的收集；控制系统对原料及压力供给系统、加热反应系统和反应后处理系统进行控制；所述反应后处理系统包括高分罐和低分罐，在高分罐上安装液位传感器，低分罐上安装第二压力表用于测量内压力，在高分罐和低分罐之间并联安装电动阀和手动开关阀，在高分罐与原料及压力供给系统之间安装第一截止阀；在高分罐与加热反应系统之间安装第二截止阀；为了维持系统压力，在高分罐外接背压阀，高分罐与背压阀之间压力传感器测量反应压力；在背压阀后端安装第一压力表监测背压阀后端压力；第一压力表外侧安装第三截止阀；低分罐的气态排出端接取气阀和排气阀，低分罐与取气阀和排气阀之间接第四截止阀。在所述背压阀与压力传感器之间安装安全阀。在所述高分罐外接预留高分罐阀，用于直接取混合液、取混合气和排气操作。本实用新型的有益效果(I)由于本实用新型的反应后处理系统采用两级分离罐自动收集，在两级分离罐(即高分罐、低分罐)之间安装一个电动阀及与电动阀并联的手动开关阀，通过安装在高分罐中的液位传感器检测液位，在液位高到一定值时电动阀门开启，混合液和混合气进入低分罐中，在液位低到一定值时电动阀门关闭；在取液、取气接口接入容器，实现在低分罐中封闭取出混合液、混合气，保证物质的完全收集，减少了环境污染和人身伤害。·(2)本实用新型收集时低分罐与加热反应系统断开，保证系统内的温度和压力的稳定。(3)本实用新型通过控制系统对原料及压力供给系统、加热反应系统和反应后处理系统进行远程实时控制与原料丙烯、苯输送泵实时通讯，实现压力、流量、累计体积等参数分别监测与控制；与加热反应系统仪表实时通讯，实现温度的监测与控制；与反应后处理系统中的液位传感器实时通讯，实现液位的监测与控制和电动阀状态的监测；控制系统的控制计算机上设计专门的控制软件界面，可对各个参数进行设置、实时监控和数据保存，试验精度较高。(4)本实用新型自动完成收集，可进行远程控制，取代人工收集操作方式，不需要人员长期看守设备，自动化程度高。
图I为本实用新型的示意图；图2为本实用新型的反应后处理系统示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。如图I所示，本实用新型的一种小型制异丙苯实验反应装置，包括整体机柜I、原料及压力供给系统2、加热反应系统3、反应后处理系统4和控制系统5。整体机柜I是装置的总体支撑，其它各部分均安装在其上；原料及压力供给系统2将原料输入到加热反应系统3中，并提供试验反应中的压力；原料丙烯、原料苯在加热反应系统3中生成异丙苯和苯与丙烯的混合物后，进入反应后处理系统4 ;反应后处理系统4用于反应后混合物的收集；控制系统5对原料及压力供给系统2、加热反应系统3和反应后处理系统4进行控制。图2为本实用新型的反应后处理系统4的示意图。反应后处理系统4包括高分罐17和低分罐20，在高分罐17上安装液位传感器7，低分罐20上安装第二压力表11用于测量内压力，在高分罐17和低分罐20之间并联安装电动阀8和手动开关阀19，在高分罐17与原料及压力供给系统2之间安装第一截止阀6 ;在高分罐17与加热反应系统3之间安装第二截止阀16 ;为了维持系统压力，在高分罐17外接背压阀13，高分罐17与背压阀13之间压力传感器9测量反应压力；在背压阀13后端安装第一压力表14监测背压阀13后端压力；第一压力表14外侧安装第三截止阀15 ;低分罐20的气态排出端接取气阀22和排气阀23，低分罐20与取气阀22和排气阀23之间接第四截止阀12。控制系统5通过控制液位传感器7和电动阀8控制4的工作。控制系统5通过压力传感器9控制原料及压力供给系统2、加热反应系统3和反应后处理系统4的压力。 为保证系统压力安全，在背压阀13与压力传感器9之间安装安全阀10。在高分罐17外接预留高分罐阀18，用于直接取混合液、取混合气和排气操作。本实用新型工作时，原料及压力供给系统2中的氮气由第一截止阀6处进入到高分罐17中，高分罐17到背压阀13和加热反应系统3实现反应的压力环境；氮气的持续供应保证了电动阀8开启时反应压力的稳定，并由第一压力表14监测背压阀13后端压力。加热反应系统3中生成的混合液、混合气从第二截止阀16处进入到反应后处理系统4中，反应后处理系统4采用高分罐17、低分罐20两级分离罐自动密封收集方式。通过液位控制表7对液位最高值和最低值进行设定，液位达到最高值时电动阀8开启，混合液从高分罐17进入到低分罐20中；液位达到最低值时电动阀8关闭；打开手动开关阀19，高分罐17中的混合液和混合气液可进入到低分罐20中。通过预留高分罐阀18，容器可接入到取液阀21、取气阀22和排气阀23，分别实现取混合液、取混合气和排气操作。本实施例的装置可达到如下技术指标(I)流量要求(室温条件下)液态苯流量约2ml/min,液态丙烯流量约O. 5ml/min,液体流量精度±1% ;氮气最大流量约100ml/min,气态丙烯流量约150ml/min。(2)反应工作压力约3MPa，最大工作压力约5. 5MPa(800PSI)，精度±0. 05Mpa。(3)反应温度可控，反应工作温度约160_250°C，最大温度500°C，温度精度±1°C。本实用新型使用苯和丙烯生产异丙苯的试验反应装置，设备通电开机后设置参数，运行后设备自动试验反应。本实用新型采用先进的解决方案，操作安全简单，自动化程度高，实现较高的试验精度，充分考虑安全，保护环境。上述实施例只是本实用新型的一种列举，本领域技术人员可以根据不同的设计要求和设计参数在不偏离本实用新型的情况下进行各种改进和更换，同样落入本实用新型的保护范围。本实用新型未公开的技术属于本领域公知技术。
权利要求1.一种小型制异丙苯实验反应装置，包括整体机柜(I)、原料及压力供给系统(2)、加热反应统(3)、反应后处理系统(4)和控制系统(5);其特征在于反应后处理系统(4)包括高分罐(17)和低分罐(20);在高分罐(17)上安装液位传感器(7);低分罐(20)上安装第二压力表(11)用于测量内压力；在高分罐(17)和低分罐(20)之间并联安装电动阀(8)和手动开关阀(19)，在高分罐(17)与原料及压力供给系统(2)之间安装第一截止阀(6)；在高分罐(17)与加热反应系统(3)之间安装第二截止阀(16);在高分罐(17)外接背压阀(13)，高分罐(17)与背压阀(13)之间压力传感器(9)测量反应压力；在背压阀(13)后端安装第一压力表(14)监测背压阀(13)后端压力；第一压力表(14)外侧安装第三截止阀(15);低分罐(20)的气态排出端接取气阀(22)和排气阀(23)，低分罐(20)与取气阀(22)和排气阀(23)之间接第四截止阀(12)。
2.根据权利要求I的一种小型制异丙苯实验反应装置，其特征在于在所述背压阀(13)与压力传感器(9)之间安装安全阀(10)。
3.根据权利要求I或2的一种小型制异丙苯实验反应装置，其特征在于在所述高分罐(17)外接预留高分罐阀(18)，用于直接取混合液、取混合气和排气操作。
专利摘要本实用新型的一种小型制异丙苯实验反应装置，包括整体机柜(1)、原料及压力供给系统(2)、加热反应系统(3)、反应后处理系统(4)和控制系统(5)；所述反应后处理系统(4)包括高分罐(17)和低分罐(20)。本实用新型的反应后处理系统(4)采用两级分离罐自动收集，在两级分离罐(即高分罐、低分罐)之间安装一个电动阀及与电动阀并联的手动开关阀，通过安装在高分罐中的液位传感器检测液位，在液位高到一定值时电动阀门开启，混合液和混合气进入低分罐中，在液位低到一定值时电动阀门关闭；在取液、取气接口接入容器，实现在低分罐中封闭取出混合液、混合气，保证物质的完全收集，减少了环境污染和人身伤害。
文档编号C07C2/64GK202786056SQ20122043750
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月30日 优先权日2012年8月30日
发明者李兴宝, 李强, 汪美丽, 马燕生, 杨辉 申请人:北京星达科技发展有限公司