一种节能环保型生产双疏含氟原料的装置及方法_2

文档序号:9591359阅读:来源:国知局
装置基本没有废水废气排放;
2、本装置环保安全,成本低;
3、原料利用率大大提升,用双二烷氨基二氟甲烷催化法生产PFPE反应时间很长,反应温度过低,催化剂生产费用高,反应流程长,原料利用率低,生产废气废料污染环境等问题。而该工艺中HFP0全部反应,催化剂也能在后面分离器中分离出来回收利用,故原料利用率很高。由于HFP0是聚合反应,所以过程无除聚体外其他物质产生,没有废气废液产生。
【附图说明】
[0018]图1为本发明中节能环保型生产双疏含氟原料的装置的结构示意图;
图2为本发明中节能环保型生产双疏含氟原料的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例对本发明作进一步地具体详细描述,但本发明的实施方式不限于此,对于未特别注明的工艺参数,可参照常规技术进行。
[0020]如图1和图2所示,图中各个部件如下催化剂混合器1、反应器2、反应产物缓冲罐3、分离器4、二聚体精馏塔5、三聚体精馏塔6、四聚体精馏塔7、第一多聚体缓冲罐8、第二多聚体缓冲罐9、二聚体缓冲罐10、三聚体缓冲罐11、四聚体缓冲罐12、催化剂预热器13、HFP0预热器14、反应产物冷凝器15、二聚体精馏塔塔底冷凝器16、三聚体精馏塔塔底冷凝器17、四聚体精馏塔塔底冷凝器18、二聚体精馏塔再沸器19、三聚体精馏塔再沸器20、四聚体精馏塔再沸器21、二聚体冷凝器22、三聚体冷凝器23、四聚体冷凝器24、第一栗P101、第二栗P102、第三栗P103、第四栗P104、第五栗P105、第六栗P106、第七栗P107、第八栗P108、第九栗P109、第十栗P201、第^^一栗P202、第十二栗P203、第十三栗P204、第十四栗P205、第十五栗P206、第十六栗P207、第十七栗P208、第十八栗P209、第十九栗P210、第二十栗P211o
[0021]各个部件的连接关系如下所示:
一种节能环保型生产双疏含氟原料的装置,包括催化剂混合器1、反应器2、催化剂与含氟聚合体分离系统、二聚体精馏提纯系统、三聚体精馏提纯系统、四聚体精馏提纯系统和产物收集装置;所述催化剂与含氟聚合体分离系统包括反应产物缓冲罐3和分离器4 ;所述二聚体精馏提纯系统包括二聚体精馏塔5、二聚体精馏塔塔底冷凝器16和第一多聚体缓冲罐8 ;所述三聚体精馏提纯系统包括三聚体精馏塔6、三聚体精馏塔塔底冷凝器17和第二多聚体缓冲罐9 ;所述四聚体精馏提纯系统包括四聚体精馏塔7和四聚体精馏塔塔底冷凝器18 ;所述产物收集装置包括二聚体缓冲罐10、三聚体缓冲罐11和四聚体缓冲罐12。所述催化剂混合器1的出口与反应器2、反应产物缓冲罐3、分离器4、二聚体精馏塔5的第一进料口通过管道顺次连接,二聚体精馏塔5的塔顶出料口与二聚体缓冲罐10入口连接,二聚体缓冲罐10底部液相出料口管道分两段,一段与二聚体精馏塔5的第二进料口连接,另一段与HFP0 二聚体储罐的入口连接;所述二聚体精馏塔5底部出料口与第一多聚体缓冲罐8入口连接,第一多聚体缓冲罐8底部出料口与三聚体精馏塔6第一进料入口连接,三聚体精馏塔的塔6顶出料口与三聚体缓冲罐11入口连接,三聚体缓冲罐11底部液相出料口管道分两段,一段与三聚体精馏塔6第二进料口连接,另一段与HFP0三聚体储罐入口连接;所述三聚体精馏塔6底部出料口与第二多聚体缓冲罐9入口连接,第二多聚体缓冲罐9底部出料口与四聚体精馏塔7第一进料入口连接,四聚体精馏塔7的塔顶出料口与四聚体缓冲罐12入口连接,四聚体缓冲罐12底部液相出料口管道分两段,一段与四聚体精馏塔7第二进料口连接,另一段与HFP0四聚体储罐入口连接;所述四聚体精馏塔7底部出料口与副产物储罐的入口连接;所述二聚体精馏塔5与第一多聚体缓冲罐8之间还连接有二聚体精馏塔塔底冷凝器16 ;所述三聚体精馏塔6与第二多聚体缓冲罐9之间还连接有三聚体精馏塔塔底冷凝器17 ;所述四聚体精馏塔7与副产物储罐之间还连接有四聚体精馏塔塔底冷凝器18 ;所述分离器4出口还与反应器2连接;所述二聚体精馏塔5、三聚体精馏塔6和四聚体精馏塔7的第二进料口高于各精馏塔的第一进料口。还包括预热装置;所述预热装置包括催化剂预热器13和HFP0预热器14 ;所述催化剂预热器13设置于催化剂混合器1与反应器2之间的管道上;所述HFP0预热器14设置于反应器2与HFP0储存罐的连接管道上。还包括反应产物冷凝器15、二聚体冷凝器22、三聚体冷凝器23和四聚体冷凝器24 ;所述反应产物冷凝器15连接于反应器2和反应产物缓冲罐3之间的管道上;所述二聚体冷凝器22连接于二聚体精馏塔5的塔顶出料口与二聚体缓冲罐10之间的管道上;所述三聚体冷凝器23连接于三聚体精馏塔的塔6顶出料口与三聚体缓冲罐11之间的连接管道上;所述四聚体冷凝器24连接于四聚体精馏塔7的塔顶出料口与四聚体缓冲罐12之间的连接管道上。还包括再沸器装置;所述再沸器装置包括二聚体精馏塔再沸器19、三聚体精馏塔再沸器20和四聚体精馏塔再沸器21 ;所述二聚体精馏塔再沸器19的一端连接于二聚体精馏塔5的塔底液相出口,另一端连接于二聚体精馏塔5的第三进料口 ;所述三聚体精馏塔再沸器20的一端连接于三聚体精馏塔的塔6的塔底液相出口,另一端连接于三聚体精馏塔的塔6的第三进料口 ;所述四聚体精馏塔再沸器21的一端连接于四聚体精馏塔7的塔底液相出口,另一端连接于四聚体精馏塔7的第三进料口。所述二聚体精馏塔5、三聚体精馏塔6和四聚体精馏塔7的第三进料口高于第一进料口低于第二进料口。
[0022]所述第一栗P101设置于催化剂混合器1与氟化钾储存罐之间的管道上;所述第二栗P102设置于己二腈储存罐与催化剂混合器1之间的管道上;所述第三栗P103设置于四甘醇二甲醚储存罐与催化剂混合器1之间的管道上;所述第四栗P104设置于催化剂混合器1与催化剂预热器13之间的管道上;所述第五栗P105设置于HFP0储罐与催化剂混合器1之间的管道上;所述第六栗P106设置于反应器2与反应产物冷凝器15之间的管道上;所述第七栗P107设置于反应产物冷凝器15与反应产物缓冲罐3之间的管道上;所述第八栗P108设置于反应产物缓冲罐3与分离器4之间的管道上;所述第九栗P109设置于反应器2与分离器4之间的管道上;所述第十栗P201设置于分离器4与二聚体精馏塔5之间的管道上;所述第十一栗P202设置于二聚体精馏塔塔底冷凝器16与第一多聚体缓冲罐8之间的管道上;所述第十二栗P203设置于二聚体缓冲罐10与二聚体精馏塔5之间的管道上;所述第十三栗P204设置于二聚体缓冲罐10与HFP0 二聚体储罐之间的管道上;所述第十四栗P205设置于第一多聚体缓冲罐8与三聚体精馏塔6之间的管道上;所述第十五栗P206设置于三聚体精馏塔塔底冷凝器17与第二多聚体缓冲罐9之间的管道上;所述第十六栗P207设置于三聚体缓冲罐11与三聚体精馏塔6之间的管道上;所述第十七栗P208设置于三聚体缓冲罐11与HFP0三聚体储罐之间的管道上;所述第十八栗P209设置于第二多聚体缓冲罐9与四聚体精馏塔7之间的管道上;所述第十九栗P210设置于四聚体缓冲罐12与四聚体精馏塔7之间的管道上;所述第二十栗P211设置于四聚体缓冲罐12与HFP0四聚体储罐之间的管道上。
[0023]年产1万吨绿色双疏含氟原料的流程:
如图1和图2所示,己二腈(362.4kg/h)与四甘醇二甲醚(75.6kg/h)进入催化剂混合器1,再经过催化剂预热器13与经过HFP0预热器14的HFP0 (1270.087kg/h)和氟化钾(22.639kg/h)进入反应器2反应(反应温度为40°C,压力为3.5bar),反应后进入反应产物缓冲罐3后进入分离器4,分离器4上层为催化剂(己二腈、四甘醇二甲醚和氟化钾)(456.033kg/h),下层为HFP0多聚体混合物(1268.871kg/h),上层催化剂重新回流到反应器2中,下层HFP0多聚体混合物进入二聚体精馏塔5,塔顶为常压,回流比为1.2,塔顶蒸出的HFP0 二聚体(272.557kg/h)经部分冷凝后进入二聚体缓冲罐10,之后输出至HFP0 二聚体储罐。二聚体精馏塔5塔底产物(996.275kg/h)冷却(冷却到20 °C )后进入第一多聚体缓冲罐8,后再进入三聚体精馏塔6,塔顶为常压,回流比为1.4,塔顶蒸出的HFP0三聚体(778.484kg/h)经部分冷凝后进入三聚体缓冲罐11,之后输出至HFP0三聚体储罐。三聚体精馏塔6塔底产物(217.791kg/h)冷却(冷却到20 °C )后进入第二多聚体缓冲罐9,后再进入四聚体精馏塔7,塔顶为常压,回流
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