一种二乙醇单异丙醇胺生产用多点混合反应器的制作方法

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体的，涉及一种二乙醇单异丙醇胺生产用多点加料混合反应器。

背景技术：

二乙醇单异丙醇胺（EDIPA）是众多醇胺类物质的一种。二乙醇单异丙醇胺是绿色环保的新型助磨剂原料，具有极好的助磨效果。能够全部取代三乙醇胺（TEA）和三异丙醇胺（TIPA），生产出更优质的水泥助磨剂。EDIPA可以大幅度提高水泥早期强度，在适应性强的情况下，其早期强度可以提得比三乙醇胺（TEA）还高。确定无疑的是，可以大幅度提高后期强度，一般比三异丙醇胺还要高。它与二乙醇单异丙醇胺的区别是，早期强度比二乙醇单异丙醇胺要高，后期强度与它一样。

传统的二乙醇单异丙醇胺生产用反应器多采用釜式反应器，但具有反应速度慢，轴向返混多造成副反应产物多，容易泄露，对操作人员要求较高的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种多点加料混合反应器，用以解决现有技术中反应速度慢，轴向返混多造成副反应产物多，容易泄露，对操作人员要求较高的问题的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种二乙醇单异丙醇胺生产用多点加料混合反应器，包括多个反应管道和用于连接多个反应管道的连接管道，所述反应管道的前端或后端设置有混合器，所述混合器上设有加料口，所述反应器内部设有扰流组件。

进一步的，根据权利要求1所述的一种二乙醇单异丙醇胺生产用多点加料混合反应器，其特征在于，所述混合器包括相互连通的静态混合器和超声波混合器，所述超声波混合器位于所述静态混合器下游，所述加料口设置在所述静态混合器上。

进一步的，根据权利要求2所述的一种二乙醇单异丙醇胺生产用多点加料混合反应器，其特征在于，所述混合器数量小于或等于所述反应管道数量。

进一步的，根据权利要求1所述的一种二乙醇单异丙醇胺生产用多点加料混合反应器，其特征在于，所述反应管道外部套设有循环水夹套管所述循环水夹套管连接有循环水管。

进一步的，根据权利要求1所述的一种二乙醇单异丙醇胺生产用多点加料混合反应器，其特征在于，所述扰流组件可以是螺带式扰流组件或鲍尔环扰流组件。

进一步的，根据权利要求1所述的一种二乙醇单异丙醇胺生产用多点加料混合反应器，其特征在于，所述同一反应管道上的循环水夹套管之间通过夹套连接管连通。

进一步的，根据权利要求1所述的一种二乙醇单异丙醇胺生产用多点加料混合反应器，其特征在于，所述连接管道为U形连接管。

本发明具有如下优点：

1）反应器采用多点加料方式，分散了危险物料，安全性大为提高。

2）反应器包含有多个静态混合器和超声波发生器、扰流内件，确保径向混合迅速且充分。与釜式反应器相比反应速度提高，而且轴向返混少，副反应相对减少。

3）没有类似釜式反应器搅拌浆的运动部件，因此没有动密封，泄漏风险相比釜式反应器大大降低。

4）采用管式反应器，由管道组焊而成，耐压高，相比釜式反应器安全可靠。

5）管式反应器夹套换热面积大，可分段调节夹套中的循环水的温度，能够准确控制分段反应温度，优化反应条件，相比釜式操作可减少副反应。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参阅图1所示的一种二乙醇单异丙醇胺生产用多点加料混合反应器，所述反应器包括多个反应管道2和用于连接多个反应管道2的连接管道1，优选的所述连接管道1为U形连接管，所述反应管道2的前端或后端设置有混合器3，所述混合器3数量等于或小于所述反应管道2的数量，所述混合器3上设有加料口33。

优选的，所述混合器3包括相互连通的静态混合器31和超声波混合器32，所述超声波混合器32位于所述静态混合器31后端，所述加料口33设置在所述静态混合器31上，所述加料口的数量为1个或2个。位于反应器进料端的反应管道2前端的静态混合器31的加料口分别与二乙醇胺输送管11和环氧丙烷输送管4相连，其它静态混合器31的加料口只与环氧丙烷输送管4相连。所述二乙醇胺输送管11和环氧丙烷输送管4上设有流量计9跟单向控制阀10用于控制输送流量并防止回流。

反应物料从静态混合器31流入，依次经过静态混合器31和超声波混合器32，物料可以快速并充分混合，有利于加快反应速度、减少副反应。

所述反应管道2外部套设有循环水夹套管6，所述循环水夹套管6连接有循环水管8，由于所述反应管道2较长，因此同一反应管道上的循环水夹套管6间断设置且相邻循环水夹套管之间通过夹套连接管7连通，反应所产生的热量经管道壁向循环水夹套管6中的循环水传导，调节循环水夹套管6中循环水流量就可控制反应管中的反应物料温度，工业生产时每段反应管的温度可以不一样，这样有利于提高反应速度并兼顾降低副反应。

所述反应管道2内部设有扰流组件5，所述扰流组件5可以是螺带式扰流组件或鲍尔环扰流组件，反应物料在反应管内向前流动时与扰流内件接触，形成紊流或湍流，传热和传质效率得以提高。

实施例1：

反应器DN80，循环水夹套管DN125，配套DN80管道的静态混合器31和超声波混合器32设置3组，反应管道分为3段，分别为第一反应管道、第二反应管道、第三反应管道，其长度依次为300米、300米、400米，反应管道内置螺带式扰流内件。

反应器内，二乙醇胺与环氧丙烷总体流量摩尔比1：1.02～1.05。其中在反应器起始端的静态混合器31加料口加入二乙醇胺和环氧丙烷的流量占各自总流量百分比分别为100%、40%；其余两个静态混合器31加料口只有环氧丙烷，各占环氧丙烷总流量的30%。第一个反应管道反应温度90～100℃，另外两个反应管道温度控制在70～80℃，反应压力控制在0.5±0.02MPa之间。

实施例2：

反应器DN100，循环水夹套管DN150，配套DN100管道的静态混合器31和超声波混合器32设置6组，反应管道分为6段，每段对应一组混合器，其长度依次为200米、200米、200米、200米、200米、400米，反应管道内置鲍尔环作为扰流内件。

二乙醇胺与环氧丙烷总体流量摩尔比1：1.00～1.02。其中在反应器起始端的静态混合器31加料口加入二乙醇胺和环氧丙烷的流量占各自总流量百分比分别为100%、20%；其余5个静态混合器加料口只有环氧丙烷，位于起始端的静态混合器相邻的三个静态混合器加料口进料量占环氧丙烷总流量的20%；最后两个静态混合器31加料口各占环氧丙烷总流量的10%。最前端反应管道反应温度90～100℃，其他各段反应温度70～80℃，反应压力控制在1±0.05MPa之间。

实施例3：

反应器DN80，循环水夹套管DN125，配套DN80管道的静态混合器31和超声波混合器32设置6组，反应管分为3段，长度依次为300米、300米、400米，反应管道内置螺带式扰流内件。

二乙醇胺与环氧丙烷总体流量摩尔比1：1.02～1.05。其中在反应器起始端的静态混合器31加料口加入二乙醇胺和环氧丙烷的流量占各自总流量百分比分别为100%、40%；后面两个静态混合器31加料口只添加环氧丙烷，其流量各占环氧丙烷总流量的30%。各反应管道反应温度80～90℃，反应压力控制在0.5±0.02MPa之间。

本发明反应器采用多点加料方式，分散了危险物料，安全性大为提高。反应器包含有多个静态混合器和超声波发生器、扰流内件，确保径向混合迅速且充分。与釜式反应器相比反应速度提高，而且轴向返混少，副反应相对减少。没有类似釜式反应器搅拌浆的运动部件，因此没有动密封，泄漏风险相比釜式反应器大大降低。采用管式反应器，由管道组焊而成，耐压高，相比釜式反应器安全可靠。管式反应器夹套换热面积大，可分段调节夹套中的循环水的温度，能够准确控制分段反应温度，优化反应条件，相比釜式操作可减少副反应。

本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。