一种用于尿素合成碳酸丙/乙烯酯的高效脱氨生产装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种化工反应装置，尤其是一种用于尿素合成碳酸丙/乙烯酯的高效脱氨生产装置。
【背景技术】
[0002]碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯是性能优良的极性有机溶剂，也是非常重要的有机化学品。它们作为高效脱硫、脱碳溶剂广泛应用于天然气净化、制氢等工业领域;作为一种强极性溶剂，是一种抽提石油馏分、生漆、增塑剂等难容物的良好溶剂，在电池工业上可作为锂电池电解液的优良溶剂。近年来，利用碳酸丙/乙烯酯与甲醇酯交换生产碳酸二甲酯的工艺不断成熟，由于碳酸二甲酯的用途很广，需求量大，这也拓宽了碳酸丙/乙烯酯的用途。
[0003]近年来，尿素醇解法合成碳酸丙/乙烯酯的工艺路线逐步成熟，该法所用原料价廉易得，是非常有竞争力的清洁非石油路线。尿素醇解法合成碳酸丙/乙烯酯工艺可采用传统的反应釜间歇装置，也可应用连续精馏装置。
[0004]中国实用新型专利CN203540544U公开了一种自回流式碳酸丙烯酯反应釜，其特点是在传统的反应釜上增加了气体自冷却回流装置，可以保证原料的配比和产品质量，但并未对气相分离效果进行说明。中国实用新型专利CN2873777公开了尿素与丙二醇合成碳酸二甲酯的生产装置，包含反应釜、冷凝接收系统等，其冷凝接收系统包括换热器和反应釜回流器，反应釜回流器出液口到反应釜入口之间的管线上安装有液封，可以有效地回收气相凝液，但对气相分离效果同样没有说明。
[0005]中国实用新型专利CN203329395U公开了一种用于尿素法生产碳酸丙烯酯的减压反应精馏装置，其特征是原料混合后进入减压反应塔进行反应精馏，塔顶及时移走反应产生的氨气，生产的碳酸丙烯酯从塔釜采出，实现尿素法生产碳酸丙烯酯的连续化生产，但该装置塔釜中碳酸丙烯酯含量仅为25%左右，分离提纯较困难。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种结构简单、在高效脱氨的同时可防止催化剂结壁的用于尿素合成碳酸丙/乙烯酯的高效脱氨生产装置。
[0007]本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案:一种用于尿素合成碳酸丙/乙烯酯的高效脱氨生产装置，包括外侧设有蒸汽夹套的反应釜本体，反应釜本体内的中心处设有转动轴，转动轴的上端与反应釜体外部的电机相连，转动轴的下端与反应釜体底部的搅拌器相连;所述反应釜本体的上端设有冷却塔;冷却塔的顶部设有气相出口，冷却塔内包括由上至下依次连接的换热器、精馏段、集液器以及气相缓冲腔;所述精馏段包括上、下规整填料层和设于上、下规整填料层之间的冷却层，冷却层的直径为上、下规整填料层直径的50%_90%，冷却层上分布有冷却盘管;集液器安装于所述下规整填料层的底部;集液器下方的气相缓冲腔与所述反应釜本体的气相出口相连通;设于反应釜本体内的转动轴上固定有甩液盘;所述气相缓冲腔的内部设有降液管，降液管的上端与所述集液器的出液口相连，降液管的下端通过反应釜本体的气相出口延伸至甩液盘的上方。
[0008]所述冷却盘管的外侧壁设有翅片，该翅片包括中部垂直于冷却盘管且固定连接于冷却盘管外侧壁上的垂直翅片和设于垂直翅片两端并向外倾斜的斜翅片。
[0009]所述换热器为立式列管换热器。
[0010]所述集液器为斜板式液体收集器，斜板式液体收集器的气相通道面积为冷却塔最大横截面面积的60%-95%。
[0011]所述上、下规整填料层中铺设有金属板波纹规整填料。
[0012]所述冷却层上设有多层冷却盘管。
[0013]所述气相缓冲腔的高度为0.5-2m。
[0014]本实用新型的有益效果在于:本实用新型结构简单，通过在传统的碳酸丙/乙烯酯反应釜本体上连接一个包括换热器、精馏段、集液器以及气相缓冲腔的冷却塔，提高了氨气脱除效率从而提高了尿素的转化率及碳酸丙/乙烯酯产率;同时，冷却塔的回流液在甩液盘的作用下在釜壁形成降膜蒸发段，不但提高了氨气脱除效率，而且有效得防止了催化剂结壁。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构示意图。
[0016]图2是本实用新型精馏段的结构示意图。
[0017]图中:1_反应釜本体、2-蒸汽夹套、3-转动轴、4-电机、5-搅拌器、6-立式列管换热器、7-精馏段、8-斜板式液体收集器、9-气相缓冲腔、10-甩液盘、11-降液管、701-上规整填料层、702-下规整填料层、703-冷却层、704-冷却盘管、705-垂直翅片、706-斜翅片、101-反应釜本体的气相出口。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图及【具体实施方式】对本实用新型进行说明:
[0019]图1是本实用新型一种用于尿素合成碳酸丙/乙烯酯的高效脱氨生产装置的结构示意图。一种用于尿素合成碳酸丙/乙烯酯的高效脱氨生产装置，包括反应釜本体1，其外侧设有蒸汽夹套2，反应釜本体1内的中心设有转动轴3，转动轴3的上端与设置于反应釜体1夕卜部的电机4相连，转动轴3的下端与反应釜体1底部的搅拌器5固定连接;在反应釜本体1的上端设有冷却塔;该冷却塔的顶部设有气相出口，该冷却塔内包括由上至下依次连接的换热器(优选立式列管换热器6)、精馏段7、集液器(优选斜板式液体收集器8)以及气相缓冲腔9。
[0020]图2是本实用新型的精馏段的结构示意图。如图2所示，精馏段包括上规整填料层701、下规整填料层702和设于上规整填料层701、下规整填料层702之间的冷却层703，上规整填料层701、下规整填料层702中优选铺设有金属板波纹规整填料。通常上规整填料层701与下规整填料层702具有相同的直径。冷却层703的直径为上规整填料层701(或下规整填料层702)直径的50%-90%。冷却层703直径的缩小可增加精馏段段间的气体，提高传热效率，有效降低传热面积。冷却层703上设有单层或多层冷却盘管704，以满足移出热量的要求，其中采用设置多层冷却盘管704实现多级冷凝在保证出气温度的同时，可最大幅度的提高凝液的温度，减少反应釜加热能量消耗，同时可降低凝液中的氨含量，提升分离效果，在一定程度上提高反应速率。每条冷却盘管704的外侧壁上设有翅片，该翅片由垂直翅片705和设于垂直翅片705两端且向外倾斜的斜翅片706组成，其中，垂直翅片705的中部垂直于冷却盘管704且固定连接在冷却盘管704的外侧壁上;其中，位于冷却盘管704上方的斜翅片706起到气体分布和液体