一种丙烯酰胺衍生物生产设备的制作方法

文档序号:12430223阅读:849来源:国知局

本实用新型属于化工设备领域,具体为一种丙烯酰胺衍生物生产设备。



背景技术:

N-(丁氧基-甲基)丙烯酰胺(NBMA)是一种重要的功能高分子单体,属于丙烯酰胺类衍生物,分子结构含有碳碳双键和酰胺键,所以聚合性能优良,同时,由于分子结构还含有醚键,使得其具有一些其它的特殊性能,在许多领域具有良好的应用价值。例如其相应的聚合物广泛应用于粘合剂、固化剂、涂料、纸加工、纤维加工、乳液聚合、高分子乳化剂等方面。目前国内对该类产品的研究还比较粗狂,生产的基本上是NBMA粗品,没有工业化的精细NBMA产品,依靠日本、德国进口。所以开展NBMA生产新工艺研究具有很好的经济前景。

在单体NBMA的合成上,通常采用两步反应,第一步利用丙烯酰胺与甲醛的反应制备羟甲基丙烯酰胺,然后通过羟甲基丙烯酰胺与丁醇反应,脱去一分子水,形成醚键,得到目标产物。采用一锅法,能有效提高反应转换率,即第一步反应结束后,不经提纯,直接在原反应釜内进行第二步反应。最后通过精馏得到高纯度的产品NBMA。由于NBMA为高度热敏性的高分子单体,非常容易聚合,特别是高温下极易发生热聚合或分解,因此在NBMA精品的制备过程中,需要优化反应条件,获得最好的转化率。

另外,反应添加的催化剂是固体催化剂,反应完成后需要通过离心过滤的方式将固体催化剂滤除,催化剂回收使用。在催化剂过滤、清理、回收使用的整个操作过程中由于操作人员频繁的接触物料,致使操作存在一定的安全风险和环保风险。加之催化剂在清理过程中吸潮造成催化活性影响很大。整体的生产成本相对比较高。



技术实现要素:

本实用新型的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种丙烯酰胺衍生物生产设备,包括反应罐和两台以上串联的流化床反应器,每台流化床反应器分别与恒温控制器连接。先将反应物料投放到反应罐中,将固体催化剂分别添加在流化床反应器,用泵将物料经流化床反应装置循环,有效遏制了副反应的发生,同时,采用连续强制循环恒温间歇式反应,从而保证了物料的反应转换率。将流化床进行串联,使催化剂的活性完全得到利用,同时避免了频繁离心滤除和更换催化剂的操作存在的安全风险和造成的环境影响。

本实用新型的一种丙烯酰胺衍生物生产设备技术方案为,包括反应罐和两台以上串联的流化床反应器,反应罐反应物料出口通过循环泵连接第一台流化床反应器的反应物料入口,最后一台流化床反应器的反应物料出口连接反应罐物料回收口,每台流化床反应器分别与恒温控制器连接。

优选的,所述的流化床反应器为三台器。

第一台流化床反应器的反应物料入口端以及最后一台流化床反应器反应物料出口端都设置有电磁阀,串联的流化床反应器之间设置有电磁阀,其中一台流化床反应器出现故障时,可及时关闭故障后的电磁阀。

反应罐的反应物料出口处设置有电磁阀。

所述的恒温控制器分别与每台流化床反应器热媒进出口的温度传感器连接,恒温控制器分别与每台流化床反应器各床层内部的温度传感器连接。

所述的恒温控制器分别与每台流化床反应器热媒进出口的电磁阀连接。

所述的反应罐反应物料出口位于反应罐下方,所述的反应罐物料回收口位于反应罐上方。

本实用新型的有益效果为:本装置用流化床反应器替代反应釜,先将反应物料投放到反应罐中,将固体催化剂分别添加在流化床反应装置,用泵将物料经流化床装置循环,流化床反应装置能够精确的将物料的反应温度控制在±0.5℃,有效遏制了副反应的发生,同时,采用连续强制循环恒温间歇式反应,从而保证了物料的反应转换率,缩短了反应时间,降低了物耗和能耗。为了使催化剂的活性彻底得到有效利用,将流化床组进行串联,使催化剂的活性完全得到利用,同时避免了频繁离心滤除和更换催化剂的操作存在的安全风险和造成的环境影响,增强了操作的安全性。

附图说明:

图1所示为本实用新型的基本结构示意图。

图中,1.反应罐,2.循环泵,3. 流化床反应器,4.电磁阀,5.恒温控制器。

具体实施方式:

为了更好地理解本实用新型,下面用具体实例来详细说明本实用新型的技术方案,但是本实用新型并不局限于此。

实施例1

本实用新型的一种丙烯酰胺衍生物生产设备,包括反应罐1和三台串联的流化床反应器3,反应罐1反应物料出口通过循环泵2连接第一台流化床反应器3的反应物料入口,最后一台流化床反应器3的反应物料出口连接反应罐1物料回收口,每台流化床反应器3分别与恒温控制器5连接。

第一台流化床反应器3的反应物料入口端以及最后一台流化床反应器反应物料出口端都设置有电磁阀4,串联的流化床反应器3之间设置有电磁阀4,其中一台流化床反应器3出现故障时,可及时关闭故障后的电磁阀4。

反应罐1的反应物料出口处设置有电磁阀4。

所述的恒温控制器5分别与每台流化床反应器3热媒进出口的温度传感器连接,恒温控制器5分别与每台流化床反应器3各床层内部的温度传感器连接。

所述的恒温控制器5分别与每台流化床反应器3热媒进出口的电磁阀4连接。

所述的反应罐1反应物料出口位于反应罐1下方,所述的反应罐1物料回收口位于反应罐1上方。

本装置用流化床反应器替代反应釜,先将反应物料投放到反应罐1中,将固体催化剂分别添加在流化床反应装置,用泵将物料经流化床反应装置循环,流化床反应装置能够精确的将物料的反应温度控制在±0.5℃,有效遏制了副反应的发生,同时,采用连续强制循环恒温间歇式反应,从而保证了物料的反应转换率,缩短了反应时间,降低了物耗和能耗。为了使催化剂的活性彻底得到有效利用,将流化床组进行串联,使催化剂的活性完全得到利用,同时避免了频繁离心滤除和更换催化剂的操作存在的安全风险和造成的环境影响,增强了操作的安全性。

实施例2

本实用新型的一种丙烯酰胺衍生物生产设备,包括反应罐1和两台串联的流化床反应器3,反应罐1反应物料出口通过循环泵2连接第一台流化床反应器3的反应物料入口,最后一台流化床反应器3的反应物料出口连接反应罐1物料回收口,每台流化床反应器3分别与恒温控制器5连接。

第一台流化床反应器3的反应物料入口端以及最后一台流化床反应器反应物料出口端都设置有电磁阀4,串联的流化床反应器3之间设置有电磁阀4,其中一台流化床反应器3出现故障时,可及时关闭故障后的电磁阀4。

反应罐1的反应物料出口处设置有电磁阀4。

所述的恒温控制器5分别与每台流化床反应器3热媒进出口的温度传感器连接,恒温控制器5分别与每台流化床反应器3各床层内部的温度传感器连接。

所述的恒温控制器5分别与每台流化床反应器3热媒进出口的电磁阀4连接。

所述的反应罐1反应物料出口位于反应罐1下方,所述的反应罐1物料回收口位于反应罐1上方。

本装置用流化床反应器替代反应釜,先将反应物料投放到反应罐1中,将固体催化剂分别添加在流化床反应装置,用泵将物料经流化床反应装置循环,流化床反应装置能够精确的将物料的反应温度控制在±0.5℃,有效遏制了副反应的发生,同时,采用连续强制循环恒温间歇式反应,从而保证了物料的反应转换率,缩短了反应时间,降低了物耗和能耗。为了使催化剂的活性彻底得到有效利用,将流化床组进行串联,使催化剂的活性完全得到利用,同时避免了频繁离心滤除和更换催化剂的操作存在的安全风险和造成的环境影响,增强了操作的安全性。

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