丙烯酸酯类产品生产装置的制作方法

本发明涉及化工设备领域，尤其涉及一种丙烯酸酯类产品生产装置。

背景技术：

丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯类产品是一类性能优异的聚合物单体，一般合成方法为丙烯酸(甲基丙烯酸)在酸性催化剂作用下与醇或羟基反应生成酯。目前生产这类产品采用丙烯酰氯(甲基丙烯酰氯)与醇或者羟基反应不需要较高的温度，但是反应一般在非水溶剂中进行，所用的设备为常见的反应釜，反应过程中需要向反应釜中加入大量的碱(以溶液的形式天界)作为缚酸剂，由于需要使用到大量的溶液，故而会产生较多的三废，同时由于是在反应釜中进行的，在反应过程中会出现聚合现象。

技术实现要素：

本发明针对上述问题，提出了一种丙烯酸酯类产品生产装置。

本发明采取的技术方案如下：

一种丙烯酸酯类产品生产装置，包括列管式反应器及喷射器，所述喷射器与列管式反应器的进料口相接，所述喷射器用于将原料喷射进列管式反应器内进行液膜化反应。

需要说明的是本装置的列管式反应器属于现有装置，列管式反应器的列管内设置有填料，当反应原料(液体)经过喷射器喷进列管式反应器后，液体通过列管式反应器内的分布板进入列管，在列管壁与填料表面中形成液膜，通过液膜的形式进行反应，液膜的反应形式可以降低溶液的使用量，大大降低了三废的产生量，同时在反应过程中不会出现聚合现象。

本装置由于采用了列管式反应器，且反应原料在列管式反应器是进行的液膜化反应，大幅降低了反应溶液的使用量，减少了反应过程中三废的产生量，且反应过程中不会出现聚合的现象。

可选的，还包括第一气液分离器，所述第一气液分离器的进料端与列管式反应器的顶部出口相接，第一气液分离器的出气端与原料回收装置相接，第一气液分离器的出液端与列管式反应器的回液口相接。

列管式反应器在使用时处于竖直状态，列管式反应器的顶部出口位于反应器的上端处。从顶部出口离开的是醇和酯的混合物，二者的混合物以蒸汽的形式进入第一气液分离器，低沸点的醇(气体状态)进入原料回收装置，高沸点的酯(液体状态)继续下行重新通过回液口进入列管式反应器内继续反应。

可选的，原料回收装置包括第一冷凝器及回收储罐，所述第一冷凝器的出口端与回收储罐相接，所述第一冷凝器的进口端与第一气液分离器相接。

低沸点的醇经第一冷凝器处理后由气体状态转变成液体状态，然后液体状的醇进入回收储罐进一步回收利用。

可选的，还包括第二气液分离器，所述第二气液分离器的进料端与列管式反应器的底部出口相接，第二气液分离器的出液端与产品收集装置相接，所述第二气液分离器的出气端与第一冷凝器的进口端相接。

从底部出口离开的液体式含有产品的液体，这部分液体中依然含有较多可以再次利用的醇，故而设置第二气液分离器，使得这部分醇以气体的形式进入第一冷凝器进一步冷凝利用。

可选的，所述产品收集装置包括收集罐及第二冷凝器，所述第二冷凝器的进口端与第二气液分离器的出液端相接，第二冷凝器的出口端与收集罐相接。

因为从第二气液分离器流出来的液体(产品位于这部分液体中)，依然温度较高，故而利用第二冷凝器来降低这部分液体的温度后进一步利用。

可选的，还包括隔膜泵，所述第二气液分离器通过隔膜泵与列管式反应器的底部出口相接，所述隔膜泵用于将列管式反应器内流出的液体输送至第二气液分离器内。

可选的，还包括喷雾器，所述隔膜泵与第二气液分离器之间设置有所述喷雾器，且所述喷雾器设置于第二气液分离器的进料端上，喷雾器用于将隔膜泵输送过来的液体以液雾的形式喷射进第二气液分离器内。

可选的，所述喷射器为文丘里喷射器。

可选的，还包括气罐及热交换器，所述热交换器一端与气罐相接，热交换器的另一端与列管式换热器的气体进口相接；所述气罐内储存有惰性气体，所述热交换器用于给进入列管式反应器的惰性气体加热。

本方案中使用的惰性气体优先使用氮气，本装置中同氮气的目的是为了为将位于列管式反应器底部的物料吹向上方进行反应，整个过程类似于沸腾床中的反应。

需要说明的是本装置使用于利用丙烯酸(甲基丙烯酸)与醇或者羟基反应来制备丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯类产品，同时酯交换法制备此类产品时亦可利用本装置。

本发明的有益效果是：采用了列管式反应器，且反应原料在列管式反应器是进行的液膜化反应，大幅降低了反应溶液的使用量，减少了反应过程中三废的产生量，且反应过程中不会出现聚合的现象。

附图说明：

图1是丙烯酸酯类产品生产装置示意图。

图中各附图标记为：1、反应器，101、顶部出口，102、回液口，103、底部出口，2、文丘里喷射器，301、第一气液分离器，302、第二气液分离器，401、第一冷凝器，402、第二冷凝器，5、回收储罐，6、收集罐，7、隔膜泵，8、喷雾器，9、气罐，10、热交换器，11、减压阀，12、流量计，13、原料混合釜，14、输送泵。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

一种丙烯酸酯类产品生产装置，包括列管式反应器1及喷射器，所述喷射器与列管式反应器1的进料口相接，所述喷射器用于将原料喷射进列管式反应器1内进行液膜化反应。

需要说明的是本装置的列管式反应器1属于现有装置，列管式反应器1的列管内设置有填料，当反应原料(液体)经过喷射器喷进列管式反应器1后，液体通过列管式反应器1内的分布板进入列管，在列管壁与填料表面中形成液膜，通过液膜的形式进行反应，液膜的反应形式可以降低溶液的使用量，大大降低了三废的产生量，同时在反应过程中不会出现聚合现象。

本装置由于采用了列管式反应器1，且反应原料在列管式反应器1是进行的液膜化反应，大幅降低了反应溶液的使用量，减少了反应过程中三废的产生量，且反应过程中不会出现聚合的现象。

如附图1所示，还包括第一气液分离器301，所述第一气液分离器301的进料端与列管式反应器1的顶部出口101相接，第一气液分离器301的出气端与原料回收装置相接，第一气液分离器301的出液端与列管式反应器1的回液口102相接。

列管式反应器1在使用时处于竖直状态，列管式反应器1的顶部出口101位于反应器1的上端处。从顶部出口101离开的是醇和酯的混合物，二者的混合物以蒸汽的形式进入第一气液分离器301，低沸点的醇(气体状态)进入原料回收装置，高沸点的酯(液体状态)继续下行重新通过回液口102进入列管式反应器1内继续反应。

如附图1所示，原料回收装置包括第一冷凝器401及回收储罐5，所述第一冷凝器401的出口端与回收储罐5相接，所述第一冷凝器401的进口端与第一气液分离器301相接。

低沸点的醇经第一冷凝器401处理后由气体状态转变成液体状态，然后液体状的醇进入回收储罐5进一步回收利用。

如附图1所示，还包括第二气液分离器302，所述第二气液分离器302的进料端与列管式反应器1的底部出口103相接，第二气液分离器302的出液端与产品收集装置相接，所述第二气液分离器302的出气端与第一冷凝器401的进口端相接。

从底部出口103离开的液体式含有产品的液体，这部分液体中依然含有较多可以再次利用的醇，故而设置第二气液分离器302，使得这部分醇以气体的形式进入第一冷凝器401进一步冷凝利用。

如附图1所示，所述产品收集装置包括收集罐6及第二冷凝器402，所述第二冷凝器402的进口端与第二气液分离器302的出液端相接，第二冷凝器402的出口端与收集罐6相接。

因为从第二气液分离器302流出来的液体(产品位于这部分液体中)，依然温度较高，故而利用第二冷凝器402来降低这部分液体的温度后进一步利用。

如附图1所示，还包括隔膜泵7，所述第二气液分离器302通过隔膜泵7与列管式反应器1的底部出口103相接，所述隔膜泵7用于将列管式反应器1内流出的液体输送至第二气液分离器302内。

如附图1所示，还包括喷雾器8，所述隔膜泵7与第二气液分离器302之间设置有所述喷雾器8，且所述喷雾器8设置于第二气液分离器302的进料端上，喷雾器8用于将隔膜泵7输送过来的液体以液雾的形式喷射进第二气液分离器302内。

如附图1所示，所述喷射器为文丘里喷射器2。

如附图1所示，还包括气罐9及热交换器10，所述热交换器10一端与气罐9相接，热交换器10的另一端与列管式换热器的气体进口相接；所述气罐9内储存有惰性气体，所述热交换器10用于给进入列管式反应器1的惰性气体加热。

本方案中使用的惰性气体优先使用氮气，本装置中同氮气的目的是为了为将位于列管式反应器1底部的物料吹向上方进行反应，整个过程类似于沸腾床中的反应。

需要说明的是本装置使用于利用丙烯酸(甲基丙烯酸)与醇或者羟基反应来制备丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯类产品，同时酯交换法制备此类产品时亦可利用本装置。

如附图1所示，反应原料是在原料混合釜13中混合的，在原料混合釜13中混合完成后，再由输送泵14输送至文丘里喷射器2。

如附图1所示，为了监测气罐中的气体流出量，在气罐9与热交换器10之间设置了减压阀11及流量计12。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。