一种2-萘酚的生产系统的制作方法

文档序号:24224753发布日期:2021-03-12 11:00阅读:92来源:国知局
一种2-萘酚的生产系统的制作方法

本实用新型属于2-萘酚的生产技术领域,具体涉及一种2-萘酚的生产系统。



背景技术:

2-萘酚(c10h8o)是一种白色碎薄片或白色粉末化学物质,其作为一种重要的有机原料,主要用于染料和有机颜料中间体的生产,2-萘酚的生产主要是通过萘的磺化、水解吹萘、亚硫酸盐中和、压滤、碱熔、酸化、煮沸、蒸馏等工序完成生产;其中蒸馏工序、碱熔工序(主要是将片碱熔化后压至碱熔锅与2-萘磺酸钠盐在高温条件下反应,生成2-萘酚钠盐和亚硫酸钠)均是影响2-萘酚收率及蒸馏釜残渣的产生量的重要因素,但目前用于蒸馏工序的蒸馏装置仍然存在着工艺难以稳定控制,易造成物料发生聚合而生产较多的副产物,降低了2-萘酚的收率,增加了釜残的处理量以及处理难度;而现有碱熔工序中,磺酸钠盐主要靠人工间歇性进行投料,再通过化验手段判断反应效果,延长了碱熔的无效反应时间,同时反应过程中难以快速且高效地反应也是造成无效反应时间增多的原因,进而造成了原料以及中间产品在釜内副反应增加(例如形成2-萘酚聚合物等),釜残增加(这一部分残渣属于危险废弃物,无利用价值),产品产量不足,生产成本较高;此外,目前国内2-萘酚的生产均不同程度地存在着高能耗、产品收率低、其他异构体杂质含量高的问题,而其中磺化工段控制不好也是造成2-萘酚收率低、副反应比例高、产品质量不稳定等问题的原因之一,极大地影响了装置能耗及产品质量。



技术实现要素:

本实用新型的目的是克服现有技术的不足,提供一种改进的2-萘酚的生产系统,该系统能够提升反应效率、促进反应进程,并避免了发生过多副反应,降低了釜残产物,保证了2-萘酚高产量与高质量的获得。

为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:

一种2-萘酚的生产系统,所述生产系统包括依次连通的磺化装置、水解吹萘装置、中和装置、压滤装置、碱熔装置、酸化装置、煮沸装置和蒸馏装置;其中,所述碱熔装置包括依次连通的螺旋输送机、行星加料器和碱熔釜,所述螺旋输送机与所述压滤装置连通,所述碱熔釜与所述酸化装置连通;所述碱熔釜包括釜本体、设置在所述釜本体下部且用于加热内部物料的加热机构、设置在所述釜本体上且用于搅拌内部物料的搅拌机构,所述釜本体的上部与所述行星加料器连通,所述釜本体的下部形成有出料口,所述搅拌机构包括安装在所述釜本体上的驱动部件、与所述驱动部件传动连接的转动轴、设置在所述转动轴的下部的搅拌桨,所述搅拌桨包括沿上下方向依次设置在所述转动轴上的第一搅拌部和第二搅拌部,所述第一搅拌部为沿水平方向延伸的第一搅拌轴,所述第二搅拌部包括固定设置在所述转动轴下端部的搅拌底座、设置在所述搅拌底座上且与所述搅拌底座构成围框结构的多个第二搅拌轴。

根据本实用新型的一些优选方面,所述搅拌底座包括搅拌环以及设置在所述搅拌环内的多个搅拌支杆,所述搅拌支杆的一端与所述搅拌环连接,另一端与所述转动轴连接,所述第二搅拌轴与所述搅拌环连接。

根据本实用新型的一些优选方面,所述的多个搅拌支杆将所述搅拌环分隔为等面积的多个区域,所述第二搅拌轴沿上下方向延伸,且所述第二搅拌轴的上端面高于所述第一搅拌轴的上表面。

根据本实用新型的一些优选方面,所述釜本体的下部设置有出料通道,所述出料通道的一端连通所述釜本体的内部,另一端形成与所述酸化装置连通的所述出料口,所述出料通道自左向右向下延伸且自左向右向下宽度变窄。

根据本实用新型的一些优选方面,所述磺化装置包括用于储存精萘的精萘计量桶、用于储存硫酸的硫酸计量桶、设置在所述精萘计量桶下方且用于称量所述精萘计量桶及内部精萘的总重量的第一称重机构、设置在所述硫酸计量桶下方且用于称量所述硫酸计量桶及内部硫酸的总重量的第二称重机构,以及分别与所述精萘计量桶、所述硫酸计量桶连通的磺化釜,所述磺化釜与所述水解吹萘装置连通。

根据本实用新型的一些优选方面,所述磺化装置还包括第一连通管、第二连通管,所述第一连通管的两端分别与所述精萘计量桶的下部、所述磺化釜的上部连通,所述第二连通管的两端分别与所述硫酸计量桶的下部、所述磺化釜的上部连通,所述第一连通管上串接有精萘流量计和第一变频阀,所述第二连通管上串接有硫酸流量计和第二变频阀。

根据本实用新型的一些优选方面,所述磺化装置还包括控制系统,所述控制系统分别与所述精萘流量计、所述第一变频阀、所述硫酸流量计、所述第二变频阀、第一称重机构和所述第二称重机构通信连接。

根据本实用新型的一些优选方面,所述蒸馏装置包括蒸馏釜、副产物馏分槽、2-萘酚成品槽、蒸馏捕集器和抽真空机组;其中,所述蒸馏釜分别与所述副产物馏分槽、所述2-萘酚成品槽连通,所述副产物馏分槽与所述2-萘酚成品槽连通,所述蒸馏捕集器分别与所述副产物馏分槽、所述2-萘酚成品槽连通,所述蒸馏捕集器与所述抽真空机组连通;所述蒸馏釜包括与所述煮沸装置连通的蒸馏釜本体、形成在所述蒸馏釜本体的下部且用于储存传热介质的夹套以及设置在所述夹套下方且用于加热所述夹套内传热介质的加热装置;所述副产物馏分槽包括副产物馏分槽本体以及设置在所述副产物馏分槽本体内且用于将所述副产物馏分槽本体分隔为左右两部分的第一分隔板,所述第一分隔板的上部与所述副产物馏分槽本体的内部的顶部连接;所述2-萘酚成品槽包括成品槽本体以及设置在所述成品槽本体内且用于将所述成品槽本体分隔为左右两部分的第二分隔板,所述第二分隔板的上部与所述成品槽本体的内部的顶部连接。

根据本实用新型的一些优选且具体的方面,所述夹套包覆在所述蒸馏釜本体的下部上,且所述夹套的上端位于所述蒸馏釜本体的中部,所述夹套整体呈u型。

根据本实用新型的一些优选且具体的方面,所述第一分隔板与所述第二分隔板分别沿上下方向延伸。

由于上述技术方案运用,本实用新型与现有技术相比具有下列优点:

本实用新型的生产系统采用了特定的碱熔装置,其创新地采用依次连通的螺旋输送机、行星加料器相结合进而精准地投加原料磺酸钠盐,且能够实现自动分批次投加原料,提高了反应速率以及反应收率,同时本实用新型还结合特定结构的搅拌机构,其能够对碱熔釜内的物料进行高效混匀,特殊设计的结构能够增加反应原料之间的有效接触,从而极大地提升了反应速率以及效率,降低了反应原料或者目的产物在釜内的停留时间,进而减少副反应例如聚合反应的发生,提升产品质量与产量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例的2-萘酚的生产系统的结构示意图;

图2为本实用新型实施例的2-萘酚的生产系统中碱熔装置的结构示意图;

图3为本实用新型实施例碱熔装置的第二搅拌部的结构示意图;

图4为本实用新型实施例磺化装置的结构示意图;

图5为本实用新型实施例蒸馏装置的结构示意图;

其中,a、磺化装置;b、水解吹萘装置;c、中和装置;d、压滤装置;e、碱熔装置;f、酸化装置;g、煮沸装置;h、蒸馏装置;

11、螺旋输送机;12、行星加料器;13、碱熔釜;131、釜本体;1311、出料通道;132、加热机构;1331、驱动部件;1332、转动轴;1333、第一搅拌轴;1334、搅拌底座;13341、搅拌环;13342、搅拌支杆;1335、第二搅拌轴;

21、精萘计量桶;22、硫酸计量桶;23、第一称重机构;24、第二称重机构;25、磺化釜;251、磺化釜本体;2511、出料管;252、导油腔体;26a、第一连通管;26b、第二连通管;26c、精萘流量计;26d、第一变频阀;26e、硫酸流量计;26f、第二变频阀;26g、热油管道;26h、冷油管道;26i、第三变频阀;26j、第四变频阀;27、换热管;

31、蒸馏釜;311、蒸馏釜本体;312、夹套;313、加热装置;314、进料管;32、副产物馏分槽;321、第一分隔板;33、2-萘酚成品槽;331、第二分隔板;34、蒸馏捕集器;341、导管;35、抽真空机组。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

下面结合附图对本实用新型优选的实施方式进行详细说明。

实施例:如图1-5所示,本例提供一种2-萘酚的生产系统,该生产系统包括依次连通的磺化装置a、水解吹萘装置b、中和装置c、压滤装置d、碱熔装置e、酸化装置f、煮沸装置g和蒸馏装置h。其中,该碱熔装置e包括依次连通的螺旋输送机11、行星加料器12和碱熔釜13;其中,碱熔釜13包括釜本体131、设置在釜本体131下部且用于加热内部物料的加热机构132、设置在釜本体131上且用于搅拌内部物料的搅拌机构,釜本体131的上部与行星加料器12连通,釜本体131的下部形成有出料口,搅拌机构包括安装在釜本体131上的驱动部件1331、与驱动部件1331传动连接的转动轴1332、设置在转动轴1332的下部的搅拌桨,搅拌桨包括沿上下方向依次设置在转动轴1332上的第一搅拌部和第二搅拌部,第一搅拌部为沿水平方向延伸的第一搅拌轴1333,第二搅拌部包括固定设置在转动轴1332下端部的搅拌底座1334、设置在搅拌底座1334上且与搅拌底座1334构成围框结构的多个第二搅拌轴1335。

本例中,多个第二搅拌轴1335与搅拌底座1334构成了类似桶状的围框结构,其具有形成在侧壁或者底部以及上部的多个空隙通道,此种结构极大地提升了反应原料在内部之间的混匀流动,有利于原料之间发生不同方向的扰动效果,提升有效接触,获得优异的反应速率以及效率。

本例中,第二搅拌轴1335沿上下方向延伸,且第二搅拌轴1335的上端面高于第一搅拌轴1333的上表面,有利于获得不同方向的搅拌效果,增加反应原料之间的有效接触,提升反应速率以及效率。

具体地,搅拌底座1334包括搅拌环13341以及设置在搅拌环13341内的多个搅拌支杆13342,搅拌支杆13342的一端与搅拌环13341连接,另一端与转动轴1332连接,第二搅拌轴1335与搅拌环13341连接。

本例中,多个搅拌支杆13342将搅拌环13341分隔为等面积的多个区域,有利于各个方向的受力平衡,进而确保设备的稳定运行。

本例中,釜本体131的下部设置有出料通道1311,出料通道1311的一端连通釜本体131的内部,另一端形成出料口,出料通道1311沿上下方向延伸。具体地,出料通道1311自左向右向下延伸;进一步地,出料通道1311自左向右向下宽度变窄,便于反应后混合物料的排放。

本例中,碱熔装置e还包括支撑架,釜本体131设置在支撑架上;同时,釜本体131上还分别形成有温度检测口与压力检测口,便于随时监控釜内的反应状况。

本例中,具体地,螺旋输送机11、行星加料器12和碱熔釜12沿上下方向依次设置,便于投加物料。本例中,螺旋输送机11、行星加料器12、加热机构132均可以采用现有技术中常用的设备,在此不作具体赘述。

本例中,参见图4所示,该磺化装置a包括用于储存精萘的精萘计量桶21、用于储存硫酸的硫酸计量桶22、设置在精萘计量桶21下方且用于称量精萘计量桶21及内部精萘的总重量的第一称重机构23、设置在硫酸计量桶22下方且用于称量硫酸计量桶22及内部硫酸的总重量的第二称重机构24,以及分别与精萘计量桶21、硫酸计量桶22连通的磺化釜25;其中,磺化釜25包括磺化釜本体251、形成在磺化釜本体251外壁上的导油腔体252、设置在磺化釜本体251上且用于搅拌内部物料的磺化釜搅拌机构(此磺化釜搅拌机构优选可以同碱熔装置e中的搅拌机构),磺化釜本体251的下部设置有出料管2511。

本例中,磺化装置a还包括第一连通管26a、第二连通管26b,第一连通管26a的两端分别与精萘计量桶21的下部、磺化釜本体251的上部连通,第二连通管26b的两端分别与硫酸计量桶22的下部、磺化釜本体251的上部连通。

本例中,第一连通管26a上串接有精萘流量计26c和第一变频阀26d,第二连通管26b上串接有硫酸流量计26e和第二变频阀26f。进一步地,磺化装置a还包括控制系统,控制系统分别与精萘流量计26c、第一变频阀26d、硫酸流量计26e、第二变频阀26f、第一称重机构23和第二称重机构24通信连接,可以实现对原料添加量的自动控制,可以避免人工实时观察或者定期观察而引起的操作失误。

本例中,磺化装置a还包括分别与导油腔体252连通的热油管道26g、冷油管道26h,热油管道26g上串接有第三变频阀26i,冷油管道26h上串接有第四变频阀26j,第三变频阀26i、第四变频阀26j分别与控制系统通信连接。本例中之所以在设计热油管道26g之外还增设了冷油管道26h,是考虑到反应过程中的放热现象,避免反应内部温度太高造成不必要的副反应的发生或者其他现象,通过冷油管道26h通入冷油降温与反应放热的相对平衡,进而实现精准控制反应过程中的温度,进一步提升产率。

本例中,出料管2511设置在磺化釜本体251的底部的中部且穿过导油腔体252。

本例中,磺化釜本体251上还分别形成有温度检测口与压力检测口,便于随时监控掌握釜内的反应情况与状态。

本例中,本例的精萘计量桶21包括桶本体以及设置在桶本体内部的换热管27,换热管27呈螺旋结构且由下而上,换热管27内通入热流体,可以对精萘进行保温。

本例中,如图5所示,该蒸馏装置h包括蒸馏釜31、副产物馏分槽32、2-萘酚成品槽33、蒸馏捕集器34和抽真空机组35;其中,蒸馏釜31分别与副产物馏分槽32、2-萘酚成品槽33连通,副产物馏分槽32与2-萘酚成品槽33连通,蒸馏捕集器34分别与副产物馏分槽32、2-萘酚成品槽33连通,蒸馏捕集器34与抽真空机组35连通;蒸馏釜31包括蒸馏釜本体311、形成在蒸馏釜本体311的下部且用于储存传热介质的夹套312以及设置在夹套312下方且用于加热夹套312内传热介质的加热装置313,蒸馏釜本体311包括与进料管314连通的进料口和出料口(本例中,进料口与出料口均位于蒸馏釜本体311的上部);副产物馏分槽32包括副产物馏分槽本体以及设置在副产物馏分槽本体内且用于将副产物馏分槽本体分隔为左右两部分的第一分隔板321,第一分隔板321的上部与副产物馏分槽本体的内部的顶部连接;2-萘酚成品槽33包括成品槽本体以及设置在成品槽本体内且用于将成品槽本体分隔为左右两部分的第二分隔板331,第二分隔板331的上部与成品槽本体的内部的顶部连接。

本例中,夹套312包覆在蒸馏釜本体311的下部上,且夹套312的上端位于蒸馏釜本体311的中部;具体地,本例的夹套312整体呈u型。上述设置能够使得夹套312更易包覆住蒸馏釜本体311的更大面积,增大接触面积能够使得加热时釜内部的温度更均匀,避免局部过热的问题。

具体地,本例中,蒸馏捕集器34包括容置腔以及设置容置腔内的冷却机构,容置腔的顶部分别与副产物馏分槽32、2-萘酚成品槽33和抽真空机组35连通,冷却机构包括用于允许冷流体流通的导管341,导管341呈弯曲状且具有至少3个拐点,呈往复弯曲状,用于收集冷凝下来的废水或者杂质等。

本例中,第一分隔板321与第二分隔板331分别沿上下方向延伸。本例中,优选将第一分隔板321设置在副产物馏分槽32自身进口与出口的中间,将第二分隔板331设置在2-萘酚成品槽33自身进口与出口的中间,前述进口与出口为与各个设备连通的开口且均设置在各自本体的顶部,使得在负压蒸馏过程中,不管是何种馏分在进入的过程中均不会被轻易抽走,确保了装置的稳定运行。

本例中,蒸馏釜31还包括设置在蒸馏釜本体311上且用于检测内部温度的温度计以及设置在蒸馏釜本体311上且用于检测内部压力的压力计,便于随时监控釜内部的蒸馏状态,有利于及时作出调整。

本例中,目的产物与副产物分阶段蒸馏出来,根据不同的蒸馏温度逐渐蒸出。

综上,本实用新型的生产系统采用了特定的碱熔装置e,其创新地采用依次连通的螺旋输送机11、行星加料器12相结合进而精准地投加原料磺酸钠盐,且能够实现自动分批次投加原料,提高了反应速率以及反应收率,同时本实用新型还结合特定结构的搅拌机构,其能够对碱熔釜13内的物料进行高效混匀,特殊设计的结构能够增加反应原料之间的有效接触,从而极大地提升了反应速率以及效率,降低了反应原料或者目的产物在釜内的停留时间,进而减少副反应例如聚合反应的发生,提升产品质量与产量。

同时本实用新型通过在磺化釜25的基础上结合独立的精萘计量桶21和硫酸计量桶22,实现加料的精准监控,同时还可以稳定地批次性加料,增加有效接触,提升反应速率与产率,降低副反应的发生,实现了磺化工段高质量与高产量。

此外,本实用新型采用蒸馏釜31、副产物馏分槽32、2-萘酚成品槽33、蒸馏捕集器34和抽真空机组35相结合,不仅实现了负压蒸馏,而且蒸馏速度快、蒸馏过程易控制;同时蒸馏釜31采用间接加热的方式,能够获得更大的加热面积,使得加热温度更易控制且均匀,降低了蒸馏釜残,提高了产品质量;而且本实用新型中创新地在副产物馏分槽32、2-萘酚成品槽33设置了分隔板,使得在负压蒸馏过程中,不管是何种馏分在进入的过程中均不会被轻易抽走(具有缓冲作用),确保了装置的稳定运行。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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