专利名称：一种开放式反应精馏中试评价装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化工装置，特别是用于开放式反应精馏中试评价装置，尤其是用
于酯化反应精馏中试评价装置。
背景技术：
反应精馏是一种将反应过程和精馏过程结合在一起，且在同一个设备(蒸馏塔) 内进行的耦合过程。它有许多优点，能节省设备投资，减少操作费用，可以替代某些传统工 艺过程如醚化、加氢、芳烃烷基化、酯化等反应，受到广大研究人员的重视。目前，反应精馏 已在多种产品的生产上得到了应用，但由于应用条件的限制以及工艺本身的复杂性，大都 停留在研究阶段，仅有少数研究成果得到了工业化应用。因此，迫切需要中试评价装置对实 验室研究成果进行全方位的考察，尤其是需要一种开放式中试评价装置，对各种可行方案 进行比较，取得准确、完整的数据，实现方案的最优化，为工艺工业化打下坚实基础，减少放 大风险。 计算机辅助多功能模块化中试评价装置是化工工业一个重要的发展方向。目前， 国外企业已从过去一般的工业自动化控制转向计算机辅助的多功能装置(CAPE)发展，由 于计算机辅助多功能模块化化学评价装置具有可以进行生产验证、工艺研究和改进等多项 功能，因此，已经成为化工行业非常重视的领域，我国在该领域尚还处在起步阶段。
发明内容
本发明的目的是提供一种开放式反应精馏中试评价装置，尤其是用于酯化反应精 馏中试评价装置。 为达到上述目的，采用的技术方案是一种开放式反应精馏中试评价装置，包括多 个原料贮罐、反应精馏塔、回流贮罐、产品贮罐、相应的连接管路、泵、阀门及计算机控制系 统，其特征在于反应精馏塔采用模块式组装，由多段塔节组成，较优为4段塔节组成，每段 塔节均设置一进料口 、 一温度计测量口 、 一压力表测量口 ，各段塔节以法兰连接自由组装， 塔节内部加筛板，可以加装各种填料或固体催化剂，因此各塔节可任意安排作为精馏段、提 馏段、反应段等，或增加、减少塔节。反应釜设置进料口、釜底出料口、温度计测量口、压力表 测量口 、液位计测量口 、液体催化剂进料口 ，以及搅拌装置，根据需要加液体催化剂，或对反 应体系进行搅拌。反应釜和精馏塔组装成反应精馏塔，也可以根据需要，作为精制塔进行粗 产品的分离。 中试评价装置与计算机辅助控制系统相连，由计算机辅助控制系统实时监测反应 精馏塔内的各项操作指标，对物料的流量、反应精馏的温度、压力等操作条件进行控制。计 算机控制系统可以根据需要灵活组成各种闭环控制系统。 各设备连接管路布局已经考虑到多种反应精馏方案实施的可能，设置了相应的备 用接入口和连接管线。其中，倾析器中所采出的轻相可通过阀门进入采出物贮罐中，采出的 重相可通过阀门进入采出物贮罐中，也可以在物料无液液分离的情况下，根据需要单独或同时进入第一采出物贮罐和第二采出物贮罐。其中，在两采出物贮罐之间设置有一只输送 泵，可以实现两个贮罐料液的互通。其中，回流贮罐设置有备用口，供回流液组成与试验的 要求不同时，或与其他单元如渗透蒸发、萃取、膜分离等耦合时，从回流贮罐的备用口中加 入所需试验用料液。 本发明的特点为本装置为开放式反应精馏装置，采用计算机辅助模块式组装，根 据中试生产需要可以随意调节各原料组分进料位置、塔内件形式、催化剂形式、反应精馏耦 合形式，以及由计算机辅助系统对物料的流量、反应精馏的温度、压力等操作条件进行组合 变换、从而可以对反应精馏进行各种形式、各个参数的考察，特别是酯化反应精馏的考察， 对各种可行方案进行比较，实现方案的最优化，有效解决实验室成果放大难的问题，为反应 精馏的开发提供了可靠的中试设备保证。
以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明
图1开放式反应精馏中试评价装置的示意图。
图中，l第一原料贮罐；2第二原料贮罐；3反应釜；4精馏塔节；5冷凝冷却器；6倾
析器；7回流贮罐；8第一采出物贮罐；9第二采出物贮罐。
具体实施例方式
—种开放式反应精馏中试评价装置，包括第一原料贮罐1、第二原料贮罐2、回流 贮罐7、第一采出物贮罐8和第二采出物贮罐9，其特征在于反应釜3上方依次连接多段精 馏塔节4，所述第一原料贮罐1、第二原料贮罐2的出口连接反应釜3的进口，从反应精馏塔 塔顶所述精馏塔节4馏出的物质经冷凝冷却器5后，进入倾析器6，并在试验温度下进行分 离。所述倾析器6的轻相出口通过阀门与第二采出物贮罐9连接，所述倾析器6的重相出 口分别通过阀门与第一采出物贮罐8和回流贮罐7连接。从倾析器Sl调配的回流液贮存 在回流贮罐V3中。 所述回流贮罐7通过泵与反应精馏塔塔顶所述精馏塔节4连接。 所述精馏塔节4优选4段塔节，塔节之间相互以法兰连接，精馏塔节4内置筛板，
可以加装各种填料或固体催化剂。可根据需要增加、或减少塔节，用作精馏段、提馏段、或反应段。 所述回流贮罐7上置有备用口 7'，供回流液组成与试验的要求不同时，或与其他 单元如渗透蒸发、萃取、膜分离等耦合时，从回流贮罐的备用口 7'中加入所需试验用料液。
所述第一采出物贮罐8与第二采出物贮罐9之间置有输送泵，实现两个采出物贮 罐料液的互通。
权利要求
一种开放式反应精馏中试评价装置，包括多个原料贮罐、反应精馏塔、回流贮罐、采出物贮罐、泵、阀门及计算机控制系统，其特征在于所述反应精馏塔采用模块式组装，多段塔节以法兰连接自由组装组成，每段塔节均设置一进料口、一温度计测量口、一压力表测量口，塔节内部加筛板，加装填料或固体催化剂。
2. 根据权利要求1所述一种中试评价装置，其特征在于所述反应精馏塔由计算机辅助 控制系统实时监测反应精馏塔内的各项操作指标，对物料的流量、反应精馏的温度、压力进 行控制。
3. 根据权利要求1所述一种中试评价装置，其特征在于所述反应精馏塔优选由4段塔 节以法兰连接组成。
4. 根据权利要求1所述一种中试评价装置，其特征在于中试评价装置包括第一原料贮 罐(1)、第二原料贮罐(2)、回流贮罐(7)、第一采出物贮罐(8)和第二采出物贮罐(9)，其特 征在于反应釜(3)上方依次连接多段精馏塔节(4)，所述第一原料贮罐(1)、第二原料贮罐 (2)的出口连接所述反应釜(3)的进口，反应精馏塔项所述精馏塔节(4)依次连接冷凝冷却 器(5)和倾析器(6)，所述倾析器(6)的轻相出口通过阀门与第二采出物贮罐(9)连接，所 述倾析器(6)的重相出口分别通过阀门与第一采出物贮罐(8)或回流贮罐(7)连接。
5. 根据权利要求4所述一种中试评价装置，多级模块组装开放式反应精馏塔，其特征 在于所述回流贮罐(7)通过泵与反应精馏塔项所述精馏塔节(4)连接。
6. 根据权利要求4所述一种中试评价装置，其特征在于所述回流贮罐(7)上置有备 用口 (7')。
7. 根据权利要求4所述一种中试评价装置，其特征在于所述第一采出物贮罐(8)与 第二采出物贮罐(9)之间置有输送泵。
全文摘要
一种开放式反应精馏中试评价装置，包括原料贮罐、回流贮罐、采出物贮罐，特点是反应釜上方依次连接多段精馏塔节，第一原料贮罐、第二原料贮罐的出口连接反应釜的进口，塔顶段所述精馏塔节的依次连接冷凝冷却器和倾析器，倾析器的轻相出口通过阀门与第二采出物贮罐连接，倾析器的重相出口分别通过阀门与第一采出物贮罐和回流贮罐连接。本发明的积极效果是本装置可根据中试生产需要，通过各连接管道阀门控制走向，对各原料组分的配比、进料位置、塔内件筛板位置、催化剂形式和反应精馏耦合形式，以及对物料的流量、反应精馏的温度、压力等操作条件等进行随意调节组合变换、从而实现反应精馏塔的组合方案的最优化。
文档编号B01J19/00GK101745354SQ20081020732
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月19日 优先权日2008年12月19日
发明者叶小鹤, 张亚珍, 曾义红, 高蕾 申请人:上海吴泾化工有限公司