一种连续反应系统的制作方法

本实用新型涉及甲基丙烯酸甲酯的生产装置，尤其涉及一种连续反应系统。

背景技术：

甲基丙烯酸甲酯是一种重要的有机化工原料，主要应用在聚合和共聚领域，是甲基丙烯酸酯类中最重要的化工业产品。甲基丙烯酸甲酯的应用覆盖在社会方方面面，涉及到建筑、电子、医疗、航天、汽车等领域，其需求量日益增加。近年来，尤其在追求高性能高分子材料上，甲基丙烯酸甲酯类材料需求巨大且成为研发热点。甲基丙烯酸甲酯是生产有机玻璃的单体，有机玻璃具有良好的透明性、耐冲击性、耐化学性、耐候性以及适宜的刚性和密度，广泛应用在建筑、光学用品、汽车等方面，目前有机玻璃是甲基丙烯酸甲酯最重要的终端产品。

甲基丙烯酸甲酯的生产方法主要包括ACH法、异丁烯法和乙烯法。ACH法作为一种传统、成熟的生产工艺，在世界范围内应用最多，占全球生产量的75%。ACH法的特点是有效利用石油化工副产HCN，且甲基丙烯酸甲酯产率高，同时随着工艺的不断改进和完善，生产优势也更加明显。目前，常规采用的酯化反应装置主要为外层设置有夹热套的反应釜，其夹热套内通入加热蒸汽。但采用该酯化反应装置进行生产时，其反应釜内酯化液面沥青质的蒸出效率低，沥青质长时间堆积、附着釜内壁，对反应设备和控制条件带来了严格要求，也不利于连续生产。同时由于受到生产设备、规模所限制，其酯化量有限，适应性有待提升。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种连续反应系统，它具有设计简单、实用性强，有利于稳定连续生产。

本实用新型的目的具体是通过以下技术方案来实现的：

一种连续反应系统，其特征在于：它包括依次串联的多级釜；所述多级釜中的一级釜上，还连接有蒸汽排放管；所述一级釜下游的各级釜，分别连接有蒸汽进料管和蒸汽管，且蒸汽进料管的出口设于釜内液面以下；所述一级釜下游的各级釜上连接的蒸汽管，一端连接于本级釜上，另一端或通入一级釜内液面以下或通入上级釜内液面以下。

一种连续反应系统，其特征在于：它包括依次串联的多级釜；所述的多级为大于等于五级；所述多级釜中的一级釜上，还连接有蒸汽排放管；所述一级釜下游的各级釜，分别连接有蒸汽进料管和蒸汽管，且所述蒸汽进料管的出口设于釜内液面以下；二级釜下游的各级釜上连接的蒸汽管，其一端连接于本级釜上，另一端均连通在二级釜内的液面以下；二级釜上连接的蒸汽管，其一端连接于本级釜上，另一端连通在一级釜内的液面以下。

作为进一步优化，上述多级釜中的各个釜，或者在釜底连接有二次蒸汽进料管线，或者在釜底连接有与自身连通的循环管线。釜内无搅拌装置，二次蒸汽进料管线通入的二次蒸汽或循环管线内循环的物料，即可起到搅拌作用，而且通入的二次蒸汽使得釜内液体中的有机物等组分更容易从釜顶蒸出，也更进一步控制了釜内液面浮油量。

作为进一步优化，上述蒸汽进料管的出口设于釜内液面以下10～20cm处。作为再一步优化，上述蒸汽进料管的出口处连接有喷头。

作为进一步优化，上述的釜优选为夹套反应釜。可以将多级釜中部分或者全部的釜设置为夹套反应釜，以通过在夹套内通入热蒸汽来保证釜内所需的温度。

作为进一步优化，上述多级釜中的相邻两个釜之间，或者通过连接有排放泵的送料管线连通，或者通过直接相连的溢流管线连通。

本实用新型中的釜的数量可根据生产能力进行调整，釜顶蒸汽进料管的蒸汽加入量根据釜液面浮油量或沥青质等物质的堆积程度进行加减。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种连续反应系统，它具有设计简单、实用性强，有利于稳定连续生产。其中，在一级釜下游的各级釜上增设有蒸汽进料管，通过蒸汽的冲击和直接接触热源，加快了有机物等组分的蒸出效率，防止了液面有机物的长时间堆积、附着釜内壁形成粘稠的沥青质，有利于稳定连续生产，将其用于甲基丙烯酸甲酯的生产等酯化反应时，解决了酯化反应中长期存在的液面沥青质堆积、难清理的难题，且完全符合甲基丙烯酸甲酯酯化要求。而且通过结合釜底二次蒸汽进料管线的设置，使得釜内液体中的有机物等组分更容易从釜顶蒸出，也更进一步合理控制了釜内液面浮油量。此外，本连续反应系统适应性强，不受生产设备、规模限制，可灵活解决不同生产量的应用要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中所述连续反应系统的结构示意图。

图2为本实用新型实施例2中所述连续反应系统的结构示意图。

图3为本实用新型实施例3中所述连续反应系统的结构示意图。

图4为本实用新型实施例4中所述连续反应系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述本实用新型内容对本实用新型作出一些非本质的改进和调整。

实施例 1

如图1所示，一种连续反应系统，它包括通过送料管线8依次连通的两级酯化釜，且送料管线8上连接有排放泵；其中，一级酯化釜Ⅰ上还连接有进料管1和蒸汽排放管2；二级酯化釜Ⅱ上连接有蒸汽进料管3和蒸汽管4，且蒸汽进料管3的喷头5设于二级酯化釜Ⅱ内液面以下10cm处；二级酯化釜Ⅱ上连接的蒸汽管4，其一端连接于二级酯化釜Ⅱ的顶部，另一端连通在一级酯化釜Ⅰ内的液面以下；二级酯化釜Ⅱ为夹套反应釜；一级酯化釜Ⅰ和二级酯化釜Ⅱ内均设置有搅拌装置。

实践中在运用本例中的连续反应系统进行酯化反应时，经进料管1加入具有一定温度的MAAS等原料物质到一级酯化釜Ⅰ内，再通过连接有排放泵的送料管线8进入二级酯化釜Ⅱ；二级酯化釜Ⅱ的夹套内通入加热蒸汽以提供酯化所需温度，且通过蒸汽进料管3通入的蒸汽的冲击作用和直接接触，有效分散了釜内液面和釜壁沉积的沥青质，使得釜内的酯化气体更容易从釜顶的蒸汽管4排出进入到一级酯化釜Ⅰ内；一级酯化釜Ⅰ靠通入的酯化蒸汽作为热源，将甲基丙烯酸甲酯由釜顶蒸出，之后去萃取、精制工序；二级酯化釜Ⅱ内的酯化酸液最后排入酸水储罐。

实施例 2

如图2所示，一种连续反应系统，它包括通过送料管线8依次连通的两级酯化釜，且送料管线8上连接有排放泵；其中，一级酯化釜Ⅰ上还连接有进料管1和蒸汽排放管2；二级酯化釜Ⅱ上连接有蒸汽进料管3和蒸汽管4，且蒸汽进料管3的喷头5设于二级酯化釜Ⅱ内液面以下25cm处；二级酯化釜Ⅱ上连接的蒸汽管4，其一端连接于二级酯化釜Ⅱ的顶部，另一端连通在一级酯化釜Ⅰ内的液面以下；二级酯化釜Ⅱ为夹套反应釜；一级酯化釜Ⅰ的釜底连接有与自身连通的循环管线7，且循环管线7上设置有循环泵；二级酯化釜Ⅱ的釜底连接有二次蒸汽进料管线6。

本例中所述的连续反应系统，一级酯化釜Ⅰ釜底连接的与自身连通的循环管线7，在运行中通过循环泵起到了搅拌作用，而通过二级酯化釜Ⅱ釜底的二次蒸汽进料管线6通入二次蒸汽，使得二次蒸汽以鼓泡的形式进行搅拌，使得釜内有机物更容易从釜顶蒸出，也更进一步地合理控制了釜内液面浮油量。

实施例 3

如图3所示，一种连续反应系统，它包括依次串联的三级酯化釜，其中，一级酯化釜Ⅰ与二级酯化釜Ⅱ之间通过连接有排放泵的送料管线8实现连通，二级酯化釜Ⅱ与三级酯化釜Ⅲ之间通过直接相连的溢流管线9连通；一级酯化釜Ⅰ上，还连接有进料管1和蒸汽排放管2；二级酯化釜Ⅱ和三级酯化釜Ⅲ上，分别连接有蒸汽进料管3和蒸汽管4，且蒸汽进料管3的喷头5均设于酯化釜内液面以下20cm处；二级酯化釜Ⅱ和三级酯化釜Ⅲ上连接的蒸汽管4，其一端连接于本级酯化釜的顶部，另一端均连通在一级酯化釜Ⅰ内的液面以下；一级酯化釜Ⅰ的釜底连接有与自身连通的循环管线7，且循环管线7上设置有循环泵；二级酯化釜Ⅱ的釜底和三级酯化釜Ⅲ的釜底，均连接有二次蒸汽进料管线6；二级酯化釜Ⅱ和三级酯化釜Ⅲ均为夹套反应釜。

实施例 4

如图4所示，一种连续反应系统，它包括依次串联的五级酯化釜，其中，一级酯化釜Ⅰ与二级酯化釜Ⅱ之间、二级酯化釜Ⅱ与三级酯化釜Ⅲ之间，均通过连接有排放泵的送料管线8实现连通，三级酯化釜Ⅲ与四级酯化釜Ⅳ之间、四级酯化釜Ⅳ与五级酯化釜Ⅴ之间，均通过直接相连的溢流管线9连通；一级酯化釜Ⅰ上，还连接有进料管1和蒸汽排放管2；二级酯化釜Ⅱ、三级酯化釜Ⅲ、四级酯化釜Ⅳ和五级酯化釜Ⅴ上，均分别连接有蒸汽进料管3和蒸汽管4，且蒸汽进料管3的喷头5设于酯化釜内液面以下15cm处；三级酯化釜Ⅲ、四级酯化釜Ⅳ和五级酯化釜Ⅴ上分别连接的蒸汽管4，其一端连接于本级酯化釜的顶部，另一端均连通在二级酯化釜Ⅱ内的液面以下；二级酯化釜Ⅱ上连接的蒸汽管4，其一端连接于本级酯化釜的顶部，另一端连通在一级酯化釜Ⅰ内的液面以下；一级酯化釜Ⅰ的釜底、二级酯化釜Ⅱ的釜底均分别连接有与自身连通的循环管线7，且循环管线7上设置有循环泵；三级酯化釜Ⅲ的釜底、四级酯化釜Ⅳ的釜底和五级酯化釜Ⅴ的釜底，均分别连接有二次蒸汽进料管线6；三级酯化釜Ⅲ、四级酯化釜Ⅳ和五级酯化釜Ⅴ均为夹套反应釜。

实践中在运用本例中的连续反应系统进行酯化反应时，其五级酯化釜依次串联进行连续生产，一级酯化釜Ⅰ和二级酯化釜Ⅱ均分别依靠排放泵和送料管线8将物料送入下级酯化釜，三级酯化釜Ⅲ、四级酯化釜Ⅳ和五级酯化釜Ⅴ靠溢流管线9将物料送入下级酯化釜，酯化酸液最后排入酸水储罐；一级酯化釜Ⅰ和二级酯化釜Ⅱ通过循环管线7和循环泵起搅拌作用，后三级酯化釜通过二次蒸汽以鼓泡形式起搅拌作用；后三级酯化釜通过加热蒸汽进入夹套提供酯化所需温度，一级酯化釜Ⅰ和二级酯化釜Ⅱ分别靠酯化蒸汽作为热源，后四级酯化釜釜顶增设的蒸汽进料管3，通过蒸汽的冲击和直接接触，能有效分散釜内液面和釜壁沉积的沥青质，同时后三级酯化釜釜底伴随二次蒸汽以鼓泡搅拌的形式带走酸液中的甲基丙烯酸甲酯气体，使得酯化蒸汽更容易从釜顶排出，最后甲基丙烯酸甲酯由一级酯化釜Ⅰ釜顶蒸出，之后去萃取、精制工序。

根据本例的实际开车，酯化釜液面和釜壁沉积的沥青质明显减少，同时釜顶酯化蒸汽排出更加畅通。

应用中，其三级酯化釜Ⅲ、四级酯化釜Ⅳ和五级酯化釜Ⅴ釜底通入的二次蒸汽，可由酯化废酸液回收硫铵的硫铵凝液蒸发而来，既有效回收了硫铵凝液中残留的少量甲基丙烯酸甲酯，同时通过循环利用，又符合节能环保、可持续发展要求。