合成脂肪酸酯的反应釜系统的制作方法

本发明涉及油脂化工领域，具体涉及一种合成脂肪酸酯的反应釜系统。

背景技术

反应釜系统广泛应用于石油、化工等行业，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能，随着油脂化工工业的快速发展，产品的拓展以及技术的更新换代导致各种新型反应釜系统在不断改进及优化。

脂肪酸酯是由脂肪酸和醇发生酯化反应生成。在某些脂肪酸酯产品的生产过程中，需要加入沸点低于反应温度的物料（以下简称“低沸点物料”）参与反应，根据生产工艺的不同，有的是在反应前加入，有的是在反应中加入；

普通的反应釜，若反应物原料醇沸点低于反应温度，一般加入反应釜后快速就变成气相逸出，需要补充的新鲜醇较多，通过反应釜冷凝器冷凝的醇增多，导致后期需要回收提纯的醇量大大增加，原料醇的利用率低，能耗增加，生产成本增加。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出一种合成脂肪酸酯的反应釜系统，设计合理，结构简单，通过反应釜自循环，将反应釜内的反应物与新加入的低沸点物料一起送入反应釜底部，促进反应物充分接触，提升反应效率，原料醇利用率大大提高，减小后期醇水溶液的处理量，进而提升反应效率，降低反应时间，增加了反应釜系统的适用性。

本发明的技术方案：

一种合成脂肪酸酯的反应釜系统，它由反应釜、反应釜冷凝器、分离罐连接构成，所述的反应釜包括设置在反应釜上部的物料循环口、设置在反应釜底部部的循环出料口，循环出料口通过反应釜输送泵连接物料循环管线并通过物料循环管线连接物料循环口共同构成反应釜自循环。

通过反应釜输送泵以及反应釜物料循环管线，将反应釜内的反应物与新加入的低沸点物料一起送入反应釜底部，促进反应物充分接触，在反应温度下，新加入的醇来不及逸出就参与了反应，原料醇利用率大大提高，减小后期醇水溶液的处理量，进而提升反应效率，降低反应时间，增加了反应釜系统的适用性。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的反应釜包括筒体以及设置在筒体上下两端的上封头、下封头；筒体、上封头、下封头共同构成釜体；所述的物料循环口设置在上封头上，上封头上还分别设置有醇进料口、脂肪酸进料口、辅料进料口、上升蒸汽管口、醇回流口，所述的循环出料口设置在下封头底部，下封头上还设置有第二管口，筒体上部设置有第一管口；在筒体与下封头内壁设置有内盘管，内盘管上端口与第一管口相连，内盘管下端口与第二管口相连，在筒体与下封头外壁设置有外半管，外半管上端口为外半管蒸汽管口，外半管下端口为外半管蒸汽凝液管口；所述的第一管口为内盘管蒸汽管口或内盘管循环冷却水回水口，第二管口为内盘管蒸汽凝水管口或内盘管循环冷却水进水口。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的反应釜还包括配套设置的反应釜搅拌器，所述的上封头上还设置有反应釜搅拌器口，反应釜搅拌器的搅拌桨穿过反应釜搅拌器口伸入釜体底部，反应釜搅拌器的搅拌桨与内盘管之间留有间隙；通过反应釜搅拌器3促进反应物料充分混合。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的物料循环口、醇进料口为两个独立的料口或一个共同的料口。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的外半管上还设置有若干管口，分别作为外半管蒸汽管口或外半管蒸汽凝液管口。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的反应釜的上升蒸汽管口通过上升蒸汽管线连接反应釜冷凝器并通过反应釜冷凝器连接分离罐，所述的分离罐通过醇回流管线连接反应釜的醇回流口，分离罐还通过真空接口管线连接独立设置的真空系统装置；所述的反应釜的循环出料口还通过反应釜输送泵连接脂肪酸酯出料管线；所述的反应釜的醇入口连接醇进料管线；所述的反应釜的脂肪酸进料口、辅料进料口分别连接脂肪酸进料管线、辅料进料管线；所述的反应釜的内盘管蒸汽管口、内盘管蒸汽凝水管口、内盘管循环冷却水进水口、内盘管循环冷却水回水口分别对应连接内盘管蒸汽管线、内盘管蒸汽凝水管线、内盘管循环冷却水进水管线、内盘管循环冷却水回水管线；所述的反应釜的外半管蒸汽管口、外半管蒸汽凝液管口分别对应连接外半管蒸汽管线、外半管蒸汽凝水管线。

醇通过醇进料管线送至反应釜，脂肪酸通过进料管线送至反应釜，催化剂通过辅料进料管线添加，利用外半管蒸汽管线及内盘管蒸汽管线实现加热，使物料达到反应温度，蒸汽凝液分别通过外半管蒸汽凝水管线及内盘管蒸汽凝水管线排出，通过反应釜搅拌器促进反应物料充分混合，反应过程中，反应生成的水和少量未参加反应的醇会变成气相，并在反应釜内通过上升蒸汽管线逸出，上升的气相物料在反应釜顶部的反应釜冷凝器会冷凝成醇和水的混合物，收集在分离罐中，若醇与水互溶，则将回收的混合物通过分离罐送离系统；若醇跟水不互溶，则混合物会出现分层，则通过醇回流管线将醇回收到反应釜中参与下一批次反应；反应结束后，利用盘管循环水进水管线向内盘管内注入循环水进行反应釜内的脂肪酸酯冷却，换热后的循环水通过内盘管循环水回水管线排出，冷却后的脂肪酸酯通过反应釜输送泵泵出料；反应结束后，通过真空接口管线降低反应系统内的压力，使过量的醇跟反应残留的水变成气相，通过反应釜冷凝器冷凝并由分离罐分离回收，以达到脂肪酸酯产品提纯干燥的目的，且分离回收绝大部分的醇和水，降低后续除杂难度。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的反应釜冷凝器还分别连接反应釜冷凝器循环冷却水进水管线、反应釜冷凝器循环冷却水回水管线。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的醇进料管线与物料循环管线相连接并伸入反应釜底部。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的醇进料管线、脂肪酸进料管线、内盘管蒸汽管线、内盘管循环冷却水进水管线、外半管蒸汽管线、真空接口管线、醇回流管线上分别设置有阀门，方便控制系统。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的分离罐为一密封罐，分离罐还连接有分离罐输送泵。

本发明优点是，设计合理，结构简单，通过反应釜自循环，将反应釜内的反应物与新加入的低沸点物料一起送入反应釜底部，促进反应物充分接触，提升反应效率，原料醇利用率大大提高，减小后期醇水溶液的处理量，进而提升反应效率，降低反应时间，增加了反应釜系统的适用性。

附图说明

图1是合成脂肪酸酯的反应釜系统结构示意图。

图2是反应釜结构示意图。

图中反应釜冷凝器1分离罐2物料循环口3循环出料口4反应釜输送泵5连接物料循环管线6筒体7上封头8下封头9第二管口10第一管口11内盘管12外半管13反应釜搅拌器14上升蒸汽管线15醇回流管线16真空接口管线17脂肪酸酯出料管线18醇进料管线19脂肪酸进料管线20辅料进料管线21内盘管蒸汽管线22内盘管蒸汽凝水管线23内盘管循环冷却水进水管线24内盘管循环冷却水回水管线25外半管蒸汽管线26外半管蒸汽凝水管线27反应釜冷凝器循环冷却水进水管线28反应釜冷凝器循环冷却水回水管线29、分离罐输送泵30。

具体实施方式

如图1-2，一种合成脂肪酸酯的反应釜系统，它由反应釜、反应釜冷凝器1、分离罐2连接构成，所述的反应釜包括设置在反应釜上部的物料循环口3、设置在反应釜底部部的循环出料口4，循环出料口4通过反应釜输送泵5连接物料循环管线6并通过物料循环管线6连接物料循环口3共同构成反应釜自循环；所述的反应釜包括筒体7以及设置在筒体7上下两端的上封头8、下封头9；筒体7、上封头8、下封头9共同构成釜体；所述的物料循环口3设置在上封头8上，上封头8上还分别设置有醇进料口、脂肪酸进料口、辅料进料口、上升蒸汽管口、醇回流口，所述的循环出料口4设置在下封头9底部，下封头9上还设置有第二管口10，筒体7上部设置有第一管口11；在筒体7与下封头9内壁设置有内盘管12，内盘管12上端口与第一管口11相连，内盘管12下端口与第二管口10相连，在筒体7与下封头9外壁设置有外半管13，外半管13上端口为外半管蒸汽管口，外半管下端口为外半管蒸汽凝液管口；所述的第一管口11为内盘管蒸汽管口或内盘管循环冷却水回水口，第二管口10为内盘管蒸汽凝水管口或内盘管循环冷却水进水口；所述的反应釜还包括配套设置的反应釜搅拌器14，所述的上封头8上还设置有反应釜搅拌器口，反应釜搅拌器13的搅拌桨穿过反应釜搅拌器口伸入釜体底部，反应釜搅拌器14的搅拌桨与内盘管12之间留有间隙；通过反应釜搅拌器14促进反应物料充分混合；所述的物料循环口3、醇进料口为两个独立的料口或一个共同的料口；所述的外半管13上还设置有若干管口，分别作为外半管蒸汽管口或外半管蒸汽凝液管口；所述的反应釜的上升蒸汽管口通过上升蒸汽管线15连接反应釜冷凝器1并通过反应釜冷凝器1连接分离罐2，所述的分离罐2通过醇回流管线16连接反应釜的醇回流口，分离罐2还通过真空接口管线17连接独立设置的真空系统装置；所述的反应釜的循环出料口还通过反应釜输送泵5连接脂肪酸酯出料管线18；所述的反应釜的醇入口连接醇进料管线19；所述的反应釜的脂肪酸进料口、辅料进料口分别连接脂肪酸进料管线20、辅料进料管线21；所述的反应釜的内盘管蒸汽管口、内盘管蒸汽凝水管口、内盘管循环冷却水进水口、内盘管循环冷却水回水口分别对应连接内盘管蒸汽管线22、内盘管蒸汽凝水管线23、内盘管循环冷却水进水管线24、内盘管循环冷却水回水管线25；所述的反应釜的外半管蒸汽管口、外半管蒸汽凝液管口分别对应连接外半管蒸汽管线26、外半管蒸汽凝水管线27；所述的反应釜冷凝器1还分别连接反应釜冷凝器循环冷却水进水管线28、反应釜冷凝器循环冷却水回水管线29；所述的醇进料管线19与物料循环管线6相连接并伸入反应釜底部；所述的醇进料管线19、脂肪酸进料管线20、内盘管蒸汽管线22、内盘管循环冷却水进水管线24、外半管蒸汽管线26、真空接口管线17、醇回流管线16上分别设置有阀门，方便控制系统；所述的分离罐2为一密封罐，分离罐还连接有分离罐输送泵。

由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。