[发明专利]高效节能无蒸汽型乙氧基化反应装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种乙氧基化反应装置，具体是一种将乙氧基化反应热循环利用并取消蒸汽使用的成套设备，属于精细化工制造技术领域。

背景技术

乙氧基化是生产非离子表面活性剂的最重要的技术，乙氧基化物是环氧乙烷(EO)在催化剂的作用下与含活泼氢的有机化合物发生开环聚合反应制得的。目前世界年乙氧基化物的生产量已超过200万吨，且随着人们生活水平的提高，其生产量和需求量呈逐年增长的趋势。

乙氧基化反应装置是精细化工领域重要的合成装置，目前，我国乙氧基化反应器主要为意大利Press外循反应器或其改进型，它们已基本取代了传统的釜式搅拌反应器，具有产品分子量分布窄、副产物聚乙二醇含量低、生产强度高、反应热量传出迅速的特点。由乙氧基化反应器、换热器、高温循环泵组成的装置为目前国内外主要的乙氧基化反应装置组合形式，该反应装置的供热在设计时全部依赖于工业锅炉。

环氧乙烷的开环聚合反应热为92KJ/mol，乙氧基化反应过程中会消耗大量的环氧乙烷，放出大量的反应余热，而乙氧基化反应的起始阶段需要对反应系统供热，以熔化物料并使原料达到反应温度且诱导聚合反应起始。目前，国内外乙氧基化反应的供热均采用锅炉蒸汽加热方式，用此工艺装置生产乙氧基化非离子表面活性剂平均吨产品耗用蒸汽1-2吨，蒸汽加热的热利用率是很低的，大量的热量随着冷凝水排放进入环境，既浪费了大量的宝贵燃煤资源，又浪费了紧缺的水资源，也增加了乙氧基化非离子表面活性剂产品的工业生产成本。

经文献检索发现，中国专利申请号为：CN94239522.0，名称为：用于乙氧基化反应的外循环气液反应器。具体表述为：一种用于乙氧基化反应的外循环气液反应器，由反应釜、液体外循环回路、雾化器等构成、反应釜可带有加热夹套或内设蛇管热交换器，雾化器位于反应釜顶部，外循环回路由循环泵、热交器及管道联接而成、回路由反应釜底部通到顶部的雾化器，其特征在于雾化器为文丘里型喷射器。该专利技术只表明了一种乙氧基化反应器的基本结构，反应系统的热量供给为蒸汽，其它未见乙氧基化反应装置的专利报导。

目前，国内外对反应热蓄积利用并取消锅炉蒸汽使用的“高效节能型乙氧基化反应装置”未见相关研究报导。

发明内容

本发明的目的是针对现有乙氧基化生产技术的不足，提供一种高效节能无蒸汽型乙氧基化反应装置。

本发明的技术方案是，一种高效节能无蒸汽型乙氧基化反应装置，由外循环聚醚反应器、物料循环泵、载体换热器、水换热器、载体储槽、载体循环泵、水储槽、水循环泵组成，其特征在于，起始剂通过外循环聚醚反应器、物料循环泵、载体换热器形成升温回路，外循环聚醚反应器内滴加环氧乙烷经反应后的物料通过外循环聚醚反应器、物料循环泵、载体换热器、水换热器形成降温回路，换热载体通过载体储槽、载体循环泵、载体换热器形成回路，冷却水通过水储槽、水循环泵、水换热器形成回路。

所述外循环聚醚反应器为无夹套反应器。

所述外循环聚醚反应器上接有起始剂进料管、环氧乙烷进料管、起始剂循环管、反应物料循环管，出料口。

所述载体储槽上置有电加热装置。

乙氧基化反应的热量传递由两级换热系统完成，有机热载体换热系统蓄积大量反应热供后续反应使用，冷却水换热系统及时移走过剩反应余热维持正常聚合反应温度，由于蓄积的反应热完全能满足后续批次的聚合反应起始供热，系统的热量供给不再需要外部提供，从而彻底取消了生产装置的锅炉蒸汽供给，达到高效节能的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种高效节能无蒸汽型乙氧基化反应装置，由外循环聚醚反应器1、物料循环泵11、载体换热器2、水换热器3、载体储槽22、载体循环泵21、水储槽32、水循环泵31组成，起始剂通过外循环聚醚反应器1、物料循环泵11、载体换热器2形成升温回路，外循环聚醚反应器1内滴加环氧乙烷经反应后的物料通过外循环聚醚反应器1、物料循环泵11、载体换热器2、水换热器3形成降温回路，换热载体通过载体储槽22、载体循环泵21、载体换热器2形成回路，冷却水通过水储槽32、水循环泵31、水换热器3形成回路。

所述外循环聚醚反应器1为无夹套反应器。所述外循环聚醚反应器1上接有起始剂进料管12、环氧乙烷进料管13、起始剂循环管14、反应物料循环管15，出料口16、抽真空管17。

所述载体储槽22上置有电加热装置。