一種酯類化合物生產系統(tǒng)技術方案

本實用新型專利技術涉及化工設備技術領域，具體涉及一種酯類化合物生產系統(tǒng)，包括反應單元和提純單元，反應單元為反應原料進行酯化反應的場所，反應單元包括微通道反應器，微通道反應器設置有進口和出口；提純單元包括沿產物生產方向依次設置的靜態(tài)結晶器和降膜結晶器，靜態(tài)結晶器與微通道反應器的出口連通，靜態(tài)結晶器用于分離得到初步提純的反應產物，降膜結晶器用于對初步提純的反應產物進行提純。本實用新型專利技術通過引入靜態(tài)結晶器和熔融結晶器替代傳統(tǒng)的精餾裝置，在進一步提高產品純度的同時，降低生產能耗，簡化工藝流程，提高生產效率，易于實現工業(yè)產能放大和連續(xù)化生產。現工業(yè)產能放大和連續(xù)化生產。現工業(yè)產能放大和連續(xù)化生產。

【技術實現步驟摘要】
一種酯類化合物生產系統(tǒng)


[0001]本技術涉及化工設備
，具體涉及一種酯類化合物生產系統(tǒng)。

技術介紹

[0002]酯化反應是醇跟羧酸和含氧無機酸生成酯和水的反應，分為羧酸與醇反應、無機含氧酸與醇反應和無機強酸與醇反應三類，酯化反應屬于可逆反應。酯化反應被廣泛應用于有機合成等領域。
[0003]對苯二甲酸二甲酯，又稱1,4
?
苯二甲酸二甲酯；DMT；對酞酸二甲酯，分子式C
10
H
10
O4，密度為1.175g/cm3，熔點為140
?
143℃，沸點為288℃，其為無色斜方晶系結晶體，溶于熱乙醇、甲醇、乙醚、氯仿，不溶于水。
[0004]對苯二甲酸二甲酯(DMT)是一種聚酯的單體，主要用于合成聚酯纖維、樹脂、薄膜、聚酯漆及工程塑料等，還用于制造聚酯薄膜和纖維，以及高強度聚酯絕緣漆。對苯二甲酸二甲酯最常見的用途是制造纖維，以用于織物、漁網、地毯、輪胎簾線等方面。聚酯薄膜主要用作電氣絕緣材料和制作膠片(如作為電影膠片、X光片、照像軟片Chemicalbook及錄音磁帶、錄象磁帶、電子計算機磁帶等的基材)。聚酯樹脂還可用于生產增塑劑對苯二甲酸二辛酯。
[0005]對苯二甲酸二甲酯主要由對苯二甲酸與甲醇酯化而得。如專利CN104072374A中公開的方法，以對苯二甲酸和甲醇為原料，以濃硫酸為催化劑，進行酯化反應，得到粗對苯二甲酸二甲酯，后通過蒸餾回收甲醇。向對苯二甲酸二甲酯粗品中加入乙醇，并加入活性炭或陶土吸附粗品中的雜質，還加入苯乙烯陰離子去除粗品中的鐵陽離子，將對苯二甲酸二甲酯粗品進入精餾塔分離得到對苯二甲酸二甲酯產品。然而，采用該方法及生產系統(tǒng)制備對苯二甲酸二甲酯，酯化時間特別長(10
?
16h)，甲醇耗用量大，能耗高，危廢產生量大，步驟較多、操作復雜。
[0006]如專利CN102219689A中公開的一種對苯二甲酸二甲酯生產方法，向以堿減量廢水為原料制備的含40
?
60wt％水的對苯二甲酸中加入錫、鋅、銻化物作為催化劑和含量為90
?
99.5wt％的甲醇溶液進行酯化反應。酯化液采用閃蒸器完成對甲醇和水蒸汽與對苯二甲酸二甲酯溶液的分離，再用活性炭過濾后，經過精餾制得對苯二甲酸二甲酯產品。然而，該方法使用堿減量廢水作為原料制備對苯二甲酸，雖然是廢物利用，但需要紡織印染企業(yè)排出，對大面積使用有局限性。其次，酯化液精餾前要采用活性炭過濾，該過程會產生大量的危險廢物。后續(xù)精餾分離時操作復雜，能耗高，閃蒸還要產生廢水。上述方式使用的生產系統(tǒng)存在生產能耗高、三廢產生量大、操作步驟復雜等缺點。

技術實現思路

[0007]有鑒于此，本技術的目的在于提供一種酯類化合物生產系統(tǒng)，以提高反應物的轉化率和目標產物的收率，并進一步提高目標產物的純度，降低生產能耗，同時降低三廢產生量，縮短生產時間，簡化制備工藝，提高生產效率，進而實現工業(yè)放大和連續(xù)化生產。
[0008]為解決以上問題，本技術提供一種酯類化合物生產系統(tǒng)，括反應單元和提純
單元，所述反應單元為反應原料進行酯化反應的場所，所述反應單元包括微通道反應器，所述微通道反應器設置有進口和出口；所述提純單元包括沿產物生產方向依次設置的靜態(tài)結晶器和降膜結晶器，所述靜態(tài)結晶器與所述微通道反應器的出口連通，所述靜態(tài)結晶器用于分離得到初步提純的反應產物，所述降膜結晶器用于對初步提純的反應產物進行提純。
[0009]本技術的酯類化合物生產系統(tǒng)的工作過程為：
[0010]調節(jié)微通道反應器的溫度和壓力，將反應原料以及催化劑加入微通道反應器中，反應原料在催化劑的催化作用下進行酯化反應，酯化反應結束，得到粗產物的酯化液。
[0011]隨后，粗產物的酯化液被送入靜態(tài)結晶器中進行靜態(tài)結晶，包括結晶和發(fā)汗步驟，其中的大部分過量反應原料及反應副產物等組分被分離出去，得到產物溶液。
[0012]接著，經初步提純的產物溶液被送入降膜結晶器中進行熔融結晶，包括結晶、發(fā)汗和熔融步驟，產物溶液經過進一步純化后，得到目標產物。
[0013]本技術的酯類化合物生產系統(tǒng)的原理和有益效果為：
[0014]通過引入靜態(tài)結晶器和熔融結晶器替代傳統(tǒng)的精餾裝置，進行靜態(tài)結晶和熔融結晶兩次提純代替?zhèn)鹘y(tǒng)的精餾分離，并通過引入微通道反應器，因微通道反應器具備優(yōu)異的傳質、傳熱能力，能夠使反應更徹底；在進一步提高產品純度的同時，降低生產能耗，簡化工藝流程，提高生產效率。
[0015]可選地，所述反應單元還包括混合器，所述混合器設置有原料出口和循環(huán)進料口，所述混合器的原料出口與所述微通道反應器的進口連通，所述微通道反應器的出口與所述混合器的循環(huán)進料口連通。
[0016]本技術中，通過設置與微通道反應器的進口連通的混合器，能夠使反應原料在混合器中充分混合均勻，進一步提高反應效率，進而提高反應物的轉化率。
[0017]可選地，所述反應單元還包括輸送泵，所述輸送泵在所述微通道反應器的出口與所述混合器的循環(huán)進料口之間的連通管路上。
[0018]本技術中，通過設置與混合器和環(huán)流反應器連通的輸送泵，能夠將催化劑和/或微通道反應器中未反應完全的原料輸送至所述混合器中混合均勻繼續(xù)進行反應，使反應更充分，進而提高產品收率。
[0019]可選地，所述對酯類化合物生產系統(tǒng)還包括蒸餾回收單元，所述蒸餾回收單元包括依次連通的蒸餾塔和回收罐，所述蒸餾回收單元與所述靜態(tài)結晶器相連，所述靜態(tài)結晶器設有母液出口，所述蒸餾塔與所述靜態(tài)結晶器的母液出口相連，所述回收罐的出料口與所述反應單元的進料端相連。
[0020]本技術中，通過設置與靜態(tài)結晶器的母液出口連通的蒸餾塔和與反應單元的進料端連通的回收罐，能夠對從靜態(tài)結晶器排出的母液進行蒸餾，并回收未反應完的過量原料，使反應原料得到再次利用，以提高反應原料的利用率，進而降低生產損耗。
[0021]可選地，所述降膜結晶器設置有物料進口和下料口，所述降膜結晶器的物料進口和下料口經管路連通，所述降膜結晶器的物料進口和下料口之間的連通管路上設置有循環(huán)泵。
[0022]本技術中，通過連通降膜結晶器的物料進口和下料口，并在降膜結晶器的物料進口和下料口之間的連通管路上設置循環(huán)泵，能夠使產物溶液在降膜結晶器中循環(huán)流動，進而使產物完全結晶，得到進一步純化，以提高產物的純度。
[0023]可選地，所述靜態(tài)結晶器與所述降膜結晶器分別連接有冷熱媒系統(tǒng)。
[0024]本技術中，冷熱媒系統(tǒng)能夠將靜態(tài)結晶器和降膜結晶器的余熱進行相互利用，進而對靜態(tài)結晶器和降膜結晶器進行熱能供應，從而在生產中節(jié)約能源。
[0025]可選地，所述酯類化合物生產系統(tǒng)還包括產物處理單元，所述產物處理單元包括母液罐、殘液罐和產品罐，所述母液罐、殘液罐和產品罐的進口均與所述降膜結晶器的出料端連通，所述母液罐的出口與所述靜態(tài)結晶器的進料端連通，所述殘液罐的出口與所述降膜結晶本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種酯類化合物生產系統(tǒng)，其特征在于：包括反應單元和提純單元，所述反應單元為反應原料進行酯化反應的場所，所述反應單元包括微通道反應器，所述微通道反應器設置有進口和出口；所述提純單元包括沿產物生產方向依次設置并連通的靜態(tài)結晶器和降膜結晶器，所述靜態(tài)結晶器與所述微通道反應器的出口連通，所述靜態(tài)結晶器用于分離得到初步提純的反應產物，所述降膜結晶器用于對初步提純的反應產物進行提純。2.根據權利要求1所述的酯類化合物生產系統(tǒng)，其特征在于：所述反應單元還包括混合器，所述混合器設置有原料進口、原料出口和循環(huán)進料口，所述混合器的原料出口與所述微通道反應器的進口連通，所述微通道反應器的出口與所述混合器的循環(huán)進料口連通，所述混合器用于將反應原料混合均勻后送至所述微通道反應器。3.根據權利要求2所述的酯類化合物生產系統(tǒng)，其特征在于：所述反應單元還包括輸送泵，所述輸送泵在所述微通道反應器的出口與所述混合器的循環(huán)進料口之間的連通管路上，所述輸送泵用于將催化劑和/或微通道反應器出料管路中未反應完全的原料輸送至所述混合器中。4.根據權利要求2所述的酯類化合物生產系統(tǒng)，其特征在于：所述酯類化合物生產系統(tǒng)還包括蒸餾回收單元，所述蒸餾回收單元與所述靜態(tài)結晶器相連，用于對...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李明全，賈鳳剛，鄧任軍，黃杰，袁衍超，
申請(專利權)人：上海東庚化工技術有限公司，
類型：新型
國別省市：