乙酸乙酯的分離設(shè)備、制備乙酸乙酯的裝置及制備方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了乙酸乙酯的分離設(shè)備、制備乙酸乙酯的裝置及制備方法。分離設(shè)備包括：罐體和集水包；罐體的一側(cè)設(shè)有一物料進(jìn)口，正對(duì)物料進(jìn)口處設(shè)置一用于降低進(jìn)口物料速度的擋板，罐體的側(cè)邊穿設(shè)有一內(nèi)換熱管；所述的罐體的底部還設(shè)有一油相出口；集水包設(shè)置于罐體的底部、位于物料進(jìn)口與油相出口之間，集水包的外部包覆有外換熱管；集水包的底部設(shè)有一水相出口；所述的罐體的尺寸同時(shí)滿(mǎn)足以下要求：和；制備乙酸乙酯的裝置包括上述分離設(shè)備，制備方法使用該裝置。該分離設(shè)備和裝置簡(jiǎn)單易操作，分離徹底，不引入其他物質(zhì)，能分離出高質(zhì)量的乙酸乙酯，制得的乙酸乙酯產(chǎn)品的含量達(dá)到99.9%以上。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專(zhuān)利摘要】本專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了。分離設(shè)備包括：罐體和集水包；罐體的一側(cè)設(shè)有一物料進(jìn)口，正對(duì)物料進(jìn)口處設(shè)置一用于降低進(jìn)口物料速度的擋板，罐體的側(cè)邊穿設(shè)有一內(nèi)換熱管；所述的罐體的底部還設(shè)有一油相出口；集水包設(shè)置于罐體的底部、位于物料進(jìn)口與油相出口之間，集水包的外部包覆有外換熱管；集水包的底部設(shè)有一水相出口；所述的罐體的尺寸同時(shí)滿(mǎn)足以下要求：和；制備乙酸乙酯的裝置包括上述分離設(shè)備，制備方法使用該裝置。該分離設(shè)備和裝置簡(jiǎn)單易操作，分離徹底，不引入其他物質(zhì)，能分離出高質(zhì)量的乙酸乙酯，制得的乙酸乙酯產(chǎn)品的含量達(dá)到99.9%以上?！緦?zhuān)利說(shuō)明】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及。
技術(shù)介紹
乙酸乙酯是重要的精細(xì)化工原料，具有優(yōu)異的溶解性、揮發(fā)速度和快干性的特點(diǎn)，在工業(yè)中廣泛應(yīng)用于涂料、醫(yī)藥、粘合劑、人造革、硝酸纖維素等領(lǐng)域。隨著世界經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)，環(huán)保要求日益嚴(yán)格，苯類(lèi)溶劑價(jià)格貴、毒性又高，采用高檔溶劑生產(chǎn)涂料、油墨、粘合劑等產(chǎn)品已成大勢(shì)所趨，從而促使乙酸乙酯需求的快速增長(zhǎng)。世界各國(guó)乙酸乙酯的生產(chǎn)原料情況不同，出現(xiàn)了多種乙酸乙酯生產(chǎn)技術(shù)，乙酸乙酯的主要生產(chǎn)技術(shù)有四種:乙酸和乙醇酯化法、乙醇脫氫法、乙烯乙酸法和乙醛縮合法，而我國(guó)大多數(shù)乙酸乙酯廠的生產(chǎn)方法是采用酯化法，這是由于近年來(lái)我國(guó)的甲醇羰基合成法生產(chǎn)醋酸技術(shù)發(fā)展速度較快的緣故。一些大型甲醇羰基合成醋酸企業(yè)配套建設(shè)有乙酸乙酯生產(chǎn)裝置，已建裝置有上海吳涇化工有限公司200kt/a乙酸乙酯裝置、江蘇索普集團(tuán)200kt/a乙酸乙酯裝置、山東金沂蒙集團(tuán)公司180kt/a乙酸乙酯裝置、揚(yáng)子江乙酰化工有限公司100kt/a乙酸乙酯裝置和安徽華誼化工有限公司300kt/a乙酸乙酯裝置等。酯化法制備乙酸乙酯的工藝過(guò)程是使一定比例的乙酸和乙醇進(jìn)入酯化反應(yīng)器，同時(shí)加入硫酸作為催化劑，在蒸汽加熱的條件下，在酯化反應(yīng)器內(nèi)混合進(jìn)行酯化反應(yīng)。反應(yīng)后的溶液產(chǎn)生酯、水、醇、酸共沸體系，進(jìn)入酯化反應(yīng)精制塔分離，塔頂物料經(jīng)過(guò)冷卻后得到粗酯，然而在生產(chǎn)中往往會(huì)遇到粗酯(主要成分為乙酸乙酯、乙醇和水)的分離問(wèn)題。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，乙酸乙酯、乙醇和水的分離方法通常有精餾分離、共沸精餾(力口共沸劑)、加鹽萃取精餾、萃取精餾等，通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料顯示這些方法各有優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，目前后三種分離方法沒(méi)有見(jiàn)到有大型生產(chǎn)裝置的報(bào)道。上述分離方法都存在著以下的缺陷:精餾分離方法產(chǎn)品質(zhì)量有波動(dòng)，由于反應(yīng)精餾得到的粗酯中含水和乙醇量較多，因此粗酯在進(jìn)入后續(xù)的精餾前，需將粗酯中含水和乙醇量進(jìn)行初步分離，而一般的分離設(shè)備在酯相和水相分層效果不好，引起乙酸乙酯產(chǎn)品的含水和乙醇量增加，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。共沸精餾方法是為了提高乙醇對(duì)乙酸乙酯的相對(duì)揮發(fā)度，達(dá)到相同的純度所要求塔板少，共沸劑有乙醚、環(huán)戊烷、甲酸甲酯等，由于引入共沸劑，流程相對(duì)于精餾復(fù)雜。加鹽萃取精餾方法是采用先萃取后精餾的方法分離乙酸乙酯、乙醇和水，但同時(shí)增加一套萃取設(shè)備及鹽水蒸發(fā)濃縮設(shè)備、鹽溶液腐蝕設(shè)備等問(wèn)題，無(wú)法大規(guī)模工業(yè)化。萃取精餾方法是通過(guò)加入萃取劑來(lái)破壞乙酸乙酯、乙醇和水三元共沸物的共沸點(diǎn)，萃取劑有C2-4醇類(lèi)、乙酸、水等，需要先萃取再精餾兩步進(jìn)行，由于引入萃取劑，流程相對(duì)于精餾復(fù)雜?，F(xiàn)有技術(shù)中，乙酸乙酯的分離設(shè)備和分離方法操作較為復(fù)雜，且都有各自的缺陷，直至目前，尚未有簡(jiǎn)單易操作的乙酸乙酯的分離設(shè)備的相關(guān)報(bào)道，極大的制約了乙酸乙酯的制備工藝的發(fā)展，該現(xiàn)象亟待解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有的乙酸乙酯的分離設(shè)備分離出的乙酸乙酯質(zhì)量不高，酯相中的含水量和水相中的油相的含量都偏高，或者需要引入其他物質(zhì)使得分離過(guò)程復(fù)雜化，或引起設(shè)備腐蝕等缺陷，提供一種新的。該分離設(shè)備和裝置簡(jiǎn)單易操作，分離徹底，不引入其他物質(zhì)，能分離出高質(zhì)量的乙酸乙酯，制得的乙酸乙酯的含量達(dá)到99.9%以上。在乙酸乙酯的分離過(guò)程中，由于乙酸乙酯和水相的密度差值很小，分層效果不理想，導(dǎo)致乙酸乙酯中的含水量和水相中有機(jī)物的含量偏高，給分離過(guò)程帶來(lái)了很大的困難。為了提高乙酸乙酯的純度和質(zhì)量，提高粗酯中的乙酸乙酯和水相的分層效果，專(zhuān)利技術(shù)人對(duì)乙酸乙酯的分離設(shè)備進(jìn)行了深入的研究，最終得到了本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案。本專(zhuān)利技術(shù)的目的之一在于，提供一種乙酸乙酯的分離設(shè)備。所述的分離設(shè)備包括:一罐體和一集水包，所述的罐體的一側(cè)設(shè)有一物料進(jìn)口，正對(duì)所述的物料進(jìn)口處設(shè)置一用于降低進(jìn)口物料速度的擋板，所述的擋板與所述的罐體的底部留有用于物料流動(dòng)的空間，所述的罐體的側(cè)邊穿設(shè)有一內(nèi)換熱管，所述的內(nèi)換熱管與所述的罐體的底部留有用于物料流動(dòng)的空間；所述的罐體的底部還設(shè)有一油相出口；所述的集水包設(shè)置于所述的罐體的底部、位于所述的物料進(jìn)口與所述的油相出口之間，所述的集水包的外部包覆有外換熱管；所述的集水包的底部設(shè)有一水相出口 ；所述的罐體的尺寸同時(shí)滿(mǎn)足以下要求:【權(quán)利要求】1.一種乙酸乙酯的分離設(shè)備，其特征在于:所述的分離設(shè)備包括:一罐體和一集水包；所述的罐體的一側(cè)設(shè)有一物料進(jìn)口，正對(duì)所述的物料進(jìn)口處設(shè)置一用于降低進(jìn)口物料速度的擋板，所述的擋板與所述的罐體的底部留有用于物料流動(dòng)的空間，所述的罐體的側(cè)邊穿設(shè)有一內(nèi)換熱管，所述的內(nèi)換熱管與所述的罐體的底部留有用于物料流動(dòng)的空間；所述的罐體的底部還設(shè)有一油相出口 ；所述的集水包設(shè)置于所述的罐體的底部、位于所述的物料進(jìn)口與所述的油相出口之間，所述的集水包的外部包覆有外換熱管；所述的集水包的底部設(shè)有一水相出口 ；所述的罐體的尺寸同時(shí)滿(mǎn)足以下要求: 2.如權(quán)利要求1所述的分離設(shè)備，其特征在于:所述的分離設(shè)備為一臥式分離設(shè)備； 所述的擋板垂直于所述的罐體的底部；所述的擋板與所述的罐體通過(guò)角鋼焊接；所述的擋板較佳的為圓形擋板； 所述的側(cè)邊為設(shè)有物料進(jìn)口的側(cè)邊或者與所述的物料進(jìn)口相對(duì)的一側(cè)的側(cè)邊；所述的內(nèi)換熱管上設(shè)置有若干翅片； 所述的內(nèi)換熱管的外露端設(shè)有一第一冷凍水進(jìn)口和一第一冷凍水出口 ；較佳的，所述的第一冷凍水進(jìn)口的位置位于所述的第一冷凍水出口的下方； 所述的內(nèi)換熱管外接一第一冷凍機(jī)組，所述的第一冷凍機(jī)組中的冷凍水通過(guò)所述的內(nèi)換熱管，降低所述的罐體內(nèi)的溫度； 所述的外換熱管設(shè)有一第二冷凍水進(jìn)口和第二冷凍水出口 ；較佳的，所述的第二冷凍水進(jìn)口的位置位于所述的第二冷凍水出口的下方； 所述的外換熱管外接一第二冷凍機(jī)組，所述的第二冷凍機(jī)組中的冷凍水通過(guò)所述的外換熱管，降低所述的集水包內(nèi)的溫度； 所述的罐體的外部對(duì)稱(chēng)設(shè)有一組用于支撐所述的罐體的支座； 較佳的，當(dāng)所述的粗酯的流量為83.5m3/h時(shí)，所述的罐體的直徑D為3m，長(zhǎng)度L為8m ;較佳的，當(dāng)所述的粗酯的流量為40m3/h時(shí)，所述的罐體的直徑D為2.2m，長(zhǎng)度L為5.8m ;較佳的，當(dāng)所述的粗酯的流量為20m3/h時(shí)，所述的罐體的直徑D為1.8m，長(zhǎng)度L為5.6m ;較佳的，當(dāng)所述的粗酯的流量為10m3/h時(shí)，所述的罐體的直徑D為1.4m，長(zhǎng)度L為4.Sm ;較佳的，當(dāng)所述的粗酯的流量為5m3/h時(shí)，所述的罐體的直徑D為lm，長(zhǎng)度L為3.4m。3.如權(quán)利要求1所述的分離設(shè)備，其特征在于:所述的集水包的尺寸按照如下公式計(jì)算:V = Q(/jc) \7(粗酷) 其中，Q (7)0為水相的體積流量，m3/h ； 4.如權(quán)利要求1本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種乙酸乙酯的分離設(shè)備，其特征在于：所述的分離設(shè)備包括：一罐體和一集水包；所述的罐體的一側(cè)設(shè)有一物料進(jìn)口，正對(duì)所述的物料進(jìn)口處設(shè)置一用于降低進(jìn)口物料速度的擋板，所述的擋板與所述的罐體的底部留有用于物料流動(dòng)的空間，所述的罐體的側(cè)邊穿設(shè)有一內(nèi)換熱管，所述的內(nèi)換熱管與所述的罐體的底部留有用于物料流動(dòng)的空間；所述的罐體的底部還設(shè)有一油相出口；所述的集水包設(shè)置于所述的罐體的底部、位于所述的物料進(jìn)口與所述的油相出口之間，所述的集水包的外部包覆有外換熱管；所述的集水包的底部設(shè)有一水相出口；所述的罐體的尺寸同時(shí)滿(mǎn)足以下要求：和其中：D為所述的罐體的直徑，m；L為所述的罐體的長(zhǎng)度，m；L1為所述的集水包的離直邊長(zhǎng)度，m；且L1=(0.2?0.25)L；Q(粗酯)為粗酯的體積流量，m3/s；u為水的沉降速度，m/s；根據(jù)水的不同流態(tài)，水的沉降速度u的計(jì)算公式如表1所示：表1水的沉降速度的計(jì)算公式其中，雷諾數(shù)Re的計(jì)算公式為：水的沉降速度u的計(jì)算公式中各字母的含義及數(shù)值如下所示：d為水相直徑，其值為100?200μm；ρs為水相的密度，其值為967kg/m3；ρ為油相的密度，其值為887kg/m3；g為重力加速度；μ為油相的粘度，其值為0.411cp。FDA0000394159810000011.jpg,FDA0000394159810000012.jpg,FDA0000394159810000014.jpg...

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張炳琦，付勇，陳大勝，葉維賢，丁更，馬海賓，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：上海華誼工程有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海;31