[发明专利]乙醇胺生产原料在高压下的抑反应预混合装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种乙醇胺生产的系统，更具体地说，本发明涉及一种乙醇胺生产原料在高压下的抑反应预混合装置。

背景技术

现代的乙醇胺(EA)生产技术是将氨(可以是液氨(LNH₃)，或含有少量(5％～10％)水的“氨液”，或不同浓度(20％～40％)的氨水)和液态的环氧乙烷(EO)两种起始原料，在催化剂(水或乙醇胺等含有羟基(-OH)的化合物)存在下和在一定压力的条件下，反应得到一系列共生产物，然后将其分离提纯成各种纯产品。

在实际生产中，不论是液氨作原料或氨液、氨水作原料，进入反应器的原料氨对环氧乙烷的摩尔比NH₃/EO要远远高于实际需要值(即化学计量值)。例如按化学计量，理论需要的NH₃/EO摩尔比仅为0.5～1(视产品中MEA、DEA、TEA的不同分布而异)，而实际生产时进入反应器的原料氨和环氧乙烷的摩尔比NH₃/EO值高达7～45。其中绝大部分的氨是不参加反应的，必须化很多能量从产物中将氨蒸出。这样做的目的是降低反应器中环氧乙烷EO的浓度。否则，较高浓度的EO倾向于发生下列副反应：

自聚反应EO+EO+......→[C₂H₄O]_n    (聚醚、聚氧乙烯)

水合反应EO+H₂O→HOC₂H₄OH          (乙二醇)

醇醚反应EO+H₂O+EO+......→HO[C₂H₄O]_n(醇醚、聚醇醚)

副反应的产物都是高沸点的杂质，不但消耗了宝贵的原料，还降低了产品的质量。

在各类乙醇胺生产工艺中，虽然都不惜耗费大量的能量，投入了较多的氨，以提高总的NH₃/EO摩尔比，但是由于氨与EO的均匀混合需要一段时间，在反应器的某些局部区域NH₃/EO摩尔比一定远远没有达到总的NH₃/EO控制目标。因此在这些局部区域，EO的浓度仍较高，发生副反应的几率就较大。这就增加了低价值的高沸点杂质，降低了产品的质量，还降低了EO的利用率。此外还会降低反应产物分子中氨基-NH₂的平均比率，使轻质产品(主要是一乙醇胺MEA)的含量减少。因此，在尚未发生反应或副反应之前，如果能迅速地使氨和环氧乙烷均匀混合，消灭局部EO浓度过高的现象，是非常合理的。这就是发明人在已申请成功的专利技术CN1049653A中提出的“抑反应预混合”的概念。

专利技术CN1049653A(因经费问题已过期)中，在进料的高压泵前设置抑反应的预混合系统，使液氨(LNH₃)和环氧乙烷(EO)在抑反应(较低的温度和无催化剂)的条件下进行预混合。并用循环泵将系统中预混合器内的混合液体反复循环，使之均匀混合，然后由高压泵抽送至高压反应器(见附图1)。这一系统可以减少副产物、增加轻质产品比率，已成功地应用于万吨级的工业生产。但这种系统需要增添循环泵，增加了操作困难和维护成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术包括专利技术CN1049653A中的不足，提供一种用于乙醇胺生产，在高压下操作的抑反应预混合器。

乙醇胺生产原料在高压下的抑反应预混合装置，包括用于乙醇胺生产的抑反应预混合器，抑反应预混合器位于输送液氨和环氧乙烷两种原料的高压泵后的高压区；输送液氨的高压泵的出口管路与预混合器中喷射器的主线入口相连，输送环氧乙烷的高压泵的出口管路与该喷射器的支线入口相连；所述喷射器出口连接至一个静态混合器进行径向预混合，静态混合器出口处设置一个挡板，使一部分混合物返回喷射器作轴向预混合，然后进入反应器再通入催化剂；预混合器外有冷却夹套，通入冷却介质，使物料保持在20℃～25℃的温度，达到抑反应的目的。

作为一种改进，所述的高压泵是指将压力低于1MPa的反应原料LNH₃与EO加压到反应压力5MPa以上以进入反应器的泵；包括脉动式的活柱泵、活塞泵、隔膜泵或连续式的离心泵、齿轮泵、罗茨泵。

作为一种改进，所述的反应器可以是高压管式反应器、釜式反应器、塔式反应器或其它形式的反应器。