[实用新型]一种节能型无蒸汽型乙氧基化反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及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原料，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。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每吨产品耗用蒸汽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。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有乙氧基化生产技术的不足，提供一种高效的节能型无蒸汽型乙氧基化反应装置。

本实用新型包括外循环聚醚反应器、物料循环泵、载体换热器、水换热器，在所述外循环聚醚反应器上端分别连接起始剂进料管、环氧乙烷进料管、反应回料管、起始料回料管和抽真空管，在所述起始剂进料管、环氧乙烷进料管、反应回料管、起始料回料管和抽真空管上分别设置阀门，在所述外循环聚醚反应器下端分别连接反应出料管，所述反应出料管的另一端连接在所述物料循环泵的进口端，在所述反应出料管上设置出料口，物料循环泵的出口端连接载体换热器的进口端，在所述载体换热器的出口端分别连接起始料回料管和水换热器的进口端，所述水换热器的出口端连接反应回料管。

先将起始剂通过外循环聚醚反应器、物料循环泵、载体换热器实现升温，然后在外循环聚醚反映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。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共后续反应使用，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、环保的目的。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型主要由外循环聚醚反应器1、物料循环泵11、载体换热器2和水换热器3组成。

在外循环聚醚反应器1上端分别连接起始剂进料管12、环氧乙烷进料管13、反应回料管18、起始料回料管14和抽真空管17，起始剂进料管12、环氧乙烷进料管13、反应回料管18、起始料回料管14和抽真空管17上分别设置阀门。

在外循环聚醚反应器1下端连接反应出料管15，反应出料管15另一端连接在物料循环泵11的进口端上，在外循环聚醚反应器1和物料循环泵11之间的反应出料管15的旁接出料口16。

物料循环泵11的出口端连接载体换热器2的进口端，在载体换热器2的出口端分别连接起始料回料管14和水换热器3的进口端，水换热器3的出口端连接反应回料管18。

载体换热器2的另一出口端通过带电加热的载体储槽22与载体循环泵21再接入载体换热器2的另一进口端，形成循环回路。

水换热器3的另一出口端通过水储槽32、水循环泵31接入水换热器3的另一进口端，形成循环回路。

初次开车运行时，启动带电加热的载体储槽22，将载体加热至工艺所需温度，提供系统首次启动的热量，起始剂由外循环聚醚反应器1经循环泵11输送至载体换热器2进行升温加热返回到外循环聚醚反应器1，载体由载体循环泵21从载体储槽22提供至载体换热器2。

待起始剂达到一定温度后，进行真空脱水，再经循环升温后，环氧乙烷经计量后缓慢从外循环聚醚反应器1的顶部进行反应，聚合反应开始放热后，启动载体循环泵21，使载体升温，并储存于载体储槽22中备用，当载体储槽22中载体的温度达最高值时，反应热蓄积完成，载体循环泵21，启动水循环泵31，将富余聚合反应热移走，加热的水储存到水储槽32中。

反应装置正常开车运行时，起始剂由外循环聚醚反应器1经循环泵11输送至载体换热器2进行升温加热返回到外循环聚醚反应器1，载体由载体循环泵21从载体储槽22提供至载体换热器2，如此循环，待起始剂达到一定温度后，进行真空脱水，再经循环升温后，环氧乙烷经计量后缓慢从外循环聚醚反应器1的顶部进行反应，聚合反应开始放热后，启动载体循环泵21，使载体升温，并储存于载体储槽22中备用，当载体储槽22中载体的温度达最高值时，反应热蓄积完成，载体循环泵21，启动水循环泵31，将富余聚合反应热移走，加热的水储存到水储槽32中。