[发明专利]一种合成小分子量聚苯醚的生产设备

说明书

本申请公开了一种合成小分子量聚苯醚的生产设备，所述生产设备包括第一反应器和第二反应器，其中所述第一反应器为列管式反应器，所述第一反应器上的第一出料口与所述第二反应器上的第二进料口连接，所述第二反应器上的第二出料口与所述第一反应器上的第一进料口连接，所述第一反应器和所述第二反应器形成循环反应系统。

技术领域

本申请涉及一种化学工程设备，具体涉及一种用于合成小分子量聚苯醚的生产设备。

背景技术

在传统聚苯醚合成工艺过程中，多数采用多个串联的带搅拌(或多级搅拌)及冷却夹套的反应釜作为以2,6-二甲基苯酚和氧气(空气)为原料在催化剂作用下氧化偶联聚合反应，虽然能够实现聚苯醚的工业化生产，但由于2,6-二甲基苯酚的氧化偶联聚合反应是强放热反应(反应热约为167KJ/mol),以及反应釜的固有缺点，如原料、催化剂和氧气分散不均匀，传质效果差、传热效率低等，只能生产大分子量聚苯醚，而且副反应多，反应热难以移除，造成产品提纯工艺复杂，流程长，产品质量不容易稳定等制约因素。

另外上述传统反应釜难以合成小分子量聚苯醚的产品，导致性能和色泽差，制约了聚苯醚的应用领域。为提聚苯醚的选择性，控制聚合分子量，为此我们发明了可以合成小分子量聚苯醚的反应设备，同时实现了原料、催化剂、氧气在反应器中高度分散均匀，传质效果优越，移热效率高的工艺要求，同时该反应设备不仅限于该过程，其它苯酚类的氧化耦合反应的过程也在本发明的范围之内。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种合成小分子量聚苯醚的生产设备，所述生产设备包括第一反应器和第二反应器，其中所述第一反应器为列管式反应器，所述第一反应器上的第一出料口与所述第二反应器上的第二进料口连接，所述第二反应器上的第二出料口与所述第一反应器上的第一进料口连接，所述第一反应器和所述第二反应器形成循环反应系统。

优选地，所述第一反应器包括壳程和管程，其中所述壳程的操作介质为冷却液，所述管程的操作介质包括原料溶液、催化剂水溶液、氮氧混合气和反应产物聚苯醚。

优选地，所述壳程设有冷却液进口，冷却液出口和2-50块折流板；

其中，所述冷却液进口和冷却液出口设置在第一反应器筒体的外壁上；

所述折流板水平地设置在所述第一反应器筒体的内壁上，各折流板平行设置，各折流板的间距为10-1000mm。

优选地，所述折流板上设有小孔，所述小孔的孔径为1-100mm，排列方式为正三角形、正方形或二者任意组合，开孔率为0.1％-20％。

优选地，所述管程中，管程进料口与所述第一进料口相连，所述第一进料口将物料引入管程进料口；

管程出料口与所述第一出料口相连，所述管程出料口将物料引出至第一出料口。

优选地，所述管程包括管束，所述管束包括1-1000根反应管，所述管束的直径为5-500mm，长度为500-10000mm，所述管束内各反应管的排列方式选自正三角形、正方形和单列中的至少一种。

优选地，所述反应管内设有分散组件，每根反应罐内分散组件的数量为1-1000个；所述分散组件的比表面积为100-1000m²/m³，空隙率在0.01-0.1；长度在10-1000mm。

优选地，所述第一反应器的使用温度为5-100℃，使用压力为0.1-10Mpa。

优选地，所述第二反应器包括第二反应器筒体、封头、液体物料进料口和分布器；

所述第二反应器筒体为圆筒，所述封头为椭球或球型封头，所述封头封闭所述第二反应器筒体的上下口；

所述分布器设置在所述第二反应器筒体内，并与所述第二进料口相连；