[发明专利]尿素合成环状碳酸酯连续反应工艺及原料混合器和釜式反应器

摘要

一种尿素合成环状碳酸酯连续反应工艺是由带外强制循环泵的原料混合器、多个带有外强制循环泵的串联的釜式反应器、真空泵、反应液加热器、反应过程中的气相冷凝器、真空切换出料罐所组成。使尿素、多元醇和催化剂的配料过程连续化，并能使反应过程中所需的反应时间得到保证，同时还能及时移除副产物氨气，促进反应正向进行，达到提高转化率和选择性、易于自动化控制和大规模连续稳定生产的目的。通过该工艺过程合成的环状碳酸酯收率达到96%以上。

主权项

一种尿素合成环状碳酸酯连续反应工艺，其特征在于包括如下步骤：（1）将尿素、多元醇以及催化剂按比例要求连续送至带有外强制循环泵的原料混合器的上部，尿素、多元醇以及催化剂在原料混合器中形成混合物料后，从原料混合器釜底出料口流出，并通过原料混合器带有的加热器将混合物料加热，并在循环采出比的条件下配成原料混合液；（2）步骤（1）原料混合液经调节阀调节流量后，从第一台釜式反应器顶部连续进入带有外强制循环泵的第一台釜式反应器中，同时开动第一台釜式反应器的搅拌、启动真空泵，并将第一台釜式反应器的真空度调节至反应要求的压力，然后开动第一台釜式反应器带有的外强制循环泵，从第一台釜式反应器釜底出料口流出的反应液用第一台釜式反应器外强制循环泵进行强制外循环，并通过第一台釜式反应器带有的反应液加热器将反应液加热至反应要求的温度进行反应，反应产生的氨气以及多元醇气体从第一台釜式反应器顶部流出，并通过第一台釜式反应器带有的冷凝器冷凝回收多元醇后，多元醇重新回流到第一台釜式反应器内，氨气由真空泵排出，同时按循环采出比将第一台釜式反应器内的反应液在外强制循环过程中连续打回到第一台釜式反应器内时并采出；打回到第一台釜式反应器内的反应液通过管式液体分布器均匀的分散回到第一台釜式反应器内；第一台釜式反应器采出液连续进入到带有外强制循环泵的第二台反应釜中，重复上述操作过程，以此类推，反应液依次进入后续的釜式反应器中进行反应，直至在最后一台釜式反应器的反应液中检测不到尿素为止，则完成了整个连续反应过程；（3）连续反应过程完成后，从最后一台釜式反应器按照循环采出比将含有环状碳酸酯的物料连续送至真空切换出料罐中，反应产生的氨气以及多元醇气体从真空切换出料罐顶部流出通，并通过冷凝器回收多元醇后，多元醇重新回流到真空切换出料罐中，氨气由真空泵排出，通过真空切换出料罐底部的出料口将反应产物采出。