一種粗異丁酸制備系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種粗異丁酸制備系統(tǒng)，其包括原料儲(chǔ)罐、氧化反應(yīng)塔、深度冷凝器、氣液分離罐和產(chǎn)品液儲(chǔ)罐；原料儲(chǔ)罐通過原料輸送管路與氧化反應(yīng)塔的循環(huán)液進(jìn)口連接，循環(huán)液進(jìn)口與循環(huán)液噴淋管網(wǎng)結(jié)構(gòu)連通，氧化反應(yīng)塔空氣進(jìn)口位于循環(huán)液進(jìn)口下方與空氣布?xì)夤苓B接；塔體排氣口與所述深度冷凝器連接，冷凝出液口與氣液分離罐的分離罐進(jìn)液口連接，氣液分離罐的底部開設(shè)有分離罐液體出口，氧化反應(yīng)塔的上部開設(shè)有塔體回流口，分離罐液體出口通過回流管路與塔體回流口連接。本實(shí)用新型具有流程控制方便、氣液接觸充分、反應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)化率高、副反應(yīng)少和原料利用率高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種粗異丁酸制備系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及異丁酸生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，具體的說是一種粗異丁酸制備系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]異丁酸是一種用途廣泛的工業(yè)原料，其主要用于各種異丁酸酯類產(chǎn)品的合成，還可作為食用香料并能用于皮革、制藥等領(lǐng)域。異丁酸的制備方法有異丁醇氧化法、異丁醛氧化法、異丁腈水解法以及甲基丙烯酸加氫法。目前工業(yè)上主要采用異丁醛氧化法制備異丁酸。異丁醛是一種無色透明液體，有刺激性氣味，微溶于水，其在空氣中即可與氧氣反應(yīng)逐漸氧化成異丁酸。由于異丁醛與氧氣反應(yīng)生成異丁酸需要在特定的溫度和壓力條件下且反應(yīng)為放熱反應(yīng)，整個(gè)流程設(shè)備的溫度控制以及熱量的分配直接影響反應(yīng)效率，同時(shí)，該種氣液混合反應(yīng)中，氣液混合程度對(duì)反應(yīng)效率也有很大影響。
[0003]由于異丁酸的氧化反應(yīng)伴隨著其它副反應(yīng)，在氧化反應(yīng)產(chǎn)物中除了異丁酸之外還存在其它雜質(zhì)液體，因此，反應(yīng)產(chǎn)物稱為粗異丁酸。在工業(yè)生產(chǎn)中，首先制得粗異丁酸，之后再經(jīng)過精餾等工藝得到高純度異丁酸。本實(shí)用新型主要針對(duì)粗異丁酸的制備，目前制備粗異丁酸往往是直接將氧氣通入異丁醛液體內(nèi)，從而得到粗異丁酸，其存在反應(yīng)過程不易控制，氣液接觸不充分、反應(yīng)速度慢、轉(zhuǎn)化效率低以及副反應(yīng)多等缺陷，同時(shí)，反應(yīng)后的多余氣體以及副反應(yīng)產(chǎn)生的氣體往往會(huì)當(dāng)作廢氣排出，廢氣中往往攜帶大量液滴排出，會(huì)造成原料液的大量浪費(fèi)，另外，由于異丁醛在空氣中即會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，現(xiàn)有的異丁醛存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)部的反應(yīng)條件不足，會(huì)導(dǎo)致副反應(yīng)過多，影響主反應(yīng)的進(jìn)行，從而影響產(chǎn)品的純度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種流程控制方便、氣液接觸充分、反應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)化率高、副反應(yīng)少且原料液利用率高的粗異丁酸制備系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的粗異丁酸制備系統(tǒng)包括原料儲(chǔ)罐、氧化反應(yīng)塔和產(chǎn)品液儲(chǔ)罐，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述原料儲(chǔ)罐上開設(shè)有原料罐氮?dú)饪?、噴淋水口、原料液進(jìn)口和原料液出口，原料罐氮?dú)饪谂c氮?dú)庠催B接，噴淋水口與地下水管網(wǎng)連接，噴淋水口在罐體內(nèi)與一噴淋水管連接，噴淋水管上間隔安裝有多個(gè)向下設(shè)置的噴淋頭，原料液進(jìn)口上連接有可與異丁醛罐車連接的卸料管，原料液出口上連接有原料輸送管路；氧化反應(yīng)塔的頂端開設(shè)塔體排氣口、底端開設(shè)物料口，物料口通過物料管路與原料輸送管路連接，物料管路上還連接有循環(huán)輸送管路，原料輸送管路和循環(huán)輸送管路上分別安裝有原料泵和循環(huán)泵，循環(huán)輸送管路上在循環(huán)栗的出液端還引出有與廣品液儲(chǔ)te連接廣品液出管，廣品液儲(chǔ)te的頂部開設(shè)有儲(chǔ)罐排氣口 ；所述循環(huán)輸送管路上連接有換熱器，該換熱器為管殼式換熱器，原料輸送管路與換熱器的管程連通，換熱器的殼程連通循環(huán)熱水；所述氧化反應(yīng)塔的其中一側(cè)壁由下至上間隔開設(shè)多個(gè)循環(huán)液進(jìn)口，每個(gè)循環(huán)液進(jìn)口上在塔內(nèi)均與一循環(huán)液噴淋管網(wǎng)結(jié)構(gòu)連通，氧化反應(yīng)塔另一側(cè)壁上在每一循環(huán)液進(jìn)口的下方各對(duì)應(yīng)開設(shè)一空氣進(jìn)口，每一空氣進(jìn)口在塔內(nèi)均與一空氣布?xì)夤苓B接，各空氣進(jìn)口通過空氣進(jìn)管與壓縮空氣源連接；氧化反應(yīng)塔的上部開設(shè)有與氮?dú)庠催B接的反應(yīng)塔氮?dú)饪?，反?yīng)塔氮?dú)饪谠谒?nèi)與一氮?dú)獠細(xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)連通。
[0006]采用上述結(jié)構(gòu)，原料泵通過原料輸送管路將異丁醛和水的混合原料液通過塔底的物料口送入氧化反應(yīng)塔內(nèi)，混合原料液送入一定量之后，關(guān)閉原料泵，切斷原料液供給通路，開啟循環(huán)泵，利用循環(huán)泵不斷抽吸塔底液體，通過循環(huán)液進(jìn)口再送回塔內(nèi)，在塔內(nèi)，設(shè)置多組循環(huán)液噴淋管網(wǎng)結(jié)構(gòu)與空氣布?xì)夤芟驅(qū)?yīng)的結(jié)構(gòu)，使得循環(huán)液與空氣中的氧氣能夠充分接觸氧化，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高，反應(yīng)速度快；塔內(nèi)反應(yīng)完成后，關(guān)閉循環(huán)泵，打開產(chǎn)品液出管，從而開啟產(chǎn)品液輸出的通路，此時(shí)的部分原料輸送管路作為產(chǎn)品液輸出管路使用，此時(shí)，可以利用循環(huán)泵將塔底液體抽出，也可以利用空氣進(jìn)口引入壓縮空氣或者利用塔體氮?dú)饪谝雺嚎s氮?dú)?，將塔底液體壓入產(chǎn)品液儲(chǔ)罐，產(chǎn)品液儲(chǔ)罐內(nèi)得到粗異丁酸產(chǎn)品，以備精制所用?？梢姡麄€(gè)過程采用間歇生產(chǎn)，流程控制方便，反應(yīng)時(shí)間充足，反應(yīng)效果好且副反應(yīng)少，利用循環(huán)液往復(fù)輸送循環(huán)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率更高且反應(yīng)速度更快。同時(shí)，利用深度冷凝器的深度冷凝作用和氣液分離罐的氣液分離功能，使得廢氣中攜帶的原料液得到了回收，避免了浪費(fèi)，提高了原料利用率。對(duì)于反應(yīng)溫度的控制，通過調(diào)節(jié)循環(huán)熱水的溫度可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)循環(huán)液的溫度，從而控制反應(yīng)溫度。利用管殼式換熱器，管路連接簡單，溫度控制十分方便；在原料儲(chǔ)罐內(nèi)送入溫度較低且含氧量底的地下噴淋水，可對(duì)異丁醛液體進(jìn)行降溫，保證存儲(chǔ)的安全性，同時(shí)也避免異丁醛與水中過多的氧氣在條件不適宜的情況下發(fā)生副反應(yīng)，在送入塔內(nèi)之前利用換熱器對(duì)混合原料液進(jìn)行初步升溫，以達(dá)到反應(yīng)溫度，系統(tǒng)的安全性能高且溫度控制方便；原料儲(chǔ)罐內(nèi)通入氮?dú)?，將原料?chǔ)罐內(nèi)的空氣排出并保持罐內(nèi)氣體壓力，避免在儲(chǔ)罐內(nèi)條件不適宜的情況下發(fā)生氧化反應(yīng)，從而可減少副反應(yīng)的發(fā)生，提高產(chǎn)品純度。
[0007]本實(shí)用新型的粗異丁酸制備系統(tǒng)還包括度冷凝器和氣液分離罐，塔體排氣口與深度冷凝器的冷凝進(jìn)氣口連接，冷凝出液口與氣液分離罐的分離罐進(jìn)液口連接，氣液分離罐的底部開設(shè)有分離罐液體出口，氧化反應(yīng)塔的上部開設(shè)有塔體回流口，分離罐液體出口通過回流管路與塔體回流口連接，氣液分離罐的分離罐出氣口和產(chǎn)品液儲(chǔ)罐的儲(chǔ)罐排氣口均通過氣體輸送管路連接到氣體回收裝置上。塔體內(nèi)多余的氣體通過塔體排氣口進(jìn)入深度冷凝器，利用冷凝水的冷凝作用，氣體內(nèi)攜帶的原料液滴凝結(jié)成液體流入氣液分離罐內(nèi)，氣液分離罐內(nèi)的液體為回收的原料液，其通過塔體上的回流口重新回到塔內(nèi)反應(yīng)，由氣液分離罐出來的氣體則流向氣體回收裝置
[0008]所述深度冷凝器的內(nèi)腔由間隔設(shè)置的左管板和右管板分隔成左腔室、中間腔室和右腔室，左管板和右管板之間連接有多根可連通左腔室和右腔室的換熱管，左、右管板之間還間隔設(shè)置多塊連接在中間腔室內(nèi)壁上的折流板，折流板交叉排布在中間腔室的頂壁和底壁上；左腔室內(nèi)設(shè)有可將其分隔成左上腔室和左下腔室的橫隔板，深度冷凝器上開設(shè)有與左下腔室連通的冷凝水進(jìn)口和與左上腔室連通的冷凝水出口，中間腔室的上部和下部分別開設(shè)冷凝進(jìn)氣口和冷凝出液口。深度冷凝器內(nèi)的結(jié)構(gòu)為管殼式換熱結(jié)構(gòu)，冷凝水的通路為管殼式換熱結(jié)構(gòu)的管程，由于設(shè)置橫隔板，該換熱結(jié)構(gòu)的管程為迂回的通路，換熱效果好，換熱效率高。折流板可減緩殼程內(nèi)的氣液流速和流程，從而可提高冷凝效率。
[0009]所述分離罐出氣口開設(shè)在罐體下部，分離罐出氣口上在罐內(nèi)與一出氣延長管連接，該出氣延長管向上延伸至靠近罐體頂壁的位置并向罐體中部彎折后截止。氣體自罐體的頂部被壓入出氣延長管內(nèi)，液體則依靠自重落至罐底，氣液分離效果好。
[0010]所述原料儲(chǔ)罐并聯(lián)設(shè)置兩個(gè)。原料儲(chǔ)罐并聯(lián)設(shè)置兩個(gè)，可有選擇的使用其中一個(gè)而另一個(gè)作為備用，以保證原料液能夠持續(xù)供給。
[0011]所述原料液進(jìn)口上在原料罐內(nèi)連接有進(jìn)液延長管，該進(jìn)液延長管向下延伸至靠近罐體底壁的位置處截止。利用進(jìn)液延長管將純異丁醛液體直接通入液面以下，避免液體迸濺分散，也避免了液體與罐內(nèi)上部的空氣接觸而發(fā)生反應(yīng)。
[0012]所述氧化反應(yīng)塔內(nèi)在塔體排氣口的位置上安裝有絲網(wǎng)除沫器。利用絲網(wǎng)除沫器可濾除氣體中攜帶的液體，避免原料流失，提高原料利用率。
[0013]所述氧化反應(yīng)塔的側(cè)壁上由上至下間隔開設(shè)有多個(gè)傳感器安裝口，傳感器安裝口上安裝有溫度傳感器。設(shè)置多個(gè)傳感器分別檢測塔內(nèi)各個(gè)位置的溫度，以提供溫度控制的依據(jù)，從而可對(duì)換熱器的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。
[0014]所述循環(huán)液噴淋管網(wǎng)結(jié)構(gòu)包括與循環(huán)液進(jìn)口通過法蘭連接的主噴淋管和通過法蘭垂直固接在主噴淋管兩側(cè)的副噴淋管，主噴淋管的內(nèi)伸端延伸至靠近塔體內(nèi)壁的位置處截止且在塔體內(nèi)壁上設(shè)有可支撐主噴淋管內(nèi)伸端的噴淋管支撐板，各副噴淋管水平延伸至靠近塔體內(nèi)壁的位置處截止，主噴淋管和副噴淋管的底部均開設(shè)有噴淋孔。由于塔體截面呈圓形，該種管網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以覆蓋整個(gè)塔體的圓形截面，使得噴淋液體能夠與底部的氣體進(jìn)行充分接觸反應(yīng)，從而保證了反應(yīng)效率。
[0015]所述空氣布?xì)夤芘c空氣進(jìn)口通過法蘭連接，空氣布?xì)夤艿膬?nèi)伸端延伸至靠近塔體內(nèi)壁的位置處截止且在塔體內(nèi)壁上設(shè)有可支撐空氣布?xì)夤軆?nèi)伸端的空氣布?xì)庵伟蹇諝獠細(xì)夤艿膬蓚?cè)沿其長度方向間隔設(shè)置多個(gè)開孔。該種結(jié)構(gòu)的空氣進(jìn)入方式可以使得氣體能均勻分布在塔內(nèi)，從而可與液體充分接觸反應(yīng)，提高反應(yīng)效率。
[0016]所述氮?dú)獠細(xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)包括與反應(yīng)塔氮?dú)饪谕ㄟ^法蘭連接的主布?xì)夤芎痛怪惫探釉谥鞑細(xì)夤軆蓚?cè)的副布?xì)夤?，主布?xì)夤艿膬?nèi)伸端延伸至靠近塔體內(nèi)壁的位置處截止且在塔體內(nèi)壁上設(shè)有可支撐主布?xì)夤軆?nèi)伸端的氮?dú)獠細(xì)庵伟?，各副布?xì)夤芩窖由熘量拷w內(nèi)壁的位置處截止，主布?xì)夤芎透辈細(xì)夤艿牡撞烤_設(shè)有布?xì)饪住５獨(dú)獾倪M(jìn)入首先是用于調(diào)節(jié)塔內(nèi)壓力，當(dāng)反應(yīng)完成后，通入氮?dú)鈱⑺滓后w壓出，利用該布?xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以覆蓋塔體的圓形截面，氮?dú)馑腿刖鶆蚯夷鼙ＷC壓力均勻。
[0017]綜上所述，本實(shí)用新型具有流程控制方便、氣液接觸充分、反應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)化率高、副反應(yīng)少和原料利用率聞的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0019]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型中原料儲(chǔ)罐的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型中氧化反應(yīng)塔的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型中循環(huán)液噴淋管網(wǎng)結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0023]圖5為圖4中主噴淋管沿垂直其長度方向剖切的截面圖；
[0024]圖6為本實(shí)用新型中氮?dú)獠細(xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0025]圖7為圖6中主布?xì)夤苎卮怪逼溟L度方向剖切的截面圖；
[0026]圖8為本實(shí)用新型中深度冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖9為本實(shí)用新型中氣液分離罐的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]參照附圖，本實(shí)用新型的粗異丁酸制備系統(tǒng)包括原料儲(chǔ)罐1、氧化反應(yīng)塔2和產(chǎn)品液儲(chǔ)罐4 ;所述原料儲(chǔ)罐I上開設(shè)有原料罐氮?dú)饪?1-01、噴淋水口 1-02、原料液進(jìn)口 1-03和原料液出口 1-04，原料罐氮?dú)饪?1-01與氮?dú)庠催B接，噴淋水口 1-02與地下水管網(wǎng)連接，噴淋水口 1-02在罐體內(nèi)與一噴淋水管1-05連接，噴淋水管1-05上間隔安裝有多個(gè)向下設(shè)置的噴淋頭1-06，原料液進(jìn)口 1-03上連接有可與異丁醛罐車連接的卸料管5，原料液出口 1-04上連接有原料輸送管路6 ;氧化反應(yīng)塔2的頂端開設(shè)塔體排氣口 2-07、底端開設(shè)物料口 2-08，物料口 2-08通過物料管路9與原料輸送管路6連接，物料管路9上還連接有循環(huán)輸送管路14，原料輸送管路6和循環(huán)輸送管路14上分別安裝有原料泵7和循環(huán)泵10，循環(huán)輸送管路14上在循環(huán)泵10的出液端還引出有與產(chǎn)品液儲(chǔ)罐4連接產(chǎn)品液出管11，產(chǎn)品液儲(chǔ)罐4的頂部開設(shè)有儲(chǔ)罐排氣口 ；所述循環(huán)輸送管路14上連接有換熱器3，該換熱器3為管殼式換熱器，原料輸送管路6與換熱器3的管程連通，換熱器3的殼程連通循環(huán)熱水；所述氧化反應(yīng)塔2的其中一側(cè)壁由下至上間隔開設(shè)多個(gè)循環(huán)液進(jìn)口 2-01，每個(gè)循環(huán)液進(jìn)口2-01上在塔內(nèi)均與一循環(huán)液噴淋管網(wǎng)結(jié)構(gòu)2-02連通,氧化反應(yīng)塔另一側(cè)壁上在每一循環(huán)液進(jìn)口 2-01的下方各對(duì)應(yīng)開設(shè)一空氣進(jìn)口 2-03，每一空氣進(jìn)口 2-03在塔內(nèi)均與一空氣布?xì)夤?-04連接，各空氣進(jìn)口 2-03通過空氣進(jìn)管與壓縮空氣源連接；氧化反應(yīng)塔2的上部開設(shè)有與氮?dú)庠催B接的反應(yīng)塔氮?dú)饪?2-05，反應(yīng)塔氮?dú)饪?2-05在塔內(nèi)與一氮?dú)獠細(xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)2-06連通。其中，上述各管路上均安裝有閥門，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)工藝流程的需要，可以對(duì)閥門的分布位置以及啟停進(jìn)行設(shè)置和控制。
[0029]上述結(jié)構(gòu)中，原料泵7通過原料輸送管路6將異丁醛和水的混合原料液經(jīng)由塔底的物料口送入氧化反應(yīng)塔2內(nèi)，原料液送入一定量之后，關(guān)閉原料泵7，切斷原料液供給的通路，即通過閥門切斷節(jié)點(diǎn)A至原料儲(chǔ)罐的通路，開啟循環(huán)泵10，利用循環(huán)泵10不斷抽吸塔底液體，通過循環(huán)液進(jìn)口 2-01再送回塔內(nèi)，在塔內(nèi)，設(shè)置多組循環(huán)液噴淋管網(wǎng)結(jié)構(gòu)與空氣布?xì)夤芟驅(qū)?yīng)的結(jié)構(gòu)，使得循環(huán)液與空氣中的氧氣能夠充分接觸氧化，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高，反應(yīng)速度快；塔內(nèi)反應(yīng)完成后，關(guān)閉循環(huán)泵，打開產(chǎn)品液出管，從而開啟產(chǎn)品液輸出的通路，此時(shí)節(jié)點(diǎn)A至原料儲(chǔ)罐的通路以及節(jié)點(diǎn)B至氧化反應(yīng)塔的通路均切斷,節(jié)點(diǎn)A與節(jié)點(diǎn)B之間的循環(huán)輸送管路14作為產(chǎn)品液輸出管路使用，此時(shí)，可以利用循環(huán)泵10將塔底液體抽出，也可以利用空氣進(jìn)口 2-03引入壓縮空氣或者利用塔體氮?dú)饪?2-07引入壓縮氮?dú)?，將塔底液體壓入產(chǎn)品液儲(chǔ)罐4，產(chǎn)品液儲(chǔ)罐4內(nèi)得到粗異丁酸產(chǎn)品，以備精制所用?？梢?，整個(gè)過程采用了間歇生產(chǎn)，流程控制方便，反應(yīng)時(shí)間充足，反應(yīng)效果好且副反應(yīng)少，利用循環(huán)液往復(fù)輸送循環(huán)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率更高且反應(yīng)速度更快。對(duì)于反應(yīng)溫度的控制，循環(huán)液輸送管路14上連接有換熱器3，該換熱器3為管殼式換熱器，原料輸送管路6與換熱器3的管程連通，換熱器3的殼程連通循環(huán)熱水。通過調(diào)節(jié)循環(huán)熱水的溫度可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)循環(huán)液的溫度，從而控制反應(yīng)溫度。利用管殼式換熱器，管路連接簡單，溫度控制十分方便。管殼式換熱器的具體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。在原料儲(chǔ)罐I內(nèi)送入溫度較低且含氧量低的地下噴淋水，可對(duì)異丁醛液體進(jìn)行降溫，保證存儲(chǔ)的安全性，同時(shí)也避免異丁醛與水中過多的氧氣在條件不適宜的情況下發(fā)生副反應(yīng)，在送入塔內(nèi)之前利用換熱器對(duì)混合原料液進(jìn)行初步升溫，以達(dá)到反應(yīng)溫度，系統(tǒng)的安全性能高且溫度控制方便；原料儲(chǔ)罐I內(nèi)通入氮?dú)猓瑢⒃蟽?chǔ)罐內(nèi)的空氣排出并保持罐內(nèi)氣體壓力，避免在罐體內(nèi)條件不適宜的情況下發(fā)生氧化反應(yīng)，從而可減少副反應(yīng)的發(fā)生，提聞廣品純度。
[0030]參照附圖，本實(shí)用新型的粗異丁酸制備系統(tǒng)還包括度冷凝器8和氣液分離罐12，塔體排氣口 2-07與深度冷凝器8的冷凝進(jìn)氣口 8-01連接，冷凝出液口 8-02與氣液分離罐12的分離罐進(jìn)液口 12-01連接，氣液分離罐12的底部開設(shè)有分離罐液體出口 12-02，氧化反應(yīng)塔2的上部開設(shè)有塔體回流口 2-11，分離罐液體出口 12-02通過回流管路13與塔體回流口 2-11連接，氣液分離罐12的分離罐出氣口 12-03和產(chǎn)品液儲(chǔ)罐4的儲(chǔ)罐排氣口均通過氣體輸送管路連接到氣體回收裝置上。塔體內(nèi)多余的氣體通過塔體排氣口 2-07進(jìn)入深度冷凝器8，利用冷凝水的冷凝作用，氣體內(nèi)攜帶的原料液滴凝結(jié)成液體流入氣液分離罐12內(nèi)，氣液分離罐12內(nèi)的液體為回收的原料液，其通過塔體上的塔體回流口 2-11重新回到塔內(nèi)反應(yīng)，由氣液分離罐12出來的氣體則流向氣體回收裝置或直接排放。利用深度冷凝器8的深度冷凝作用和氣液分離罐12的氣液分離功能，使得廢氣中攜帶的原料液得到了回收，避免了浪費(fèi)，提高了原料利用率。
[0031 ] 參照?qǐng)D8，深度冷凝器8的內(nèi)腔由間隔設(shè)置的左管板8-03和右管板8_04分隔成左腔室8-06、中間腔室8-07和右腔室8-08，左管板8_03和右管板8_04之間連接有多根可連通左腔室8-06和右腔室8-08的換熱管8-09，左、右管板之間還間隔設(shè)置多塊連接在中間腔室8-06內(nèi)壁上的折流板8-05，折流板8-05交叉排布在中間腔室8_06的頂壁和底壁上；左腔室8-06內(nèi)設(shè)有可將其分隔成左上腔室8-061和左下腔室8-062的橫隔板8_10，深度冷凝器8上開設(shè)有與左下腔室8-062連通的冷凝水進(jìn)口 8-11和與左上腔室8-06連通的冷凝水出口 8-12，中間腔室8-07的上部和下部分別開設(shè)冷凝進(jìn)氣口 8-01和冷凝出液口 8_02。深度冷凝器8內(nèi)的結(jié)構(gòu)為管殼式換熱結(jié)構(gòu)，冷凝水的通路為管殼式換熱結(jié)構(gòu)的管程，由于設(shè)置橫隔板8-10，該換熱結(jié)構(gòu)的管程為迂回的通路，換熱效果好，換熱效率高。折流板8-05可減緩殼程內(nèi)的氣液流速和流程，從而可提高冷凝效率。
[0032]參照?qǐng)D9，分離罐出氣口 12-03開設(shè)在罐體下部，分離罐出氣口 12_03上在罐內(nèi)與一出氣延長管12-04連接，該出氣延長管12-04向上延伸至靠近罐體頂壁的位置并向罐體中部彎折后截止。氣體自罐體的頂部被壓入出氣延長管12-04內(nèi)，液體則依靠自重落至罐底，氣液分離效果好。
[0033]參照附圖，原料儲(chǔ)罐I并聯(lián)設(shè)置兩個(gè)，可有選擇的使用其中一個(gè)而另一個(gè)作為備用，以保證原料液能夠持續(xù)供給。
[0034]參照附圖，原料液進(jìn)口 1-03上在原料罐I內(nèi)連接有進(jìn)液延長管1-07，該進(jìn)液延長管1-07向下延伸至靠近罐體底壁的位置處截止。利用進(jìn)液延長管1-07將純異丁醛液體直接通入液面以下，避免液體迸濺分散，也避免了液體與罐內(nèi)上部的空氣接觸而發(fā)生反應(yīng)。
[0035]參照附圖，氧化反應(yīng)塔2內(nèi)在塔體排氣口 2-07的位置上安裝有絲網(wǎng)除沫器2-09。利用絲網(wǎng)除沫器2-09可濾除廢氣中攜帶的液體，避免原料流失，提高原料利用率。
[0036]參照附圖，氧化反應(yīng)塔2的側(cè)壁上由上至下間隔開設(shè)有多個(gè)傳感器安裝口 2-10，傳感器安裝口 2-10上安裝有溫度傳感器。設(shè)置多個(gè)傳感器分別檢測塔內(nèi)各個(gè)位置的溫度，以提供溫度控制的依據(jù)，從而可對(duì)換熱器3的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。其中，換熱器3為管殼式換熱器，原料輸送管路6與換熱器3的管程連通，換熱器3的殼程與循環(huán)熱水連通。該種管殼式換熱器，管路連接簡單，通過控制循環(huán)熱水的溫度即可調(diào)節(jié)經(jīng)過管程的液體溫度，溫度控制十分方便。管殼式換熱器的具體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0037]參照附圖，循環(huán)液噴淋管網(wǎng)結(jié)構(gòu)2-02包括與循環(huán)液進(jìn)口 2-01通過法蘭連接的主噴淋管2-021和通過法蘭垂直固接在主噴淋管2-021兩側(cè)的副噴淋管2-022，主噴淋管2-021的內(nèi)伸端延伸至靠近塔體內(nèi)壁的位置處截止且在塔體內(nèi)壁上設(shè)有可支撐主噴淋管2-021內(nèi)伸端的噴淋管支撐板2-024，各副噴淋管2-022水平延伸至靠近塔體內(nèi)壁的位置處截止，主噴淋管2-021和副噴淋管2-022的底部均開設(shè)有噴淋孔2-023。由于塔體截面呈圓形，該種管網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以覆蓋整個(gè)塔體的圓形截面，使得噴淋液體能夠與底部的氣體進(jìn)行充分接觸反應(yīng)，從而保證反應(yīng)效率。
[0038]參照附圖，空氣布?xì)夤?-04與空氣進(jìn)口 2-03通過法蘭連接，空氣布?xì)夤?_04的內(nèi)伸端延伸至靠近塔體內(nèi)壁的位置處截止且在塔體內(nèi)壁上設(shè)有可支撐空氣布?xì)夤?-04內(nèi)伸端的空氣布?xì)庵伟?-041，空氣布?xì)夤?-04的兩側(cè)沿其長度方向間隔設(shè)置多個(gè)開孔。種結(jié)構(gòu)的空氣進(jìn)入方式可以使得空氣中的氧氣能均勻分布在塔內(nèi)，從而可與液體充分接觸反應(yīng)，提聞反應(yīng)效率。
[0039]參照附圖，氮?dú)獠細(xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)2-06包括與反應(yīng)塔氮?dú)饪?2-05通過法蘭連接的主布?xì)夤?-061和垂直固接在主布?xì)夤?-061兩側(cè)的副布?xì)夤?-062，主布?xì)夤?-061的內(nèi)伸端延伸至靠近塔體內(nèi)壁的位置處截止且在塔體內(nèi)壁上設(shè)有可支撐主布?xì)夤?-061內(nèi)伸端的氮?dú)獠細(xì)庵伟?-064,各副布?xì)夤?-062水平延伸至靠近塔體內(nèi)壁的位置處截止,主布?xì)夤?-061和副布?xì)夤?-062的底部均開設(shè)有布?xì)饪?-063。氮?dú)獾倪M(jìn)入首先是用于調(diào)節(jié)塔內(nèi)壓力，當(dāng)反應(yīng)完成后，還可以通入氮?dú)鈱⑺滓后w壓出。該布?xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)與前述的噴淋管網(wǎng)結(jié)構(gòu)類似，不同的是，噴淋管網(wǎng)中的介質(zhì)是液體，布?xì)夤芫W(wǎng)中的介質(zhì)是氣體，因此，在管路連接上，噴淋管網(wǎng)多采用了法蘭連接，而布?xì)夤芫W(wǎng)則采用插裝或者螺裝結(jié)構(gòu)，該種布?xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)同樣可以覆蓋塔體的圓形截面，使得額氮?dú)馑腿刖鶆蚯夷鼙ＷC壓力均勻。
[0040]綜上所述，本實(shí)用新型不限于上述【具體實(shí)施方式】。本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的前提下，可做若干的更改和修飾。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以本實(shí)用新型的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種粗異丁酸制備系統(tǒng)，包括原料儲(chǔ)罐(I)、氧化反應(yīng)塔(2)和產(chǎn)品液儲(chǔ)罐(4)，其特征是所述原料儲(chǔ)罐(I)上開設(shè)有原料罐氮?dú)饪?1-01)、噴淋水口(1-02)、原料液進(jìn)口(1-03)和原料液出口( 1-04)，原料罐氮?dú)饪? 1-01)與氮?dú)庠催B接，噴淋水口( 1-02)與地下水管網(wǎng)連接，噴淋水口( 1-02)在罐體內(nèi)與一噴淋水管(1-05)連接，噴淋水管(1-05)上間隔安裝有多個(gè)向下設(shè)置的噴淋頭(1-06)，原料液進(jìn)口( 1-03)上連接有可與異丁醛罐車連接的卸料管(5)，原料液出口(1-04)上連接有原料輸送管路(6);氧化反應(yīng)塔(2)的頂端開設(shè)塔體排氣口(2-07)、底端開設(shè)物料口(2-08)，物料口(2-08)通過物料管路(9)與原料輸送管路(6 )連接，物料管路(9 )上還連接有循環(huán)輸送管路(14 )，原料輸送管路(6 )和循環(huán)輸送管路(14)上分別安裝有原料泵(7)和循環(huán)泵(10)，循環(huán)輸送管路(14)上在循環(huán)泵(10)的出液端還引出有與產(chǎn)品液儲(chǔ)罐(4 )連接產(chǎn)品液出管(11)，產(chǎn)品液儲(chǔ)罐(4 )的頂部開設(shè)有儲(chǔ)罐排氣口 ；所述循環(huán)輸送管路(14)上連接有換熱器(3)，該換熱器(3)為管殼式換熱器，原料輸送管路(6)與換熱器(3)的管程連通，換熱器(3)的殼程連通循環(huán)熱水；所述氧化反應(yīng)塔(2)的其中一側(cè)壁由下至上間隔開設(shè)多個(gè)循環(huán)液進(jìn)口(2-01)，每個(gè)循環(huán)液進(jìn)口(2-01)上在塔內(nèi)均與一循環(huán)液噴淋管網(wǎng)結(jié)構(gòu)(2-02 )連通，氧化反應(yīng)塔另一側(cè)壁上在每一循環(huán)液進(jìn)口(2-01)的下方各對(duì)應(yīng)開設(shè)一空氣進(jìn)口(2-03)，每一空氣進(jìn)口(2-03)在塔內(nèi)均與一空氣布?xì)夤?2-04)連接，各空氣進(jìn)口(2-03)通過空氣進(jìn)管與壓縮空氣源連接；氧化反應(yīng)塔(2)的上部開設(shè)有與氮?dú)庠催B接的反應(yīng)塔氮?dú)饪?2-05)，反應(yīng)塔氮?dú)饪?2-05)在塔內(nèi)與一氮?dú)獠細(xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)(2-06 )連通。
2.如權(quán)利要求1所述的粗異丁酸制備系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)還包括度冷凝器(8)和氣液分離罐(12)，塔體排氣口(2-07)與深度冷凝器(8)的冷凝進(jìn)氣口(8-01)連接，冷凝出液口(8-02)與氣液分離罐(12)的分離罐進(jìn)液口( 12-01)連接，氣液分離罐(12)的底部開設(shè)有分離罐液體出口(12-02)，氧化反應(yīng)塔(2)的上部開設(shè)有塔體回流口(2-11)，分離罐液體出口(12-02)通過回流管路(13)與塔體回流口(2-11)連接，氣液分離罐(12)的分離罐出氣口(12-03)和產(chǎn)品液儲(chǔ)罐(4)的儲(chǔ)罐排氣口均通過氣體輸送管路連接到氣體回收裝置上。
3.如權(quán)利要求2所述的粗異丁酸制備系統(tǒng)，其特征是所述深度冷凝器(8)的內(nèi)腔由間隔設(shè)置的左管板(8-03)和右管板(8-04)分隔成左腔室(8-06)、中間腔室(8-07)和右腔室(8-08)，左管板(8-03)和右管板(8-04)之間連接有多根可連通左腔室(8-06)和右腔室(8-08)的換熱管(8-09)，左、右管板之間還間隔設(shè)置多塊連接在中間腔室(8-06)內(nèi)壁上的折流板(8-05 )，折流板(8-05 )交叉排布在中間腔室(8-06 )的頂壁和底壁上；左腔室(8-06 )內(nèi)設(shè)有可將其分隔成左上腔室(8-061)和左下腔室(8-062)的橫隔板(8-10)，深度冷凝器(8)上開設(shè)有與左下腔室(8-062)連通的冷凝水進(jìn)口(8-11)和與左上腔室(8-06)連通的冷凝水出口(8-12)，中間腔室(8-07)的上部和下部分別開設(shè)冷凝進(jìn)氣口(8-01)和冷凝出液口(8-02)。
4.如權(quán)利要求2所述的粗異丁酸制備系統(tǒng)，其特征是所述分離罐出氣口(12-03)開設(shè)在罐體下部，分離罐出氣口( 12-03)上在罐內(nèi)與一出氣延長管(12-04)連接，該出氣延長管(12-04)向上延伸至靠近罐體頂壁的位置并向罐體中部彎折后截止。
5.如權(quán)利要求1所述的粗異丁酸制備系統(tǒng)，其特征是所述原料液進(jìn)口(1-03)上在原料罐(I)內(nèi)連接有進(jìn)液延長管(1-07)，該進(jìn)液延長管(1-07)向下延伸至靠近罐體底壁的位置處截止。
6.如權(quán)利要求1所述的粗異丁酸制備系統(tǒng)，其特征是所述氧化反應(yīng)塔(2)內(nèi)在塔體排氣口(2-07)的位置上安裝有絲網(wǎng)除沫器(2-09)。
7.如權(quán)利要求1所述的粗異丁酸制備系統(tǒng)，其特征是所述氧化反應(yīng)塔(2)的側(cè)壁上由上至下間隔開設(shè)有多個(gè)傳感器安裝口(2-10)，傳感器安裝口(2-10)上安裝有溫度傳感器。
8.如權(quán)利要求1所述的粗異丁酸制備系統(tǒng)，其特征是所述循環(huán)液噴淋管網(wǎng)結(jié)構(gòu)(2-02)包括與循環(huán)液進(jìn)口(2-01)通過法蘭連接的主噴淋管(2-021)和通過法蘭垂直固接在主噴淋管(2-021)兩側(cè)的副噴淋管(2-022)，主噴淋管(2-021)的內(nèi)伸端延伸至靠近塔體內(nèi)壁的位置處截止且在塔體內(nèi)壁上設(shè)有可支撐主噴淋管(2-021)內(nèi)伸端的噴淋管支撐板(2-024)，各副噴淋管(2-022)水平延伸至靠近塔體內(nèi)壁的位置處截止，主噴淋管(2-021)和副噴淋管(2-022)的底部均開設(shè)有噴淋孔(2-023)。
9.如權(quán)利要求1所述的粗異丁酸制備系統(tǒng)，其特征是所述空氣布?xì)夤?2-04)與空氣進(jìn)口(2-03)通過法蘭連接，空氣布?xì)夤?2-04)的內(nèi)伸端延伸至靠近塔體內(nèi)壁的位置處截止且在塔體內(nèi)壁上設(shè)有可支撐空氣布?xì)夤?2-04)內(nèi)伸端的空氣布?xì)庵伟?2-041)，空氣布?xì)夤?2-04)的兩側(cè)沿其長度方向間隔設(shè)置多個(gè)開孔。
10.如權(quán)利要求1所述的粗異丁酸制備系統(tǒng)，其特征是所述氮?dú)獠細(xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)(2-06)包括與反應(yīng)塔氮?dú)饪?2-05)通過法蘭連接的主布?xì)夤?2-061)和垂直固接在主布?xì)夤?2-061)兩側(cè)的副布?xì)夤?2-062)，主布?xì)夤?2-061)的內(nèi)伸端延伸至靠近塔體內(nèi)壁的位置處截止且在塔體內(nèi)壁上設(shè)有可支撐主布?xì)夤?2-061)內(nèi)伸端的氮?dú)獠細(xì)庵伟?2-064)，各副布?xì)夤?2-062)水平延伸至靠近塔體內(nèi)壁的位置處截止，主布?xì)夤?2-061)和副布?xì)夤?2-062)的底部均開設(shè)有布?xì)饪?2-063)。
【文檔編號(hào)】C07C51/235GK203916631SQ201420385444
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】劉新明, 張新華, 王勤云 申請(qǐng)人:濰坊齊益化工有限公司