專利名稱：一種乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種綜合生產(chǎn)實驗裝置，特別涉及一種乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)操作裝置。
背景技術(shù)：
化工工業(yè)的生產(chǎn)過程，簡稱化工過程，其包括的操作步驟分為兩大類:一類是化學(xué)反應(yīng)為主，通常在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，如乙醇與乙酸在反應(yīng)釜內(nèi)生產(chǎn)乙酸乙酯；另一類為不進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的物理過程，即反應(yīng)產(chǎn)物的精餾分離過程，如乙酸乙酯產(chǎn)物利用篩板塔和填料塔的精餾提純。綜上，包含此過程的裝置，統(tǒng)稱為生產(chǎn)裝置。而乙酸乙酯綜合生產(chǎn)實訓(xùn)裝置，是石油化工企業(yè)酯類產(chǎn)品制備的重要裝置之一，其生產(chǎn)過程包括乙酸乙酯反應(yīng)，產(chǎn)物精餾分離提純。而且，乙酸乙酯是醋酸的一種重要下游產(chǎn)品，具有優(yōu)異的溶解性、快干性，在工業(yè)中主要用作生產(chǎn)涂料、粘合劑、乙基纖維素、人造革以及人造纖維等的溶劑，作為提取劑用于醫(yī)藥、有機酸的產(chǎn)品的生產(chǎn)等，用途十分廣泛，發(fā)展前景看好。由于其在化工生產(chǎn)中地位的重要，很多職業(yè)性院校或是某些工廠，迫切需求引進(jìn)此類培訓(xùn)裝置，為學(xué)生實習(xí)或者職工崗前培訓(xùn)創(chuàng)造環(huán)境，提高學(xué)生或員工的認(rèn)知能力、操作能力。但是，由于乙酸乙酯工藝流程的復(fù)雜和多樣，給裝置設(shè)計中流程的完善、崗位操作的多樣、工廠化的布局帶來了一定的困難。

實用新型內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型提供了一種乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置，其包括反應(yīng)釜實訓(xùn)單元、中和釜實訓(xùn)單元、篩板`精餾實訓(xùn)單元、填料精餾實訓(xùn)單元，所述各單元依次連接;其還包括與各單元連接的一真空系統(tǒng)實訓(xùn)單元和一冷卻水循環(huán)系統(tǒng)實訓(xùn)單元。較佳地，所述反應(yīng)釜實訓(xùn)單元包括一反應(yīng)釜、一乙醇原料罐、一乙酸原料罐和用于冷卻反應(yīng)釜的一反應(yīng)釜冷凝器和一反應(yīng)釜冷凝罐。較佳地，所述反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有一串級控制系統(tǒng)，所述串級控制系統(tǒng)包括一主回路和一副回路，所述主回路是定值控制系統(tǒng)，所述副回路是隨動控制系統(tǒng)；所述主回路由反應(yīng)釜內(nèi)膽、夾套、反應(yīng)釜內(nèi)溫度測量變送裝置、主溫度控制器、副溫度控制器、導(dǎo)熱油泵構(gòu)成的。較佳地，所述反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有一攪拌裝置、一夾套加熱裝置.[0011]較佳地，所述中和釜實訓(xùn)單元包括一中和釜和與其連接的一重相罐、一輕相罐和一堿液罐，其中所述中和釜設(shè)有一攪拌裝置。較佳地，所述篩板精餾實訓(xùn)單元包括一篩板精餾塔和與其連接的一篩板塔冷凝器、一篩板塔冷凝罐、一篩板塔殘液罐、一萃取劑罐、一篩板塔產(chǎn)品罐。較佳地，所述填料精餾實訓(xùn)單元包括一填料精餾塔和與其連接的一填料塔冷凝器、一填料塔冷凝罐、一填料塔殘液罐和填料塔產(chǎn)品罐。較佳地，所述真空實訓(xùn)單元包括設(shè)于反應(yīng)釜冷凝液罐、中和釜、篩板塔冷凝液罐、篩板塔殘液罐、填料塔冷凝液罐、填料塔殘液罐上的真空閥。較佳地，所述冷水循環(huán)系統(tǒng)實訓(xùn)單元包括一上水總管、一下水總管、一涼水塔、一冷卻水箱、與各實訓(xùn)單元連接的冷卻水泵。本實用新型使學(xué)生了解釜式反應(yīng)器的工藝、萃取精餾的原理，該裝置充分考慮了乙酸乙酯生產(chǎn)工廠的真實情況，是學(xué)校與工廠無縫連接，培養(yǎng)學(xué)生對多種流程的熟悉，多種崗位操作技能的掌握，以及布局工廠化概念的了解。

圖1為本實用新型提供的乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置的單元結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型提供的乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置的流程示意圖；圖3為本實用新型提供的乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置的反應(yīng)釜實訓(xùn)單元流程圖；圖4為本實用新型提供的乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置的中和釜實訓(xùn)單元流程圖；圖5為本實用新型提供的乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置的篩板精餾實訓(xùn)單元流程圖；圖6為本實用新型提供的乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置的填料精餾實訓(xùn)單元流程圖；圖7為本實用新型提供的乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置的真空系統(tǒng)實訓(xùn)單元流程圖；圖8為本實用新型提供的乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)實訓(xùn)單元流程圖；圖9為本實用新型提供的串級控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，本實用新型提供了一種乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置，其包括反應(yīng)釜實訓(xùn)單元1、中和釜實訓(xùn)單元2、篩板精餾實訓(xùn)單元3、填料精餾實訓(xùn)單元4，所述各單元依次連接；其還包括與各單元連接的真空系統(tǒng)實訓(xùn)單元5和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)實訓(xùn)單元6。參考圖3為反應(yīng)釜實訓(xùn)單元1，其包括反應(yīng)釜R101、乙醇原料罐V104、乙酸原料罐V103和用于冷卻反應(yīng)釜的反應(yīng)釜冷凝器E102和反應(yīng)釜冷凝罐V105，其設(shè)有一攪拌裝置、一夾套加熱裝置，其操作過程如下:原料配比:首先向乙醇原料罐V104、乙酸原料罐V103內(nèi)分別加入一定量的乙醇和乙酸，并按一定比例，通過原料泵將原料送入反應(yīng)釜RlOI。加催化劑:打開反應(yīng)釜加料漏斗閥門VA01，將用少量乙醇溶解的磷鑰酸催化劑，加入到反應(yīng)爸內(nèi)，啟動攪拌系統(tǒng)。夾套控溫:打開反應(yīng)釜夾套加料閥VA02，到其液位的2/3左右，啟動夾套加熱系統(tǒng)，觀察夾套內(nèi)溫度TIC104和反應(yīng)釜內(nèi)溫度TIC103，調(diào)節(jié)夾套加熱功率，控制反應(yīng)釜內(nèi)溫度在最佳反應(yīng)溫度范圍內(nèi)。反應(yīng):當(dāng)爸內(nèi)溫度高于65 °C時,啟動冷卻水泵PIOI,給反應(yīng)爸頂蒸懼柱EIO1、反應(yīng)釜頂冷凝器V105通冷卻水，開啟閥門VA03、VA04，根據(jù)反應(yīng)釜內(nèi)的壓力和溫度，在C3000控制儀上調(diào)節(jié)閥門VA04的開度，保證反應(yīng)的工藝參數(shù)穩(wěn)定。分析結(jié)果:當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后，保持一定的反應(yīng)時間，取樣分析，確認(rèn)反應(yīng)是否達(dá)到實驗效果。出料:反應(yīng)結(jié)束，將反應(yīng)釜冷凝液罐V105所有產(chǎn)品通過閥門VA05回流到反應(yīng)釜內(nèi)，也可以從反應(yīng)釜冷凝液罐V105直接采出產(chǎn)品。如圖9所示反應(yīng)釜RlOl內(nèi)設(shè)有一串級控制系統(tǒng)，采用串級的兩層PID控制，一個是由反應(yīng)釜內(nèi)膽、夾套、反應(yīng)釜內(nèi)溫度測量變送裝置(測量變送I)、主溫度控制器PIDUJ溫度控制器PID2)、導(dǎo)熱油泵構(gòu)成的主回路；另一個是由夾套內(nèi)導(dǎo)熱油溫度測量變送裝置(測量變送2)、副溫度控制系統(tǒng)PID2、導(dǎo)熱油泵、夾套構(gòu)成的副回路。其中主回路是定值控制系統(tǒng)，而副回路是個隨動控制系統(tǒng)。在這個控制系統(tǒng)中，溫度控制器PIDl、PID2，分別接受來自反應(yīng)釜和夾套的測量信號反應(yīng)釜內(nèi)溫度Y1和夾套內(nèi)水溫度y2)其中控制器PIDl的輸出作為控制器PID2的給定值，而后者的輸出去執(zhí)行器循環(huán)泵以改變操做變量。當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度或操作條件發(fā)生變化時，主溫度控制器PIDl能夠適應(yīng)這一變化及時地改變副溫度控制器PID2的給定值，使系統(tǒng)運行在新的工作點上，從而保證在新的溫度和操作條件下，反應(yīng)釜溫度控制系統(tǒng)仍然具有較好的控制質(zhì)量。參考圖4中和釜實訓(xùn)單元2，其包括中和釜R102和與其連接的重相罐V109、輕相罐V108和堿液罐V107，其中中和釜R102設(shè)有一攪拌裝置；其操作過程如下:進(jìn)料液:打開閥門VA06、VA07，將反應(yīng)產(chǎn)品排放到中和釜R102，同時將堿液罐V107內(nèi)的中和液逐漸加入到中和釜R102內(nèi)，啟動中和釜攪拌系統(tǒng)。產(chǎn)品分析:取樣分析溶液的酸堿性，合格后，停止攪拌，靜置10-30分鐘。出料:稍開中和釜底端閥VA08使物料流入試鏡，當(dāng)出現(xiàn)分層時，保持重相罐V109入口球閥VA09打開，使中和釜中重相完全進(jìn)入重相罐。之后打開輕相罐V108入口閥VA10，將至輕相罐。如圖5為篩板精餾實訓(xùn)單元，包括篩板精餾塔TlOl和與其連接的篩板塔冷凝器E103、篩板塔冷凝罐VII1、篩板塔殘液罐V110、萃取劑罐V113、篩板塔產(chǎn)品罐V112，其操作過程為:進(jìn)萃取劑:疏通萃取劑流通管路，啟動萃取劑泵P106，將萃取劑罐Vl 13內(nèi)的料液打入篩板塔TlOl塔釜內(nèi)，到其液位的1/2-2/3左右。加熱:啟動塔釜加熱系統(tǒng)，調(diào)節(jié)并控制精餾塔系統(tǒng)穩(wěn)定。進(jìn)料:打開篩板塔進(jìn)料閥，啟動篩板塔進(jìn)料泵P105。蒸餾:當(dāng)篩板冷凝罐Vlll有1/3左右液位時，啟動篩板塔回流泵P108，通過回流流量計調(diào)節(jié)回流量，控制塔系統(tǒng)的平衡。出產(chǎn)品:觀察整個塔系統(tǒng)溫度、壓力等工藝參數(shù)，根據(jù)塔頂溫度，調(diào)節(jié)回流流量，同時，根據(jù)篩板塔冷凝罐液位的變化，調(diào)節(jié)出產(chǎn)品流量，維持整個系統(tǒng)的平衡。停車:完成實訓(xùn)任務(wù)后，逐步停止各加熱系統(tǒng)及相應(yīng)的進(jìn)料系統(tǒng)。排殘液:打開閥門VA09，將殘液全部排放到篩板塔殘液罐VllO中。如圖6所示為填料精餾實訓(xùn)單元4，包括填料精餾塔T102和與其連接的填料塔冷凝器E104、填料塔冷凝罐V115、填料塔殘液罐V114和填料塔產(chǎn)品罐V116，其操作過程為:[0051]當(dāng)篩板塔殘液罐VllO液位達(dá)到1/2以上時，需用填料塔將其進(jìn)行精餾分離。進(jìn)料:疏通填料塔料液流通管路，啟動填料塔進(jìn)料泵P107，將料液打入填料塔T102塔釜內(nèi)，到其液位的1/2-2/3左右。加熱:啟動塔釜加熱系統(tǒng)，調(diào)節(jié)并控制精餾塔系統(tǒng)穩(wěn)定。蒸餾:當(dāng)填料冷凝罐Vl 15有1/3左右液位時，啟動填料塔回流泵P109，通過回流流量計調(diào)節(jié)回流量，控制塔系統(tǒng)的平衡。出產(chǎn)品:觀察整個塔系統(tǒng)溫度、壓力等工藝參數(shù)，根據(jù)塔頂溫度，調(diào)節(jié)回流流量，同時，根據(jù)篩板塔冷凝罐液位的變化，調(diào)節(jié)出產(chǎn)品流量，維持整個系統(tǒng)的平衡。停車:完成實訓(xùn)任務(wù)后，逐步停止各加熱系統(tǒng)及相應(yīng)的進(jìn)料系統(tǒng)。排殘液:打開閥門VAlI，將殘液全部排放到填料塔殘液罐Vl 14中。如圖7，為了充實被培訓(xùn)人的操作技能，擴展裝置功能，本裝置配備了真空實訓(xùn)單元，即反應(yīng)釜冷凝液罐V105、中和釜R102、篩板塔冷凝液罐VII1、篩板塔殘液罐Vl 10、填料塔冷凝液罐V115、填料塔殘液罐V114等設(shè)備，均設(shè)置了抽真空閥，可以根據(jù)不同的實驗要求，對反應(yīng)釜實訓(xùn)單元1、中和釜實訓(xùn)單元2、篩板塔實訓(xùn)單元3、填料塔實訓(xùn)單元4等各單元進(jìn)行抽真空。如圖8為冷水循環(huán)系統(tǒng)實訓(xùn)單元6，其包括上下水總管、一涼水塔T103、冷卻水箱V101、與各實訓(xùn)單元連接的冷卻水泵P101。本實用新型使學(xué)生了解釜式反應(yīng)器的工藝、萃取精餾的原理，該裝置充分考慮了乙酸乙酯生產(chǎn)工廠的真實情況，是學(xué)校與工廠無縫連接，培養(yǎng)學(xué)生對多種流程的熟悉，多種崗位操作技能的掌握，以及布局工廠化概念的了解。以上實施例僅用于舉例說明本實用新型的內(nèi)容，除上述實施方式外，本實用新型還有其它實施方式，凡采用等同替換或等效變形方式形成的技術(shù)方案均落在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.種乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置，其特征在于，其包括反應(yīng)釜實訓(xùn)單元、中和釜實訓(xùn)單元、篩板精懼實訓(xùn)單元、填料精懼實訓(xùn)單元，所述各單元依次連接； 其還包括與各單元連接的一真空系統(tǒng)實訓(xùn)單元和一冷卻水循環(huán)系統(tǒng)實訓(xùn)單元。
2.權(quán)利要求1所述的乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)釜實訓(xùn)單元包括一反應(yīng)釜、一乙醇原料罐、一乙酸原料罐和用于冷卻反應(yīng)釜的一反應(yīng)釜冷凝器和一反應(yīng)爸冷凝罐。
3.權(quán)利要求2所述的乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有一串級控制系統(tǒng)，所述串級控制系統(tǒng)包括一主回路和一副回路，所述主回路是定值控制系統(tǒng)，所述副回路是隨動控制系統(tǒng)； 所述主回路由反應(yīng)釜內(nèi)膽、夾套、反應(yīng)釜內(nèi)溫度測量變送裝置、主溫度控制器、副溫度控制器、導(dǎo)熱油泵構(gòu)成的。
4.權(quán)利要求2所述的乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有一攪拌裝置、一夾套加熱裝置。
5.權(quán)利要求1所述的乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置，其特征在于，所述中和釜實訓(xùn)單元包括一中和釜和與其連接的一重相罐、一輕相罐和一堿液罐，其中所述中和釜設(shè)有一攪拌裝置。
6.權(quán)利要求1所述的乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置，其特征在于，所述篩板精餾實訓(xùn)單元包括一篩板精餾塔和與其連接的一篩板塔冷凝器、一篩板塔冷凝罐、一篩板塔殘液罐、一萃取劑罐、一篩板塔產(chǎn)品罐。
7.權(quán)利要求1所述的乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置，其特征在于，所述填料精餾實訓(xùn)單元包括一填料精餾塔和與其連接的一填料塔冷凝器、一填料塔冷凝罐、一填料塔殘液罐和填料塔廣品te。
8.權(quán)利要求1所述的乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置，其特征在于，所述真空實訓(xùn)單元包括設(shè)于反應(yīng)釜冷凝液罐、中和釜、篩板塔冷凝液罐、篩板塔殘液罐、填料塔冷凝液罐、填料塔殘液罐上的真空閥。
9.權(quán)利要求1所述的乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置，其特征在于，所述冷水循環(huán)系統(tǒng)實訓(xùn)單元包括、一上水總管、一下水總管、一涼水塔、一冷卻水箱、與各實訓(xùn)單元連接的冷卻水栗。
專利摘要本實用新型提供了一種乙酸乙酯生產(chǎn)實訓(xùn)裝置，其包括反應(yīng)釜實訓(xùn)單元、中和釜實訓(xùn)單元、篩板精餾實訓(xùn)單元、填料精餾實訓(xùn)單元，所述各單元依次連接；其還包括與各單元連接的一真空系統(tǒng)實訓(xùn)單元和一冷卻水循環(huán)系統(tǒng)實訓(xùn)單元。本實用新型使學(xué)生了解釜式反應(yīng)器的工藝、萃取精餾的原理，該裝置充分考慮了乙酸乙酯生產(chǎn)工廠的真實情況，是學(xué)校與工廠無縫連接，培養(yǎng)學(xué)生對多種流程的熟悉，多種崗位操作技能的掌握，以及布局工廠化概念的了解。
文檔編號C07C67/54GK202924943SQ201220598369
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者劉慧 , 謝立元, 張發(fā)明, 菅小偉, 范慧玲, 雷繼紅 申請人:浙江中控科教儀器設(shè)備有限公司