異丁醛氧化塔的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種異丁醛氧化塔，其包括原料輸送管路和塔體，塔體的頂端開設(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，循環(huán)輸送管路上在循環(huán)泵的出液端還引出有產(chǎn)品液出管；塔體上開設(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，塔體還開設(shè)多個(gè)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；塔體的上部開設(shè)有塔體氮?dú)饪?，塔體氮?dú)饪谠谒?nèi)與一氮?dú)獠細(xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)連通。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)化率高和副反應(yīng)少的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】異丁醛氧化塔

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及異丁醛氧化制備異丁酸工藝設(shè)備領(lǐng)域，具體的說是一種異丁醛氧化塔。

【背景技術(shù)】
[0002]異丁醛是制備異丁酸的主要原料，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。異丁酸的氧化反應(yīng)還伴隨著其它副反應(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)液體以及廢氣。由于異丁醛的氧化反應(yīng)為氣液混合反應(yīng)，塔體內(nèi)的氣液混合程度直接影響反應(yīng)效率，同時(shí)，反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)流程控制以及原料的輸送和產(chǎn)品液的輸出控制液直接影響著原料的轉(zhuǎn)化率以及產(chǎn)品液的純度。
[0003]目前異丁醛氧化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)化效率低等缺陷。
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)速度快且原料轉(zhuǎn)化率高的異丁醛氧化塔。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的異丁醛氧化塔包括原料輸送管路和塔體，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述塔體的頂端開設(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)泵的出液端還引出有產(chǎn)品液出管；塔體的其中一側(cè)壁由下至上間隔開設(shè)多個(gè)與循環(huán)輸送管路連通的循環(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，塔體另一側(cè)壁上在每一循環(huán)液進(jìn)口的下方各對應(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；塔體的上部開設(shè)有與氮?dú)庠催B接的塔體氮?dú)饪冢w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原料液由塔底的物料口送入塔體內(nèi)，原料液送入一定量之后，關(guān)閉原料泵，切斷原料液供給的通路，開啟循環(huán)泵，利用循環(huán)泵不斷抽吸塔底液體，液體通過循環(huán)輸送管路并經(jīng)由循環(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)的部分循環(huán)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，也可以利用壓縮空氣或氮?dú)鈱⑺滓后w壓出，從而得到產(chǎn)品液；塔體頂開設(shè)塔體排氣口，用于排放廢氣?？梢?，整個(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。
[0007]所述塔體內(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。
[0008]所述塔體的側(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)溫度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)，從而可對換熱器的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]所述氮?dú)獠細(xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)包括與塔體氮?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)夤埽鞑細(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，可以通入壓縮氮?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。
[0012]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。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。
[0013]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)化率高和副反應(yīng)少的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0015]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型中塔體的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3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；
[0018]圖4為圖3中主噴淋管沿垂直其長度方向剖切的截面圖；
[0019]圖5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；
[0020]圖6為圖5中主布?xì)夤苎卮怪逼溟L度方向剖切的截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]參照附圖，本實(shí)用新型的異丁醛氧化塔包括原料輸送管路6和塔體2，塔體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的出液端還引出有產(chǎn)品液出管11 ;塔體2的其中一側(cè)壁由下至上間隔開設(shè)多個(gè)與循環(huán)輸送管路14連通的循環(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，塔體另一側(cè)壁上在每一循環(huán)液進(jìn)口 2-01的下方各對應(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；塔體2的上部開設(shè)有與氮?dú)庠催B接的塔體氮?dú)饪?2-05，塔體氮?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，可以對閥門的分布位置以及啟停進(jìn)行設(shè)置和控制。
[0022]上述結(jié)構(gòu)中，原料泵7通過原料輸送管路6將異丁醛原料液通過塔底的物料口2-08送入塔體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至原料液儲罐的通路，開啟循環(huán)泵10，利用循環(huán)泵10不斷抽吸塔底液體，液體通過循環(huán)輸送管路14并經(jīng)由循環(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)夤芟鄬?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至原料液儲罐的通路以及節(jié)點(diǎn)B至塔體的通路均切斷，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)泵將塔底液體抽出，也可以利用空氣進(jìn)口 2-03弓丨入壓縮空氣或者利用塔體氮?dú)饪?2-07弓丨入壓縮氮?dú)?，將塔底液體壓出，從而得到產(chǎn)品液。塔體2上開設(shè)塔體排氣口 2-01用于排放塔內(nèi)多余氣體。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。
[0023]參照附圖，塔體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。
[0024]參照附圖，塔體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)，從而可對換熱器3的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。對于反應(yīng)溫度的控制，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。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。
[0025]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。
[0026]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。
[0027]參照附圖，氮?dú)獠細(xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)2-06包括與塔體氮?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，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，使得氮?dú)馑腿刖鶆蚯夷鼙ＷC壓力均勻。
[0028]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】
1.一種異丁醛氧化塔，包括原料輸送管路(6)和塔體(2)，其特征是所述塔體(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)的出液端還引出有產(chǎn)品液出管(11);塔體(2)的其中一側(cè)壁由下至上間隔開設(shè)多個(gè)與循環(huán)輸送管路(14)連通的循環(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，塔體另一側(cè)壁上在每一循環(huán)液進(jìn)口(2-01)的下方各對應(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；塔體(2)的上部開設(shè)有與氮?dú)庠催B接的塔體氮?dú)饪? 2-05 )，塔體氮?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所述的異丁醛氧化塔，其特征是所述塔體(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 )。
3.如權(quán)利要求1所述的異丁醛氧化塔，其特征是所述塔體(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。
4.如權(quán)利要求1所述的異丁醛氧化塔，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)。
5.如權(quán)利要求1所述的異丁醛氧化塔，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。
6.如權(quán)利要求1所述的異丁醛氧化塔，其特征是所述氮?dú)獠細(xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)(2-06)包括與塔體氮?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 )。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的異丁醛氧化塔，其特征是所述循環(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。
【文檔編號】B01J10/00GK203916633SQ201420385572
【公開日】2014年11月5日 申請日期: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, 王勤云, 張新華 申請人:濰坊齊益化工有限公司