一种碳酸乙烯酯合成生产装置的制作方法

专利2023-11-18  413


本实用新型涉及一种碳酸乙烯酯的生产装置,特别涉及一种碳酸乙烯酯合成生产装置。



背景技术:

碳酸乙烯酯是优良的具有极性的高沸点溶剂、表面活性剂原料和有机合成中间体,国外开发出以碳酸乙烯酯(ec)为原料合成吠喃哇酮、碳酸二甲酯、乙二醇、功能高分子以及用于聚合物的改性等,广泛应用于有机合成领域,是潜在的绿色有机化工基础原料,碳酸乙烯酯通过酯交换反应可以合成多种精细化学品,用于塑料、印染、高分子合成、气体分离及电化学等领域,市场潜力巨大。

从需求端看,碳酸乙烯酯(ec)的下游为电解液刚性需求,溶剂是锂离子电池电解液的三大组成部分之一,约占电解液总质量的80%-85%。由于对锂盐具有良好的溶解性能,碳酸酯类溶剂是目前最常用的电解液溶剂,电解液行业存在明显的淡旺季:q1、q2需求较淡,q3达到顶峰,q4维持高位。

不同于石油炼化等大化工,碳酸乙烯酯所属的精细化工产品利润空间波动受市场影响较大,高利润阶段持续的窗口期较短,生产企业扩建装置周期长短直接决定产品利润。

对于一般企业而言,厂区内土地使用率接近饱和的情况下,取得新建装置的土地使用许可周期长,极易错失利润窗口期。

因此,采用一种建造时间短,土地利用率高的生产装置进行碳酸乙烯酯的生产是非常必要的。



技术实现要素:

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种碳酸乙烯酯合成生产装置,可依托现有碳酸乙烯酯生产装置占地,无需新增用地,大大缩减因土地使用许可导致的时间及经济成本,同时有效利用现有土地,保证国土资源的充分利用。

本实用新型提到的一种碳酸乙烯酯合成生产装置,其技术方案是:包括在钢结构框架内固定安装第一反应器(r1)、第二反应器(r2)、二氧化碳汽化器(e1)、循环换热器(e2)、降膜器(e3)、除沫器(e4)、冷凝器(e5)和产品储罐(v1),所述的第一反应器(r1)的中部连接二氧化碳汽化器(e1),下部连接循环换热器(e2),底部通过管线连接第二反应器(r2),第二反应器(r2)的顶部通过管线连接降膜器(e3),降膜器(e3)的底部连接除沫器(e4),所述除沫器(e4)的顶部通过管线连接冷凝器(e5),冷凝器(e5)的底部通过管线连接产品储罐(v1)。

优选的,上述钢结构框架外的二氧化碳泵(a1)通过管线连接到二氧化碳汽化器(e1)。

优选的,上述第一反应器(r1)的顶部通过管线连接环氧乙烷(a2)和催化剂(a3),且与第一反应器(r1)底部的出料经过循环换热器(e2)与环氧乙烷(a2)和催化剂(a3)汇集一起。

优选的,上述除沫器(e4)的底部通过管线连接催化剂罐(b1)。

优选的,上述冷凝器(e5)的管程一端连通到除沫器(e4),另一端连通到产品储罐(v1);所述冷凝器(e5)的壳程连接冷凝水。

优选的,上述钢结构框架的长宽高为4m*4m*20m。

本实用新型的有益效果是:本实用新型采用钢结构框架的撬装装置,占地面积小,充分利用上层空间,各设备合理分布,可依托现有碳酸乙烯酯生产装置占地,无需新增用地,大大缩减因土地使用许可导致的时间及经济成本;另外,钢结构框架及其内部设备均可在外面制造、施工、组装,施工周期缩减至几天,并将因停工造成的减产降至最低。

附图说明

图1是本实用新型的装置结构示意图;

图2是本实用新型的一种装置布置图;

图3是本实用新型的整体安装结构图;

图4是一个角度的局部放大图;

图5是另一个角度的局部放大图;

上图中:第一反应器r1、第二反应器r2、二氧化碳汽化器e1、循环换热器e2、降膜器e3、除沫器e4、冷凝器e5、产品储罐v1,二氧化碳泵a1、环氧乙烷a2和催化剂a3、催化剂罐b1、产品出料罐b2、钢结构框架c。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

实施例1,参照附图1-3,本实用新型提到的一种碳酸乙烯酯合成生产装置,包括在钢结构框架内固定安装第一反应器r1、第二反应器r2、二氧化碳汽化器e1、循环换热器e2、降膜器e3、除沫器e4、冷凝器e5和产品储罐v1,所述的第一反应器r1的中部连接二氧化碳汽化器e1,下部连接循环换热器e2,底部通过管线连接第二反应器r2,第二反应器r2的顶部通过管线连接降膜器e3,降膜器e3的底部连接除沫器e4,所述除沫器e4的顶部通过管线连接冷凝器e5,冷凝器e5的底部通过管线连接产品储罐v1。

其中,钢结构框架外的二氧化碳泵a1通过管线连接到二氧化碳汽化器e1。

第一反应器r1的顶部通过管线连接环氧乙烷a2和催化剂a3,且与第一反应器r1底部的出料经过循环换热器e2与环氧乙烷a2和催化剂a3汇集一起。

上述除沫器e4的底部通过管线连接催化剂罐b1。

上述冷凝器e5的管程一端连通到除沫器e4,另一端连通到产品储罐v1;所述冷凝器e5的壳程连接冷凝水。

上述钢结构框架的长宽高为4m*4m*20m。

使用时,钢结构框架c外的二氧化碳泵送至钢结构框架内的二氧化碳汽化器e1,汽化后进入第一反应器r1的中部,第一反应器r1下部出料经过循环换热器e2撤热后汇集框架外泵送来的催化剂和环氧乙烷,混合后的物料进入第一反应器上部r1进料;第一反应器r1底部出料进入第二反应器r2底部,由第二反应器r2顶部出料,经降膜器e3、除沫器e4除杂提纯,经冷凝器e5后进入产品储罐v1,碳酸乙烯酯产品输送至框架外,脱除的催化剂经除沫器e4下部出料至框架外处理。

本实用新型的优点如下:

1、钢结构框架的撬装装置,占地面积仅为16平方米,充分利用上层空间,各设备合理分布,可依托现有碳酸乙烯酯生产装置占地,无需新增用地,大大缩减因土地使用许可导致的时间及经济成本。同时有效利用现有土地,保证国土资源的充分利用。

2、传统的装置改造一般均在现有装置内部进行改造,改造前及改造过程中都需要停工停产,停产时间可长达数十天甚至数月,过长的装置改造周期会大大影响产量进而影响利润。而钢结构框架及其内部设备均可在外地制造、施工、组装,在此期间,原有装置可以保证不停工停产,仅需停工几天完成进料口、出料口、水电气等接口的管线预制,撬装装置的吊装以及接口连接,将数十天甚至数月的施工周期缩减至几天,并将因停工造成的减产降至最低。

3、传统的装置改造一般均在现有装置内部进行改造,改造中会进行动火作业,带来一定的安全风险。而钢结构框架仅需在进出物料的接口处进行动火作业,动火范围小且集中,将动火作业带来的安全风险降到了最低。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此,依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换,尽属于本实用新型要求保护的范围。


技术特征:

1.一种碳酸乙烯酯合成生产装置,其特征是:包括在钢结构框架内固定安装第一反应器(r1)、第二反应器(r2)、二氧化碳汽化器(e1)、循环换热器(e2)、降膜器(e3)、除沫器(e4)、冷凝器(e5)和产品储罐(v1),所述的第一反应器(r1)的中部连接二氧化碳汽化器(e1),下部连接循环换热器(e2),底部通过管线连接第二反应器(r2),第二反应器(r2)的顶部通过管线连接降膜器(e3),降膜器(e3)的底部连接除沫器(e4),所述除沫器(e4)的顶部通过管线连接冷凝器(e5),冷凝器(e5)的底部通过管线连接产品储罐(v1)。

2.根据权利要求1所述的一种碳酸乙烯酯合成生产装置,其特征是:所述钢结构框架外的二氧化碳泵(a1)通过管线连接到二氧化碳汽化器(e1)。

3.根据权利要求1所述的一种碳酸乙烯酯合成生产装置,其特征是:所述第一反应器(r1)的顶部通过管线连接环氧乙烷(a2)和催化剂(a3),且与第一反应器(r1)底部的出料经过循环换热器(e2)与环氧乙烷(a2)和催化剂(a3)汇集一起。

4.根据权利要求1所述的一种碳酸乙烯酯合成生产装置,其特征是:所述除沫器(e4)的底部通过管线连接催化剂罐(b1)。

5.根据权利要求1所述的一种碳酸乙烯酯合成生产装置,其特征是:所述冷凝器(e5)的管程一端连通到除沫器(e4),另一端连通到产品储罐(v1);所述冷凝器(e5)的壳程连接冷凝水。

6.根据权利要求1所述的一种碳酸乙烯酯合成生产装置,其特征是:所述钢结构框架的长宽高为4m*4m*20m。

技术总结
本实用新型涉及一种碳酸乙烯酯合成生产装置。其技术方案是:包括在钢结构框架内固定安装第一反应器、第二反应器、二氧化碳汽化器、循环换热器、降膜器、除沫器、冷凝器和产品储罐,所述的第一反应器的中部连接二氧化碳汽化器,下部连接循环换热器,底部通过管线连接第二反应器,第二反应器的顶部通过管线连接降膜器,降膜器的底部连接除沫器,所述除沫器的顶部通过管线连接冷凝器,冷凝器的底部通过管线连接产品储罐。有益效果是:采用钢结构框架的撬装装置,占地面积小,充分利用上层空间,各设备合理分布,大大缩减因土地使用许可导致的时间及经济成本;另外,钢结构框架及其内部设备均可在外面制造、施工、组装,施工周期缩减至几天。

技术研发人员:朱伟;吴冰;杨文兵;马国;武传成;刘淼
受保护的技术使用者:东营中石大工贸有限公司;山东石大胜华化工集团股份有限公司
技术研发日:2020.06.17
技术公布日:2021.04.06

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