专利名称：巯基乙醇管式反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于精细化工生产设备领域，具体涉及一种巯基乙醇管式反应器。
背景技术：
巯基乙醇是大型石油化工装置中腈纶和聚氯乙烯聚合用的分子量调节剂和链转 移剂，巯基乙醇由硫化氢和环氧乙烷在溶剂和催化剂存在下反应生成，同时副产少量硫代 二甘醇，反应方程式如下主反应H2S+CH2CH2O == HSCH2CH2OH + Ql副反应H2S+2CH2CH2O == S (CH2CH2OH) 2 + Q2HSCH2CH2OH + CH2CH2O == S (CH2CH2OH) 2 + Q3硫化氢与环氧乙烷制备巯基乙醇反应为放热反应，反应放出的热量必须及时移 出，否则影响巯基乙醇选择性，硫化氢与环氧乙烷反应温度较低，反应热需要用冷冻液换热 移除。现有的巯基乙醇反应器采用的鼓泡塔结构，硫化氢气相进料，环氧乙烷加热汽化后气 相进料，鼓泡塔结构反应器塔体体积大，物料流量慢，设备传热差，反应产物在塔体中停留 时间长，导致副产物增加，产品选择性较低，造成硫化氢和环氧乙烷消耗定额增加，单位体 积生产强度低的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是为了解决现有的鼓泡塔结构反应器塔体体积大，物料流量 慢，设备传热差，反应产物在塔体中停留时间长，导致副产物增加，产品选择性较低，造成硫 化氢和环氧乙烷消耗定额增加，单位体积生产强度低的问题，进而提供了一种巯基乙醇管 式反应器。本实用新型的技术方案是本实用新型包括N个管式反应器、N-I个U形管、液相 环氧乙烷进料管、液相硫化氢进料管和进料混合器，所述N个管式反应器平行并列设置，每 相邻两个管式反应器通过一个U形管依次串接在一起并相通构成管式反应器主体，所述液 相环氧乙烷进料管和液相硫化氢进料管分别与进料混合器相通，进料混合器与位于端部的 管式反应器相通，所述N为自然数，2 < N < 10。本实用新型具有以下有益效果本实用新型的管式反应器具有容积小、比表面积 大、返混现象少、反应混合物连续性变化并易于控制，保证了合成反应基本上按活塞流形式 通过反应器，提高了巯基乙醇的选择性，降低了副产物的生成量，提高了巯基乙醇的生产效 率，单位体积生产强度大。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一结合图1说明本实施方式的巯基乙醇管式反应器，它包括N个管 式反应器4、N-I个U形管11、液相环氧乙烷进料管1、液相硫化氢进料管2和进料混合器 3，所述N个管式反应器4平行并列设置，每相邻两个管式反应器4通过一个U形管11依次 串接在一起并相通构成管式反应器主体，所述液相环氧乙烷进料管1和液相硫化氢进料管 2分别与进料混合器3相通，进料混合器3与位于端部的管式反应器4相通，所述N为自然 数，2 < N < 10。物料自液相环氧乙烷进料管1和液相硫化氢进料管2连续加入，在管式反 应器主体中连续反应，反应产物从管式反应器主体的另一端连续流出。管式反应器主体既 解决了反应过程中的强放热问题，又保证了合成反应基本上按活塞流形式通过反应器，提 高了巯基乙醇的选择性，降低了副产物的生成量。
具体实施方式
二 结合图1说明本实施方式的巯基乙醇管式反应器，它还包括N个 冷却液进液管7和N个冷却液出液管8，所述每个管式反应器4的两侧各设置一个冷却液进 液管7和一个冷却液出液管8，冷却液进液管7和冷却液出液管8与制冷机连接。冷却液进 液管7和冷却液出液管用于调节管式反应器4的反应温度。本实施方式的其他组成与连接 关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图1说明本实施方式的巯基乙醇管式反应器，它还包括N个 温度检测装置9和N个压力检测装置10，一个温度检测装置9和一个压力检测装置10在进料 混合器3与管式反应器主体的连接管路上设置，每个U形管11上各设置有一个温度检测装置9 和一个压力检测装置10。本实施方式的其他组成与连接关系与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四结合图1说明本实施方式的巯基乙醇管式反应器，所述进料混 合器3为射流混合器。保证了液相环氧乙烷与硫化氢的均勻混合。本实施方式的其他组成 与连接关系与具体实施方式
一、二或三相同。
具体实施方式
五结合图1说明本实施方式的巯基乙醇管式反应器，所述进料混 合器3为涡旋静态混合器。保证了液相环氧乙烷与硫化氢的均勻混合。本实施方式的其他 组成与连接关系与具体实施方式
一、二或三相同。
具体实施方式
六结合图1说明本实施方式的巯基乙醇管式反应器，它包括三个 管式反应器4、两个U形管11、三个冷却液进液管7、三个冷却液出液管8、三个温度检测装 置9和三个压力检测装置10，每相邻两个管式反应器4通过两个U形管11依次串接在一起 并相通构成管式反应器主体，每个管式反应器4的两侧各设置一个冷却液进液管7和一个 冷却液出液管8，每个U形管11上各设置有一个温度检测装置9和一个压力检测装置10。 本实施方式的其他组成与连接关系与具体实施方式
一、二、三、四或五相同。本实用新型的工作原理是巯基乙醇反应工段主要自动控制系统包括H2S吸收液流量自控系统、环氧乙烷流 量自控系统和反应系统压力自控系统。原料H2S (已溶于溶剂催化剂反应产物的混合物中) 通过H2S吸收液流量自控系统输送给管式反应器主体，原料环氧乙烷靠充入的N2的压力从 环氧乙烷计量罐沿管线经环氧乙烷流量自控系统与H2S吸收液在反应器前的进料混合器3 中混合均勻后进入管式反应器主体(环氧乙烷为易燃易爆气体，充入N2可降低其浓度，提高 安全性，充入的N2使环氧乙烷计量罐内气压增加，将环氧乙烷推入反应器)，环氧乙烷和H2S 在管式反应器主体中进行反应，反应产物进入设置在反应器末端的反应液缓冲罐，反应液缓冲罐使后继的操作平稳方便，操作弹性大。根据H2S进气量和H2S吸收液流量大小的实 际情况，确定环氧乙烷流量，设定环氧乙烷给定值，然后启用环氧乙烷流量自控系统，实现 自动控制。根据各管式反应器温度表显示的温度情况，调节管线上阀门开度，控制温度范围 在35°C 45°C之间。控制反应液缓冲罐的液位在规定范围内，正常液位范围为1000 mm 1200 mm，调节管线中的流量使液位尽量维持稳定。根据常压精馏塔的实际操作情况，调节 蒸汽管线上阀门的开度，使反应液出口温度控制在70°C 75°C之间。调节冷冻液管线上阀 门的开度，使反应液的出口温度冷却。本实用新型应用于产量3000吨/年巯基乙醇生产装置，反应器直径219mm，反应 器重1. 2吨；鼓泡塔结构反应器应用于产量1000吨/年巯基乙醇生产装置，反应器直径 700mm,反应器重8. 2吨；不同反应器条件下硫化氢和环氧乙烷消耗定额见表一，所用设备 型号及制造单位见表二。表一 表二
权利要求一种巯基乙醇管式反应器，其特征在于它包括N个管式反应器(4)、N 1个U形管(11)、液相环氧乙烷进料管(1)、液相硫化氢进料管(2)和进料混合器(3)，所述N个管式反应器(4)平行并列设置，每相邻两个管式反应器(4)通过一个U形管(11)依次串接在一起并相通构成管式反应器主体，所述液相环氧乙烷进料管(1)和液相硫化氢进料管(2)分别与进料混合器(3)相通，进料混合器(3)与位于端部的管式反应器(4)相通，所述N为自然数，2≤N≤10。
2.根据权利要求1所述的巯基乙醇管式反应器，其特征在于它还包括N个冷却液进 液管(7)和N个冷却液出液管(8)，所述每个管式反应器(4)的两侧各设置一个冷却液进液 管(7)和一个冷却液出液管(8)，冷却液进液管(7)和冷却液出液管(8)与制冷机连接。
3.根据权利要求1或2所述的巯基乙醇管式反应器，其特征在于它还包括N个温度 检测装置(9)和N个压力检测装置(10)，一个温度检测装置(9)和一个压力检测装置(10) 在进料混合器(3)与管式反应器主体的连接管路上设置，每个U形管(11)上各设置有一个 温度检测装置(9 )和一个压力检测装置(10 )。
4.根据权利要求1或2所述的巯基乙醇管式反应器，其特征在于所述进料混合器(3) 为射流混合器。
5.根据权利要求1或2所述的巯基乙醇管式反应器，其特征在于所述进料混合器(3) 为涡旋静态混合器。
专利摘要一种巯基乙醇管式反应器，属于精细化工生产设备领域，具体涉及一种巯基乙醇管式反应器。本实用新型是为了解决现有的鼓泡塔结构反应器塔体体积大，物料流量慢，设备传热差，反应产物在塔体中停留时间长，导致副产物增加，产品选择性较低，造成硫化氢和环氧乙烷消耗定额增加，单位体积生产强度低的问题。本实用新型的N个管式反应器平行并列设置，每相邻两个管式反应器通过一个U形管依次串接在一起并相通构成管式反应器主体，所述液相环氧乙烷进料管和液相硫化氢进料管分别与进料混合器相通，进料混合器与管式反应器主体的一端相通。本实用新型尤其适用于生产巯基乙醇的设备中。
文档编号B01J8/06GK201669094SQ20102020573
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月27日 优先权日2010年5月27日
发明者崔宝玉 申请人:黑龙江省科学院大庆分院