一种碳酸酯车间的新型催化反应装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于一种化工机械设备领域，具体涉及一种碳酸酯车间的新型催化反应装置。
【背景技术】
[0002]在酯化反应中通常用到的催化剂有液体酸和固体酸两类，高浓度酸通常采用密闭管材加料或用醇稀释后加入油脂相，但这两种方式都存在弊病:直接加入高浓度酸会造成油脂因局部接触浓酸而出现碳化、焦化等破坏油脂组分现象；先用醇稀释至一定浓度后投料的方式则避免了局部油脂与浓酸接触而产生碳化、焦化等现象，但稀释的过程危险性极高，浓酸在与醇配合时会产生大量的热，配合时的控制难度高，很容易出现安全事故，且配合后的稀酸对设备的腐蚀性极强，因此对调料和输送的装置、管道、栗阀的材质有极高的要求;固体酸类的投料目前主要采用人工方式直接投入反应釜，这种投料方式的缺陷是:每次投料都需要打开反应釜的投料盖再一次性投料，而在投料过程中，反应釜内的气体会从投料口冒出，因此存在一定的安全隐患，且会污染到空气。
[0003]碳酸甲乙酯EMC是近年来兴起的高附加值的化工产品，它是一种不对称的碳酸酯，在有机合成、医药、农药、溶剂、添加剂等方面有着广泛用途。可以用于许多可充性电池，如金属锂电池，作为其非水溶液电解质的共溶剂，可以提高电池的性能，如提高其能量密度，增大放电能力，提高使用稳定性及安全性，而且由于它同时拥有甲基和乙基，兼有碳酸二甲酯DMC、碳酸二乙酯DEC的特性，也是特种香料和中间体的溶剂，因此有着广阔的应用前景。
[0004]目前EMC的合成方法主要有光气法、氧化羰化法和酯交换法，其中酯交换法为较为常用的EMC合成方法。其中酯交换法主要有三种途径，分别为DMC与DEC酯交换、DEC与甲醇酯交换、DMC与乙醇酯交换。其中DMC与乙醇酯交换合成EMC为可逆反应，该反应的催化剂DMC与乙醇均为较易得的催化剂，并且生成物甲醇还可以作为生产DMC的催化剂，该反应产物毒性小，反应过程无“三废”，设备投资小，工艺简单，生产纯度高。但对于现有技术中采用碳酸二甲酯和乙醇为催化剂生产碳酸甲乙酯的装置来讲，原有生产工艺中碳酸甲乙酯只能通过间歇反应、间歇精馏，而且碳酸甲乙酯转化率低;碳酸甲乙酯从生产到产品进出罐需要经过多道间歇工序和设备系统，无法满足现有高产量工业化制备碳酸甲乙酯的需要。
【实用新型内容】
[0005]为了解决上述问题，本实用新型提供一种碳酸酯车间的新型催化反应装置，所述催化反应装置包括原料进料装置、反应釜和催化剂进料装置，所述催化剂进料装置包括待入空腔和恒温排气装置，所述待入空腔上方设有投料端，下方设有进料端，所述进料端连接反应釜顶端，所述恒温排气装置位于所述待入空腔内，所述恒温排气装置连接所述反应釜，所述原料进料装置设置在所述反应釜中部外侧；
[0006]进一步地，所述原料进料装置包括容料空腔、进料孔和进料封闭顶层，所述容料空腔底端与反应釜连接，顶端与所述进料封闭顶层连接，所述进料孔设置在容料空腔内的反应釜外表面上；
[0007]进一步地，所述进料孔包括孔洞和孔阀，所述孔阀设置在孔洞内，所述容料空腔为倒置的台状体，所述台状体底端与所述反应釜密闭连接，顶端由反应釜中部向周侧延伸形成，所述容料空腔通过孔洞连接反应釜内部；
[0008]进一步地，所述进料封闭顶层与所述容料空腔顶端密闭连接，所述进料封闭顶层面积大于相同高度反应釜的横截面积，所述进料封闭顶层上设有投料孔和孔阀开关，所述孔阀开关设置在进料封闭顶层相反于容料空腔的一侧，所述孔阀开关与所述孔阀连接；
[0009]进一步地，所述恒温排气装置包括恒温排气空腔和输汽管，所述恒温排气空腔为柱状结构，所述恒温排气空腔底端穿过待入空腔位于反应釜内，所述恒温排气空腔底端高度小于所述所述原料进料装置高度，所述排气空腔顶端穿过待入空腔连通外界；
[0010]进一步地，所述恒温排气空腔侧面设有开口并通过开口连接所述输汽管，所述输汽管上设有输汽阀；
[0011 ]进一步地，所述进料端包括进料封闭面、进料口和进料阀门，所述进料口设置在所述进料封闭面上，所述进料阀门位于所述进料口内，所述进料封闭面为待入空腔中部周侧延伸至反应釜所形成的平面；
[0012]进一步地，所述投料端包括封闭顶层、投料孔和进料阀门开关，所述进料阀门开关设置在封闭顶层相反于待入空腔的另一侧的表面上，所述进料阀门开关与所述进料阀门连接，所述投料孔设置在所述封闭顶层上；
[0013]本实用新型的有益效果如下:
[0014]I)催化剂由反应精馏塔经过投料端输送进待入空腔，再由待入空腔调控其进入反应爸的速度进行反应，由顶部向反应爸中部运行，原料由反应精馈塔经过投料孔输送进容料空腔，再由容料空腔调控其进入反应釜的速度进行反应，由中部向反应釜顶部运行，催化剂从顶部向下分布，使得催化剂与原料逆向交换，增加了反应空间，反应更加充分；
[0015]2)进料阀门和进料阀门开关开关互相配合，可以根据实际反应情况控制催化剂输送速度，避免浪费；
[0016]3)催化剂的充盈缩短了原料在反应釜中的反应时间；
[0017]4)恒温排气空腔在补充水蒸气保持反应釜内的温度，以此让原料和催化剂多以气态存在，同时水滴可以混合副产物乙醇排出；
[0018]5)恒温排气空腔上端高于进料端以保证副产物不影响催化剂，恒温排气空腔下端位于原料进料装置下方，以保证排出的原料尽可能少，副产物尽可能多；
[0019]6)反应物直接可在反应釜底端采出，副产物从塔顶采出，提高了精馏装置的利用率，纯度与产率也获得提高。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型催化反应装置的结构图；
[0021 ]图2为本实用新型原料进料装置的结构图；
[0022]图3为本实用新型催化剂进料装置进料端的俯视图；
[0023]图4为本实用新型催化剂进料装置投料端的结构图。
【具体实施方式】
[0024]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。
[0025]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。下面为本实用新型的举出最佳实施例:
[0026]如图1-图4所示，一种碳酸酯车间的的新型催化反应装置，所述催化反应装置包括原料进料装置1、反应釜2和催化剂进料装置3，所述原料进料装置I通过所述反应釜2连接所述催化剂进料装置3，所述原料进料装置I设置在所述反应釜2中部外侧，所述催化剂进料装置3位于所述反应釜2上方。
[0027]所述原料进料装置I包括容料空腔11、进料孔12和进料封闭顶层13。
[0028]所述进料孔12设置在容料空腔11内的反应釜2外表面上，所述进料孔12包括孔洞111和孔阀112，所述孔阀112设置在孔洞11