一种甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的智能反应系统及工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112473566A(43)申请公布日2021.03.12(21)申请号201910865676.X(22)申请日2019.09.12(71)申请人南京延长反应技术研究院有限公司地址210047江苏省南京市江北新区罐区南路88号(72)发明人张志炳周政张锋李磊孟为民王宝荣杨高东罗华勋杨国强田洪舟(51)Int.Cl.B01J8/00(2006.01)B01J8/08(2006.01)B01J19/00(2006.01)C07C68/01(2020.01)C07C69/96(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图1页(54)发明名称一种甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的智能反应系统及工艺(57)摘要本发明涉及一种甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的智能反应系统及工艺，包括：反应塔、缓冲罐、微界面发生器和智能控制单元。通过破碎氧气和一氧化碳使其形成微米尺度的微米级气泡，提高氧气和一氧化碳与液相甲醇的反应率，同时通过第二微界面发生器将气液乳化物回输至反应区与第一微界面发生器输出的气液乳化物进行对冲，从而延长微米级气泡在反应区内的停留时间并使气液两相进行二次反应，提高液相甲醇的转化率，通过智能控制单元，工作人员可以通过移动设备随时了解由智能传感模块传回的各个数据的实时情况，并可通过改变预设值实现对整个反应塔内温度和压强的精确控制，进一步提高反应效率。CN112473566ACN112473566A权利要求书1/3页1.一种甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的智能反应系统，其特征在于，包括：反应塔，用以为液相甲醇与氧气和一氧化碳提供反应场所；缓冲罐，其与所述反应塔相连，用以为反应塔输出气相组分进行缓存；微界面发生器，其设置在所述反应塔内的指定位置，将气体的压力能和/或液体的动能转变为气泡表面能并传递给氧气和一氧化碳，使氧气和一氧化碳破碎形成直径≥1μm、且＜1mm的微米级气泡以提高液相甲醇与氧气和一氧化碳间的传质面积，减小液膜厚度，降低传质阻力，并在破碎后将液相甲醇与微米级气泡混合形成气液乳化物，以在预设操作条件范围内强化氧气和一氧化碳与液相甲醇间的传质效率和反应效率；智能控制单元，其与所述反应塔相连，用以对系统进行智能控制，所述智能控制单元包括智能传感模块、云处理模块、智能控制模块、紧急预警模块和供电模块，所述智能传感模块、智能控制模块、紧急预警模块和供电模块均与所述云处理模块相连，其中智能传感模块用以数据采集并将采集的电信号传输给云处理模块，云处理模块用以对智能传感模块回传的数据参数进行云数据库分析、筛选和比对，优化出最佳控制参数，并向智能控制模块发出相应控制指令，同时当数据参数达到运行极限的预设值，云处理模块向紧急预警模块发出相应指令，智能控制模块用以对系统进行控制调整，紧急预警模块用以对运行极限进行预警，供电模块用以对自动控制单元提供电能供应。2.根据权利要求1所述的甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的智能反应系统，其特征在于，所述反应塔包括：反应区，其设置在所述反应塔内下部，用以装载液相甲醇、氧气和一氧化碳与催化剂，并为液相甲醇、氧气和一氧化碳提供反应空间；分离回流区，其设置在所述反应塔内且位于所述反应区的上部，用以对反应完成后物料进行输送并进行气液分离。3.根据权利要求1所述的甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的智能反应系统，其特征在于，所述微界面发生器包括：第一微界面发生器，所述第一微界面发生器设置在所述反应区内，用以将氧气和一氧化碳破碎形成微米尺度的微米级气泡并在破碎完成后将微米级气泡输出至反应区内与液相甲醇混合形成气液乳化物；第二微界面发生器，所述第二微界面发生器设置设置在所述反应区内且位于所述第一微界面发生器上部，用以接收回流物料，使用物料卷吸所述分离回流区内未反应的氧气和一氧化碳并将氧气和一氧化碳破碎形成微米尺度的微米级气泡，将微米级气泡与物料混合形成气液乳化物并将气液乳化物输出至反应区与所述第一微界面发生器输出的气液乳化物进行对冲，从而延长微米级气泡在反应区内的停留时间并使气液两相进行二次反应。4.根据权利要求2所述的甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的智能反应系统，其特征在于，所述反应区包括：气相进料管道，其设置在所述反应塔侧壁且与所述微界面发生器相连，用以将氧气和一氧化碳输送至微界面发生器内，并使微界面发生器对氧气和一氧化碳进行破碎；液相进料管道，其设置在所述反应塔侧壁并位于所述气相进料管道的上方，用以将液相甲醇输送至反应区；催化剂进料口，其设置在所述反应塔侧壁并位于所述液相进料管道的上方，用以将催2CN112473566A权利要求书2/3页化剂输送至反应塔内；下排放口，其设置在所述反应塔底部，用以将反应塔内物料残渣排出。5.根据权利