CN213824735U

CN213824735U - 十六烷值改进剂生产装置

Info

Publication number: CN213824735U
Application number: CN202022527036.9U
Authority: CN
Inventors: 王杰; 王红兵
Original assignee: BEIJING XINGYOU FENGKE TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO LTD
Current assignee: BEIJING XINGYOU FENGKE TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO LTD
Priority date: 2020-11-05
Filing date: 2020-11-05
Publication date: 2021-07-30
Anticipated expiration: 2030-11-05

Abstract

本申请提供一种十六烷值改进剂生产装置。所述十六烷值改进剂生产装置包括：微反应器，包括第一接口和第二接口；离心装置，与微反应器的出口联通，用于对硝化反应后的混合物进行静置分离；离心装置包括废酸排出口和第一有机酯相排出口；第一洗涤釜，与第一有机酯相排出口连通，并设有接水口；第一洗涤釜包括第一废水排出口和第二有机酯相排出口；第二洗涤釜，与第二有机酯相排出口连通，并设有洗涤液接入口，洗涤液接入口与盛放有碱性洗涤液的装置连通；第二洗涤釜包括第二废水排出口和第三有机酯相排出口；第三洗涤釜，与第三有机酯相排出口连通，并设有与去离子水储存装置连通的去离子水接入口；第三洗涤釜还包括第三废水排出口和成品排出口。

Description

十六烷值改进剂生产装置

技术领域

本申请涉及燃料油添加剂制备技术领域，具体而言，涉及一种十六烷值改进剂生产装置。

背景技术

在柴油机燃料中添加十六烷值改进剂能够有效缩短滞燃期，所以十六烷值改进剂越来越受到人们的重视。其中硝酸异辛酯等酯类是被普遍接受的柴油十六烷值改进剂，能大大地提高十六烷值。

在硝酸异辛酯硝化反应过程中，或多或少引入部分游离有机酸和氯等。这些物质的存在，会直接影响十六烷值改进剂的生产和应用。现有十六烷值改进剂的生产设备，对于制备的粗制改进剂会进行洗涤纯化，采用硝化釜进行静置分离、采用水洗釜进行水洗、碱洗以对硝酸异辛酯进行纯化。

然而，采用上述各设备进行洗涤流程后，只能除去无机物相关的杂质，硝酸异辛酯等酯类产品中的有机酸和有机氯化物依然存在，而有机酸和有机氯去除效果不好，会容易引起酯的水解且洗涤后的十六烷值改进剂放置一段时间后总酸度和总氯化物会升高。

因此有必要提供一种能够提高十六烷值改进剂纯度的生产设备。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种十六烷值改进剂生产装置，其能够将硝酸异辛酯等酯类产品中的有机酸和有机氯化物去除，提高十六烷值改进剂的纯度。

根据本申请的实施例，提供了一种十六烷值改进剂生产装置，包括：

微反应器，包括用于通入醇类化合物的第一接口和用于通入酸性化合物的第二接口，用于进行硝化反应；

离心装置，与所述微反应器的出口联通，用于对硝化反应后的混合物进行静置分离；所述离心装置包括废酸排出口和第一有机酯相排出口；

第一洗涤釜，与所述第一有机酯相排出口连通，并设有接水口，用于对进入到所述第一洗涤釜中的有机酯相进行洗涤；所述第一洗涤釜还包括第一废水排出口和第二有机酯相排出口；

第二洗涤釜，与所述第二有机酯相排出口连通，并设有洗涤液接入口，所述洗涤液接入口与盛放有碱性洗涤液的装置连通，用于对进入到第二洗涤釜中的有机酯相进行洗涤；所述第二洗涤釜还包括第二废水排出口和第三有机酯相排出口；

第三洗涤釜，与所述第三有机酯相排出口连通，并设有与去离子水储存装置连通的去离子水接入口，用于对进入到第三洗涤釜中的有机酯相进行洗涤并对洗涤后的有机酯相进行静置分离；所述第三洗涤釜还包括第三废水排出口和成品排出口。

在一种可实施的方案中，十六烷值改进剂生产装置还包括：

回收罐，包括与所述第三废水排出口连通的进口，以及与所述第三洗涤釜内部连通的出口，用于回收所述第三洗涤釜中的废水与废碱溶液并送入所述第三洗涤釜再次洗涤。

在一种可实施的方案中，十六烷值改进剂生产装置还包括：

成品中间罐，与所述成品排出口连通，所述成品中间罐内设有成品中间泵，用于所述成品中间罐存储预定量的成品后将所述成品泵入到预定装置中。

在一种可实施的方案中，十六烷值改进剂生产装置还包括：

第一过滤装置，设置在所述第一接口的上游，用于对进入所述第一接口的醇类化合物进行过滤；

第二过滤装置，设置在所述第二接口的上游，用于对进入所述第二接口的酸性化合物进行过滤。

在一种可实施的方案中，十六烷值改进剂生产装置还包括：

第一反应釜，与所述第一接口连通，用于提供所述醇类化合物；

第二反应釜，与所述第二接口连通。

在一种可实施的方案中，十六烷值改进剂生产装置还包括：

第一控制阀，设置在所述第一接口处，用于控制进入第一接口的醇类化合物的流量；

第二控制阀，设置在所述第二接口处，用于控制进入第二接口的酸类化合物的流量；

控制器，与所述第一控制阀和所述第二控制阀通信连接，用于按照预定比例自动控制进入所述微反应器内的醇类化合物和酸类化合物的流量。

在一种可实施的方案中，十六烷值改进剂生产装置所述第一洗涤釜内设有可观察有机酯相和水的交界层的出料阀后视镜。

在一种可实施的方案中，所述第一洗涤釜的侧壁设有透视窗，所述透视窗自所述第一洗涤釜底部的内表面向上延伸预定高度。

在一种可实施的方案中，所述透视窗呈环状。

在一种可实施的方案中，所述去离子水储存装置中存储的是水温40～60℃的去离子水。

由以上技术方案可知，本申请中的十六烷值改进剂生产装置采用微反应器进行充分的硝化反应，通过离心装置、第一反应釜、第二反应釜及第三反应釜进行四次过滤后将有机酯相中的有机酸和有机氯化物实现基本清除，从而得到较高纯度的十六烷值改进剂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为根据本申请实施例示出的一种十六烷值改进剂生产装置的工艺流程图；

图2为根据本申请实施例示出的一种十六烷值改进剂生产装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为根据本申请实施例示出的一种十六烷值改进剂生产装置的工艺流程图；图2为根据本申请实施例示出的一种十六烷值改进剂生产装置的结构示意图。参见图1和图2，十六烷值改进剂生产装置包括微反应器100、离心装置 200、第一洗涤釜300、第二洗涤釜400和第三洗涤釜500。

微反应器100包括第一接口和第二接口。其中，第一接口用于通入醇类化合物，第二接口用于通入酸性化合物。醇类化合物和酸性化合物在微反应器 100中进行硝化反应。微反应器100中包含的成百万上千万的微型通道可使醇类化合物和酸性化合物得到充分的反应并能够快速地将热量传递。

离心装置200与微反应器100的出口联通，用于对硝化反应后的混合物进行静置分离。硝化反应后的混合物在离心装置200中静置约30min后实现分层，下层为废酸，上层为有机酯相，醇类化合物采用异辛醇时，有机酯相则主要是粗异辛酯。离心装置200包括废酸排出口和第一有机酯相排出口。废酸排出口用于排出离心装置200中的废酸，第一有机酯相排出口用于排出离心装置200 中的有机酯相。

第一洗涤釜300与有机酯相排出口连通，并设有接水口，用于对进入到第一洗涤釜300中的有机酯相进行洗涤。在第一洗涤釜300中，对于有机酯相的洗涤包括先通过接水口加入预定量的水，然后搅拌20-30分钟，再静置15-20 分钟，有机酯相与水便可实现分层，上层为有机酯相，下层为水。第一洗涤釜 300还包括第一废水排出口和第二有机酯相排出口。

第二洗涤釜400与第二有机酯相排出口连通，并设有洗涤液接入口，洗涤液接入口与盛放有碱性洗涤液的装置连通，用于对进入到第二洗涤釜400中的有机酯相进行洗涤。在一种可实施的方案中，碱性洗涤液可采用氢氧化钾与乙醇溶液的混合液。在一种可选择的方案中，氢氧化钾与乙醇溶液的混合液的重量比为1：95。在第二洗涤釜400中，对于有机酯相的洗涤包括先通过洗涤液接入口加入预定量的碱性洗涤液，可设置自动搅拌装置，对第二洗涤釜400的混合物分别进行20分钟、30分钟或40分钟的搅拌，再静置20-25分钟，上层为有机酯相，下层为呈弱碱性的水。第二洗涤釜400还包括第二废水排出口和第三有机酯相排出口。

第三洗涤釜500与第三有机酯相排出口连通，并设有与去离子水储存装置连通的去离子水接入口，用于对进入到第三洗涤釜500中的有机酯相进行洗涤并对洗涤后的有机酯相进行静置分离。经过去离子水洗涤并静止后的混合物会出现分层，上层为目标成品十六烷值改进剂，下层为废水和废碱液。第三洗涤釜500还包括第三废水排出口和成品排出口。在本申请中，去离子水储存装置中存储的是水温40～60℃的去离子水。

在一种可实施的方案中，本申请中的十六烷值改进剂生产装置还包括回收罐。回收罐设有与第三废水排出口连通的进口，以及与第三洗涤釜500内部连通的出口。回收罐的设置用于回收第三洗涤釜500中的废水与废碱溶液并送入第三洗涤釜500再次洗涤，以提高物料的利用率。

在一种可实施的方案中，十六烷值改进剂生产装置还包括成品中间罐 600。成品中间罐600与成品排出口连通，成品中间罐600内设有成品中间泵，用于成品中间罐600存储预定量的成品后将成品泵入到预定装置中。

在一种可实施的方案中，十六烷值改进剂生产装置还包括第一过滤装置 110和第二过滤装置120。第一过滤装置110设置在第一接口的上游，用于对进入第一接口的醇类化合物进行过滤。第二过滤装置120设置在第二接口的上游，用于对进入第二接口的酸性化合物进行过滤。通过对醇类化合物和酸性化合物分别进行过滤，便于提高进入微反应器100后混合物的纯度，进而提高最终十六烷值改进剂成品的纯度。

在一种可实施的方案中，十六烷值改进剂生产装置还包括第一反应釜700 和第二反应釜800。第一反应釜700用于化合并存储醇类化合物，与第一接口连通，用于向微反应器100提供醇类化合物。在设有第一过滤装置110的技术方案中，第一过滤装置110设置在第一反应釜700与第一接口之间的管路上。第二反应釜800用于混合并存储酸类化合物，与第二接口连通，用于配制硝酸与其他酸类的混合酸。

在一种可实施的方案中，十六烷值改进剂生产装置还包括第一控制阀、第二控制阀和控制器900。其中，第一控制阀设置在第一接口处，用于控制进入第一接口的醇类化合物的流量；第二控制阀设置在第二接口处，用于控制进入第二接口的酸类化合物的流量。控制器900与第一控制阀和第二控制阀通信连接，用于按照预定比例自动控制进入微反应器100内的醇类化合物和酸类化合物的流量。控制器900和第一控制阀和第二控制阀的使用，可实现十六烷值改进剂生产装置的自动生产控制。

第一洗涤釜300中有机酯相与水为分层状态，上层为有机酯相，下层为水，因此在将第一洗涤釜300内的有机酯相和水进行分离的方法为，先将下层的水经第一废水排出口排出，在到达水和有机酯相的分界层时，打开第二废水排出口将有机酯相排出。与之对应地，为了便于观察第一洗涤釜300内有机酯相和水的交界层，在一种可实施的方案中，在第一洗涤釜300内设有可观察有机酯相和水的交界层的出料阀后视镜。在另一种可实施的方案中，在第一洗涤釜 300的侧壁设有透视窗，透视窗自第一洗涤釜300底部的内表面向上延伸预定高度。透视窗的最高点与第一洗涤釜300静置分层后有机酯相和水的最高分界点对齐或高出一定高度。进一步地，透视窗可呈环状布置。环状透视窗可在第一洗涤釜300外圆周的任何一个位置观察到有机酯相和水的分层位置变化。

采用上述十六烷值改进剂生产装置生产的十六烷值改进剂，根据中国石油化工集团公司企业标准Q/SHCG83-2014进行检测。检测结果显示，十六烷值改进剂的质量纯度可达99.76％。

由以上技术方案可知，本申请中的十六烷值改进剂生产装置采用微反应器进行充分的硝化反应，通过离心装置、第一洗涤釜、第二洗涤釜及第三洗涤釜进行四次过滤后将有机酯相中的有机酸和有机氯化物实现基本清除，从而得到较高纯度的十六烷值改进剂。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种十六烷值改进剂生产装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的十六烷值改进剂生产装置，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的十六烷值改进剂生产装置，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1至3中任一所述的十六烷值改进剂生产装置，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的十六烷值改进剂生产装置，其特征在于，还包括：

第二反应釜，与所述第二接口连通。

6.根据权利要求5所述的十六烷值改进剂生产装置，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述的十六烷值改进剂生产装置，其特征在于，所述第一洗涤釜内设有可观察有机酯相和水的交界层的出料阀后视镜。

8.根据权利要求1所述的十六烷值改进剂生产装置，其特征在于，所述第一洗涤釜的侧壁设有透视窗，所述透视窗自所述第一洗涤釜底部的内表面向上延伸预定高度。

9.根据权利要求8所述的十六烷值改进剂生产装置，其特征在于，所述透视窗呈环状。

10.根据权利要求1所述的十六烷值改进剂生产装置，其特征在于，所述去离子水储存装置中存储的是水温40～60℃的去离子水。