一种烷基咪唑啉的生产系统的制作方法

1.本实用新型涉及烷基咪唑啉生产技术领域，具体为一种烷基咪唑啉的生产系统。


背景技术：

2.烷基咪唑啉的含氮五元杂环骨架的构建及广泛应用，在化学合成中体现了合成的魅力，咪唑啉是五元含氮杂环化合物中重要的代表，该结构单元多为药物、天然产物、金属有机催化剂以及缓蚀剂，表面活性剂和电解液电解质的关键结构片段,咪唑啉杂环结构单元的合成及构建一直以来是杂环化学研究领域的热点。
3.咪唑啉因其双键位置的不同，可分为2-咪唑啉、3-咪唑啉及4-咪唑。2
‑ꢀ
咪唑啉及其衍生物因特殊的结构特征及优异的反应活性，使其在电化学领域具有较高的研究意义和应用价值。咪唑啉化合物在铝电解电容器电解质具有很高的应用价值，但是工业化反应，一直就没有很好的经济性生产系统，总结当前的咪唑啉类化合物的合成方法，不难发现，工业化反应存在咪唑啉纯度低、耗能高、生产的副产物不能得到很好的利用等一系列问题或缺陷。
4.如果能够设计一种生产系统能提高纯度，并能够避免环境污染、变废为宝，所产生的副产物能很好的用于电解液溶质下步反应的原料，降低生产成本，降低能耗和提高经济效益，则成功解决了当前迫切的课题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种烷基咪唑啉的生产系统，以至少解决上述现有技术中的诸多缺陷之一。
6.为实现上述目的，本实用新型的方案如下：
7.一种烷基咪唑啉的生产系统，包括合成反应器，合成反应器连通精馏塔，精馏塔塔顶连通精馏品储罐，精馏品储罐的上部连通填料塔，填料塔连通氨气储罐；反应器中的产物经精馏塔提纯后进入精馏品储罐，精馏品储罐逸出氨气经填料塔净化后由氨气储罐储存。
8.本实用新型所述生产系统还包括供料系统，所述供料系统包括分别与反应器连通的第一储罐及第二储罐，第一储罐、第二储罐分别与反应器之间对应连通有第一加热器、第二加热器。
9.作为优选地，所述生产系统还包括以产物出料管连通在所述反应器和精馏塔间的第一热交换器，所述第二储罐设进料管经由第一热交换器与反应器连通；进料管及产物出料管中的物料在换热器中进行热量交换。
10.优选地，所述生产系统还包括以馏分出料管连通在所述精馏塔和精馏品储罐之间的第二热交换器，进料管及馏分出料管中的物料在换热器中进行热量交换。
11.本实用新型中，所述精馏品储罐与填料塔之间设有冷凝器。
12.本实用新型中，所述填料塔填充有椰壳型活性炭和分子筛。
13.相比现有技术，本实用新型的优点在于：
14.1.本实用新型所述生产系统既能够获得高纯度的产物，又能够对夹带的氨气进行净化回收处理循环利用，降低成本的同时解决了环境污染问题。
15.2.本实用新型所述生产系统将高温反应(精馏)产物与反应物料充分的热交换，使反应(精馏)的过程中产生的热量传递给了原料，降低了生产额外的能耗，降低了生产成本，提高了经济效益。
附图说明
16.图1为本实用新型烷基咪唑啉的生产系统整体示意图。
17.图中的标记为：1、第一储罐；2、第一加热器；3、合成反应器；31、产物出料管；4、第一热交换器；5、第二加热器；6、精馏塔；61、馏分出料管； 7、塔釜再沸器；8、第二热交换器；9、精馏品储罐；10、第二储罐；101、进料管；11、冷凝器；12、填料塔；13、氨气储罐。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
20.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.如图1所示，本实用新型公开了一种烷基咪唑啉的生产系统，包括与第一储罐1依次连通的第一加热器2、合成反应器3，合成反应器3的底部设产物出料管31经由第一热交换器4连通精馏塔6，精馏塔6塔釜设塔釜再沸器 7，精馏塔6塔顶设有馏分出料管61经由第二热交换器8连通精馏品储罐9；精馏品储罐9连通冷凝器11进一步连通填料塔12的下部，填料塔12的顶部连通氨气储罐13。第二储罐10设进料管101依次经由第二换热器8、第一换热器4、第二加热器5连通合成反应器3。进料管101与馏分出料管61在第二热交换器8内彼此不相通但管壁接触实现热交换；同理，进料管101与产物出料管31在第一热交换器4内彼此不相通但管壁接触实现热交换。
22.本实用新型中，所述第一储罐1用于储存烷基乙二胺，第二储罐10用于储存乙腈，由于乙腈沸点较低故设计第一热交换器4、第二热交换器8进行预热。
23.本实用新型中，所述精馏塔6优选为塔盘式精馏塔；所述填料塔12优选为填充有椰壳型活性炭和分子筛的填料塔，可以有效吸收气体中的杂质，用于对精馏品储罐9内逸出的氨气进行净化处理。
24.工作时，来自第一储罐1的工业烷基乙二胺经过第一加热器2从合成反应器1上部90-110℃左右均匀加入，与来自第二储罐10的60-70℃的工业乙腈反应，通过充分搅拌反应，反应产物经由产物出料管31进入第一热交换器4 和进料管101内的工业乙腈进行热交换，使反应高温产物与乙腈液体实现一次热交换(乙腈第二次预热)。经第一热交换器4降温后的反应产物进入精馏塔6内进行精馏操作，根据混合产物沸点确定塔顶温度，使烷基咪唑啉及低沸副产物氨气随塔顶连通的馏分出料管61出料，并经由第二换热器8与进料管101内处于前端的工业乙腈进行再一次热交换(乙腈第一次预热)并进入精馏品储罐9内，由于精馏品储罐9逸出的氨气经冷凝器11冷却后进入填料塔12除去杂质并入氨气储罐13回收储存。
25.本实用新型能使产生的反应副产物氨气，进行回收利用，通过本系统净化回收能够很好的应用到电解液后续生产的所需的原料，经济环保；通过反应的过程中产生的热量为原料提供预热，降低了生产额外的能耗，进一步降低了生产成本。
26.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种烷基咪唑啉的生产系统，包括合成反应器(3)；其特征在于，合成反应器(3)连通精馏塔(6)，精馏塔(6)塔顶连通精馏品储罐(9)，精馏品储罐(9)的上部连通填料塔(12)，填料塔(12)连通氨气储罐(13)；反应器(3)中的产物经精馏塔(6)提纯后进入精馏品储罐(9)，精馏品储罐(9)逸出氨气经填料塔(12)净化后由氨气储罐(13)储存。2.根据权利要求1所述的一种烷基咪唑啉的生产系统，其特征在于，还包括供料系统，所述供料系统包括分别与反应器(3)连通的第一储罐(1)及第二储罐(10)，第一储罐(1)、第二储罐(10)分别与反应器(3)之间对应连通有第一加热器(2)、第二加热器(5)。3.根据权利要求2所述的一种烷基咪唑啉的生产系统，其特征在于，还包括以产物出料管(31)连通在所述反应器(3)和精馏塔(6)之间的第一热交换器(4)，所述第二储罐(10)设进料管(101)经由第一热交换器(4)与反应器(3)连通；进料管(101)及产物出料管(31)中的物料在第一热交换器(4)中进行热量交换。4.根据权利要求3所述的一种烷基咪唑啉的生产系统，其特征在于，还包括以馏分出料管(61)连通在所述精馏塔(6)和精馏品储罐(9)之间的第二热交换器(8)，进料管(101)及馏分出料管(61)中的物料在第一热交换器(4)中进行热量交换。5.根据权利要求1所述的一种烷基咪唑啉的生产系统，其特征在于，所述精馏品储罐(9)与填料塔(12)之间设有冷凝器(11)。6.根据权利要求1所述的一种烷基咪唑啉的生产系统，其特征在于，所述填料塔(12)填充有椰壳型活性炭和分子筛。

技术总结
本实用新型公开了一种烷基咪唑啉的生产系统，包括合成反应器，合成反应器连通精馏塔，精馏塔塔顶连通精馏品储罐，精馏品储罐的上部连通填料塔，填料塔连通氨气储罐；反应器中的产物经精馏塔提纯后进入精馏品储罐，精馏品储罐逸出氨气经填料塔净化后由氨气储罐储存，能够对夹带的氨气进行净化回收处理循环利用，降低成本的同时解决了环境污染问题；另外通过高温反应产物与反应物料充分的热交换，降低了能耗。所述生产系统既能够获得高纯度的产物。所述生产系统既能够获得高纯度的产物。所述生产系统既能够获得高纯度的产物。


技术研发人员：潘君 周宜海 王文
受保护的技术使用者：武汉海斯普林科技发展有限公司
技术研发日：2022.03.11
技术公布日：2022/6/28