CN107163005B - 一种膜脱水与分子筛吸附耦合生产无水thf的工业设备 - Google Patents

一种膜脱水与分子筛吸附耦合生产无水thf的工业设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种膜脱水与分子筛吸附耦合生产无水THF的工业设备，包括膜脱水装置、分子筛吸附塔一、分子筛吸附塔二、电热器、冷凝器以及连接管道；所述膜脱水装置内设有分子筛膜；所述分子筛吸附塔一和分子筛吸附塔二内设有颗粒分子筛和分子筛再生装置；分子筛吸附塔一、分子筛吸附塔二底部分别设有膜脱水装置连接的正向进料管以及与冷凝器连接的反向出料管，分子筛吸附塔一、分子筛吸附塔二顶部分别设有与物料总出口连接的正向出料管以及与电热器连接的反向进料管；电热器、正向出料管、物料总出口三者之间通过三通接头连接；膜脱水装置、冷凝器、物料总入口三者之间通过三通接头连接；各连接管道上均设有阀门。

Description

一种膜脱水与分子筛吸附耦合生产无水THF的工业设备
技术领域
本发明属于化工领域，涉及一种膜脱水与分子筛吸附耦合生产无水THF的工业设备。
背景技术
四氢呋喃(THF)是一种重要的有机化工及精细化工原料，常作为树脂溶剂(磁带涂层、PVC表面涂层、清洗PVC反应器、脱除PVC薄膜、玻璃纸涂层、塑料印刷油墨、热塑性聚氨酯涂层)、反应溶剂(格式试剂、烷基碱金属化合物和芳基碱金属化合物、氢化铝和氢化硼、甾族化合物和大分子有机聚合物)、化学中间产物(聚合生成PTMEG、天然气加味剂)、色谱溶剂(凝胶渗透色谱法)使用。实际应用中，很多反应对THF中的水分含量要求苛刻，因此，市场上对无水THF需求量大，品质要求高。在现有的精馏及膜脱水生产无水THF的工艺中，由于THF和水会产生共沸，以及膜负荷过大，生产成本高，无法将水分降至生产需求，生产过程中无法得到满足要求的无水THF。
发明内容
为了克服上述缺陷，达到综合回收利用要求，本发明提供一种膜脱水与分子筛吸附耦合生产无水THF的工业设备。
本发明提供的技术方案具体如下：
一种膜脱水与分子筛吸附耦合生产无水THF的工业设备，包括膜脱水装置1、分子筛吸附塔一2、分子筛吸附塔二3、电热器4、冷凝器5以及连接管道；所述膜脱水装置1内设有分子筛膜；所述分子筛吸附塔一2和分子筛吸附塔二3内设有颗粒分子筛和分子筛再生装置；分子筛吸附塔一2、分子筛吸附塔二3底部分别设有膜脱水装置1连接的正向进料管以及与冷凝器5连接的反向出料管，分子筛吸附塔一2、分子筛吸附塔二3顶部分别设有与物料总出口7连接的正向出料管以及与电热器4连接的反向进料管；电热器4、正向出料管、物料总出口7三者之间通过三通接头连接；膜脱水装置1、冷凝器5、物料总入口6三者之间通过三通接头连接；各连接管道上均设有阀门。
膜脱水装置1与正向进料管之间还设有冷凝器二8。
膜脱水装置1朝向正向进料管的方向还依次设有冷凝器二8、产品储罐9和动力泵10。
本发明具有以下优点和有益效果：
(1)本发明分子筛吸附塔的使用，克服了传统回收方式无法达到的质量要求的缺陷，提高了综合利用效益。
(2)本发明的两级吸附塔可相互切换吸附和再生，再生用无水THF的高温气，不引入它他杂质；再生用THF经冷却后返回膜脱水装置，提高收率。
(3)本发明还可用于高纯度氢氟醚、乙腈、DME、MTBE及其它醇类、酮类、醚类有机溶剂的生产。
附图说明
图1为本发明直接90～120℃气态进入分子筛吸附塔的结构示意图；
图2为本发明降温到70～80℃气态后进入分子筛吸附塔的结构示意图；
图3为本发明气态冷凝到液态后再通过泵从底部进入分子筛吸附塔的结构示意图；
其中，1—膜脱水装置，2—分子筛吸附塔一，3—分子筛吸附塔二，4—电热器，5—冷凝器，6—物料总入口，7—物料总出口，8—冷凝器二，9—产品储罐，10—动力泵。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案进行详细地说明。
实施例
如图1所示，一种膜脱水与分子筛吸附耦合生产无水THF的工业设备，包括膜脱水装置1、分子筛吸附塔一2、分子筛吸附塔二3、电热器4、冷凝器5以及连接管道；所述膜脱水装置1内设有分子筛膜；所述分子筛吸附塔一2和分子筛吸附塔二3内设有颗粒分子筛和分子筛再生装置；分子筛吸附塔一2、分子筛吸附塔二3底部分别设有膜脱水装置1连接的正向进料管以及与冷凝器5连接的反向出料管，分子筛吸附塔一2、分子筛吸附塔二3顶部分别设有与物料总出口7连接的正向出料管以及与电热器4连接的反向进料管；电热器4、正向出料管、物料总出口7三者之间通过三通接头连接；膜脱水装置1、冷凝器5、物料总入口6三者之间通过三通接头连接；各连接管道上均设有阀门。
如图2所示，膜脱水装置1与正向进料管之间还设有冷凝器二8。
如图3所示，膜脱水装置1朝向正向进料管的方向还依次设有冷凝器二8、产品储罐9和动力泵10。
本发明的工作原理如下：
本发明含水量20％的THF或其他有机溶剂通过膜脱水装置后得到含水量0.1％～2.0％的产品，该产品可用三种可选方案进入分子筛吸附塔：1.直接90～120℃气态进入分子筛吸附塔；2.降温到70～80℃气态进入分子筛吸附塔；3.气态冷凝到液态再用泵从底部进入分子筛吸附塔。前两种方案为：含水量0.1％～2.0％的产品从底部进入分子筛吸附塔一、分子筛吸附塔二后，其少量水在塔内分子筛床层中被分子筛吸附脱出，塔顶得到含水在500ppm以下的无水THF，经过冷凝得到液态无水溶剂。第三种方案为：经过膜脱水的气态经过冷凝器二冷凝到液态，再用泵从底部进入分子筛吸附塔，塔顶直接得到含水在500ppm以下的无水THF液态溶剂。
当分子筛吸附塔一中的分子筛吸水达到饱和时，关闭分子筛吸附塔一的进出口阀，打开分子筛吸附塔二的进出口阀，切换为分子筛吸附塔二吸附；打开电热器，将少量无水THF加热至约200℃，从分子筛吸附塔一的分子筛床层吹扫再生，再生气体经过冷凝器冷凝后再循环回到膜脱水装置，如此反复吸附再生，塔顶得到满足要求的无水THF。吸附塔后的气态THF产品可冷凝后储存，也可直接进入其它体系使用。

Claims (1)

1.一种膜脱水与分子筛吸附耦合生产无水THF的工业设备，其特征在于：包括膜脱水装置(1)、分子筛吸附塔一(2)、分子筛吸附塔二(3)、电热器(4)、冷凝器一(5)以及连接管道；
所述膜脱水装置(1)内设有分子筛膜；所述分子筛吸附塔一(2)和分子筛吸附塔二(3)内设有颗粒分子筛和分子筛再生装置；分子筛吸附塔一(2)、分子筛吸附塔二(3)底部分别设有膜脱水装置(1)连接的正向进料管以及与冷凝器一(5)连接的反向出料管，分子筛吸附塔一(2)、分子筛吸附塔二(3)顶部分别设有与物料总出口(7)连接的正向出料管以及与电热器(4)连接的反向进料管；
电热器(4)、正向出料管、物料总出口(7)三者之间通过三通接头连接；膜脱水装置(1)、冷凝器一(5)、物料总入口(6)三者之间通过三通接头连接；各连接管道上均设有阀门；
膜脱水装置(1)朝向正向进料管的方向还依次设有冷凝器二(8)、产品储罐(9)和动力泵(10)；
含水量为20％的THF通过所述膜脱水装置(1)得到含水量0.1～2.0％的产品，所述产品经过分子筛吸附塔后，在塔顶得到含水量在500ppm以下的无水THF。
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