CN203558989U - 一种制备聚甲氧基二甲醚的装置的萃取系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种制备聚甲氧基二甲醚的装置的萃取系统，包括：萃取塔、浓缩装置、储存装置；所述萃取塔设置有萃取物料进料口、萃取剂进料口、塔顶出料口和塔底出料口；所述萃取物料进料口与萃取物料管线连接，所述塔顶出料口和所述萃取剂进料口分别与所述储存装置连接，所述塔底出料口与所述浓缩装置连接。使用本申请提供的萃取系统，萃取塔内的萃取过程更加快速有效；浓缩器的使用可以达到回收催化剂和单体的目的，节约物料；浓缩器底部的催化剂更加容易采出，加快了浓缩分离的过程，提高了效率；苯尾气冷凝器的使用，有效的回收萃取剂苯，减少原料浪费，降低废气处理单元的负荷，保护环境。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，具体而言，涉及一种制备聚甲氧基二甲醚的装置的萃取系统。
背景技术
现有技术中，例如公开号为CN202808649的专利申请中，公开了一种制备聚甲氧基二甲醚的系统装置，包括：反应系统、减压闪蒸系统、萃取系统、碱洗系统、精馏分离系统；其中：反应系统包括进料混合器、环管式反应器、反应器循环泵、调压罐，循环冷却器；反应系统以离子液作催化剂，采用环管式反应器实现聚甲氧基二甲醚生产，环管式反应器外侧均设有夹套，蒸汽、热水或冷却水循环在夹套中进行加热、恒温或撤热；环管式反应器外部同时设有循环管路和循环冷却器，通过控制循环冷却器的冷却水量控制环管式反应器的入口温度，所述反应系统还包括稳压系统，稳压系统包括与管式反应器连通的调压罐，从环管式反应器的出口引出一股物料通过管道送至调压罐控制环管式反应器的压力，调压罐设有高压氮气减压阀和调节阀，调压罐放空管线上设有压力调节阀以控制环管式反应器的压力，两组调节阀采用分程控制，两组调节阀通过分程调节高压氮气和放空阀来控制环管式反应器的压力；环管式反应器中设有混合元件，一方面保持物料和催化剂的充分混合，另一方面是强化传热效果，维持反应稳定的进行；减压闪蒸系统、萃取系统、碱洗系统、精馏分离系统。
由于聚甲氧基二甲醚合成反应得到的是聚合度不同的聚甲氧基二甲醚（DMM）、催化剂、反应单体、原料等的混合物料，因此需要对其进行进一步的分离纯化。一般情况下，人们在对混合物进行简单分离后通常使用精馏的方法进行进一步的纯化；然而，由于精馏方法无法将聚合度不同的聚甲氧基二甲醚与水完全分离，故本申请采用萃取的方法进行，苯与DMM之亲和力大于水与DMM，且苯的比重小于水，易与水分离，故采用苯作为萃取剂。
现有的萃取系统存在以下缺陷：首先，单一的萃取塔并不能够实现将混合物料的各个组分进行较为完全的分离，单体、催化剂、苯等均存在着极大的浪费；其次，在浓缩器的操作压力为负压，底部分离回收的催化剂粘度很大，不易从浓缩器中采出；再者，萃取剂苯在储存使用过程中产生的尾气如果不进行处理，不仅浪费物料还会造成污染。因此，必须要给予萃取装置一定的附属装置，从而达到最大程度的物料分离和循环利用。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种制备聚甲氧基二甲醚的装置的萃取系统，以解决上述的问题。
本申请提供一种制备聚甲氧基二甲醚的装置的萃取系统，包括：萃取塔、浓缩装置、储存装置；所述萃取塔设置有萃取物料进料口、萃取剂进料口、塔顶出料口和塔底出料口；所述萃取物料进料口与萃取物料管线连接，所述塔顶出料口和所述萃取剂进料口分别与所述储存装置连接，所述塔底出料口与所述浓缩装置连接。
优选的，所述萃取塔总体呈圆柱形，沿高度方向由上至下分为多个区段；所述萃取塔采用规整填料，填料高度为15-35米。
优选的，所述萃取物料进料口设置在所述萃取塔的侧面上端，所述萃取剂进料口设置在所述萃取塔的侧面下端。
优选的，所述浓缩装置包括浓缩器、浓缩冷凝器和凝液槽；所述浓缩器设置有浓缩物料入口、顶部出口和底部出口，所述浓缩物料入口与所述塔底出料口连接，所述顶部出口与所述浓缩冷凝器连接，所述浓缩冷凝器与凝液槽相连。
优选的，所述浓缩器的顶端设置有与氮气罐连接的调压阀门和一个与真空泵相连的管口；与所述浓缩器的所述底部出口相连接的管路上顺序设置有一个阀门和一个中间储槽，并且所述底部出口与所述阀门之间还设置有一个带有放气阀的放气支管。
优选的，所述凝液槽设置有冷凝液入口、废气出口和回收单体出口；所述冷凝液入口与所述浓缩冷凝器连接。
优选的，所述萃取剂为苯；所述储存装置包括苯储槽、苯与聚甲氧基二甲醚混合储槽；所述苯储槽设置有苯入口、苯出口和苯蒸气出口，苯通过所述苯入口加入所述苯储槽，所述苯出口与所述萃取剂进料口连接；所述苯与聚甲氧基二甲醚混合储槽设置有混合物料入口、循环苯蒸气出口和萃取液出料口，所述混合物料入口与所述塔顶出料口连接。
优选的，该萃取系统还包括一个苯尾气冷凝器，所述苯尾气冷凝器设置有尾气入口和苯罐废气出口，所述苯蒸气出口和所述循环苯蒸气出口均与所述尾气入口连接，所述苯罐废气出口与后续废气处理装置连接。
优选的，所述萃取系统还包括输送动力装置，所述输送动力装置包括萃取物料进料泵、苯进料泵、凝液回收泵、萃取液出料泵和催化剂循环泵；所述萃取物料进料泵与所述萃取物料进料口连接；所述苯进料泵设置在所述苯储槽的所述苯出口与所述萃取塔的所述萃取剂进料口之间；所述凝液回收泵与所述回收单体出口连接；所述萃取液出料泵与所述苯与聚甲氧基二甲醚混合储槽连接；所述催化剂循环泵与所述浓缩器的所述底部出口连接。
通过本申请提供的一种制备聚甲氧基二甲醚的装置的萃取系统，能够带来以下有益效果：
萃取塔对混合物料进行萃取分离后得到塔顶物料和塔底物料，塔顶物料进入苯与聚甲氧基二甲醚混合储槽中，苯蒸气进入苯罐尾气冷凝器中冷凝，冷凝液回流至苯储槽，达到苯的循环利用，聚甲氧基二甲醚进入下一阶段进行处理，同时苯储槽和苯与聚甲氧基二甲醚混合储槽的废气排入废气处理装置，达到环保的目的；塔底物料进入浓缩器，在浓缩器的加热下，气态成分进入浓缩冷凝器冷凝，达到回收单体的目的，液态部分从底部出口输出，达到回收催化剂的目的；浓缩器上调压阀门和破负压阀门的设置，可以有效地解决回收催化剂粘度大，负压状态下不易采出的问题，减少操作时间，降低操作难度，提高装置的工作效率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种制备聚甲氧基二甲醚的装置的萃取系统的萃取塔的示意图（两级环管反应器）；
图2为本申请实施例提供的一种制备聚甲氧基二甲醚的装置的萃取系统的浓缩器的示意图；
图3为本申请实施例提供的一种制备聚甲氧基二甲醚的装置的萃取系统的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种制备聚甲氧基二甲醚的装置的萃取系统的示意图（加入输送动力装置）。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。
本申请提供一种制备聚甲氧基二甲醚的装置的萃取系统，包括：萃取塔、浓缩装置、储存装置；所述萃取塔设置有萃取物料进料口、萃取剂进料口、塔顶出料口和塔底出料口；所述萃取物料进料口与萃取物料管线连接，所述塔顶出料口和所述萃取剂进料口分别与所述储存装置连接，所述塔底出料口与所述浓缩装置连接。
优选的，所述萃取塔总体呈圆柱形，沿高度方向由上至下分为多个区段；所述萃取塔采用规整填料，填料高度为15-35米。
优选的，所述萃取物料进料口设置在所述萃取塔的侧面上端，所述萃取剂进料口设置在所述萃取塔的侧面下端。
优选的，所述浓缩装置包括浓缩器、浓缩冷凝器和凝液槽；所述浓缩器设置有浓缩物料入口、顶部出口和底部出口，所述浓缩物料入口与所述塔底出料口连接，所述顶部出口与所述浓缩冷凝器连接，所述浓缩冷凝器与凝液槽相连。
优选的，所述浓缩器的顶端设置有与氮气罐连接的调压阀门和一个与真空泵相连的管口；与所述浓缩器的所述底部出口相连接的管路上顺序设置有一个阀门和一个中间储槽，并且所述底部出口与所述阀门之间还设置有一个带有放气阀的放气支管。
优选的，所述凝液槽设置有冷凝液入口、废气出口和回收单体出口；所述冷凝液入口与所述浓缩冷凝器连接。
优选的，所述萃取剂为苯；所述储存装置包括苯储槽、苯与聚甲氧基二甲醚混合储槽；所述苯储槽设置有苯入口、苯出口和苯蒸气出口，苯通过所述苯入口加入所述苯储槽，所述苯出口与所述萃取剂进料口连接；所述苯与聚甲氧基二甲醚混合储槽设置有混合物料入口、循环苯蒸气出口和萃取液出料口，所述混合物料入口与所述塔顶出料口连接。
优选的，该萃取系统还包括一个苯尾气冷凝器，所述苯尾气冷凝器设置有尾气入口和苯罐废气出口，所述苯蒸气出口和所述循环苯蒸气出口均与所述尾气入口连接，所述苯罐废气出口与后续废气处理装置连接。
优选的，所述萃取系统还包括输送动力装置，所述输送动力装置包括萃取物料进料泵、苯进料泵、凝液回收泵、萃取液出料泵和催化剂循环泵；所述萃取物料进料泵与所述萃取物料进料口连接；所述苯进料泵设置在所述苯储槽的所述苯出口与所述萃取塔的所述萃取剂进料口之间；所述凝液回收泵与所述回收单体出口连接；所述萃取液出料泵与所述苯与聚甲氧基二甲醚混合储槽连接；所述催化剂循环泵与所述浓缩器的所述底部出口连接。
图1为本申请实施例提供的一种制备聚甲氧基二甲醚的装置的萃取系统的萃取塔的示意图（两级环管反应器）。
如图1所示的萃取塔100，设置有萃取物料进料口101、萃取剂进料口102、塔顶出料口103、塔底出料口104，萃取物料进料口101设置在萃取塔100的侧面上端（这样可以与从塔底进入的萃取剂形成对流，利于萃取的进行）并与萃取物料管线105连接；萃取剂进料口102设置在萃取塔100的侧面下端；塔顶出料口103设置在萃取塔100的顶部，用于萃取液出料；塔底出料口104设置在萃取塔100的底部，用于塔底重组分（主要为催化剂）出料。
萃取塔100总体呈圆柱形，沿高度方向由上至下分为多个区段（图中区域仅为示意）；萃取塔100采用规整填料，填料高度为15-35米。
从前一装置送来的需要进行萃取的混合物料经萃取物料管线105通过萃取物料进料口101从上端进入萃取塔100内，萃取剂苯经萃取剂进料口102从下端进入萃取塔100，混合物料在苯的作用下萃取分离，产物聚甲氧基二甲醚和苯从塔顶出料口103采出，底部分离的组分（主要为催化剂）经塔底出料口104采出。
图2为本申请实施例提供的一种制备聚甲氧基二甲醚的装置的萃取系统的浓缩器的示意图。
如图2所示的浓缩器200，侧面设置有与塔底出料口104连接的浓缩物料入口201，顶部设置有顶部出口202、一个与氮气罐连接的调压阀门204、一个与真空泵相连的管口205，底部设置有底部出口203。
与浓缩器200的底部出口203相连接的管路上顺序设置有一个阀门206和一个中间储槽207，并且底部出口203与阀门206之间还设置有一个带有放气阀208的放气支管209。在与顶部出口202连接的管路上设置一个阀门（图中未示出），用以控制轻组分采出和破负压时密闭顶部出口202。
萃取塔100的塔底物料经塔底出料口104采出后经浓缩物料入口201进入浓缩器200，真空泵经管口205抽真空，使浓缩器200在负压下工作；浓缩过程中，轻组分经顶部出口202采出；浓缩完成后，真空泵、与顶部出口202连接的阀门、阀门206关闭，放气阀208打开，破除浓缩器200的负压状态，同时打开调压阀门204，放入氮气；当浓缩器200的压力达到常压时，关闭放气阀208，打开阀门206，使得浓缩器底部的物料在氮气压力下采出进入中间储槽207。
压力调节阀204、放气阀208和阀门206的联动使用，可以有效解决浓缩器200底部物料粘度过大，不易采出的问题，加快了浓缩过程，提高了生产的效率。
图3为本申请实施例提供的一种制备聚甲氧基二甲醚的装置的萃取系统的示意图。
如图3所示的萃取系统，包括萃取塔100、浓缩器200、浓缩冷凝器300、凝液槽400、苯储槽500、苯与聚甲氧基二甲醚混合储槽600。
浓缩冷凝器300的入口与浓缩器200的顶部出口202连接，浓缩冷凝器300的出口与凝液槽400连接。
凝液槽400设置有冷凝液入口401、废气出口402、回收单体出口403，冷凝液出口401与浓缩冷凝器300的出口连接，废气出口402与废气处理单元连接，回收单体出口403与单体储槽或反应器连接。
从浓缩器200顶部出口202采出的轻组分，进入浓缩冷凝器300冷凝后经冷凝液入口401进入凝液槽400，状态稳定并累积至一定量后，经回收单体出口403回收利用。
苯储槽500设置有苯入口501、苯出口502和苯蒸气出口503，苯入口501用于向苯储槽500内注入苯，苯出口502与萃取剂进料口102连接，用于向萃取塔100输入苯，苯蒸气出口503用于输出苯蒸气，并接收冷凝回流的苯。
苯与聚甲氧基二甲醚混合储槽600设置有混合物料入口601、循环苯蒸气出口602和萃取液出口603。混合物料入口601与塔顶出料口103连接，循环苯蒸气出口602用于输出尾气，萃取液出口603用于将苯与聚甲氧基二甲醚混合物料输出至后续装置。
苯尾气冷凝器700设置有尾气入口701和苯罐废气出口702，苯蒸气出口503和循环苯蒸气出口602均与尾气入口701连接，苯罐废气出口702与废气处理单元连接。
苯蒸气进入苯罐尾气冷凝器中冷凝，冷凝液回流至苯储槽，达到苯的循环利用，同时苯储槽和苯与聚甲氧基二甲醚混合储槽的废气排入废气处理装置，达到环保的目的。
图4为本申请实施例提供的一种制备聚甲氧基二甲醚的装置的萃取系统的示意图（加入输送动力装置）。
如图4所示的萃取系统，其与图3所示的萃取系统的不同之处在于，添加了输送动力装置，包括萃取物料进料泵800、苯进料泵801、凝液回收泵802、萃取液出料泵803和催化剂循环泵804。
萃取物料进料泵800与萃取物料进料口101连接；苯进料泵801设置在苯储槽500的苯出口502与萃取塔100的萃取剂进料口102之间；凝液回收泵802与回收单体出口403连接；萃取液出料泵803与苯与聚甲氧基二甲醚混合储槽600的萃取液出料口603连接；催化剂循环泵804与浓缩器200的底部出口203连接。
萃取物料进料泵800用于将需要萃取的物料输送进萃取塔100，可以加快萃取的进度；苯进料泵801用于将萃取剂苯从苯储槽500输送进萃取塔100，加快加大需要萃取的物料与萃取剂苯的对流，提高萃取效率；凝液回收泵802用于将回收的单体输送至反应器或单体储槽；萃取液出料泵803用于将萃取液送入后续处理装置；催化剂循环泵804用于将浓缩得到的催化剂输送至反应器或催化剂储槽。
使用本申请提供的萃取系统，可以达到如下效果：第一，萃取塔内的萃取过程更加快速有效；第二，单体和催化剂在浓缩器内分离，达到回收催化剂和单体的目的，节约物料；第三，浓缩器底部的催化剂更加容易采出，加快了浓缩分离的过程，提高了效率；第四，苯尾气冷凝器的使用，有效的回收萃取剂苯，减少原料浪费，降低废气处理单元的负荷，保护环境。
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 (9)
1.一种制备聚甲氧基二甲醚的装置的萃取系统，其特征在于，包括：萃取塔、浓缩装置、储存装置；所述萃取塔设置有萃取物料进料口、萃取剂进料口、塔顶出料口和塔底出料口；所述萃取物料进料口与萃取物料管线连接，所述塔顶出料口和所述萃取剂进料口分别与所述储存装置连接，所述塔底出料口与所述浓缩装置连接。
2.根据权利要求1所述的萃取系统，其特征在于，所述萃取塔总体呈圆柱形，沿高度方向由上至下分为多个区段；所述萃取塔采用规整填料，填料高度为15-35米。
3.根据权利要求2所述的萃取系统，其特征在于，所述萃取物料进料口设置在所述萃取塔的侧面上端，所述萃取剂进料口设置在所述萃取塔的侧面下端。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的萃取系统，其特征在于，所述浓缩装置包括浓缩器、浓缩冷凝器和凝液槽；所述浓缩器设置有浓缩物料入口、顶部出口和底部出口，所述浓缩物料入口与所述塔底出料口连接，所述顶部出口与所述浓缩冷凝器连接，所述浓缩冷凝器与凝液槽相连。
5.根据权利要求4所述的萃取系统，其特征在于，所述浓缩器的顶端设置有与氮气罐连接的调压阀门和一个与真空泵相连的管口；与所述浓缩器的所述底部出口相连接的管路上顺序设置有一个阀门和一个中间储槽，并且所述底部出口与所述阀门之间还设置有一个带有放气阀的放气支管。
6.根据权利要求5所述的萃取系统，其特征在于，所述凝液槽设置有冷凝液入口、废气出口和回收单体出口；所述冷凝液入口与所述浓缩冷凝器连接。
7.根据权利要求6所述的萃取系统，其特征在于，所述储存装置包括作为萃取剂的苯储槽、苯与聚甲氧基二甲醚混合储槽；所述苯储槽设置有苯入口、苯出口和苯蒸气出口，苯通过所述苯入口加入所述苯储槽，所述苯出口与所述萃取剂进料口连接；所述苯与聚甲氧基二甲醚混合储槽设置有混合物料入口、循环苯蒸气出口和萃取液出料口，所述混合物料入口与所述塔顶出料口连接。
8.根据权利要求7所述的萃取系统，其特征在于，还包括一个苯尾气冷凝器，所述苯尾气冷凝器设置有尾气入口和苯罐废气出口，所述苯蒸气出口和所述循环苯蒸气出口均与所述尾气入口连接，所述苯罐废气出口与后续废气处理装置连接。
9.根据权利要求8所述的萃取系统，其特征在于，所述萃取系统还包括输送动力装置，所述输送动力装置包括萃取物料进料泵、苯进料泵、凝液回收泵、萃取液出料泵和催化剂循环泵；所述萃取物料进料泵与所述萃取物料进料口连接；所述苯进料泵设置在所述苯储槽的所述苯出口与所述萃取塔的所述萃取剂进料口之间；所述凝液回收泵与所述回收单体出口连接；所述萃取液出料泵与所述苯与聚甲氧基二甲醚混合储槽连接；所述催化剂循环泵与所述浓缩器的所述底部出口连接。
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