CN206308289U - 一种用于制备乙醇酸的乙醇酸甲酯水解塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于精细化工设备技术领域，涉及一种用于制备乙醇酸的乙醇酸甲酯水解塔，其特征在于所述水解塔为上下带椭圆封头的填料塔式设备，塔侧中上部设有乙醇酸甲酯原料液进料口，塔顶设有粗甲醇气出口，塔底设有乙醇酸溶液出口，塔侧上部设有乙醇酸甲酯溶液回流口，塔侧下部设有再沸器气相进口。本实用新型实现了乙醇酸甲酯水解、精馏耦合，提高了可逆反应的转化率及选择性，制备了高纯度乙醇酸溶液。
Description
技术领域
本实用新型属于精细化工设备技术领域，涉及一种用于制备乙醇酸的乙醇酸甲酯水解塔。
背景技术
乙醇酸又称羟基乙酸、甘醇酸，是一种重要的有机合成中间体和化工产品，广泛应用于有机合成、清洗、电镀、纺织、皮革、灭菌等行业。乙醇酸合成的工艺较多，但很多工艺都存在较大的缺点。目前，国内外采用的乙醇酸的生产方法主要有：氯乙酸水解法、羟基乙腈的酸催化水解法和甲醛羰基化法。氯乙酸水解法和羟基乙腈水解法产品收率高，但原料的毒性、腐蚀性以及由此而引发的环境问题值得重视；甲醛羰基化法虽然原料成本低，但操作压力高，产物分离精制复杂，且催化剂难以回收利用。乙醇酸合成新工艺采用合成气制备乙二醇副产乙醇酸甲酯，再水解制备乙醇酸。该工艺有生产过程清洁、反应条件温和、转化率高和三废污染少等技术特点。乙醇酸甲酯水解塔是此新工艺中的核心设备。
发明内容
本实用新型的水解塔为填料塔，目的是在水解塔中同时实现水解反应及分离两个过程，通过精馏将反应物与产物分离，提高可逆反应的转化率及选择性。
本实用新型是由以下技术方案实现的：用于制备乙醇酸的乙醇酸甲酯水解塔，其特征在于所述水解塔为上下带椭圆封头的填料塔式设备，塔侧中上部设有乙醇酸甲酯原料液进料口，塔顶设有粗甲醇气出口，塔底设有乙醇酸溶液出口，塔侧上部设有乙醇酸甲酯溶液回流口，塔侧下部设有再沸器气相进口。
一般地，所述塔的乙醇酸甲酯原料液进料口以上为精馏段，以下为提馏段。
所述塔内精馏段填料层下有栅板支撑，上有分布器，填料层之间采用法兰连接，便于装卸填料，每层填料层上设有测温口。
所述填料层上部有集液盘和分布器。
本实用新型具有如下特点：
1.水解塔分为精馏段和提馏段，能同时进行反应和分离两个过程，打破汽-液平衡关系，加快传质速率，缩短反应时间，水解塔下部出料即为含量70%的乙醇酸溶液；
2.水解塔为填料塔，比表面积大，使反应更加充分，提高了时空产率，压降小，有较大的操作弹性；
3.填料层上部有集液盘和分布器，有利于流体均匀分布，接触更加充分；
4.填料层之间采用法兰连接，便于装卸。
本实用新型的有益效果是，实现了乙醇酸甲酯水解、精馏耦合，提高了可逆反应的转化率及选择性，制备了高纯度乙醇酸溶液。
附图说明
图1为实施例乙醇酸甲酯水解塔的结构示意简图。
图中，1－水解塔；2－集液盘；3－分布器；4-填料层。
I1-乙醇酸甲酯原料液进料口；I2-乙醇酸甲酯溶液回流口;I3-再沸器气相进口;O1-粗甲醇气出口;O2-乙醇酸溶液出口;LG1-2-液位计口；PT1-2-压力变送器口；TW1-5-温度计口；V-放空口。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例：本实施例乙醇酸甲酯水解塔如附图1所示，水解塔1为上下带椭圆封头的填料塔式设备，水解塔1塔侧中上部设有乙醇酸甲酯原料液进料口I1，塔顶设有粗甲醇气出口O1，塔底设有乙醇酸溶液出口O2，塔侧下部设有再沸器气相进口I3；乙醇酸甲酯原料液进料口以上为精馏段，以下为提馏段，精馏段填料层4下有栅板支撑，上有集液盘2和分布器3，填料层4之间采用法兰连接，便于装卸填料，每层填料层4上设有测温口。
实施例是这样来运行的：乙醇酸甲酯和工艺水先经预反应进料加热器加热，然后进入水解预反应器反应，出料液含乙醇酸20%~30%（质量浓度，下同），乙醇酸甲酯10%~20%，甲醇8%~15%，温度为60~70℃。出料液进入水解塔进行反应精馏，反应精馏温度60~90℃，塔顶气相甲醇含量为40%~50%，塔釜得到70%的乙醇酸溶液。在反应精馏过程中，通过温度计口TW1-4对各填料层温度进行监控，通过温度计口TW5控制再沸器蒸汽通入量；通过压力变送器PT1-2上的压力表，监控水解塔压力降压力变化；通过调节乙醇酸甲酯溶液回流量来调节回流比，得到最优化的水解塔操作条件。
从实施例可以看出，在乙醇酸甲酯制备乙醇酸工艺中，本实用新型同时实现水解反应及分离两个过程，通过精馏将反应物与产物分离，提高可逆反应的转化率及选择性，得到了合格的乙醇酸水溶液产品，具有良好的经济和社会效益。
Claims (4)
1.一种用于制备乙醇酸的乙醇酸甲酯水解塔，其特征在于所述水解塔为上下带椭圆封头的填料塔式设备，塔侧中上部设有乙醇酸甲酯原料液进料口，塔顶设有粗甲醇气出口，塔底设有乙醇酸溶液出口，塔侧上部设有乙醇酸甲酯溶液回流口，塔侧下部设有再沸器气相进口。
2.如权利要求1所述用于制备乙醇酸的乙醇酸甲酯水解塔，其特征在于塔的乙醇酸甲酯原料液进料口以上为精馏段，以下为提馏段。
3.如权利要求2所述用于制备乙醇酸的乙醇酸甲酯水解塔，其特征在于塔内精馏段填料层下有栅板支撑，上有分布器，填料层之间采用法兰连接，每层填料层上设有测温口。
4.如权利要求3所述用于制备乙醇酸的乙醇酸甲酯水解塔，其特征在于填料层上部有集液盘和分布器。
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