CN213623928U - 一种反应精馏耦合渗透汽化生产丙二醇单甲醚醋酸酯的装置 - Google Patents
一种反应精馏耦合渗透汽化生产丙二醇单甲醚醋酸酯的装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种反应精馏耦合渗透汽化生产丙二醇单甲醚醋酸酯的装置，该装置包括预反应器、催化反应精馏塔、渗透汽化进料缓冲罐、渗透汽化膜组件和产品精制塔，所述预反应器设有预反应器进料口和预反应器出料口；所述催化反应精馏塔塔顶设有精馏塔塔顶出料口和回流物料进料口，中部设有精馏塔进料口，塔底设有精馏塔塔底出料口；所述渗透汽化进料缓冲罐设有缓冲罐进料口、甲苯进料口和缓冲罐出料口；所述渗透汽化膜组件设有气液混合进料口、蒸汽凝液出料口和有机蒸汽出料口；所述产品精制塔塔顶设有精制塔塔顶出料口，中部设有精制塔进料口，塔底设有精制塔塔底出料口。本实用新型可操作性强，节能效果显著。
Description
技术领域
本实用新型涉及生产丙二醇单甲醚醋酸酯技术领域，具体涉及一种反应精馏耦合渗透汽化生产丙二醇单甲醚醋酸酯的装置。
背景技术
丙二醇单甲醚醋酸酯(PMA)是性能优良的低毒高级工业溶剂，对极性和非极性的物质均有很强的溶解能力，适用于高档涂料、油墨各种聚合物的溶剂，包括氨基甲基酸酯、乙烯基、聚酯、纤维素醋酸酯、醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂及硝化纤维素等。其中。丙二醇甲醚丙酸酯是涂料、油墨中最好的溶剂，适用于不饱和聚酯、聚氨酯类树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等。
目前唯一实现工业化的PMA合成工艺是以丙二醇甲醚（PM）和乙酸为原料，在催化剂作用下直接酯化得到。比较常见的生产工艺是通过固定床催化反应后，通过三级精馏分别脱除产物水、未反应的原料PM和乙酸、少量副产物得到PMA，分离出的PM和乙酸返回反应器循环反应。该工艺因存在反应平衡，乙酸单程转化率在50%左右（PM稍过量），大量未反应原料需分离、循环，设备负荷大，能耗高，生产效率低。
发明内容
针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种反应精馏耦合渗透汽化生产丙二醇单甲醚醋酸酯的装置，以达到有效提高丙二醇单甲醚转化率的目的。
本实用新型提供的一种反应精馏耦合渗透汽化生产丙二醇单甲醚醋酸酯的装置，所述装置包括：预反应器、催化反应精馏塔、渗透汽化进料缓冲罐、渗透汽化膜组件和产品精制塔；
所述预反应器设有预反应器进料口和预反应器出料口；
所述催化反应精馏塔塔顶设有精馏塔塔顶出料口和回流物料进料口，中部设有精馏塔进料口，塔底设有精馏塔塔底出料口；
所述渗透汽化进料缓冲罐设有缓冲罐进料口、甲苯进料口和缓冲罐出料口；
所述渗透汽化膜组件设有气液混合进料口、蒸汽凝液出料口和有机蒸汽出料口；
所述产品精制塔塔顶设有精制塔塔顶出料口，中部设有精制塔进料口，塔底设有精制塔塔底出料口；
其中，所述预反应器出料口与所述精馏塔进料口连接；
所述精馏塔塔顶出料口与所述缓冲罐进料口连接，所述精馏塔塔底出料口与所述精制塔进料口连接；
所述缓冲罐出料口通过加压泵连接渗透汽化预热器的进料口，所述渗透汽化预热器的出料口与所述气液混合进料口连接；
所述有机蒸汽出料口连接精馏塔冷凝器的进料口，所述精馏塔冷凝器的出料口与所述回流物料进料口连接；
所述精制塔塔顶出料口连接精制塔冷凝器的进料口，所述精制塔冷凝器的出料口与所述预反应器进料口连接；
所述精制塔塔底出料口连接精制塔再沸器的进料口；
所述预反应器进料口连接预反应器新鲜醋酸进料管线、未反应的循环进料管线和丙二醇单甲醚进料管线。
优选地，所述催化反应精馏塔设有精馏段和反应段，且采用开窗导流式规整填料；所述填料包括组件A和组件B；所述组件A包括开窗导流填料片外包裹丝网，所述包裹丝网内填酸性离子交换树脂催化剂，所述组件B为规整填料片。
优选地，所述组件A与组件B为叠放并卷曲放置或交替排列垂直放置。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型中催化反应精馏塔的结构型式采用开窗导流式规整填料催化剂，有效增加气液传质面积，提高了气液传质速率，进一步提高传质效率。
2、本实用新型能够有效提高丙二醇单甲醚转化率，有利于替代甲苯、二甲苯、甲乙酮、甲基异丁基酮等有毒有害溶剂，是项节能环保技术，符合产业发展相关政策。
附图说明
图1是本实用新型实施例1-2的结构示意图。
图2是本实用新型实施例1中填料的结构示意图。
图3是本实用新型实施例2中填料的结构示意图。
图4是图3的中心剖面示意图。
图中，1、预反应器；2、催化反应精馏塔；3、渗透汽化进料缓冲罐；4、渗透汽化膜组件；5、产品精制塔；6、加压泵；7、渗透汽化预热器；8、精馏塔冷凝器；9、精制塔冷凝器；10、精制塔再沸器；11、反应精馏塔再沸器；12、组件A；13、组件B。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
实施例1
参照图1-2，一种反应精馏耦合渗透汽化生产丙二醇单甲醚醋酸酯的装置，所述装置包括：预反应器1、催化反应精馏塔2、渗透汽化进料缓冲罐3、渗透汽化膜组件4和产品精制塔5。
预反应器1设有预反应器进料口和预反应器出料口；催化反应精馏塔2塔顶设有精馏塔塔顶出料口和回流物料进料口，中部设有精馏塔进料口，塔底设有精馏塔塔底出料口；渗透汽化进料缓冲罐3设有缓冲罐进料口、甲苯进料口和缓冲罐出料口；渗透汽化膜组件4设有气液混合进料口、蒸汽凝液出料口和有机蒸汽出料口；产品精制塔5塔顶设有精制塔塔顶出料口，中部设有精制塔进料口，塔底设有精制塔塔底出料口。
其中，所述预反应器出料口与所述精馏塔进料口连接；所述精馏塔塔顶出料口与所述缓冲罐进料口连接，所述精馏塔塔底出料口与所述精制塔进料口连接；所述缓冲罐出料口通过加压泵6连接渗透汽化预热器7的进料口，渗透汽化预热器7的出料口与所述气液混合进料口连接；所述有机蒸汽出料口连接精馏塔冷凝器8的进料口，精馏塔冷凝器8的出料口与所述回流物料进料口连接；所述精制塔塔顶出料口连接精制塔冷凝器9的进料口，精制塔冷凝器9的出料口与所述预反应器进料口连接；精制塔塔底出料口连接精制塔再沸器10的进料口；所述预反应器进料口连接预反应器新鲜醋酸进料管线、未反应的循环进料管线和丙二醇单甲醚进料管线。
进一步地，所述催化反应精馏塔设有精馏段和反应段，且采用开窗导流式规整填料；所述填料包括组件A 12和组件B 13；组件A 12包括开窗导流填料片外包裹丝网，所述包裹丝网内填酸性离子交换树脂催化剂，组件B 13为规整填料片；组件A 12与组件B 13为叠放并卷曲放置，即叠放并卷曲后用箍紧片固定。
实施例2
参照图1、3-4，一种反应精馏耦合渗透汽化生产丙二醇单甲醚醋酸酯的装置，所述装置包括：预反应器1、催化反应精馏塔2、渗透汽化进料缓冲罐3、渗透汽化膜组件4和产品精制塔5。
预反应器1设有预反应器进料口和预反应器出料口；催化反应精馏塔2塔顶设有精馏塔塔顶出料口和回流物料进料口，中部设有精馏塔进料口，塔底设有精馏塔塔底出料口；渗透汽化进料缓冲罐3设有缓冲罐进料口、甲苯进料口和缓冲罐出料口；渗透汽化膜组件4设有气液混合进料口、蒸汽凝液出料口和有机蒸汽出料口；产品精制塔5塔顶设有精制塔塔顶出料口，中部设有精制塔进料口，塔底设有精制塔塔底出料口。
其中，所述预反应器出料口与所述精馏塔进料口连接；所述精馏塔塔顶出料口与所述缓冲罐进料口连接，所述精馏塔塔底出料口与所述精制塔进料口连接；所述缓冲罐出料口通过加压泵6连接渗透汽化预热器7的进料口，渗透汽化预热器7的出料口与所述气液混合进料口连接；所述有机蒸汽出料口连接精馏塔冷凝器8的进料口，精馏塔冷凝器8的出料口与所述回流物料进料口连接；所述精制塔塔顶出料口连接精制塔冷凝器9的进料口，精制塔冷凝器9的出料口与所述预反应器进料口连接；精制塔塔底出料口连接精制塔再沸器10的进料口；所述预反应器进料口连接预反应器新鲜醋酸进料管线、未反应的循环进料管线和丙二醇单甲醚进料管线。
进一步地，所述催化反应精馏塔设有精馏段和反应段，且采用开窗导流式规整填料；所述填料包括组件A 12和组件B 13；组件A 12包括开窗导流填料片外包裹丝网，所述包裹丝网内填酸性离子交换树脂催化剂，组件B 13为规整填料片；组件A 12与组件B 13为交替排列垂直放置。
以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型的专利保护范围之内。
Claims (3)
1.一种反应精馏耦合渗透汽化生产丙二醇单甲醚醋酸酯的装置，其特征在于，所述装置包括：预反应器、催化反应精馏塔、渗透汽化进料缓冲罐、渗透汽化膜组件和产品精制塔；
所述预反应器设有预反应器进料口和预反应器出料口；
所述催化反应精馏塔塔顶设有精馏塔塔顶出料口和回流物料进料口，中部设有精馏塔进料口，塔底设有精馏塔塔底出料口；
所述渗透汽化进料缓冲罐设有缓冲罐进料口、甲苯进料口和缓冲罐出料口；
所述渗透汽化膜组件设有气液混合进料口、蒸汽凝液出料口和有机蒸汽出料口；
所述产品精制塔塔顶设有精制塔塔顶出料口，中部设有精制塔进料口，塔底设有精制塔塔底出料口；
其中，所述预反应器出料口与所述精馏塔进料口连接；
所述精馏塔塔顶出料口与所述缓冲罐进料口连接，所述精馏塔塔底出料口与所述精制塔进料口连接；
所述缓冲罐出料口通过加压泵连接渗透汽化预热器的进料口，所述渗透汽化预热器的出料口与所述气液混合进料口连接；
所述有机蒸汽出料口连接精馏塔冷凝器的进料口，所述精馏塔冷凝器的出料口与所述回流物料进料口连接；
所述精制塔塔顶出料口连接精制塔冷凝器的进料口，所述精制塔冷凝器的出料口与所述预反应器进料口连接；
所述精制塔塔底出料口连接精制塔再沸器的进料口；
所述预反应器进料口连接预反应器新鲜醋酸进料管线、未反应的循环进料管线和丙二醇单甲醚进料管线。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于，所述催化反应精馏塔设有精馏段和反应段，且采用开窗导流式规整填料；所述填料包括组件A和组件B；所述组件A包括开窗导流填料片外包裹丝网，所述包裹丝网内填酸性离子交换树脂催化剂，所述组件B为规整填料片。
3.如权利要求2所述的装置,其特征在于，所述组件A与组件B为叠放并卷曲放置或交替排列垂直放置。
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