CN214716659U - 一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置，包括反应塔，其特征在于，所述反应塔底端设有循环泵，所述反应塔内设有催化剂管，所述催化剂管底端连接有混合管，所述混合管另一端连接有管式反应器，所述管式反应器内设有传热介质，所述连接管另一端连接有循环蒸发器，所述循环蒸发器内设有加热室，所述加热室上端设有蒸发室。本实用新型通过进料甲醛溶液与反应塔底流出且经循环泵增压的浓甲醛混合进入管式反应器底部，在酸性催化剂存在下反应，反应产物离开管式反应器再进入循环蒸发器进一步反应与精馏，这样可获得较高的三聚甲醛浓度和在低的催化剂浓度下较高的空时产率，低催化剂浓度可减少对设备的腐蚀作用从而减少了能耗。

Description

一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置

技术领域

本实用新型涉及化工技术领域，具体为一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置。

背景技术

传统三聚甲醛的合成方法是以50～65％的浓甲醛为原料，在硫酸催化剂作用下合成三聚甲醛。该反应是一个快速可逆反应，但反应平衡常数小，甲醛转化率低，反应液中仅得到平衡组成为3％左右的三聚甲醛，因此采用反应精馏提高反应转化率。然而三聚甲醛、水、甲醛能够形成最低共沸物，如在100kPa下，共沸组成为三聚甲醛69.5wt％、甲醛5.4wt％、水25.1wt％。分离该共沸物常采用共沸精馏分离，及在共沸精馏过程中加入共沸剂，使三聚甲醛、水、甲醛以及共沸剂形成新的最低共沸物，进行共沸精馏时，新的共沸物在塔顶蒸出，塔底则为三聚甲醛纯度较高的溶液。常用的共沸剂为苯和二氯乙烷，在生产中共沸剂循环使用。通过萃取精馏突破共沸组成提浓三聚甲醛含量，然后通过脱醇和脱萃取剂等工段进行精制，得到三聚甲醛。

传统的三聚甲醛合成过程主要存在着以下问题：催化剂对设备腐蚀严重，产物与催化剂分离困难，产物分离复杂；甲醛合成和甲醛浓缩单元连续生产稳定性差，难以满负荷运行，能耗高；三聚甲醛单体反应系统转化率低。

基于此，本实用新型设计了一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置，以解决上述背景技术中提出的催化剂对设备腐蚀严重，产物与催化剂分离困难，产物分离复杂；甲醛合成和甲醛浓缩单元连续生产稳定性差，难以满负荷运行，能耗高；三聚甲醛单体反应系统转化率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置，包括反应塔，其特征在于，所述反应塔底端设有循环泵，所述反应塔内设有催化剂管，所述催化剂管底端连接有混合管，所述混合管另一端连接有管式反应器，所述管式反应器内设有传热介质，所述管式反应器上端连接有连接管，所述连接管另一端连接有循环蒸发器，所述循环蒸发器内设有加热室，所述加热室上端设有蒸发室。

作为本实用新型的进一步方案，所述循环泵上设有管体，所述管体与混合管连通。

作为本实用新型的进一步方案，所述催化剂管上设有入口，所述入口与催化剂管连通。

作为本实用新型的进一步方案，所述管式反应器一侧设有反应产物出口，所述反应产物出口与连接管连通。

作为本实用新型的进一步方案，所述循环蒸发器底端设有出液口，所述出液口与循环蒸发器连通。

作为本实用新型的进一步方案，所述循环蒸发器上端设有蒸汽出口，所述蒸汽出口与循环蒸发器连通。

作为本实用新型的进一步方案，所述混合管与管式反应器之间设有混合物连接口，所述混合物连接口与管式反应器连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)、本实用新型是一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置，本装置通过进料甲醛溶液与反应塔底流出且经循环泵增压的浓甲醛混合进入管式反应器底部，在酸性催化剂存在下反应，反应产物离开管式反应器再进入循环蒸发器进一步反应与精馏，这样可获得较高的三聚甲醛浓度和在低的催化剂浓度下较高的空时产率，低催化剂浓度可减少对设备的腐蚀作用从而减少了能耗，且低的催化剂浓度下的高时空产率抑制了副产物的生成。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据该实用新型的一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、反应塔；2、管体；3、循环泵；4、入口；5、催化剂管；6、混合管；7、混合物连接口；8、管式反应器；9、传热介质；10、反应产物出口；11、连接管；12、循环蒸发器；13、出液口；14、加热室；15、蒸发室；16、蒸汽出口。

具体实施方式

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置，其中，

图1是根据该实用新型的一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置的结构示意图，从图1中可看出，所述反应塔1底端设有循环泵3，所述反应塔1内设有催化剂管5，所述催化剂管5底端连接有混合管6，所述混合管6另一端连接有管式反应器8，所述管式反应器8内设有传热介质9，传热介质9的作用是传输热量，所述管式反应器8上端连接有连接管11，所述连接管11另一端连接有循环蒸发器12，所述循环蒸发器12内设有加热室14，所述加热室14上端设有蒸发室15。

在实际应用中，本实用新型是一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置，本装置通过进料甲醛溶液与反应塔1底流出且经循环泵3增压的浓甲醛混合进入管式反应器8底部，在酸性催化剂存在下反应，反应产物离开管式反应器8再进入循环蒸发器12进一步反应与精馏，这样可获得较高的三聚甲醛浓度和在低的催化剂浓度下较高的空时产率，低催化剂浓度可减少对设备的腐蚀作用从而减少了能耗，且低的催化剂浓度下的高时空产率抑制了副产物的生成。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“前面”、“后面”、“中间部位”、“内部”、“顶端”、“底端”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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置，包括反应塔(1)，其特征在于，所述反应塔(1)底端设有循环泵(3)，所述反应塔(1)内设有催化剂管(5)，所述催化剂管(5)底端连接有混合管(6)，所述混合管(6)另一端连接有管式反应器(8)，所述管式反应器(8)内设有传热介质(9)，所述管式反应器(8)上端连接有连接管(11)，所述连接管(11)另一端连接有循环蒸发器(12)，所述循环蒸发器(12)内设有加热室(14)，所述加热室(14)上端设有蒸发室(15)。

2.根据权利要求1所述的一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置，其特征在于，所述循环泵(3)上设有管体(2)，所述管体(2)与混合管(6)连通。

3.根据权利要求1所述的一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置，其特征在于，所述催化剂管(5)上设有入口(4)，所述入口(4)与催化剂管(5)连通。

4.根据权利要求1所述的一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置，其特征在于，所述管式反应器(8)一侧设有反应产物出口(10)，所述反应产物出口(10)与连接管(11)连通。

5.根据权利要求1所述的一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置，其特征在于，所述循环蒸发器(12)底端设有出液口(13)，所述出液口(13)与循环蒸发器(12)连通。

6.根据权利要求1所述的一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置，其特征在于，所述循环蒸发器(12)上端设有蒸汽出口(16)，所述蒸汽出口(16)与循环蒸发器(12)连通。

7.根据权利要求1所述的一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置，其特征在于，所述混合管(6)与管式反应器(8)之间设有混合物连接口(7)，所述混合物连接口(7)与管式反应器(8)连通。

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