[实用新型]一种制备己二酸二甲酯的渗透汽化-反应耦合装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种由己二酸/甲醇制备己二酸二甲酯的渗透汽化-反应耦合装置。

背景技术

己二酸二甲酯是合成重要有机物己二醇的中间产品。以己二酸和甲醇为原料，在酸的催化作用下，合成己二酸二甲酯，其反应式为：

HOOC(CH₂)₄COOH+2CH₃OH→CH₃OOC(CH₂)₄COOCH₃+2H₂O

当反应达到平衡时，若不除去产物中的水，反应转化率受到限制，原料也得不到充分利用。因此需要采取一些有效方法来脱除反应液中的水份。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种利用渗透汽化膜技术脱除有机液体中所含水，将这种技术与酯化反应耦合，使反应过程生成的水能及时脱除，从而破坏了反应平衡，提高了反应转化率的制备己二酸二甲酯的渗透汽化-反应耦合装置。

本实用新型所述的制备己二酸二甲酯的渗透汽化-反应耦合装置由反应器、渗透汽化膜器、输送泵、真空泵和冷阱构成；反应器顶部设有原料入口，原料入口两侧分别设有甲醇入口和反应液出口，反应液出口连接输送泵输入端，输送泵输出端与渗透汽化膜器的料液侧进口连接，渗透汽化膜器的料液侧出口设在料液侧末端，通过管线与反应器的甲醇入口连通，渗透汽化膜器的透过侧出口设在渗透汽化膜器的底部，与冷阱中的U形管输入端连接，冷阱中的U形管末端与真空泵连接，在反应器顶部的原料入口装有温度计，在渗透汽化膜器的透过侧出口与冷阱中的U形管输入端连接管上装有压差计。

向反应器中加入按照一定比例配制的己二酸和甲醇，并加入酸作为催化剂，升温开始反应。同时利用泵将反应溶液不断输送至渗透汽化膜器的料液侧，利用膜的优先透水性能，使料液中的水被连续分离，跨膜传质到膜的透过侧。将膜透过侧接入真空收集系统，透过物只含水、甲醇，且含水量远远高于反应液，经过普通精馏过程即可分离，回收随水透过膜的甲醇补回料液中，补足料液中损失的甲醇。

己二酸/甲醇酯化反应中会不断产生水；而作为产物，水在反应液中的存在会影响最后的转化率，其平衡转化率不到70％。传统的酯化工艺受此制约，原料的利用率不能达到很高的程度；为了提高转化率，需要引入大量汽化甲醇以去除产生的水，从而极大地增加了生产能耗。为了提高转化率、增加原料利用率、降低能耗，本发明利用渗透汽化技术，在大大降低能耗的前提下，不断去除己二酸/甲醇酯化反应中产生的水，促进反应正向进行，从而提高最终转化率(可以达到95％以上)。

附图说明

图1渗透汽化-反应耦合装置示意图。

其中：1、甲醇进口2、温度计3、输送泵4、渗透汽化膜器5、压差计6、冷阱7、U形管8、真空泵9、反应器

具体实施方式

下面根据附图对本实用新型所述的制备己二酸二甲酯的渗透汽化-反应耦合装置结构加以详细的说明。

本实用新型所述的制备己二酸二甲酯的渗透汽化-反应耦合装置由反应器9、渗透汽化膜器4、输送泵3、真空泵8和冷阱6构成；反应器9顶部设有原料入口，原料入口两侧分别设有甲醇入口1和反应液出口，反应液出口连接输送泵3输入端，输送泵3输出端与渗透汽化膜器4的料液侧进口连接，渗透汽化膜器的料液侧出口设在料液侧末端，通过管线与反应器9的甲醇入口1连通，渗透汽化膜器的透过侧出口设在渗透汽化膜器的底部，与冷阱6中的U形管7输入端连接，冷阱中的U形管7末端与真空泵8连接，在反应器顶部的原料入口装有温度计2，在渗透汽化膜器的透过侧出口与冷阱中的U形管输入端连接管上装有压差计5。