[发明专利]一种膜塔耦合生产高纯度乙二醇二甲醚的工业设备

说明书

技术领域

本发明属于医药化工领域，涉及一种膜塔耦合生产高纯度乙二醇二甲醚的工业设备。

背景技术

原有纯精馏塔技术生产高纯度乙二醇二甲醚，能耗比较高。原有单纯的渗透气化膜技术生产高纯度乙二醇二甲醚，因为原料母液含水量高，需要的膜面积较大，设备投资及后期维护费用较高。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，用更低的能耗和整体设备维护费用生产高纯乙二醇二甲醚，本发明将渗透气化膜技术与精馏塔技术耦合，有效降低了能耗和整体设备维护费用。

本发明提供的技术方案具体如下：

一种膜塔耦合生产高纯度乙二醇二甲醚的工业设备，包括调质罐、渗透气化膜系统、膜前精馏系统和膜后精馏系统，调质罐依次连通原料储罐、加压泵一后连接入膜前精馏系统，膜前精馏系统依次连通(i)冷凝器一、缓冲罐一、蒸发器或(ii)过热器后连接入渗透气化膜系统；渗透气化膜系统截留侧连接入膜后精馏系统，膜后精馏系统依次连通(iii)冷凝器四、缓冲罐二、蒸发器或(iv)过热器后循环连接入渗透气化膜系统；渗透气化膜系统渗透侧依次连通冷凝器二、渗透液储罐、加压泵二循环连接入膜前精馏系统；缓冲罐一与与膜前精馏系统循环连接，缓冲罐二与膜后精馏系统循环连接。

渗透气化膜系统膜依次连通冷凝器三、膜后产品储罐、加压泵三连接入膜后精馏系统。

渗透气化膜系统膜直接连接入膜后精馏系统。

所述的膜前精馏系统为多级精馏塔，所述的膜后精馏系统为多级精馏塔。

本发明具有以下优点和有益效果：

1.本发明采用膜前膜后双重脱水、渗透汽化的方式脱水，易于操作，回收率高，有效克服了试剂脱水回收率低的缺点，且精馏前不需初蒸，大大降低了能耗。

2.本发明采用循环工作的方式，大大提高了乙二醇二甲醚的转化率和脱水率。

3.本发明还可用于高纯度醇类、酮类、醚类、乙腈、四氢呋喃及其他有机溶剂的生产。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；其中，1—调质罐，2—原料储罐，3—加压泵一，4—膜前精馏系统，5—冷凝器一，6—缓冲罐一，7—蒸发器，8—过热器，9—渗透气化膜系统；10—膜后精馏系统，11—冷凝器四，12—缓冲罐二，13—冷凝器二，14—渗透液储罐，15—加压泵二，16—冷凝器三，17—膜后产品储罐，18—加压泵三。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案进行详细地说明。

一种膜塔耦合生产高纯度乙二醇二甲醚的工业设备，包括调质罐、渗透气化膜系统、膜前精馏系统和膜后精馏系统，调质罐依次连通原料储罐、加压泵一后连接入膜前精馏系统，膜前精馏系统依次连通(i)冷凝器一、缓冲罐一、蒸发器或(ii)过热器后连接入渗透气化膜系统；渗透气化膜系统截留侧连接入膜后精馏系统，膜后精馏系统依次连通(iii)冷凝器四、缓冲罐二、蒸发器或(iv)过热器后循环连接入渗透气化膜系统；渗透气化膜系统渗透侧依次连通冷凝器二、渗透液储罐、加压泵二循环连接入膜前精馏系统；缓冲罐一与与膜前精馏系统循环连接，缓冲罐二与膜后精馏系统循环连接。

渗透气化膜系统膜依次连通冷凝器三、膜后产品储罐、加压泵三连接入膜后精馏系统。

渗透气化膜系统膜直接连接入膜后精馏系统。

所述的膜前精馏系统为多级精馏塔，所述的膜后精馏系统为多级精馏塔。

本发明的工作原理如下：

高水含量原料母液经过调质后进入原料储罐储存，调质后的原料再通过原料泵打进膜前精馏系统精馏，塔顶得到水含量10％～15％的初产品，塔底残液定期排出。

初产品蒸汽可以经过过热器加热后进入渗透气化膜系统脱水，也可以经过冷凝器一冷凝后进入缓冲罐一，一部分向膜前精馏系统回流，一部分经过蒸发器气化后进入渗透气化膜系统脱水。

渗透气化膜系统截留侧为水含量＜1wt％的产品；渗透侧为含少量乙二醇二甲醚的水蒸气。

渗透侧水蒸气经冷凝器二冷凝后进渗透液储罐储存，再经过渗透液泵打进膜前精馏塔回收其中的乙二醇二甲醚。

截留侧产品可以直接进入膜后精馏塔进一步脱水，也可以经过冷凝器三冷凝后进入膜后产品储罐储存，以备直接使用或者用膜后产品泵打入膜后精馏系统进一步脱水。

膜后产品经过膜后精馏系统精馏，塔顶得到乙二醇二甲醚与水的共沸体；塔底得到水含量小于500ppm的高纯乙二醇二甲醚，高纯产品可冷凝后储存，也可以直接进入其他工艺体系使用。

膜后精馏塔塔顶得到的共沸体经过冷凝器四冷凝后进入缓冲罐二，一部分向膜后精馏系统回流，一部分经过蒸发器气化后再次进入渗透气化膜系统脱水。