[实用新型]一种聚甲氧基二甲醚合成系统

说明书

本实用新型公开了一种聚甲氧基二甲醚合成系统，包括依次连接的鼓泡式外挂反应系统、脱轻塔、脱酸塔、中间组分塔和脱醛系统；经鼓泡式外挂反应器反应合成，后经脱酸系统脱除甲酸，脱醛塔脱除甲醛,脱酸塔配合甲缩醛单元高效简单的实现酸的及时分离。所述鼓泡式外挂反应系统包括鼓泡吸收塔、预反应器、第一外挂反应器和第二挂反应器；脱醛系统的脱醛塔为板式塔，脱醛塔内设置循环泵将塔内部分塔板的物料采出，经过热器过热后返混至上层塔板；可通过调整塔的操作参数来最终获得DMM(n＝2‑8)组分的产品，DMMN中不需要的聚合组分可任意返回反应器继续参与重整反应，原料利用率更高效。

技术领域

本实用新型涉及一种聚甲氧基二甲醚合成系统。

背景技术

目前，聚甲氧基二甲醚大多是以甲缩醛/甲醇与甲醛(甲醛可来自甲醛水溶液/三聚甲醛/多聚甲醛)在酸性催化剂的催化作用下反应生成。而此反应为放热反应，温度高造成反应逆向进行，因此需要撤走热量。而不论是多聚甲醛还是三聚甲醛均首先需加热解析出单体甲醛才能参与反应，因此体系反应温度很高，一般在110℃以上，因此导致能耗高、设备要求高。另外，高温反应条件下，单体甲醛具有很高的活性，容易发生歧化反应生产大量的甲酸，如果不将体系中甲酸分离出去，甲酸会越积越多并对聚甲氧基二甲醚的反应平衡带来严重负面影响，造成反应的收率降低，分离困难。目前工艺只能采用吸附或者碱中和脱酸方法分离甲酸，造成工艺复杂，且目标产物收率低，合成成本高。反应产物DMMn3～8的选择性与催化剂的量有着密切的关系，普通固定床无法实现调整产物聚合度，因此造成n值过小或者过大，影响产品质量。试验证明最适合做柴油添加剂的聚合度为DMMn3～5的产品。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服目前聚甲氧基二甲醚的生产成本高、合成转化率及收率低的问题的缺陷，提供一种通过多级不同反应条件的连续转化合成聚甲氧基二甲醚的反应系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种聚甲氧基二甲醚合成系统，包括依次连接的鼓泡式外挂反应系统、脱轻塔、脱酸塔、中间组分塔和脱醛系统；

所述鼓泡式外挂反应系统包括鼓泡吸收塔、预反应器、第一外挂反应器和第二挂反应器；所述预反应器的输出端与第一外挂反应器的输入端连接，所述第一外挂反应器的输入端还连接有鼓泡吸收塔的输出端，所述第一外挂反应器的输出端分别与鼓泡吸收塔的输入端和分离单元连接；所述鼓泡吸收塔底部的输出端通过循环泵分别与鼓泡吸收塔的中部和第二外挂反应器的输入端连接，所述第二外挂反应器的输出端与鼓泡吸收塔中部连接。

进一步的，所述鼓泡吸收塔内设置有气相进气螺旋分布器。以保证气体均匀稳定的进入塔内，保证不会发生偏流现象。同时螺旋侧向进气可增大塔釜内液体的扰动，实现搅拌的效果，进一步的防止甲醛聚合。

进一步的，所述脱醛系统的脱醛塔为板式塔，脱醛塔内设置循环泵将塔内部分塔板的物料采出，经过热器过热后返混至上层塔板。设置循环泵将塔内部分塔板的物料采出，经过热器过热后返混至上层板，即增加了塔的高温段塔板数量，有利于热敏性甲醛的汽化分离，过热器加热可加速不稳态的半缩醛(半缩醛为甲醛不稳定的存在形式)受热分解，解决以往简单蒸馏过程中出现的甲醛受热歧化反应生成大量甲酸，而甲酸分解产品造成的分离无法进行的问题

采用该系统进行聚甲氧基二甲醚合成工艺，包括以下步骤：

1)、将甲醛醇溶液与甲缩醛按合理的质量比混合后泵入至鼓泡式外挂反应系统的预反应器中反应得到粗反应液；

2)、预反应器中的粗反应液与鼓泡吸收塔的部分物料一起进入第一外挂反应器进行反应，并在进入反应器之前补充部分纯度为99％以上的甲缩醛，反应液一部分进入脱轻塔，另一部分返回鼓泡吸收塔；

3)、来自脱醛塔的甲醛与来自脱轻塔的甲缩醛以气相的形式在鼓泡吸收塔内喷淋吸收之后由循环泵采出部分进入第二外挂反应器，部分返回至鼓泡吸收塔中部。