[发明专利]一种利用催化蒸馏耦合技术生产高纯甲缩醛的装置和方法

权利要求书

1.一种利用催化蒸馏耦合技术生产高纯甲缩醛的方法，包括以下步骤：

(1)甲醛水溶液、气相甲醇分别从甲醛进口I(1A)、甲醇进口(1E)进入到催化蒸馏塔I中，在其内催化剂的催化作用下进行反应；催化蒸馏塔I的塔底得到水、且由水出口(1D)排出，催化蒸馏塔I的塔顶得到共沸物、且由共沸物出口(1B)排出，共沸物为含有甲醇的甲缩醛；共沸物依次流经冷凝器I、回流罐I、回流泵I后，一部分由共沸物回流口(1C)回流至催化蒸馏塔I中进行回流，另一部分由共沸物进口(2D)进入到催化蒸馏塔II中；

(2)甲醛水溶液从甲醛进口II(2A)进入到催化蒸馏塔II中，与共沸物一起在催化蒸馏塔II内催化剂的催化作用下进行反应；催化蒸馏塔II的塔顶得到高纯甲缩醛，高纯甲缩醛从甲缩醛出口(2B)排出后依次流经冷凝器II、回流罐II、回流泵II后，一部分由甲缩醛回流口(2C)回流至催化蒸馏塔II中进行回流，另一部分排入采集高纯甲缩醛的装置中采集目标产物；塔底得到稀甲醛水溶液，从甲醛出口(2E)排出且由甲醛进口I(1A)返回至催化蒸馏塔I中循环利用。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中和步骤(2)中，所述的甲醛水溶液中，甲醛的质量分数为10-80％；所述的催化剂为杂多酸固体催化剂、分子筛酸性催化剂或强酸性树脂催化剂。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的甲醇，与甲醛水溶液中的甲醛的摩尔比为1.1-2.0：1.0；所述的甲醛水溶液的质量进料空速为0.2-2.0h^-1，所述的甲醇的质量进料空速为0.2-2.0h^-1；所述的回流，回流比为0.2-1.0：1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，共沸物为含有甲醇的甲缩醛，按照其中甲醇的含量计量，甲醛水溶液中的甲醛与共沸物中的甲醇的摩尔比为甲醛：甲醇＝1.1-5：1；所述的甲醛水溶液的进料空速为0.2-2.0h^-1，共沸物的进料空速为0.2-2.0h^-1；所述的回流，回流比为0.2-1.0：1。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的催化蒸馏塔I，塔顶压力为0-1.5Mpa、塔底压力：0-2.0Mpa；塔顶温度为30-60℃、塔底温度为80-180℃；所述的催化蒸馏塔II，塔顶压力为0-1.5Mpa、塔底压力：0-2.0Mpa；塔顶温度为30-60℃、塔底温度为80-180℃。

6.一种利用催化蒸馏耦合技术生产高纯甲缩醛的装置，包括催化蒸馏塔I(1)和催化蒸馏塔II(2)，两个催化蒸馏塔的内部结构完全相同且彼此相连接，其特征在于：

所述的催化蒸馏塔I，塔顶设有共沸物出口(1B)，塔底设有水出口(1D)，塔壁上方一侧设有甲醛进口I(1A)、另一侧设有共沸物回流口(1C)，塔壁下方设有甲醇进口(1E)，其中：甲醛进口I(1A)与能提供甲醛水溶液的装置相连接；甲醇进口(1E)与能提供气相和/或液相甲醇的装置相连接；水出口(1D)与盛放水的装置相连接；共沸物出口(1B)依次连接有冷凝器I(3)、回流罐I(4)和回流泵I(5)；回流泵I的泵出口分为两路，一路与共沸物回流口(1C)相连接，另一路与催化蒸馏塔II相连接；

所述的催化蒸馏塔II，塔顶设有甲缩醛出口(2B)，塔底设有甲醛出口(2E)，塔壁上方一侧设有甲醛进口II(2A)、另一侧设有甲缩醛回流口(2C)，塔壁下方设有共沸物进口(2D)，其中：甲醛进口II(2A)与能提供甲醛水溶液的装置相连接；共沸物进口(2D)与回流泵I的泵出口相连接；甲缩醛出口(2B)依次连接有冷凝器II(6)、回流罐II(7)和回流泵II(8)；回流泵II的泵出口分为两路，一路与甲缩醛回流口(2C)相连接，另一路与采集高纯甲缩醛的装置相连接；甲醛出口(2E)与催化蒸馏塔I的甲醛进口I(1A)相连接，催化蒸馏塔II的塔底得到的较稀的甲醛水溶液返回至催化蒸馏塔I中循环利用；

催化蒸馏塔I的下方配设有再沸器I(9)，

催化蒸馏塔II的下方配设有再沸器II(10)。