[实用新型]一种三聚甲醛的催化蒸馏合成装置

说明书

本实用新型公开了一种三聚甲醛的催化蒸馏合成装置，装置包括预反应器、催化蒸馏塔、再沸器I、萃取塔、分层罐、萃取液分离塔、冷凝器、回流罐、回流泵、再沸器II。本实用新型方法，将浓缩后的甲醛溶液送入预反应器初步反应，反应后的液体再送入催化蒸馏塔进行完全反应，反应生成的三聚甲醛在萃取塔内被萃取到萃取剂中，经过分层罐与水进行分离，分水后的三聚甲醛与萃取剂进入萃取液分离塔进行分离，通过精馏制得高纯度三聚甲醛。

技术领域

本实用新型涉及一种三聚甲醛的催化蒸馏合成装置，适合于以市售的廉价甲醛为原料合成三聚甲醛。

背景技术

三聚甲醛是甲醛的一种稳定的低聚合度的固体聚合物，性质相对稳定，易于储存，并且在一定条件下可以解聚为甲醛单体。因此，三聚甲醛可以替代甲醛参与以甲醛为原料的几乎所有反应。同时，三聚甲醛也是甲醇下游的重要化合物，可以合成清洁燃料和高性能材料。随着中国经济的发展，对三聚甲醛的需求呈增加趋势。而我国煤气资源丰富，煤制甲醇工艺技术已经很成熟，但甲醇下游产品的开发和利用却不足。高产率三聚甲醛合成工艺的开发及其后续产品的深加工是煤化工发展的需要，将对满足精细化工产品的市场需求和推动煤化工的发展产生重大的现实和战略意义。

目前，工业上比较常用的三聚甲醛合成工艺是以硫酸为催化剂合成三聚甲醛，此工艺存在甲醛转化率低、能耗高、副产品多、腐蚀设备严重等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种三聚甲醛的催化蒸馏合成装置，该装置结构简单，投资少，能耗低。

本实用新型还提供一种三聚甲醛的催化蒸馏合成方法，使用上述装置制备三聚甲醛，该方法将浓缩后的甲醛溶液送入预反应器初步反应，反应后的液体再送入催化蒸馏塔进行完全反应，反应生成的三聚甲醛在萃取塔内被萃取到萃取剂中，经过分层罐与水进行分离，分水后的三聚甲醛与萃取剂进入萃取液分离塔进行分离，通过精馏制得高纯度三聚甲醛。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种三聚甲醛的催化蒸馏合成装置，包括依次连接的预反应器、催化蒸馏塔、萃取塔、分层罐、分离塔和采收三聚甲醛的装置，浓缩后的甲醛溶液依次经过预反应、催化蒸馏、萃取、分层、分离后将得到的三聚甲醛输送至采收三聚甲醛的装置中，其特征在于：

所述的预反应器，设有进料口I和出料口I：进料口I与提供浓缩后的甲醛溶液的装置相连；

所述的催化蒸馏塔，顶部设有出料口II、上部设有进料口II、下部设有进料口III、底部设有出料口III：进料口II与预反应器的出料口I相连；出料口III分为两路，一路与盛放废水的装置相连，另一路通过再沸器I与进料口III相连；

所述的萃取塔，顶部设有排气口I、上部设有萃取液进口、下部设有进料口IV、底部设有出料口IV：排气口I与尾气风机相连；进料口IV与催化蒸馏塔的出料口II相连；萃取液进口与能够提供萃取液的装置相连；

所述的分层罐，罐体一侧封头中部设有进料口V，罐内设有溢流板，罐底部溢流板两侧分别设有出料口V和废水出口：进料口V与萃取塔的出料口IV相连；废水出口与污水处理管线相连；

所述的分离塔，顶部设有排气口II、上部设有回流口、中部设有进料口VI、下部设有进料口VII、底部设有出料口VI：进料口VI与分层罐的出料口V相连；出料口VI分为两路，一路与采收三聚甲醛的装置相连，一路通过再沸器II与进料口VII相连；排气口II依次连接有冷凝器、回流罐、回流泵；回流泵的出口分为两路，一路与分离塔的回流口相连，另一路与萃取塔的萃取液进口相连。

上述技术方案中，所述的再沸器I，设有进口I和出口I：进口I与催化蒸馏塔的出料口III相连；出口I与催化蒸馏塔的进料口III相连；再沸器I安装于催化蒸馏塔的下部(再沸蒸发段)。