[发明专利]一种制备四氢呋喃的系统及方法

说明书

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种制备四氢呋喃的系统及方法。该系统包括残渣减量装置和四氢呋喃生产装置。该方法，包括以下步骤：首先，将1，4‑丁二醇残渣精馏后进行分子蒸馏，再经提纯获得粗1,4‑丁二醇产品；其次，向粗1，4‑丁二醇产品中加入酸性树脂进行脱水环化反应，获得初级四氢呋喃，再进行脱水干燥；最后，将脱水干燥后的初级四氢呋喃进行催化加氢反应，再经纯化获得精制四氢呋喃。利用本发明提供的系统及方法，制备的四氢呋喃纯度高(纯度大于99.95％)，且该方法不会污染环境。解决目前四氢呋喃制备方法所制备的四氢呋喃纯度低、成本高，且制备方法会造成环境污染的问题。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种制备四氢呋喃的系统及方法。

背景技术

四氢呋喃(THF)是一种重要的有机合成原料和优良的溶剂，具有非常广泛的应用。在化工领域，四氢呋喃可以合成诸多重要的精细化工产品，如聚四氢呋喃、四氢噻吩、四氢硫酚、1，4-二氯乙烷、2，3-二氯四氢呋喃、戊内酯和N-吡咯烷酮等。在医药领域，四氢呋喃可用作合成咳必清、利复霉素、黄体酮和一些激素药的原料。此外，四氢呋喃能溶解除聚乙烯、聚丙烯及氟树脂以外的所有化合物，有“万能溶剂”之称。

目前，制备四氢呋喃方式主要有：糠醛法、顺酐法等。利用糠醛法制备四氢呋喃，存在原料消耗多，工艺复杂，规模小，产量少，环境污染严重的缺陷。采用顺酐法制备四氢呋喃，同样存在污染环境，工艺复杂的缺点。并且，采用顺酐法制备的四氢呋喃纯度低。

专利CN108148020A公开了一种浓硫酸催化的1，4-丁二醇液相脱水制备四氢呋喃的方法。该专利，以浓硫酸和13X分子筛为催化剂，以1，4-丁二醇为底物，制备四氢呋喃。虽然，该法在一定程度上提高了所制备的四氢呋喃的纯度，但由于该方法会生成副产物—废酸液，同样会造成环境污染。

发明内容

本发明所要解决的问题是，提供一种制备四氢呋喃的系统及方法，解决目前四氢呋喃制备方法所制备的四氢呋喃纯度低、成本高，且制备方法会造成环境污染的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种制备四氢呋喃的系统，包括残渣减量装置和四氢呋喃生产装置；

所述残渣减量装置包括精馏装置、分子蒸馏装置和提纯装置；所述精馏装置、所述分子蒸馏装置和所述提纯装置依次连通；

所述四氢呋喃生产装置包括四氢呋喃反应器、脱水干燥装置、加氢反应装置(7)和精制塔；所述四氢呋喃反应器、所述脱水干燥装置、所述加氢反应装置(7)和所述精制塔依次连通；

所述提纯装置与所述四氢呋喃反应器连通。

残渣减量装置可以提取出1,4-丁二醇(BDO)残渣中的1,4-丁二醇，实现残渣的减量化。利用四氢呋喃生产装置，能够生产出精制四氢呋喃产品。

精馏装置能够去除残渣中的水份和轻组分。分子蒸馏装置能分离出BDO。提纯装置能够提纯得到粗BDO产品。

在四氢呋喃反应器内，利用粗BDO产品，能够制备四氢呋喃。四氢呋喃经过脱水干燥装置，脱水得到干燥四氢呋喃。干燥四氢呋喃进入加氢反应装置(7)加氢，加氢后的四氢呋喃进入精制塔进一步精制，生产出精制四氢呋喃。

利用本发明提供的系统制备四氢呋喃，成本低，制备的四氢呋喃纯度高，制备过程不会造成环境污染。

进一步，所述脱水干燥装置包括相互连通的常压塔和加压塔；所述常压塔与所述四氢呋喃反应器连通，所述加压塔与所述加氢反应装置(7)连通。

常压—加压两塔系统，利用共沸组成差，变压实现充分脱水干燥。

一种制备四氢呋喃的方法，包括以下步骤：