[发明专利]一种反应精馏耦合渗透汽化生产丙二醇单甲醚醋酸酯的装置及工艺

权利要求书

1.一种反应精馏耦合渗透汽化生产丙二醇单甲醚醋酸酯的装置，其特征在于，所述装置包括：预反应器、催化反应精馏塔、渗透汽化进料缓冲罐、渗透汽化膜组件和产品精制塔；

所述预反应器设有预反应器进料口和预反应器出料口；

所述催化反应精馏塔塔顶设有精馏塔塔顶出料口和回流物料进料口，中部设有精馏塔进料口，塔底设有精馏塔塔底出料口；

所述渗透汽化进料缓冲罐设有缓冲罐进料口、甲苯进料口和缓冲罐出料口；

所述渗透汽化膜组件设有气液混合进料口、蒸汽凝液出料口和有机蒸汽出料口；

所述产品精制塔塔顶设有精制塔塔顶出料口，中部设有精制塔进料口，塔底设有精制塔塔底出料口；

其中，所述预反应器出料口与所述精馏塔进料口连接；

所述精馏塔塔顶出料口与所述缓冲罐进料口连接，所述精馏塔塔底出料口与所述精制塔进料口连接；

所述缓冲罐出料口通过加压泵连接渗透汽化预热器的进料口，所述渗透汽化预热器的出料口与所述气液混合进料口连接；

所述有机蒸汽出料口连接精馏塔冷凝器的进料口，所述精馏塔冷凝器的出料口与所述回流物料进料口连接；

所述精制塔塔顶出料口连接精制塔冷凝器的进料口，所述精制塔冷凝器的出料口与所述预反应器进料口连接；

所述精制塔塔底出料口连接精制塔再沸器的进料口；

所述预反应器进料口连接预反应器新鲜醋酸进料管线、未反应的循环进料管线和丙二醇单甲醚进料管线；

所述催化反应精馏塔设有精馏段和反应段，且采用开窗导流式规整填料；所述填料包括组件A和组件B；所述组件A包括开窗导流填料片外包裹丝网，所述包裹丝网内填酸性离子交换树脂催化剂，所述组件B为规整填料片；所述组件A与组件B为叠放并卷曲放置或交替排列垂直放置；

所述渗透汽化膜组件为无机分子筛渗透汽化膜组件；

采用所述装置利用反应精馏耦合渗透汽化生产丙二醇单甲醚醋酸酯的工艺包括下述步骤：

S1、将醋酸与丙二醇单甲醚由所述预反应器进料口进入预反应器，进行初步酯化反应，反应后的混合物由所述预反应器出料口采出；

S2、将步骤1中采出的混合物由所述精馏塔进料口进入催化反应精馏塔内，加入甲苯，经过精馏作用，形成的共沸物由所述精馏塔塔顶出料口采出；未反应的醋酸与丙二醇单甲醚进一步发生酯化反应，得到的重组分混合物由所述精馏塔塔底出料口采出；

S3、步骤2中采出的共沸物经所述渗透汽化进料缓冲罐，加压泵加压，进入所述渗透汽化预热器经预热后进入所述渗透汽化膜组件，形成的水蒸气由所述蒸汽凝液出料口采出排出系统；脱水后的浓缩液由所述有机蒸汽出料口采出；采出的有机蒸汽经所述精馏塔冷凝器冷却后返回至所述回流物料进料口，作为所述催化反应精馏塔的回流液；

S4、步骤2中采出的重组分混合物进入所述产品精制塔，精馏后，得到的产品由所述精制塔塔底出料口采出，所述产品精制塔塔顶物料经所述精制塔冷凝器冷凝后循环返回至所述预反应器进料口，进行循环反应。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，S1中，所述预反应器的工作温度为90-110℃，操作压力为常压。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，S2中，所述催化反应精馏塔的理论塔板数为20-50块；其中，所述理论塔板包括精馏段塔板、位于精馏段塔板下部的反应段塔板和提馏段塔板；所述精馏段塔板数为2-10块，所述反应段塔板数为7-35块，所述提馏段塔板数为5-13块。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，S2中，所述催化反应精馏塔塔顶采出的蒸汽中醋酸含量不高于0.01%。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，S3中，所述加压泵的出口压力为0.2-1.0MPa。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述催化反应精馏塔、产品精制塔和渗透汽化膜组件均为常压操作。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述渗透汽化膜组件中有机物的截留率达95%-99.9%。