[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

说明书

本发明公开了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，该装置包括预反应器、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。本发明还公开了一种反应精馏耦合渗透汽化生产丙二醇单甲醚醋酸酯的工艺。本发明方法简单、效果好，可操作性强，节能效果显著，丙二醇单甲醚醋酸酯可放大工业化生产。

技术领域

本发明涉及生产丙二醇单甲醚醋酸酯技术领域，具体涉及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。

背景技术

丙二醇单甲醚醋酸酯(PMA)是性能优良的低毒高级工业溶剂，对极性和非极性的物质均有很强的溶解能力，适用于高档涂料、油墨各种聚合物的溶剂，包括氨基甲基酸酯、乙烯基、聚酯、纤维素醋酸酯、醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂及硝化纤维素等。其中。丙二醇甲醚丙酸酯是涂料、油墨中最好的溶剂，适用于不饱和聚酯、聚氨酯类树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等。

目前唯一实现工业化的PMA合成工艺是以丙二醇甲醚（PM）和乙酸为原料，在催化剂作用下直接酯化得到。比较常见的生产工艺是通过固定床催化反应后，通过三级精馏分别脱除产物水、未反应的原料PM和乙酸、少量副产物得到PMA，分离出的PM和乙酸返回反应器循环反应。该工艺因存在反应平衡，乙酸单程转化率在50%左右（PM稍过量），大量未反应原料需分离、循环，设备负荷大，能耗高，生产效率低。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明提供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，以达到有效提高丙二醇单甲醚转化率的目的。

本发明提供的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，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。

优选地，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。

本发明还提供了一种采用所述的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,所述工艺包括下述步骤：