CN216725835U - 一种耦合加氢的隔板式丙酸甲酯反应精馏塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种耦合加氢的隔板式丙酸甲酯反应精馏塔，其特征在于：包括塔体和加氢反应器，以及将塔体内空间分割成反应区和采集区的隔离板，所述塔体的反应区的上部和底部分别设有有机酸进料口和甲醇进料口，所述塔体的采集区的顶部设有轻组分采出口和轻组分回流口，所述塔体采集区的中下段还设有产物采出口；所述加氢反应器设在塔体的顶端，并与塔体反应区连通，所述加氢反应器还设有氢气进料口和还原醇出料口。本实用新型采用隔板式反应精馏塔并耦合加氢反应器，实现丙酸与甲醇同时进行酯化反应和精馏精制，同时省去了丙酸甲酯与酸的后续分离工序，且能实现仅以低廉的甲醇和CO为原料实现丙酸甲酯和醇的合成。
Description
技术领域
本实用新型属于化工生产技术领域，尤其涉及丙酸甲酯的反应精馏装置。
背景技术
传统的工艺是直接催化酯化合成丙酸甲酯，在反应釜中加入丙酸和甲醇，在催化剂的作用下合成丙酸甲酯后，再送入精馏塔分离，在塔釜得到丙酸与水的混合物，塔顶得到丙酸甲酯与甲醇、水的混合物后进入萃取塔，在萃取塔中加入萃取剂（多元醇与水的混合物）对其进行萃取，得到高纯度的丙酸甲酯，塔釜萃取液进入减压塔处理，使多元醇与水配成的萃取剂得以循环使用。精馏塔塔釜产物在回收塔中进行分离，对丙酸回收利用。
传统技术中，酯化反应和精馏提纯是分两步在反应塔和精馏塔中进行，工艺反应流程复杂，设备投资高，同时萃取剂的使用也增加了原料投资，能耗也随之增加；更重要的是所采用的精馏塔中，由于原料酸和丙酸甲酯等产物均混合在一起，需要进行分离，导致丙酸甲酯的生产成本较高。
发明内容
发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本实用新型的目的是提供一种耦合加氢的隔板式丙酸甲酯反应精馏塔，采用隔板式反应精馏塔并耦合加氢反应器，实现丙酸与甲醇同时进行酯化反应和精馏精制，同时省去了丙酸甲酯与酸的后续分离工序，且能实现仅以低廉的甲醇和CO为原料实现丙酸甲酯和醇的合成。
技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种耦合加氢的隔板式丙酸甲酯反应精馏塔，包括塔体和加氢反应器，以及将塔体内空间分割成反应区和采集区的隔离板，所述塔体的反应区的上部和底部分别设有有机酸进料口和甲醇进料口，所述塔体的采集区的顶部设有轻组分采出口和轻组分回流口，所述塔体采集区的中下段还设有产物采出口；所述加氢反应器设在塔体的顶端，并与塔体反应区连通，所述加氢反应器还设有氢气进料口和还原醇出料口。
作为优选，还包括分相罐和冷却器，所述轻组分采出口通过管道分别与分相罐入口和加氢反应器进料口连接，所述分相罐底部分别设有与轻组分回流口连接的酯相出口以及水相出口；所述冷却器设在轻组分出口处。
作为优选，所述加氢反应器采用列管式反应器，列管内设有催化填料。
作为优选，所述分相罐内设有竖隔板将罐体空间分割成酯相区和水相区，所述分相罐入口通过连接直管设在水相区，且直管另一端靠近罐体的底部；所述酯相出口和水相出口分别位于酯相区和水相区的底部。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：1、通过隔离板省略了酸和酯的后续分离工序；2、通过耦合加氢单元及分相分液工艺实现仅以低廉甲醇和CO为原料联产丙酸甲酯和醇，以及丁酸甲酯、丁酸乙酯等副产物。因此本实用新型流程更加环保，主要污染物仅为塔顶不凝气，和酯化反应生成水。
附图说明
图1为本实用新型所述耦合加氢的隔板式丙酸甲酯反应精馏塔的结构示意图。
图中，塔体1、加氢反应器2、隔离板3、反应区4、采集区5、轻组分采出口6、轻组分汇流口7、还原醇出料口8、分相罐9、冷却器10、酯相出口11、水相出口12。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，本实用新型耦合加氢的隔板式丙酸甲酯反应精馏塔，包括塔体和加氢反应器，以及将塔体内空间分割成反应区和采集区的隔离板，以及分相罐和冷却器，其中：
所述塔体的反应区的上部和底部分别设有有机酸进料口和甲醇进料口，所述塔体的采集区的顶部设有轻组分采出口和轻组分回流口，所述塔体采集区的中下段还设有产物采出口；所述加氢反应器设在塔体的顶端，并与塔体反应区连通，所述加氢反应器还设有氢气进料口和还原醇出料口，该还原醇出料口送出的还原醇（主要是乙醇、丙醇等）送至羰基化反应器与CO进行羰基化反应生产乙酸和/或丙酸，并送入反应精馏塔的有机酸进料口；
轻组分采出口通过管道分别与分相罐入口和加氢反应器进料口连接，通过冷却器对采出的轻组分进行冷却，冷却成液体的送入分相罐，未被冷凝的气相循环送至加氢反应器。而分相罐内设有竖隔板将罐体空间分割成酯相区和水相区，所述分相罐入口通过连接直管设在水相区，且直管另一端靠近罐体的底部；所述酯相出口和水相出口分别位于酯相区和水相区的底部，轻组分液体进入水相区后，由于酯相密度小分层在上方并从竖隔板溢流进入酯相区，最后从酯相出口回流至反应精馏塔进行反应精馏，水相区底部的水从底部水相出口排出。最后从塔侧采出丙酸甲酯和甲醇的目标产物。
作为优选方案，所述加氢反应器采用列管式反应器，列管内设有催化填料，塔体反应区与加氢反应器是连通，酯化反应后的轻组分上升进入加氢反应器进行加氢反应得到还原醇。
相比传统方式转化率在95%，反应精馏工艺可以将转化率提高到99.5%。隔离板反应精馏及耦合加氢工艺，取代了传统工艺中的反应釜，精馏塔和回收塔的功能，减少了设备投资，能耗也会下降60%，同时实现仅以易获得且低廉的甲醇和CO为原料合成有机酸酯和醇的共沸产物。
应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (4)
1.一种耦合加氢的隔板式丙酸甲酯反应精馏塔，其特征在于：包括塔体和加氢反应器，以及将塔体内空间分割成反应区和采集区的隔离板，所述塔体的反应区的上部和底部分别设有有机酸进料口和甲醇进料口，所述塔体的采集区的顶部设有轻组分采出口和轻组分回流口，所述塔体采集区的中下段还设有产物采出口；所述加氢反应器设在塔体的顶端，并与塔体反应区连通，所述加氢反应器还设有氢气进料口和还原醇出料口。
2.根据权利要求1所述耦合加氢的隔板式丙酸甲酯反应精馏塔，其特征在于：还包括分相罐和冷却器，所述轻组分采出口通过管道分别与分相罐入口和加氢反应器进料口连接，所述分相罐底部分别设有与轻组分回流口连接的酯相出口以及水相出口；所述冷却器设在轻组分出口处。
3.根据权利要求1所述耦合加氢的隔板式丙酸甲酯反应精馏塔，其特征在于：所述加氢反应器采用列管式反应器，列管内设有催化填料。
4.根据权利要求2所述耦合加氢的隔板式丙酸甲酯反应精馏塔，其特征在于：所述分相罐内设有竖隔板将罐体空间分割成酯相区和水相区，所述分相罐入口通过连接直管设在水相区，且直管另一端靠近罐体的底部；所述酯相出口和水相出口分别位于酯相区和水相区的底部。
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| CN202123159468.XU CN216725835U (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种耦合加氢的隔板式丙酸甲酯反应精馏塔 |
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| CN216725835U true CN216725835U (zh) | 2022-06-14 |
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ID=81934577
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| CN202123159468.XU Active CN216725835U (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种耦合加氢的隔板式丙酸甲酯反应精馏塔 |
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2021
- 2021-12-15 CN CN202123159468.XU patent/CN216725835U/zh active Active
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