[實(shí)用新型]一種制備己二酸二甲酯的滲透汽化-反應(yīng)耦合裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920110006.9
• 申請日: 2009-07-03
• 公開（公告）號: CN201454511U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜明財;余立新;史君;王健;韓非;彭勇;程光劍;湯志剛;章龍;張利粉;于貴春;呂潔
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司;清華大學(xué)
• 主分類號: B01J14/00
• 分類號: B01J14/00;B01D61/36;C07C69/44;C07C67/08;C07C67/48;C07C67/52
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種由己二酸/甲醇制備己二酸二甲酯的滲透汽化-反應(yīng)耦合裝置。

背景技術(shù)

己二酸二甲酯是合成重要有機(jī)物己二醇的中間產(chǎn)品。以己二酸和甲醇為原料，在酸的催化作用下，合成己二酸二甲酯，其反應(yīng)式為：

HOOC(CH₂)₄COOH+2CH₃OH→CH₃OOC(CH₂)₄COOCH₃+2H₂O

當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，若不除去產(chǎn)物中的水，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率受到限制，原料也得不到充分利用。因此需要采取一些有效方法來脫除反應(yīng)液中的水份。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是設(shè)計一種利用滲透汽化膜技術(shù)脫除有機(jī)液體中所含水，將這種技術(shù)與酯化反應(yīng)耦合，使反應(yīng)過程生成的水能及時脫除，從而破壞了反應(yīng)平衡，提高了反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的制備己二酸二甲酯的滲透汽化-反應(yīng)耦合裝置。

本實(shí)用新型所述的制備己二酸二甲酯的滲透汽化-反應(yīng)耦合裝置由反應(yīng)器、滲透汽化膜器、輸送泵、真空泵和冷阱構(gòu)成；反應(yīng)器頂部設(shè)有原料入口，原料入口兩側(cè)分別設(shè)有甲醇入口和反應(yīng)液出口，反應(yīng)液出口連接輸送泵輸入端，輸送泵輸出端與滲透汽化膜器的料液側(cè)進(jìn)口連接，滲透汽化膜器的料液側(cè)出口設(shè)在料液側(cè)末端，通過管線與反應(yīng)器的甲醇入口連通，滲透汽化膜器的透過側(cè)出口設(shè)在滲透汽化膜器的底部，與冷阱中的U形管輸入端連接，冷阱中的U形管末端與真空泵連接，在反應(yīng)器頂部的原料入口裝有溫度計，在滲透汽化膜器的透過側(cè)出口與冷阱中的U形管輸入端連接管上裝有壓差計。

向反應(yīng)器中加入按照一定比例配制的己二酸和甲醇，并加入酸作為催化劑，升溫開始反應(yīng)。同時利用泵將反應(yīng)溶液不斷輸送至滲透汽化膜器的料液側(cè)，利用膜的優(yōu)先透水性能，使料液中的水被連續(xù)分離，跨膜傳質(zhì)到膜的透過側(cè)。將膜透過側(cè)接入真空收集系統(tǒng)，透過物只含水、甲醇，且含水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于反應(yīng)液，經(jīng)過普通精餾過程即可分離，回收隨水透過膜的甲醇補(bǔ)回料液中，補(bǔ)足料液中損失的甲醇。

己二酸/甲醇酯化反應(yīng)中會不斷產(chǎn)生水；而作為產(chǎn)物，水在反應(yīng)液中的存在會影響最后的轉(zhuǎn)化率，其平衡轉(zhuǎn)化率不到70％。傳統(tǒng)的酯化工藝受此制約，原料的利用率不能達(dá)到很高的程度；為了提高轉(zhuǎn)化率，需要引入大量汽化甲醇以去除產(chǎn)生的水，從而極大地增加了生產(chǎn)能耗。為了提高轉(zhuǎn)化率、增加原料利用率、降低能耗，本發(fā)明利用滲透汽化技術(shù)，在大大降低能耗的前提下，不斷去除己二酸/甲醇酯化反應(yīng)中產(chǎn)生的水，促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行，從而提高最終轉(zhuǎn)化率(可以達(dá)到95％以上)。

附圖說明

圖1滲透汽化-反應(yīng)耦合裝置示意圖。

其中：1、甲醇進(jìn)口2、溫度計3、輸送泵4、滲透汽化膜器5、壓差計6、冷阱7、U形管8、真空泵9、反應(yīng)器

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)附圖對本實(shí)用新型所述的制備己二酸二甲酯的滲透汽化-反應(yīng)耦合裝置結(jié)構(gòu)加以詳細(xì)的說明。

本實(shí)用新型所述的制備己二酸二甲酯的滲透汽化-反應(yīng)耦合裝置由反應(yīng)器9、滲透汽化膜器4、輸送泵3、真空泵8和冷阱6構(gòu)成；反應(yīng)器9頂部設(shè)有原料入口，原料入口兩側(cè)分別設(shè)有甲醇入口1和反應(yīng)液出口，反應(yīng)液出口連接輸送泵3輸入端，輸送泵3輸出端與滲透汽化膜器4的料液側(cè)進(jìn)口連接，滲透汽化膜器的料液側(cè)出口設(shè)在料液側(cè)末端，通過管線與反應(yīng)器9的甲醇入口1連通，滲透汽化膜器的透過側(cè)出口設(shè)在滲透汽化膜器的底部，與冷阱6中的U形管7輸入端連接，冷阱中的U形管7末端與真空泵8連接，在反應(yīng)器頂部的原料入口裝有溫度計2，在滲透汽化膜器的透過側(cè)出口與冷阱中的U形管輸入端連接管上裝有壓差計5。