[發明專利]一種制備聚甲氧基二甲醚的反應裝置和方法

有效

• 申請號: 201310612485.5
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN104174344A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 蔡依進;蔡依超;孟祥波;盧方亮;李宏圖;張作芳
• 申請（專利權）人: 山東辰信新能源有限公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J4/00;C07C41/56;C07C43/30
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及化工領域，具體而言，涉及一種制備聚甲氧基二甲醚的反應裝置。

背景技術

現有技術中，例如公開號為CN202808649的專利申請中，公開了一種制備聚甲氧基二甲醚的系統裝置，包括：反應系統、減壓閃蒸系統、萃取系統、堿洗系統、精餾分離系統；其中：反應系統包括進料混合器、環管式反應器、反應器循環泵、調壓罐，循環冷卻器；反應系統以離子液作催化劑，采用環管式反應器實現聚甲氧基二甲醚生產，環管式反應器外側均設有夾套，蒸汽、熱水或冷卻水循環在夾套中進行加熱、恒溫或撤熱；環管式反應器外部同時設有循環管路和循環冷卻器，通過控制循環冷卻器的冷卻水量控制環管式反應器的入口溫度，所述反應系統還包括穩壓系統，穩壓系統包括與管式反應器連通的調壓罐，從環管式反應器的出口引出一股物料通過管道送至調壓罐控制環管式反應器的壓力，調壓罐設有高壓氮氣減壓閥和調節閥，調壓罐放空管線上設有壓力調節閥以控制環管式反應器的壓力，兩組調節閥采用分程控制，兩組調節閥通過分程調節高壓氮氣和放空閥來控制環管式反應器的壓力；環管式反應器中設有混合元件，一方面保持物料和催化劑的充分混合，另一方面是強化傳熱效果，維持反應穩定的進行。

物料在反應器中進行反應時，適當的溫度和壓力能夠提高反應的產率，使反應進行的更加平穩。物料的充分混合和循環，一方面能夠調節反應的劇烈程度，間接保證反應系統的平穩；另一方面可以有效地利用離子液體催化劑，提高催化效率。

聚甲氧基二甲醚合成反應的物料包括甲醇、三聚甲醛和催化劑等，屬于聚合反應，反應器從入口到出口的各個位置的溫度和壓力的分布是不相同的。現有的反應器的設計存在以下缺陷：第一，突發情況下，物料尤其是三聚甲醛會有一定的概率發生倒流，造成物料損失，影響整個系統穩定性，并且，一旦物料倒流，倒流物料中含有催化劑，倒流物料所經的管線或設備中物料聚合，很難清理；第二，單一的、不分層次和級別的環管反應器、溫度調節裝置和壓力調節裝置，使得對反應的控制不夠精準和迅速，對溫度和壓力的調節緩慢而且效果比較差，造成反應的進程難以控制且產率較低。

發明內容

本申請的目的在于提供一種制備聚甲氧基二甲醚的反應裝置和方法，以解決上述的問題至少之一。

本申請提供一種制備聚甲氧基二甲醚的反應裝置，其特征在于，包括：原料進料管路、反應器和物料循環處理裝置；所述反應器設置有物料入口和物料出口，所述物料循環處理裝置包括冷卻器和緩沖罐；所述原料進料管路與所述反應器的所述物料入口連接，所述冷卻器設置在所述反應器的所述物料出口和所述緩沖罐的循環物料入口之間，所述物料出口和所述冷卻器之間設置有一用于輸出產品的分支出口；所述緩沖罐的底部設置有與所述反應器的物料入口直接或間接相連的循環物料出口，所述緩沖罐頂端設置有三聚甲醛入口。

優選的，所述緩沖罐內部分為氣相區和液相區，所述緩沖罐頂端的三聚甲醛入口設置在所述氣相區。

優選的，所述緩沖罐的循環物料入口設置在與氣相區對應的位置。

優選的，所述循環物料出口與所述反應器的所述物料入口之間還設置有物料循環泵；所述原料進料管路上設置有靜態混合器。

優選的，所述物料循環泵的出口與所述反應器的所述物料入口通過管路直接相連接。

優選的，所述原料進料管路上設置有循環物料回料口，所述循環物料回料口設置在所述靜態混合器的入口之前的管路上，或設置在所述靜態混合器上，或設置在所述靜態混合器的出口和所述反應器的所述物料入口之間的管路上，所述物料循環泵的出口連接至所述循環物料回料口。

優選的，所述反應器為環管反應器，優選地，所述環管反應器為二級以上的多級環管反應器，各級環管反應器均順次連接；更優選地，各級環管反應器設置有一個或多個入口以及一個或多個出口，上一級環管反應器的一個出口與下一級環管反應器的一個入口通過管路連接。

優選的，所述各級環管反應器外側設置有控溫夾套，所述控溫夾套內循環有可進行熱交換的介質；上一級所述多級環管反應器的出口與下一級所述多級環管反應器的入口之間設置壓力調節罐。

優選的，所述物料循環處理裝置設置在最后一級所述多級環管反應器的出口和第一級所述多級環管反應器的入口之間。

優選的，所述物料循環處理裝置設置在最后一級所述多級環管反應器的出口和其他一級或多級所述多級環管反應器的入口之間。