[實用新型]一種聚甲氧基二甲醚反應原料的制備裝置

有效

• 申請號: 201621145773.X
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN206127172U
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 郭為磊;靳增峰;張長勝;劉文飛;陳動;高鳳林;尹志義
• 申請（專利權）人: 凱瑞環?？萍脊煞萦邢薰?/a>
• 主分類號: C07C45/80
• 分類號: C07C45/80;C07C45/78;C07C45/82;C07C47/058;C07C41/56;C07C43/30
• 代理公司: 北京萬科園知識產權代理有限責任公司11230
• 代理人: 張亞軍,吳茜

技術領域

本實用新型涉及一種聚甲氧基二甲醚反應原料的制備裝置，特別適合于以市售的廉價甲醇和甲縮醛為主要原料制取聚甲氧基二甲醚。

背景技術

聚甲氧基二甲醚(Polyoxymethylene Dimethyl Ethers)，其結構式為:CH3O(CH2O)nCH3，簡稱DMMn(或PODEn)，是一類多醚聚合物，而DMM_3～5氧含量高達47～49％，十六烷值高達78～100，作為一種新型的環保型柴油添加劑不僅能改善柴油在發動機內的燃燒狀況，提高燃燒效率，而且清潔無硫，能夠顯著減少外排廢氣的污染，因此具有很高的應用前景。

聚甲氧基二甲醚的制備方法較多，其催化劑有離子液體、分子篩、離子交換樹脂等，主要原料有甲醛、甲醇、甲縮醛、三聚甲醛、多聚甲醛等，反應器類型有固定床、催化蒸餾、固定床+催化蒸餾等。以固體三聚甲醛和多聚甲醛與甲縮醛的反應較為簡單，僅把反應物按一定比例混溶后進入反應裝置反應，幾乎不存在反應物的脫水問題，為此公開了許多專利：如專利CN201310327622.0公開了一種以甲縮醛和多聚甲醛為反應物制取聚甲氧基二甲醚的方法，專利CN104355973A公開了以三聚甲醛和甲縮醛為反應物制取聚甲氧基二甲醚的方法，但此類方法由于存在原料價格較高、生產成本較高的問題，因而在工業上缺乏競爭優勢。

而以甲醛和甲縮醛為原料制取聚甲氧基二甲醚的方法由于甲醛容易得到，且價格便宜，使得此工藝的研究成為關注的重點，但其技術難點是甲醛的脫水，為了克服該項缺點，也有很多研究：如CN104355973A公開了一種固定床反應精餾制備聚甲氧基二甲醚的方法，該方法是將PODE_2-8輸送至裝填有3A分子篩的脫水塔中進行脫水；專利CN104725198A公開了一種聚甲氧基二甲醚生產過程中的氣相物料流脫水方法，該方法是將反應物氣相物料流經裝有分子篩的吸附塔進行脫水；CN104725201A公開了一種聚甲氧基二甲醚吸附、膜分離結合脫水方法，將氣相物料流原料氣進入吸附塔用膜和吸附劑脫水；專利CN104725203A公開了一種氣體甲醛合成聚甲氧基二甲醚及脫酸的工藝裝置及方法，采用一元醇類作輔劑與甲醛水溶液反應生成半縮醛，然后減壓脫水后，再將半縮醛分解成甲醛的方法進行脫水制取甲醛氣體，該甲醛氣體再被甲縮醛吸收后進反應塔反應制取聚甲氧基二甲醚。上述工藝方法比較復雜，能耗較高，且由于實際上甲醛一旦縮合后很難再通過加熱方法分解和解析出來。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的不足，而提供一種聚甲氧基二甲醚反應原料的制備裝置，該裝置結構簡單，投資少，能耗低；該方法首先將甲醇氧化制備含有水蒸氣的高溫甲醛氣體，然后用萃取劑對上述氣體中的甲醛進行萃取吸收，萃取吸收液通過物理減壓萃取的方法進行甲醛的濃縮脫水，并通過對萃取劑中的甲醛進行減壓蒸餾制取幾乎不含水的純甲醛氣體，該甲醛氣體又通過吸收器吸收的方法既為甲醛蒸餾塔提供了負壓，省去了真空機組，降低了甲醛蒸餾塔的溫度，同時又保證了甲醛氣體被工作液的完全吸收，而且吸收了甲醛氣體的工作液就是制取聚甲氧基二甲醚的原料，一舉多得。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種聚甲氧基二甲醚反應原料的制備裝置，包括甲醇氧化器、冷卻器I、冷卻器II和依次連接的萃取塔、分層罐、脫水塔、蒸餾塔、吸收器和物料中間罐，起始原料在甲醇氧化器中反應且產物經冷卻器II冷卻后進入萃取塔中，萃取劑經冷卻器I冷卻后進入萃取塔中，物料依次通過萃取塔、分層罐、脫水塔、蒸餾塔、吸收器和物料中間罐后經物料中間罐的出料口排至外部制取聚甲氧基二甲醚的聚合反應裝置中，其特征在于：

所述的甲醇氧化器，設有進料口A和出料口A，進料口A與外部提供甲醇和空氣的裝置相連，出料口A與冷卻器II相連；

所述的冷卻器I，用來冷卻萃取劑，設有進料口B和出料口B，進料口B與外部提供萃取劑的裝置相連，出料口B與萃取塔相連；

所述的冷卻器II，用來冷卻甲醛氣體，設有進料口C和出料口C，進料口C與甲醇氧化器的出料口A相連，出料口C與萃取塔相連；

所述的萃取塔，塔頂設有排氣口a、塔底設有排液口I，塔體上部設有進液口I、下部設有進氣口a；進液口I與冷凝器I的出料口B相連，進氣口a與冷凝器II的出料口C相連，排液口I與分層罐相連，排氣口a連接有冷凝器I，且冷凝器I的出液口連接有收集罐；