[實用新型]反應精餾-膜設備耦合生產高純度乙酸乙酯的裝置

有效

• 申請號: 201721251163.2
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN208182888U
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 李洪;孟瑩;高鑫;李鑫鋼
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C07C67/08
• 分類號: C07C67/08;C07C67/48;C07C67/54;C07C69/14;B01D3/14;B01J8/02
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 趙瑤瑤

本實用新型涉及一種采用反應精餾?膜設備耦合生產高純度乙酸乙酯的裝置，包括反應物乙酸和乙醇進入到反應精餾塔內在反應區內進行酯化反應生成乙酸乙酯和水，乙酸乙酯與水會形成最低共沸物；乙酸乙酯與水形成的最低共沸物經過反應精餾塔精餾段分離從精餾塔塔頂以正壓蒸汽形式采出，其余的水及未反應的過量乙酸會經過反應精餾塔提餾段分離從精餾塔塔釜采出；最低共沸物正壓蒸汽進入膜設備，經過膜組件分離，膜出口為乙酸乙酯蒸汽，水相透過膜組件進入負壓側。反應精餾?膜設備耦合分離法水分去除徹底、產品質量穩定，可有效解決現有生產工藝能耗高、純度低的問題，系統無廢物排放，節能環保，具有良好的應用前景。

技術領域

本實用新型屬于化工生產工藝及設備技術領域，主要涉及一種反應精餾-膜設備耦合生產高純乙酸乙酯的裝置。

背景技術

乙酸乙酯是最常見、應用最廣泛、時常需求量最大的乙酸酯類產品之一，可作為有機化工原料和有機溶劑。現階段，世界經濟高速發展的同時對環境保護的要求日趨強烈，苯類溶劑價格貴、毒性高已無法滿足其作為溶劑生產涂料、油墨、粘合劑產品的要求，因此作為苯類溶劑的高檔替代產品，乙酸乙酯的需求量逐年上升。

世界各國生產乙酸乙酯主要有以下四種，分別為：乙酸和乙醇酯化法、乙醇脫氫法、乙烯乙酸法及乙醛縮合法。目前，我國生產乙酸乙酯的最主要方法是乙酸和乙醇酯化法，該方法多以硫酸為催化劑直接酯化得乙酸乙酯，再經脫水、分餾精制制得乙酸乙酯產品。

然而乙酸乙酯生產體系中存在乙醇和水以及乙酸乙酯和水的共沸體系，使得后續分離難度較大，要獲得高純度乙酸乙酯需經過分相、萃取、精餾等多塔循環操作，整體流程需消耗大量熱量，前期設備投資及后期操作投資均較大，無法滿足市場需求。

實用新型內容

針對上述存在的問題和缺陷，本實用新型的目的是提供一種反應精餾-膜設備耦合生產高純乙酸乙酯的裝置，使用本實用新型提供的反應精餾-膜設備耦合方法制備高純度乙酸乙酯具有很高的反應轉化率，能有效控制反應溫度、縮短反應停留時間，消除乙醇與水共沸情況，同時具有工藝流程簡單、設備投資較低、操作方便、產品質量穩定、能耗較低等優點。

本實用新型采取的技術方案是：

一種反應精餾-膜設備耦合生產高純乙醇的裝置，包括反應精餾塔、膜設備、冷卻器、塔頂部分冷凝器、再沸器；反應精餾塔上設置原料進料口，反應精餾塔塔底與塔底再沸器進口通過管線連接，塔底再沸器氣相出口與反應精餾塔塔底回氣口相連接，塔底再沸器液相出口通過塔底物料采出泵與冷卻器相連接，換熱器出口與底部水采出管線相連接；反應精餾塔3塔頂物料采出口通過塔頂部分冷凝器與膜設備氣相進口相連接，膜設備滲透側的出口與頂部水采出管線相連接；膜設備截留側的出口與頂部高純度乙酸乙酯采出管線相連接。

而且，所述反應精餾塔由精餾段、反應段和提餾段組成，或反應精餾塔由精餾段和反應段組成；精餾段和提餾段塔內件為填料或塔盤；反應段裝填固體酸催化劑。

而且，所述反應精餾塔的反應段上設置兩個液相進料口或一個液相進料口。

而且，所述膜設備內設有滲透汽化膜，滲透汽化膜為透水型分子篩膜，優選NaA膜。

本實用新型的優點和積極效果：

本實用新型所采用反應精餾-膜設備耦合制取高純乙酸乙酯裝置，其優點在于將乙酸與乙醇酯化反應與乙酸乙酯精制提純的復雜過程簡化至近用一個反應精餾塔和一個膜設備，節省了設備投資。

本實用新型所采用反應精餾-膜設備耦合制取高純乙酸乙酯方法運用反應精餾和膜分離過程的優勢，及時將反應產物帶離反應區有效提高酯化反應的轉化率，消除乙醇與水的共沸情況；運用膜分離乙酸乙酯與水共沸物，不引入第三物質的同時降低后續分離共沸體系的能耗，大大降低高純乙酸乙酯生產的操作費用，是一種高效環保的生產分離技術。