[发明专利]节能型甲酸甲酯生产装置及其工艺

说明书

技术领域

本发明属于甲酸甲酯制备技术领域，具体涉及一种节能型甲酸甲酯生产装置及其工艺。

背景技术

甲酸甲酯一般都是通过甲醇脱氢制备而成，传统工艺中一般是将甲酸甲酯气体经过冷凝器冷却到常温，进入洗涤塔，然后用经冷冻盐水冷冻后的甲醇对气体中的甲酸甲酯进行吸收，吸收后的混合液经预热后进入甲酯精馏塔，这个工艺先将气体冷却，吸收液用冷冻盐水冷却，再吸收，吸收完了又加热，这部分能源造成了极大的浪费。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种节能型甲酸甲酯生产装置及其工艺，可有效解决现有装置耗能高，效率低的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用的技术方案为：

提供一种节能型甲酸甲酯生产装置，包括相连通的甲醇反应区和甲酸甲酯精馏区；

甲醇反应区包括依次连通的甲醇贮罐、甲醇泵、加热器、汽化塔、换热器、过热器以及脱氢反应器；换热器分别与脱氢反应器和加热器连通；

甲酸甲酯精馏区包括依次连通的精馏塔、冷凝器、气液分离器以及洗涤塔；精馏塔分别与洗涤塔、加热器和汽化塔连通。

进一步地，冷凝器包括相连通的第一冷凝器和第二冷凝器；第一冷凝器和第二冷凝器分别与精馏塔和气液分离器连通。

进一步地，洗涤塔还与甲醇过冷器连通。

采用上述装置制备甲酸甲酯的工艺，包括以下步骤：

(1)将甲醇泵入加热器，与系统内的混合气体热交换，并升温至50～60℃，然后进入汽化塔，于60～80℃下汽化，再经换热器进入200～230℃的脱氢反应器，脱氢制备混合气体；

(2)使混合气体进入换热器，再由换热器进入加热器，然后通过加热器进入精馏塔精馏；

(3)混合气体中的甲酸甲酯和氢气，由精馏塔塔顶进入冷凝器中冷凝，再通过气液分离器分离，精馏塔塔底成分直接返回汽化塔中，汽化，然后进入脱氢反应器脱氢，继续按步骤(2)和步骤(3)所述过程进行；

(4)气液分离器分离得到的气相进入洗涤塔洗涤，收集洗涤得到的甲酸甲酯，使其返回精馏塔并按步骤(3)过程继续进行分离；收集气液分离器分离得到的液相，得甲酸甲酯。

进一步地，步骤(1)中脱氢反应器内的催化剂为氧化铬、氧化铁、氧化镁、铜、镍或铂。

本发明的有益效果为：

1、从脱氢反应器出来的甲酸甲酯气体进入换热器中，与新进入的甲醇蒸汽进行热交换后，再进入加热器中继续与新进入的甲醇进行热交换，达到使带有大量热量的甲酸甲酯气体热量降低，降低冷凝器负压，减少制备过程中热量浪费的目的。

2、通过甲醇与甲酸甲酯气体进行热交换，吸收甲酸甲酯气体热量，以及精馏塔与汽化塔直接连通，使得塔底液直接返回到汽化塔，可有效的降低制备甲酸甲酯过程中能量的浪费，提升制备效率。

3、在本装置各部件的配合下，可有效的实现在制备甲酸甲酯的过程中，降低能量消耗和浪费，节约能量，降低生产成本的目的。

附图说明

图1为本装置的结构示意图。

其中，1、甲醇贮罐；2、甲醇泵；3、加热器；4、汽化塔；5、换热器；6、过热器；7、脱氢反应器；8、精馏塔；9、第一冷凝器；10、第二冷凝器；11、气液分离器；12、洗涤塔；13、甲醇过冷器。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，该节能型甲酸甲酯生产装置，包括相连通的甲醇反应区和甲酸甲酯精馏区，其中，甲醇反应区包括依次连通的甲醇贮罐1、甲醇泵2、加热器3、汽化塔4、换热器5、过热器6以及脱氢反应器7。

如图1所示，换热器5分别与脱氢反应器7和加热器3连通。

如图1所示，甲酸甲酯精馏区包括依次连通的精馏塔8、冷凝器、气液分离器11以及洗涤塔12；其中，精馏塔8分别与洗涤塔12、加热器3和汽化塔4连通。

如图1所示，冷凝器包括相连通的第一冷凝器9和第二冷凝器10，第一冷凝器9和第二冷凝器10分别设置有用于进行冷凝的冷冻盐水；且第一冷凝器9和第二冷凝器10分别与精馏塔8和气液分离器11连通。

如图1所示，洗涤塔12还与甲醇过冷器13连通。

采用上述装置制备甲酸甲酯的工艺，包括以下步骤：