[实用新型]一种钛硅分子筛催化剂制备过程中的钛酸丁酯水解除醇系统

说明书

本实用新型提供了一种钛硅分子筛催化剂制备过程中的钛酸丁酯水解除醇系统，属于催化剂制备技术领域，包括水解罐、罐顶脱醇塔、丁醇脱除塔和异丙醇精制塔，水解罐的外壁设有用于控制所述水解罐的温度的控温装置；罐顶脱醇塔的进气口与所述水解罐的气相出口连通；丁醇脱除塔的进气口与所述罐顶脱醇塔的出气口连通；异丙醇精制塔的液体进口与所述丁醇脱除塔的出气口和乙醇共沸剂加入管道连通。本实用新型提供的钛酸丁酯水解除醇系统解决了钛酸丁酯水解除醇过程中存在纯水用量大、混合醇难以分离以及水解得到透明胶体中混合醇含量高的问题，可保证水解反应稳定高效的进行并分别得到高浓度、高品质的丁醇、异丙醇、乙醇和水解产物。

技术领域

本实用新型属于催化剂制备技术领域，更具体地说，是涉及一种钛硅分子筛催化剂制备过程中的钛酸丁酯水解除醇系统。

背景技术

日益严峻的能源和环境问题对绿色化学的发展提出了更高的要求，高性能催化剂对于提高化学反应的活性、选择性以及降低化学反应的操作和能耗起着决定性的作用。

钛硅分子筛为由两套十元环孔道和一套九元环孔道交错组成的三维孔道结构，第一套十元环孔道由四配位原子组成的十元环构成；第二套十元环孔道也是由四配位原子组成的十元环构成，并与第一套孔道相互垂直交错；九元环孔道与两套十元环孔道交错，并由四配位原子组成的九员环构成。钛硅分子筛具有的无水氧化物及其摩尔组成为TiO₂∶SiO₂＝0.001：0.2，该分子筛可以作为催化氧化反应的催化剂。以钛硅分子筛作为催化剂的清洁反应具有环境友好、安全、原料廉价、设备投资低等诸多优点，因而成为当前世界上最先进、产业化发展最快的清洁生产工艺之一。

钛硅分子筛催化剂的制备过程主要包括硅酸乙酯和钛酸丁酯水解成胶、晶化、分离和干燥焙烧等过程，其中水解成胶过程是非常关键的一步，主要为硅酸乙酯水解除醇和钛酸丁酯水解除醇过程。该过程具体为：在硅酸乙酯水解时加入模板剂最终得到硅酸和模板剂的混合溶液(含有50～60％乙醇)；在该混合溶液中加入钛酸四丁酯、异丙醇和水，钛酸四丁酯和水进行反应得到氢氧化钛和丁醇，加热蒸发得到的气相混合醇(异丙醇、丁醇、乙醇)，气相混合醇经冷凝可得到50～60％的混合醇，混合醇含水量高，在后续精馏过程中会产生大量的废水，致使后续废水处理量增大，且蒸发时会带出大量的水，影响钛酸四丁酯的水解，需要补充大量的纯水而增加用水量。钛酸丁酯水解除醇后得到含有硅酸、氢氧化钛、模板剂的混合溶液形成透明胶体，该透明胶体中还含有50～60％的混合醇，由于透明胶体中混合醇的存在，致使后续高温晶化过程中，压力非常高，且不稳定，难以控制，生产安全性差，严重影响后续的晶化过程以及制备得到的钛硅分子筛催化剂产品的品质。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钛硅分子筛催化剂制备过程中的钛酸丁酯水解除醇系统，旨在解决制备钛硅分子筛催化剂的生产中，钛酸丁酯的水解除醇过程存在纯水用量大、除醇过程得到难以分离混合醇以及水解得到透明胶体中混合醇含量高的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种钛硅分子筛催化剂制备过程中的钛酸丁酯水解除醇系统，包括水解罐、罐顶脱醇塔、丁醇脱除塔和异丙醇精制塔，所述水解罐的外壁设有用于控制所述水解罐的温度的控温装置，顶部设有进料口和气相出口，底部设有出料口；所述罐顶脱醇塔的底部设有进气口，顶部设有出气口，内部设有若干填料层，在顶层所述填料层与所述罐顶脱醇塔的出气口之间还设有塔内冷凝器；所述罐顶脱醇塔的进气口与所述水解罐的气相出口连通；所述丁醇脱除塔的底部设有丁醇排出口，顶部设有出气口，内部设有若干填料层，在所述丁醇脱除塔的侧壁的底层所述填料层下方设有进气口；所述丁醇脱除塔的进气口与所述罐顶脱醇塔的出气口连通；所述异丙醇精制塔的底部设有异丙醇排出口，顶部设有出气口，内部设有若干填料层，在所述异丙醇精制塔的侧壁的底层所述填料层下方设有液体进口；所述异丙醇精制塔的液体进口与所述丁醇脱除塔的出气口和乙醇共沸剂加入管道连通。

作为本申请另一实施例，所述控温装置为套设在所述水解罐外壁的控温夹套；所述控温夹套的上部设有热源进口，下部设有热源出口。