[发明专利]一种甲醇一步氧化制备甲酸甲酯的连续反应装置及工艺

权利要求书

1.一种甲醇一步氧化制备甲酸甲酯的连续反应装置，其特征在于，包括用于给反应提供合成气的进气系统、用于给反应提供甲醇原料的进料系统、用于反应的反应系统、用于产品分离纯化的产品分离系统以及用于收集产品和废液的收集系统；

所述反应系统包括用于甲醇一步氧化的甲醇反应釜(4)、用于将反应生成的气体冷凝的第一冷凝器(6)和用于将冷凝后的气液分离的气液分离罐(7)，气液分离罐(7)分离所得的气体为循环气、液体为粗品；

所述反应系统和产品分离系统之间设有两个或两个以上的气提罐，用于提取所述粗品中的残留氧气使后续产品分离纯化过程中氧气的浓度范围处于爆炸下限以下。

2.如权利要求1所述的甲醇一步氧化制备甲酸甲酯的连续反应装置，其特征在于，所述进气系统包括用于补充新鲜气的气体补充系统和压缩机循环系统(5)，所述循环气进入压缩机循环系统(5)中增压，所述新鲜气经减压阀减压后进入压缩机循环系统(5)与循环气一起作为合成气进入反应系统。

3.如权利要求1所述的甲醇一步氧化制备甲酸甲酯的连续反应装置，其特征在于，所述进料系统包括用于储存甲醇的甲醇缓冲罐(1)、甲醇预热器(3)以及用于将甲醇从甲醇缓冲罐(1)输送至甲醇预热器(3)和甲醇反应釜(4)的甲醇进料泵(2)。

4.如权利要求1所述的甲醇一步氧化制备甲酸甲酯的连续反应装置，其特征在于，所述产品分离系统包括用于精馏粗品的产品分馏塔(10)、用于冷凝精馏所得的气相组分的塔顶冷凝器(11)和用于储存冷凝后所得的甲酸甲酯产品的产品缓冲罐(12)。

5.如权利要求4所述的甲醇一步氧化制备甲酸甲酯的连续反应装置，其特征在于，所述产品分馏塔(10)的底部设有用于将精馏所得的液相废液排出的废液出口。

6.如权利要求1所述的甲醇一步氧化制备甲酸甲酯的连续反应装置，其特征在于，所述进气系统中的合成气与进料系统中的甲醇的摩尔比10～35:1，所述合成气为氧气。

7.如权利要求6所述的甲醇一步氧化制备甲酸甲酯的连续反应装置，其特征在于，所述进气系统中的合成气与进料系统中的甲醇的摩尔比设为24～35:1，可以使所述反应系统和进气系统中氧气的浓度范围处于爆炸下限以下。

8.如权利要求1所述的甲醇一步氧化制备甲酸甲酯的连续反应装置，其特征在于，所述甲醇反应釜(4)中的工艺条件为：温度100～250℃，压力0.1～1.5MPa；所述压力为绝对压力。

9.如权利要求4所述的甲醇一步氧化制备甲酸甲酯的连续反应装置，其特征在于，所述产品分馏塔(10)中的工艺条件为：理论板数5～20块，操作温度5～100℃，操作压力0.1MPa，回流比0.5～2；所述操作压力为绝对压力。

10.一种甲醇一步氧化制备甲酸甲酯的连续反应工艺，其特征在于，采用权利要求1～9中任意一项所述的甲醇一步氧化制备甲酸甲酯的连续反应装置，合成气和甲醇进入甲醇反应釜(4)中发生一步氧化反应得到含甲酸甲酯的混合气体，所述混合气体经第一冷凝器(6)冷凝后，所得气液在气液分离罐(7)分离，分离所得的气体进入压缩机循环系统(5)增压后循环使用，分离所得的液体粗品经氮气在气提罐中气提以提取液体粗品中残留的氧气，经气提处理后的液体粗品进入产品分馏塔(10)中精馏，精馏所得的气相产品经塔顶冷凝器(11)冷凝后得到甲酸甲酯产品。