CN213924579U - 一种用于醋酸甲酯水解的新型生产装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于醋酸甲酯水解的新型生产装置，包括从上往下依次设置的上反应器、上精馏塔节、中反应器、中精馏塔节、下反应器以及下精馏塔节，所述上反应器的入口用于原料水的输入，上反应器的出口与上精馏塔节的回流口连接，上精馏塔节的底部出料口与中反应器的进料口连接，所述中反应器的出料口与中精馏塔节的顶部进料口连接，中精馏塔节的底部出料口与下反应器的进料口连接，醋酸甲酯原料从下反应器的入口输入，下反应器的出料口与下精馏塔节的顶部进料口连接；所述上反应器、中反应器以及下反应器内装有树脂催化剂。本实用新型设计合理，将水解反应在空间上与精馏塔独立开来，便于反应器内树脂催化剂的装填或更换，操作方便。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种用于醋酸甲酯水解的新型生产装置。
背景技术：
在聚乙烯醇和精对苯二甲酸生产工艺中，会产生大量的副产物醋酸甲酯，这些醋酸甲酯由于含有杂质而不能直接利用。目前，在聚乙烯醇和精对苯二甲酸生产企业将醋酸甲酯通过水解反应转化成醋酸和甲醇，然后再将醋酸作为溶剂或原料回用到现有工艺，而生成的甲醇进行外售。由于醋酸甲酯水解反应受到化学平衡限制，为了提高醋酸甲酯的水解率，目前已开发了多种醋酸甲酯催化水解工艺。催化反应精馏技术将催化反应和精馏分离有机耦合在一起，在反应的同时移走水解产物，提高了反应物在催化反应段的浓度，促使反应向正反应方向移动，实现了醋酸甲酯的完全转化。这些水解工艺的共同特点是采用阳离子交换树脂作为催化剂，而树脂是颗粒状，为了达到良好的催化性能，需要将树脂固定在精馏塔内的合适位置，这使得催化剂在精馏塔内装填或更换变得比较困难。
实用新型内容：
本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于醋酸甲酯水解的新型生产装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于醋酸甲酯水解的新型生产装置，包括从上往下依次设置的上反应器、上精馏塔节、中反应器、中精馏塔节、下反应器以及下精馏塔节，所述上反应器的入口用于原料水的输入，上反应器的出口与上精馏塔节的回流口连接，上精馏塔节的底部出料口与中反应器的进料口连接，所述中反应器的出料口与中精馏塔节的顶部进料口连接，中精馏塔节的底部出料口与下反应器的进料口连接，醋酸甲酯原料从下反应器的入口输入，下反应器的出料口与下精馏塔节的顶部进料口连接；所述上反应器、中反应器以及下反应器内装有树脂催化剂。
进一步的，所述上精馏塔节的上侧设有冷凝器，上精馏塔节的塔顶气相出口与冷凝器的气相入口连接，所述冷凝器的液相出口与上反应器的入口连接。
进一步的，所述中精馏塔节的顶部气相出口与上精馏塔节的底部气相进口连接。
进一步的，所述下精馏塔节的顶部气相出口与中精馏塔节的底部气相进口连接，下精馏塔节的底部设有两个出口，其中一个出口与一再沸器的入口连接、另一个出口用于输出水解液，所述再沸器的出口连接下精馏塔节的底部气相进口。
进一步的，所述上反应器、中反应器以及下反应器均采用固定床形式。
与现有技术相比，本实用新型具有以下效果：本实用新型设计合理，将水解反应在空间上与精馏塔独立开来，便于反应器内树脂催化剂的装填或更换，操作方便。
附图说明：
图1是本实用新型实施例的构造示意图。
图中：
1-上精馏塔节；2-中精馏塔节；3-下精馏塔节；4-冷凝器；5-再沸器；6-上反应器；7-中反应器；8-下反应器。
具体实施方式:
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“ 纵向”、“ 横向”、“ 上”、“ 下”、“前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”、“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，本实用新型一种用于醋酸甲酯水解的新型生产装置，包括从上往下依次设置的上反应器6、上精馏塔节1、中反应器7、中精馏塔节2、下反应器8以及下精馏塔节3，所述上反应器6、中反应器7以及下反应器8内装有树脂催化剂。
所述上反应器6的入口用于原料水的输入所述上精馏塔节1的上侧设有冷凝器4，上精馏塔节1的塔顶气相出口与冷凝器4的气相入口连接，所述冷凝器4的液相出口与上反应器6的入口连接，上反应器6的出口与上精馏塔节1的回流口连接，这样在重力作用下，冷凝器的液相物料经过上反应器后流入上精馏塔节。
所述上精馏塔节1的底部出料口与中反应器7的进料口连接，所述中反应器7的出料口与中精馏塔节2的顶部进料口连接，所述中精馏塔节2的顶部气相出口与上精馏塔节1的底部气相进口连接，中精馏塔节2的底部出料口与下反应器8的进料口连接，醋酸甲酯原料从下反应器8的入口输入，下反应器8的出料口与下精馏塔节3的顶部进料口连接，下精馏塔节3的顶部气相出口与中精馏塔节2的底部气相进口连接。所述下精馏塔节3的底部设有两个出口，其中一个出口与一再沸器5的入口连接、另一个出口用于输出水解液，所述再沸器5的出口连接下精馏塔节3的底部气相进口。
工作时，原料水从上反应器6的入口进料，而醋酸甲酯原料从下反应器8的入口进料。在再沸器5的加热作用下，气相物料依次经过下精馏塔节3、中精馏塔节2和上精馏塔节1后在冷凝器4内冷凝，而冷凝后的液相从上到下依次经过上反应器6、上精馏塔节1、中反应器7、中精馏塔节2、下反应器6和下精馏塔节3后排出。该装置的特点在于：将固定床反应和精馏技术相结合采用，在固定床内发生的醋酸甲酯水解反应，水解反应液在精馏塔内及时进行分离，通过反应和精馏的协同作用，达到醋酸甲酯的深度水解，底部塔节得到由醋酸、甲醇和水构成的水解液。水解反应和精馏分离既相互独立又相互耦合，具有工艺流程简单、设备投资低、操作方便，更重要是树脂催化剂的装填或更换方便的特点。
本实施例中，所述上反应器、中反应器以及下反应器均采用固定床形式，内装有树脂催化剂。
应说明的是，上述的连接均是通过管路实现连通，以便物料的流通。
本实用新型的优点在于：
（1）可以直接将醋酸甲酯水解生成醋酸和甲醇；
（2）将水解反应在空间上与精馏塔独立开来，便于反应器内树脂催化剂的装填或更换；
（3）将水解反应置于精馏塔之外，可以独立控制水解反应器的反应温度和停留时间；
（4）通过管路连接将水解反应和精馏分离耦合在一起，将反应器出来的水解液及时在精馏塔内分离，未反应的醋酸甲酯在精馏的作用下，作为轻组分以气相形式上升至塔顶冷凝器后又返回至反应器，实现醋酸甲酯的深度水解。
本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (5)
1.一种用于醋酸甲酯水解的新型生产装置，其特征在于：包括从上往下依次设置的上反应器、上精馏塔节、中反应器、中精馏塔节、下反应器以及下精馏塔节，所述上反应器的入口用于原料水的输入，上反应器的出口与上精馏塔节的回流口连接，上精馏塔节的底部出料口与中反应器的进料口连接，所述中反应器的出料口与中精馏塔节的顶部进料口连接，中精馏塔节的底部出料口与下反应器的进料口连接，醋酸甲酯原料从下反应器的入口输入，下反应器的出料口与下精馏塔节的顶部进料口连接；所述上反应器、中反应器以及下反应器内装有树脂催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于醋酸甲酯水解的新型生产装置，其特征在于：所述上精馏塔节的上侧设有冷凝器，上精馏塔节的塔顶气相出口与冷凝器的气相入口连接，所述冷凝器的液相出口与上反应器的入口连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于醋酸甲酯水解的新型生产装置，其特征在于：所述中精馏塔节的顶部气相出口与上精馏塔节的底部气相进口连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于醋酸甲酯水解的新型生产装置，其特征在于：所述下精馏塔节的顶部气相出口与中精馏塔节的底部气相进口连接，下精馏塔节的底部设有两个出口，其中一个出口与一再沸器的入口连接、另一个出口用于输出水解液，所述再沸器的出口连接下精馏塔节的底部气相进口。
5.根据权利要求1所述的一种用于醋酸甲酯水解的新型生产装置，其特征在于：所述上反应器、中反应器以及下反应器均采用固定床形式。
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