[实用新型]反应精馏-膜设备耦合生产高纯度乙酸乙酯的装置

说明书

本实用新型涉及一种采用反应精馏‑膜设备耦合生产高纯度乙酸乙酯的装置，包括反应物乙酸和乙醇进入到反应精馏塔内在反应区内进行酯化反应生成乙酸乙酯和水，乙酸乙酯与水会形成最低共沸物；乙酸乙酯与水形成的最低共沸物经过反应精馏塔精馏段分离从精馏塔塔顶以正压蒸汽形式采出，其余的水及未反应的过量乙酸会经过反应精馏塔提馏段分离从精馏塔塔釜采出；最低共沸物正压蒸汽进入膜设备，经过膜组件分离，膜出口为乙酸乙酯蒸汽，水相透过膜组件进入负压侧。反应精馏‑膜设备耦合分离法水分去除彻底、产品质量稳定，可有效解决现有生产工艺能耗高、纯度低的问题，系统无废物排放，节能环保，具有良好的应用前景。

技术领域

本实用新型属于化工生产工艺及设备技术领域，主要涉及一种反应精馏-膜设备耦合生产高纯乙酸乙酯的装置。

背景技术

乙酸乙酯是最常见、应用最广泛、时常需求量最大的乙酸酯类产品之一，可作为有机化工原料和有机溶剂。现阶段，世界经济高速发展的同时对环境保护的要求日趋强烈，苯类溶剂价格贵、毒性高已无法满足其作为溶剂生产涂料、油墨、粘合剂产品的要求，因此作为苯类溶剂的高档替代产品，乙酸乙酯的需求量逐年上升。

世界各国生产乙酸乙酯主要有以下四种，分别为：乙酸和乙醇酯化法、乙醇脱氢法、乙烯乙酸法及乙醛缩合法。目前，我国生产乙酸乙酯的最主要方法是乙酸和乙醇酯化法，该方法多以硫酸为催化剂直接酯化得乙酸乙酯，再经脱水、分馏精制制得乙酸乙酯产品。

然而乙酸乙酯生产体系中存在乙醇和水以及乙酸乙酯和水的共沸体系，使得后续分离难度较大，要获得高纯度乙酸乙酯需经过分相、萃取、精馏等多塔循环操作，整体流程需消耗大量热量，前期设备投资及后期操作投资均较大，无法满足市场需求。

实用新型内容

针对上述存在的问题和缺陷，本实用新型的目的是提供一种反应精馏-膜设备耦合生产高纯乙酸乙酯的装置，使用本实用新型提供的反应精馏-膜设备耦合方法制备高纯度乙酸乙酯具有很高的反应转化率，能有效控制反应温度、缩短反应停留时间，消除乙醇与水共沸情况，同时具有工艺流程简单、设备投资较低、操作方便、产品质量稳定、能耗较低等优点。

本实用新型采取的技术方案是：

一种反应精馏-膜设备耦合生产高纯乙醇的装置，包括反应精馏塔、膜设备、冷却器、塔顶部分冷凝器、再沸器；反应精馏塔上设置原料进料口，反应精馏塔塔底与塔底再沸器进口通过管线连接，塔底再沸器气相出口与反应精馏塔塔底回气口相连接，塔底再沸器液相出口通过塔底物料采出泵与冷却器相连接，换热器出口与底部水采出管线相连接；反应精馏塔3塔顶物料采出口通过塔顶部分冷凝器与膜设备气相进口相连接，膜设备渗透侧的出口与顶部水采出管线相连接；膜设备截留侧的出口与顶部高纯度乙酸乙酯采出管线相连接。

而且，所述反应精馏塔由精馏段、反应段和提馏段组成，或反应精馏塔由精馏段和反应段组成；精馏段和提馏段塔内件为填料或塔盘；反应段装填固体酸催化剂。

而且，所述反应精馏塔的反应段上设置两个液相进料口或一个液相进料口。

而且，所述膜设备内设有渗透汽化膜，渗透汽化膜为透水型分子筛膜，优选NaA膜。

本实用新型的优点和积极效果：

本实用新型所采用反应精馏-膜设备耦合制取高纯乙酸乙酯装置，其优点在于将乙酸与乙醇酯化反应与乙酸乙酯精制提纯的复杂过程简化至近用一个反应精馏塔和一个膜设备，节省了设备投资。

本实用新型所采用反应精馏-膜设备耦合制取高纯乙酸乙酯方法运用反应精馏和膜分离过程的优势，及时将反应产物带离反应区有效提高酯化反应的转化率，消除乙醇与水的共沸情况；运用膜分离乙酸乙酯与水共沸物，不引入第三物质的同时降低后续分离共沸体系的能耗，大大降低高纯乙酸乙酯生产的操作费用，是一种高效环保的生产分离技术。