[实用新型]一种聚甲氧基二甲醚合成与分离系统

说明书

本实用新型公开了聚甲氧基二甲醚合成与分离技术领域的一种聚甲氧基二甲醚合成与分离系统，包括预反应器，预反应器的进料口分别连接有甲醛管和甲缩醛管，预反应器的出料口连接有粗反应液管，粗反应液管的一端连接有催化精馏塔，催化精馏塔包括上下段的反应段和提馏段，反应段的顶部料口连接有未反应甲缩醛原料管，反应段的外壁料口连接有未反应甲醛原料管，提馏段的外壁通过管路设置有催化精馏塔再沸器，提馏段的底端料口连接有成品管，成品管的管路上设置有成品采出泵，未反应甲醛原料管的管路上设置有中间反应液采出泵，未反应甲醛原料管的一端连接有外挂反应器，外挂反应器的料口连接有甲缩醛配比管。

技术领域

本实用新型公开了一种聚甲氧基二甲醚合成与分离系统，具体为聚甲氧基二甲醚合成与分离技术领域。

背景技术

全球能源已经进入严重开采期。优质能源越来越少，能源价格日益增长。特别原油危机之后，各国已逐级开始减产提高原油价格。未来油价将会逐渐攀升。而我国能源结构的特点是：富煤、贫油、少气，经济的持续较快增长对能源需求越来越大，社会、经济的发展与石油供应的矛盾日益突出。发展煤炭液化成油技术无疑具有战略重要性。另外，我国甲醇产能严重过剩，开发甲醇下游产品、延伸煤化工产业链，都具有现实意义。西北产煤行业经国家多次产业调整，原始煤炭粗犷产业链进一步升级之后。煤炭进一步深加工为甲醇以及下游的走势已经成为未来新兴煤炭行业的趋势。

随着社会经济的进步，汽车数量明显增多，而汽车尾气排放物已成为城市雾霾的重要原因之一。相比于汽油，柴油具有更高的沸点，H/C质量比低，因此柴油燃烧过程中排放的废气CO、氮氧化合物、颗粒物等更多，造成的污染比汽油更严重。因此，提高柴油燃烧效率，减少污染排放，改善城市空气质量是目前重要的环保任务。

聚甲氧基二甲醚是一种世界公认的清洁柴油组份，它的十六烷值≥70、不含硫、不含芳烃。按5％～20％比例添加到柴油中，能够提高柴油十六烷值，促进燃烧，明显地降低汽车尾气中PM2.5、PM10、NOx、CO等有害气体的排放。由于聚甲氧基二甲醚的优异性能，其合成工艺已成为国内外研究的热门课题。目前，聚甲氧基二甲醚大多是以甲缩醛/甲醇与甲醛(甲醛可来自甲醛水溶液/三聚甲醛/多聚甲醛)在酸性催化剂的催化作用下反应生成。而此反应为放热反应，温度高造成反应逆向进行，因此需要撤走热量。而不论是多聚甲醛还是三聚甲醛均首先需加热解析出单体甲醛才能参与反应，因此体系反应温度很高，一般在110℃以上，因此导致能耗高、设备要求高。另外，高温反应条件下，单体甲醛具有很高的活性，容易发生歧化反应生产大量的甲酸，如果不将体系中甲酸分离出去，甲酸会越积越多并对聚甲氧基二甲醚的反应平衡带来严重负面影响，造成反应的收率降低，分离困难。目前工艺只能采用吸附或者碱中和脱酸方法分离甲酸，造成工艺复杂，且目标产物收率低，合成成本高。反应产物DMMn3～8的选择性与催化剂的量有着密切的关系，普通固定床无法实现调整产物聚合度，因此造成n值过小或者过大，影响产品质量。试验证明最适合做柴油添加剂的聚合度为DMMn3～5的产品。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种聚甲氧基二甲醚合成与分离系统，以解决上述背景技术中提出的生产投资成本高、合成转化率及收率低等的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种聚甲氧基二甲醚合成与分离系统，包括预反应器，所述预反应器的进料口分别连接有甲醛管和甲缩醛管，所述预反应器的出料口连接有粗反应液管，所述粗反应液管的一端连接有催化精馏塔，所述催化精馏塔包括上下段的反应段和提馏段，所述反应段的顶部料口连接有未反应甲缩醛原料管，所述反应段的外壁料口连接有未反应甲醛原料管，所述提馏段的外壁通过管路设置有催化精馏塔再沸器，所述提馏段的底端料口连接有成品管，所述成品管的管路上设置有成品采出泵，所述未反应甲醛原料管的管路上设置有中间反应液采出泵，所述未反应甲醛原料管的一端连接有外挂反应器，所述外挂反应器的料口连接有甲缩醛配比管，所述外挂反应器的料口通过管路与反应段的料口连接，所述外挂反应器的料口连接有循环进料管，所述循环进料管的一端与反应段的料口连接。