[实用新型]一种盐效应反应精馏合成三聚甲醛的装置

说明书

本实用新型公开了一种盐效应反应精馏合成三聚甲醛的装置，其包括反应精馏塔、萃取塔、浓缩塔和回收塔等；本实用新型盐效应反应精馏合成三聚甲醛的装置，甲醛转化率高、生产效率高、三聚甲醛产品纯度高、流程短、能耗低，具备推广使用性。

技术领域：

本实用新型涉及一种反应精馏合成三聚甲醛的装置，特别是涉及一种盐效应反应精馏合成三聚甲醛的装置。

背景技术：

三聚甲醛是一种重要的化工原料，已经被广泛的用于制备无水甲醛、杀虫剂、成型材料、粘接剂、消毒剂、抗菌药等产品。目前工业上主要采用50-65wt％的甲醛水溶液作为原料，酸作为催化剂，通过反应精馏塔的多次蒸馏在气相中得到含量比较高的三聚甲醛。这种工艺反应精馏塔底液中三聚甲醛的平衡浓度在3wt％左右，且分离组分间的相对挥发度低，在同等分离要求下，需要精馏塔的塔板数多，操作回流比高，导致精馏设备的投资高、生产效率低、能耗高。

盐效应在催化过程、萃取精馏和恒沸精馏等领域被广泛应用。盐效应反应精馏综合了溶盐精馏、反应精馏和萃取精馏的优点，即把盐溶解到反应溶液中，在操作中循环使用，便于工业化应用。

但目前关于盐效应对三聚甲醛合成过程影响的研究还较少，未有相关报到，以及工业化案例。

实用新型内容：

为解决以上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种甲醛转化率高、三聚甲醛产品纯度高、流程短、能耗低、反应精馏塔的生产效率高的盐效应反应精馏合成三聚甲醛的装置。

本实用新型的目的由如下技术方案实施：一种盐效应反应精馏合成三聚甲醛的装置，其包括反应精馏塔、萃取塔、浓缩塔和回收塔，所述反应精馏塔的中部设有进料口，所述反应精馏塔的中部物料出口与泵III的进口连接，所述反应精馏塔的顶部物料出口与冷凝器I的物料进口连接，所述冷凝器I的物料出口与回流槽I的进口连接，所述回流槽I的出口与泵II的进口连接，所述泵II的出口分别与所述反应精馏塔的顶部回流口和所述萃取塔的物料进口连接；所述萃取塔的顶部物料出口与所述回收塔的物料进口连接，所述回收塔的底部设有三聚甲醛产品出料口，所述回收塔的顶部萃取剂出口与冷凝器III的进料口连接，所述冷凝器III的出料口与回流槽III的进口连接，所述回流槽III的出口与泵IV的进口连接，所述泵IV的出口分别与所述回收塔的回流口和所述萃取塔的萃取剂进口连接；所述萃取塔的萃余相出口与泵III的进口连接，所述泵III的出口与所述浓缩塔的进料口连接，所述浓缩塔的顶部出料口与冷凝器II的进口连接，所述冷凝器II的出口与回流槽II的进口连接，所述回流槽II的出口分别与浓缩塔的回流口和所述反应精馏塔的进料口连接。

进一步的，所述反应精馏塔的底部循环物料出口与泵I的进口连接，所述泵I的出口与所述反应精馏塔的进料口连接。

进一步的，所述反应精馏塔的塔板数为25-45层；所述萃取塔的塔板数为5-12层；所述浓缩塔的塔板数为20-40层；所述回收塔的塔板数为30-55层。

本实用新型的优点：

本实用新型能对甲醛合成三聚甲醛反应体系进行高效分离，提高产品质量，同时又可降低装置的能耗，具体有以下两方面优点：

(1)反应精馏过程中盐效应的应用

本实用新型首次将盐效应和三聚甲醛的反应精馏工艺相结合，反应精馏塔反应段中进行甲醛合成三聚甲醛反应，在反应过程中，循环流中的盐助剂对每层塔板或者填料表面进行的汽-液相平衡产生盐效应作用，表现为增加了液相中甲醛的“盐溶效应”和三聚甲醛的“盐析效应”，从而增加三聚甲醛与甲醛之间的相对挥发度，增加三聚甲醛与水之间的相对挥发度，有利于液相反应体系中三聚甲醛的分离，促进三聚甲醛生成向正反应方向进行，提高甲醛转化率。在同等分离要求下减少了精馏塔的塔板数和操作回流比，因此可以减少精馏设备的投资，降低精馏操作的能耗。同时，盐效应增加了生成三聚甲醛的反应速率，提高了甲醛的单程转化率和反应精馏塔的生产效率。