一种用于生产PTMEG的醇解反应系统的制作方法

本技术涉及聚四亚甲基醚二醇生产设备，尤其涉及一种用于生产ptmeg的醇解反应系统。

背景技术：

1、聚四亚甲基醚二醇(ptmeg)是生产氨纶纤维的主要原料，其通过四氢呋喃（thf）与醋酐在聚合反应器内进行反应生成聚四亚甲基醚二酯(ptmea)，然后经醇解反应工段将中间产物 ptmea 和甲醇（meoh）在催化剂甲醇钠的作用下生成 ptmeg。

2、目前国内生产ptmeg的厂家大多采用传统的invista生产工艺，该工艺采用中和法脱除ptmeg产品中的钠离子；具体的，首先向ptmeg粗品中加入过量硫酸镁水溶液，使其中的甲醇钠转化为硫酸钠、氢氧化镁、甲醇，经过蒸发干燥脱除水、甲醇后生成的硫酸钠、氢氧化镁及残余的硫酸镁以结晶形式存在于物料中，最后以硅藻土为助滤剂在高温下通过压滤除去结晶盐；该方法设计有中和搅拌釜、真空系统、高流量循环泵、压滤机、助滤剂加料系统等，存在工艺流程长、工艺复杂、设备投资大、能耗高、操作强度和难度高等特点。

3、另外，ptmea和甲醇在催化剂甲醇钠的作用下进行醇解反应，生成 ptmeg和醋酸甲酯，该反应的平衡转化率只有88%，仍有12%的ptmea没有反应，而现有生产系统中精馏塔不能将反应生成的ptmeg和未反应剩余的ptmea进行有效分离，影响ptmeg的纯度，进而会影响下游产品氨纶纤维的质量。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种用于生产ptmeg的醇解反应系统，以解决现有技术中存在的问题。

2、本实用新型由如下技术方案实施：一种用于生产ptmeg的醇解反应系统，包括反应精馏塔、甲醇蒸发器、反应精馏塔进料管线组、共沸蒸馏塔和离子交换器；反应精馏塔进料管线组的出口与所述反应精馏塔的上部连通，所述甲醇蒸发器的甲醇蒸汽出口与所述反应精馏塔的底部连通；所述反应精馏塔的顶部出口与rdc冷凝器连通，与所述rdc冷凝器的底部连通的rdc凝液受槽的底部出口通过rdc凝液受槽泵与所述共沸蒸馏塔的中部连通；所述共沸蒸馏塔的顶部出口与adc冷凝器连通，与所述adc冷凝器的底部连通的adc凝液受槽的底部出口与adc凝液受槽泵的进口连通，所述共沸蒸馏塔的底部通过加热循环管线与adc再沸器连通，所述adc再沸器的底部出口与adc底泵的进口连通；所述反应精馏塔的底部出口与rdc底泵的进口连通，所述rdc底泵的出口与进料冷却器的进口连通，所述进料冷却器的出口与所述离子交换器的进口连通。

3、进一步地，反应精馏塔进料管线组包括甲醇进料管线、甲醇钠进料管线和ptmea进料管线；所述甲醇进料管线、所述甲醇钠进料管线的出口与甲醇进料静态混合器的进口连通，所述甲醇进料静态混合器的出口与甲醇静态混合器的进口连通，所述ptmea进料管线的出口连接于所述甲醇静态混合器的进口处，所述甲醇静态混合器的出口与所述反应精馏塔连通。

4、进一步地，其还包括甲醇钠进料罐、及依次串接在所述甲醇钠进料管线上的甲醇钠过滤器和甲醇钠给料泵；所述甲醇钠进料罐通过流动循环管线与甲醇钠流动腔连通，所述甲醇钠流动腔的底部出口与所述甲醇钠进料管线的进口连通。

5、进一步地，所述离子交换器的底部出口通过泵与树脂过滤器的进口连通。

6、进一步地，所述进料冷却器的出口与所述离子交换器的进口之间的管道上安装有进料过滤器。

7、进一步地，所述甲醇蒸发器的底部连通有甲醇排出管线。

8、进一步地，其还包括返料管线，所述返料管线的进口与所述adc凝液受槽泵的出口连通，所述返料管线的出口与所述共沸蒸馏塔的上部连通。

9、进一步地，所述rdc冷凝器和所述adc冷凝器的气体出口分别与对应的放空冷凝器连通。

10、进一步地，所述adc底泵的出口与adc底部冷却器连通。

11、本实用新型的优点：利用甲醇蒸发器的85℃高温甲醇气体作为汽提汽从反应精馏塔的底部进入，甲醇蒸汽上行穿过下落的液体，对物料进行精馏，将反应生成的醋酸甲酯副产品不断从反应精馏塔的塔顶移走，分离副产品，同时移走反应热，使平衡右移，同时，塔底出液中的ptmea被完全转化为ptmeg，最终实现ptmea99.94%的转化率，接近100%。

12、采用离子交换树脂工艺代替传统的中和工艺，离子交换器将来自甲醇钠催化剂中的钠从ptmeg和甲醇中脱除出来，而树脂中的氢离子经交换后产生钠离子，实现ptmeg产品中钠离子的脱除，存在设备投资少，操作简便的优势。

技术特征：

1.一种用于生产ptmeg的醇解反应系统，其特征在于，包括反应精馏塔、甲醇蒸发器、反应精馏塔进料管线组、共沸蒸馏塔和离子交换器；

2.根据权利要求1所述的一种用于生产ptmeg的醇解反应系统，其特征在于，反应精馏塔进料管线组包括甲醇进料管线、甲醇钠进料管线和ptmea进料管线；

3.根据权利要求2所述的一种用于生产ptmeg的醇解反应系统，其特征在于，其还包括甲醇钠进料罐、及依次串接在所述甲醇钠进料管线上的甲醇钠过滤器和甲醇钠给料泵；

4.根据权利要求1所述的一种用于生产ptmeg的醇解反应系统，其特征在于，所述离子交换器的底部出口通过泵与树脂过滤器的进口连通。

5.根据权利要求1所述的一种用于生产ptmeg的醇解反应系统，其特征在于，所述进料冷却器的出口与所述离子交换器的进口之间的管道上安装有进料过滤器。

6.根据权利要求1所述的一种用于生产ptmeg的醇解反应系统，其特征在于，所述甲醇蒸发器的底部连通有甲醇排出管线。

7.根据权利要求1所述的一种用于生产ptmeg的醇解反应系统，其特征在于，其还包括返料管线，所述返料管线的进口与所述adc凝液受槽泵的出口连通，所述返料管线的出口与所述共沸蒸馏塔的上部连通。

8.根据权利要求1至7任一所述的一种用于生产ptmeg的醇解反应系统，其特征在于，所述rdc冷凝器和所述adc冷凝器的气体出口分别与对应的放空冷凝器连通。

9.根据权利要求8所述的一种用于生产ptmeg的醇解反应系统，其特征在于，所述adc底泵的出口与adc底部冷却器连通。

技术总结本技术公开了一种用于生产PTMEG的醇解反应系统，包括反应精馏塔；甲醇蒸发器的甲醇蒸汽出口与反应精馏塔的底部连通；反应精馏塔的顶部出口与RDC冷凝器连通，RDC凝液受槽的底部出口与共沸蒸馏塔的中部连通；反应精馏塔的底部出口与离子交换器的进口连通。优点：利用甲醇蒸发器的85℃高温甲醇气体作为汽提汽从反应精馏塔的底部进入，甲醇蒸汽上行穿过下落的液体，对物料进行精馏，将反应生成的醋酸甲酯副产品不断从反应精馏塔的塔顶移走，分离副产品，同时移走反应热，使平衡右移，同时，塔底出液中的PTMEA被完全转化为PTMEG，最终实现PTMEA99.94%的转化率。技术研发人员：郑泽涛,蔡华峻,孙红顺,罗建,张西全,贾兴龙,白云峰,韩学文,万学博,叶海龙,陈海明,蔡卓澄受保护的技术使用者：内蒙古华恒能源科技有限公司技术研发日：20231227技术公布日：2024/8/5