一种甲醇氧化制取聚甲氧基二甲醚的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种甲醇氧化制取聚甲氧基二甲醚的装置及方法，甲醇和空气按传统的铁钼法或银法进行反应生成的氧化组分，被去离子水吸收后形成甲醛水溶液；甲醛水溶液经浓缩后形成稀甲醛水溶液和浓甲醛水溶液；浓甲醛水溶液进行聚合反应生成液相的三聚甲醛或多聚甲醛，三聚甲醛或多聚甲醛经过萃取、分离、脱水后形成高纯的液相的三聚甲醛或多聚甲醛；稀甲醛水溶液与甲醇进行反应生成甲缩醛粗品，甲缩醛粗品经过精制后高纯度的甲缩醛；三聚甲醛或多聚甲醛，与甲缩醛进行缩聚反应，反应得到的聚合物料分馏形成DMM3‑5。本发明专利技术直接与甲缩醛反应生成DMMn，本技术工艺流程短，投资少、成本低，节能降耗，清洁环保，创出了一条新的制取DMMn的工艺路线。

Device and method for preparing methoxy two methyl ether by methanol oxidation

The invention discloses a device and a method for methanol oxidation for preparing poly methoxy two methyl ether, methanol and air oxidation group reaction according to the traditional method of iron molybdenum or silver method, by deionized water absorption after the formation of aqueous solution of formaldehyde; formaldehyde aqueous solution after concentration to form dilute aqueous formaldehyde solution and concentrated formaldehyde water solution; concentrated formaldehyde aqueous solution polymerization reaction of liquid formaldehyde or paraformaldehyde, formaldehyde or paraformaldehyde after extraction, separation, dehydration after the formation of high purity liquid formaldehyde or paraformaldehyde; dilute aqueous solution of formaldehyde and methanol reaction of methylal crude, methylal the crude product after refining high purity methylal; formaldehyde or paraformaldehyde, polycondensation and acetal, polymer fractionation reaction of the formation of DMM3 5. The invention directly reacts with the methyl acetal to form DMMn, the technological process is short, the investment is little, the cost is low, the energy saving is reduced, the environment is clean and environment-friendly, and a new process route for preparing DMMn is achieved.

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇氧化制取聚甲氧基二甲醚的装置及方法
本专利技术涉及一种用甲醇氧化组分,制取聚甲氧基二甲醚(以下简称DMMn)的技术，高浓度的甲醛水溶液，在固体酸催化剂的作用下，生产液相三聚甲醛或多聚甲醛，然后再被高纯度的甲缩醛液相吸收后，进入特定的多段固定床反应器中,发生缩合反应，进而制取调和柴油的添加剂-DMMn。本专利技术属于石油化工及精细化工领域。
技术介绍
甲醇氧化是利用空气中的氧分与气化甲醇混合后，在银催化剂或铁钼催化剂的作用下，并在300-600℃的高温下进行氧化反应，因此现有的生产DMMn的工艺技术，其共同的工艺特点是，先由甲醇氧化成甲醛气相后，用纯净水吸收先作成水溶液，然后进行浓缩聚合、精馏、烘干制成多聚甲醛或三聚甲醛，再与甲缩醛混溶，再进行化学反应生产DMMn，这样的生产路线冗长、成本较高、投资也大，本技术先用浓缩的方法把30-37％浓度的甲醛水溶液，浓缩到40-85％的水溶液，在固体酸催化剂的作用下，生产液相三聚甲醛或多聚甲醛,然后再被高纯度的甲缩醛液相吸收后，进入特定的多段固定床反应器中,发生缩合反应，避开了多聚成固体甲醛的工艺路线，直接与甲缩醛反应生成DMMn，本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇氧化制取聚甲氧基二甲醚的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备高浓度甲醛水溶液：甲醇和空气按传统的铁钼法或银法进行反应生成氧化组分，氧化组分经去离子水吸收后形成甲醛水溶液，甲醛水溶液经浓缩后形成质量浓度为15％以下的稀甲醛水溶液和质量浓度为40‑85％的浓甲醛水溶液；(2)制备聚甲醛：步骤(1)形成的浓甲醛水溶液在催化剂A的作用下进行聚合反应，生成液相的三聚甲醛或多聚甲醛，三聚甲醛或多聚甲醛经过萃取、分离、脱水后形成高纯的液相的三聚甲醛或多聚甲醛；(3)制备甲缩醛：步骤(1)形成的稀甲醛水溶液与甲醇在催化剂B的作用下进行反应生成甲缩醛粗品，甲缩醛粗品经过精制后得到含量≥99.0％的...

【技术特征摘要】
1.一种甲醇氧化制取聚甲氧基二甲醚的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备高浓度甲醛水溶液：甲醇和空气按传统的铁钼法或银法进行反应生成氧化组分，氧化组分经去离子水吸收后形成甲醛水溶液，甲醛水溶液经浓缩后形成质量浓度为15％以下的稀甲醛水溶液和质量浓度为40-85％的浓甲醛水溶液；(2)制备聚甲醛：步骤(1)形成的浓甲醛水溶液在催化剂A的作用下进行聚合反应，生成液相的三聚甲醛或多聚甲醛，三聚甲醛或多聚甲醛经过萃取、分离、脱水后形成高纯的液相的三聚甲醛或多聚甲醛；(3)制备甲缩醛：步骤(1)形成的稀甲醛水溶液与甲醇在催化剂B的作用下进行反应生成甲缩醛粗品，甲缩醛粗品经过精制后得到含量≥99.0％的高纯度的甲缩醛；(4)制备DMM3-5：步骤(2)形成的三聚甲醛或多聚甲醛，与步骤(3)形成的甲缩醛在催化剂C的作用下进行缩聚反应，反应得到的聚合物料在催化剂D的作用下分馏形成DMM3-5。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制备方法具体包括以下步骤：(1)制备甲醛水溶液：甲醇和空气导入到甲醇氧化器(11)中按传统的铁钼法或银法进行反应生成氧化组分，氧化组分导入到吸收塔(1)中被纯水吸收后形成质量浓度为30-37％甲醛水溶液，未被吸收的氧化组分返回至甲醇氧化器中；质量浓度为30-37％的甲醛水溶液导入到浓缩塔(2)中，在抽真空的条件下形成质量浓度为15％以下的稀甲醛水溶液和质量浓度为40-85％的浓甲醛水溶液；(2)制备聚甲醛：步骤(1)形成的质量浓度为40-85％的浓甲醛水溶液导入到固定床反应器(3)中，在其内的催化剂A的催化作用下进行聚合反应生成含有三聚甲醛/多聚甲醛的物料，未反应的物料返回至浓缩塔(2)中循环利用；含有三聚甲醛/多聚甲醛的物料一部分自循环、一部分导入萃取塔(4)中，由萃取塔(4)的萃取剂返回口II导入萃取剂进行液液萃取，萃取相导入分离塔(5)中，萃余相返回至浓缩塔(2)中循环利用；萃取相在分离塔(5)中进行分离，得到萃取剂和液相的三聚甲醛/多聚甲醛，萃取剂返回至萃取塔(4)中循环利用，液相的三聚甲醛/多聚甲醛依次导入到精馏塔(6)中；三聚甲醛/多聚甲醛在精馏塔中经过精制后得到高纯的液相三聚甲醛/多聚甲醛以及含有萃取剂和微量水的物料；含有萃取剂和微量水的物料一部分自循环、一部分返回至萃取塔中循环利用；高纯的液相三聚甲醛/多聚甲醛由出料口G导出至高效混合器(13)中；(3)制备甲缩醛：步骤(1)形成的稀甲醛水溶液导入催化蒸馏塔II(8)上部，甲醇导入到催化蒸馏塔II(8)的下部且气化；气化的甲醇和稀甲醛水溶液在催化蒸馏塔II内催化剂B的催化作用下形成甲缩醛粗品和水；水一部分导入到外部盛水装置中、一部分返回到吸收塔中循环利用；甲缩醛粗品导入到精制塔(9)中进行加压精制，得到高纯的甲缩醛和少量的甲醇，甲醇返回至催化蒸馏塔II(8)中循环利用，高纯的甲缩醛导出至高效混合器(13)中；(4)制备DMM3-5：步骤(2)形成的高纯的液相三聚甲醛/多聚甲醛与步骤(3)形成的高纯的甲缩醛均导入到高效混合器(13)中，三聚甲醛/多聚甲醛被甲缩醛吸收后导入到多段固定床反应器(12)中，在多段固定床反应器内的催化剂C的作用下进行缩聚反应，生成的聚合物料导入到催化蒸馏塔I(7)中；聚合物料在催化蒸馏塔I内的催化剂D的作用下进行催化反应，塔底得到DMM2-5，塔顶得到未反应的高纯甲缩醛；未反应的高纯甲缩醛，一部分自循环，一部分返回至多段固定床反应器中循环利用；DMM2-5导入到分馏塔(10)中，经过分馏，塔顶得到DMM2，塔底得到目标产物—DMM3-5；DMM2返回到多段固定床反应器中循环利用，DMM3-5导入到成品罐中保存。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的吸收塔(1)，操作条件为：塔顶温度30-120℃、压力0-1.0MPa，塔底温度50-150℃、压力0.10-1.5MPa；所述的浓缩塔(2)，操作条件为：塔顶温度20-100℃、压力≦-0.01MPa，塔底温度80-120℃；所述的固定床反应器(3)，操作条件为：进口温度50-120℃、压力0-1.0MPa，出口温度60-150℃；所述的萃取塔(4)，操作条件为：塔顶温度30-100℃、压力0-1.0MPa，塔底温度30-150℃、压力0.1-1.5MPa；所述的分离塔(5)，操作条件为：塔顶温度50-120℃、压力0-1.0MPa，塔底温度80-150℃、压力0.10-1.5MPa；所述的精馏塔(6)，操作条件为：塔顶温度80-100℃、压力0-1.0MPa，塔底温度100-180℃、压力0.10-1.5MPa；所述的催化蒸馏塔I(7)的操作条件为：塔顶温度30-100℃、压力0-1.0MPa，塔底温度50-130℃、压力0.10-1.5MPa；所述的催化蒸馏塔II(8)，操作条件为：塔顶温度30-60℃、压力0-2.0MPa，塔底温度50-100℃、压力0.10-1.5MPa；所述的精制塔(9)，操作条件为：塔顶温度40-80℃、压力0.2-3.0MPa，塔底温度50-150℃、压力0.25-3.5MPa；所述的分馏塔(10)的操作条件为：塔顶温度90-110℃、压力0-1.0MPa，塔底温度100-200℃、压力0.10-1.5MPa；所述的多段固定床反应器(12)的操作条件为：进料温度30-120℃、压力0-1.0MPa。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的质量浓度为60-80％的浓甲醛水溶液进入固定床反应器(3)时的质量空速为0.1-2.0h-1；所述的萃取剂为环己烷、苯、甲苯、二氯乙烷中的任意一种、或任意两种及以上以任意比例混合而成的混合物；所述的催化剂A为耐高温强酸性树脂催化剂、超强酸树脂催化剂、负载金属离子的树脂催化剂。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的甲醇和稀甲醛水溶中甲醛的摩尔比为2.0-2.5:1；所述的稀甲醛水溶的质量空速为0.1-1.5h-1；所述的催化剂B为耐高温强酸性树脂催化剂、超强酸树脂催化剂、负载金属离子的树脂催化剂。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的三聚甲醛/多聚甲醛与所述的甲缩醛的摩尔比为1:1-10，所述的三聚甲醛/多聚甲醛被甲缩醛吸收后导入到多段固定床反应器(12)时的质量空速为0.1-2.0h-1；多段固定床反应器中形成的聚合物料导入到催化蒸馏塔(7)时的空速为0.1-2.0h-1；所述的催化剂C为强酸性树脂催化剂、耐高温强酸树脂催化剂、超强酸树脂催化剂、负载金属离子的树脂催化剂；所述的催化剂D为强酸性树脂催化剂、耐高温强酸树脂催化剂、超强酸树脂催化剂、负载金属离子的树脂催化剂。7.根据权利要求4、5、6任一项所述的方法，其特征在于，所述的负载金属离子的树脂催化剂，是树脂催化剂的苯环磺酸基按照常规方法负载金属离子后获得的，负载量为0.1-50％；负载的金属离子为：VIII族元素，与IB、IIB、VIB、VIIB族中的至少一种混合而成的。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，VIII族...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛进池，刘文飞，郭为磊，张长胜，靳增锋，王文学，
申请(专利权)人：凯瑞环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13