一种糠醛气相脱羰制取呋喃的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种糠醛气相脱羰制取呋喃的装置及方法，其特征在于：（1）糠醛以300‑350Kg/h通入糠醛汽化塔加热器预热至110‑138℃后进入汽化塔，通氢气保护，控制塔内温度130‑160℃；（2）塔顶出来的气相换热后进入电加热器加热至260‑330℃后进入脱羰反应器，通入氢气保护，控制反应器内温度260‑350℃、压力0.01‑0.03Mpa；（3）反应器出来的气相与糠醛汽化塔的气相换热后进入淬冷塔，塔底液返回糠醛汽化塔；（4）塔内气相深冷后进入粗品槽，粗品槽内气相进入吸收塔；粗品槽内液相进入精馏塔，减压精馏得合格精品呋喃。本发明专利技术优点：降低了糠醛高温副反应，呋喃转化率由原来40‑45%提高至50‑60%，催化剂运行周期由7‑10天延长到30‑60天；吨呋喃蒸汽能量消耗由原来3.5‑5吨降至2‑2.5吨，呋喃纯度由原来98–98.5%提高至99–99.8%。

【技术实现步骤摘要】
一种糠醛气相脱羰制取呋喃的装置及方法
本专利技术属于化工生产
，涉及一种糠醛气相脱羰制取呋喃的装置及方法。
技术介绍
呋喃作为佳乐麝香的中间产物，目前主要工业化路线方法主要有：⑴糠酸脱羧制呋喃；⑵丁二烯氧化法；⑶糠醛脱羰法，又分为气相法、液相法、氧化脱羰法。然而在呋喃铵盐工业化生产中，呋喃生产上述方法中大多数存在着催化剂活性差，污染环境、呋喃收率低的问题，目前工业生产基本使用糠醛脱羰法。传统脱羰反应器为多段冷激式固定床反应器，反应器容易局部反应不均匀，造成温度上升很快飞温，飞温时只能依靠氢气冷激降温，但氢气短时间无法大量提供，因此降温缓慢效果不好；糠醛在高温下极易在催化剂上结焦生成炭黑，造成催化剂粘结失活，有氧有水的情况下还容易将糠醛氧化成糠酸，腐蚀设备，正常催化剂运行7-10天就必须生产装置停车来对催化剂烧炭再生，处理需要3-5天，严重影响生产效益。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决现有技术的不足，提供一种糠醛气相脱羰制取呋喃的装置及方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种糠醛气相脱羰制取呋喃的装置，其特征在于包括如下设备：糠醛汽化塔（含加热器）的顶部通过管道及电加热器与脱羰反应器的底部相连，脱羰反应器的顶部通过管道和淬冷塔相连，淬冷塔的顶部通过管道和粗品槽相连，粗品槽的底部通过管道和精馏塔相连；淬冷塔的底部通过管道连至糠醛汽化塔，粗品槽的上部通过管道连至吸收塔，吸收塔的底部通过管道连至糠醛汽化塔，精馏塔的顶部通过管道（冷凝器）及精品槽连至淬冷塔上部。进一步，所述糠醛汽化塔上的加热器为薄膜蒸发器。一种糠醛气相脱羰制取呋喃的方法，其特征在于包括如下步骤：（1）将糠醛以300-350Kg/h的量通入糠醛汽化塔加热器内，糠醛预热至110-138℃后进入汽化塔，并向糠醛汽化塔中通入氢气进行保护（降低气相中糠醛的分压，从而降低糠醛的汽化温度，减少糠醛的聚合和结焦，降低糠醛的消耗），控制糠醛汽化塔内的温度在130-160℃；（2）糠醛汽化塔出来的气相经换热器换热后（160-230℃）进入电加热器加热至260-330℃，随后进入脱羰反应器，并向脱羰反应器中通入氢气进行保护，控制脱羰反应器内温度260-350℃、压力0.01-0.03Mpa，在贵金属催化剂的作用下发生糠醛脱羰反应生成粗品气相呋喃；（3）脱羰反应器出来的气相（粗品呋喃）与糠醛汽化塔出来的气相换热后（80-90℃）进入淬冷塔上部与顶部成品呋喃汽化吸热进行换热从而使得未反应的糠醛通过降温分离进入淬冷塔底部回收在利用同时初步提纯净化粗品气相呋喃，淬冷塔塔底液（未反应的糠醛）返回至糠醛汽化塔；（4）淬冷塔内的气相（粗品呋喃）经换热深冷后（5-10℃）进入粗品槽进行气液分离，粗品槽内的气相（未冷凝下来的呋喃）进入吸收塔，气相中少量呋喃被糠醛吸收，吸收塔出来的气相（呋喃、氢气、一氧化碳）去尾气处理工段进行处理；（5）粗品槽内的液相（粗品呋喃）进入精馏塔进行精馏，控制精馏塔的温度50-77℃、压力0.1–0.2Mpa，得到合格的精品呋喃（纯度99-99.5%）。进一步，所述步骤（2）中贵金属催化剂为氯化钯、氯化铂。进一步，所述淬冷塔采用成品呋喃进行换热淬冷，淬冷塔底部的塔底液靠位差流进糠醛汽化塔。进一步，所述步骤（4）吸收塔内吸收液为糠醛。进一步，所述氢气的进料量为50~60Nm3/h。本装置在糠醛汽化中采用薄膜蒸发器加热，同时引入氢气来降低气相中糠醛的分压，进而降低糠醛的汽化温度，减少糠醛的聚合和结焦，降低糠醛的消耗；脱羰反应器采用换热式固定床反应器，用高温导热油移热，使反应器整体温度平稳200-250℃，不会形成局部过热，减少副反应的发生，避免糠醛高温结碳，延长催化剂的使用时间，减少催化剂的再生次数；汽化后的糠醛气与脱羰反应器中出来的气相进行换热后再进入脱羰反应器，这有效地实现了能量充分的回收利用；萃冷塔利用成品呋喃汽化吸热来对脱羰反应器过来的气相进行降温，使反应气中的重组分冷凝下来，脱除未反应的糠醛及副反应产生的重组分（二甲基呋喃副产物），塔底液靠位差自流进入糠醛汽化塔（避免重组分进入到压缩机之后，造成糠醛的物料损失），糠醛重新汽化，重组分在塔釜累计，定期排除；因呋喃沸点31.36℃，纯呋喃在常压下易汽化；本专利技术中呋喃在反应混合气中的体积比约25%，要使绝大部分呋喃冷凝，需要-30℃低温，能耗很高；在本专利技术中冷凝所使用的装置为耐压1Mpa列管式换热器，对淬冷塔出来的气相采用加压冷凝方式，冷凝温度可达-5℃，气相中98%的呋喃粗品均能被冷凝下来，减轻了后续尾气吸附设备的压力；粗品槽中分离出来的粗呋喃中含有少量不凝气，甲基呋喃等组分，本专利技术通过精馏塔，采用减压精馏发方式来提纯呋喃，使用循环水就能冷凝呋喃，无需使用冷媒，回流液靠位差流入精馏塔。本专利技术的优点：1.在糠醛汽化过程中引入少量氢气来降低糠醛汽化过程中的糠醛分压，降低了糠醛高温副反应同时提高了呋喃的转化率（由原来的40-45%提高至50-60%），降低生产成本，生产效率大幅度提高；2.催化剂活性提高，催化剂使用周期由7-10天延长到30-60天，避免了设备腐蚀；3.糠醛汽化塔的气相和脱羰反应器的气相通过气气换热器，实现能量充分的回收利用，吨呋喃蒸汽能量消耗由原来3.5-5吨降至2-2.5吨，利用产品呋喃低沸点（31℃）容易汽化吸热的性质，降低温度、除去高沸点杂质，使得反应效率和物料利用率最优化，明显增加了企业经济效益；4.本专利技术精馏制得的呋喃纯度呋喃纯度由原来98–98.5%提高至99–99.8%。附图说明图1是一种糠醛气相脱羰制取呋喃的装置简图。具体实施方法结合图1，对本专利技术作进一步地说明：一种糠醛气相脱羰制取呋喃的装置及方法，包括如下设备：糠醛汽化塔的顶部通过管道和气气换热器相连，出口的管道（设有电加热器）连至脱羰反应器（换热式列管式反应器）的底部；脱羰反应器的顶部通过管道和气气换热器相连，出口连至淬冷塔的上部；淬冷塔的顶部通过管道及冷却器连至粗品槽，淬冷塔的底部通过管道连至糠醛汽化塔的中部；粗品槽的上部通过管道和吸收塔（吸收液为糠醛）相连，吸收塔的底部通过管道连至糠醛汽化塔的上部，粗品槽的底部通过管道和精馏塔的上部相连，精馏塔的底部通过管道及冷却器连至精品槽，精品槽的出口连至淬冷塔的上部；上述糠醛汽化塔上设置的加热器为薄膜蒸发器，汽化塔的底部通过管道及泵和薄膜蒸发器相连，薄膜蒸发器的出口连至汽化塔。一种糠醛气相脱羰制取呋喃的方法，具体实施步骤如下：实施例1（1）将糠醛以320Kg/h的量通入糠醛汽化塔加热器内，糠醛预热至120℃后进入汽化塔，并向糠醛汽化塔中以55Nm3/h通入氢气进行保护（降低气相中糠醛的分压，从而降低糠醛的汽化温度，减少糠醛的聚合和结焦，降低糠醛的消耗），控制糠醛汽化塔内的温度在145℃；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种糠醛气相脱羰制取呋喃的装置，其特征在于包括如下设备：/n糠醛汽化塔的顶部通过管道及电加热器与脱羰反应器的底部相连，脱羰反应器的顶部通过管道和淬冷塔相连，淬冷塔的顶部通过管道和粗品槽相连，粗品槽的底部通过管道和精馏塔相连；淬冷塔的底部通过管道连至糠醛汽化塔，粗品槽的上部通过管道连至吸收塔，吸收塔的底部通过管道连至糠醛汽化塔，精馏塔的顶部通过管道及精品槽连至淬冷塔上部。/n

【技术特征摘要】
1.一种糠醛气相脱羰制取呋喃的装置，其特征在于包括如下设备：
糠醛汽化塔的顶部通过管道及电加热器与脱羰反应器的底部相连，脱羰反应器的顶部通过管道和淬冷塔相连，淬冷塔的顶部通过管道和粗品槽相连，粗品槽的底部通过管道和精馏塔相连；淬冷塔的底部通过管道连至糠醛汽化塔，粗品槽的上部通过管道连至吸收塔，吸收塔的底部通过管道连至糠醛汽化塔，精馏塔的顶部通过管道及精品槽连至淬冷塔上部。


2.根据权利要求1所述一种糠醛气相脱羰制取呋喃的装置，其特征在于：所述糠醛汽化塔上连有加热器，所述加热器为薄膜蒸发器。


3.一种糠醛气相脱羰制取呋喃的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将糠醛以300-350Kg/h的量通入糠醛汽化塔加热器内，糠醛预热至110-138℃后进入汽化塔，并向糠醛汽化塔中通入氢气进行保护，控制糠醛汽化塔内的温度在130-160℃；
（2）糠醛汽化塔出来的气相经换热器换热后进入电加热器加热至260-330℃，随后进入脱羰反应器，并向脱羰反应器中通入氢气进行保护，控制脱羰反应器内温度260-350℃、压力0.01-0.03Mpa，在贵金属催化剂的作用下发生糠醛脱羰反应生成粗品气相呋喃；
（3）脱羰反应器出来的气相与糠醛汽化塔出来的气相换热后进入淬冷塔上部，未反应的糠醛进入淬冷塔底部，...

【专利技术属性】
技术研发人员：程光锦，王玉斌，伏忠祥，
申请(专利权)人：安徽金轩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34