一种环戊基甲醚的多塔连续精馏、回收系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种环戊基甲醚的多塔连续精馏、回收系统。
【背景技术】
[0002] 环戊基甲醚是一种新型环保高性能疏水性醚类溶剂，简称CPME，由日本公司研发， 2006年10月上市，是一种新型环保高性能疏水性醚类溶剂，可替代四氢呋喃、甲基四氢呋 喃、甲基叔丁基醚和二恶烷等醚类溶剂。作为反应溶剂，可用于格式反应，偶联反应，偶联胺 化反应，金属还原反应，路易斯酸反应和弗里德-克拉夫茨反应等反应。同时也用于萃取，结 晶，表面处理和聚合过程。
[0003] 合成环戊基甲醚的方法比较多，主要包括（1):环戊烯（简称CPE)与甲醇加成 (EP1405840); (2):卤代环戊烧与甲醇钠取代（Journal oftheAmerican Chemical Society; vol.69; (1947);p. 2451，2453);此处的卤代环戊烷主要指碘代环戊烷或溴代环戊 烷，该反应的环戊基甲醚的收率不高，容易产生消除产物（3):环戊酮与甲醇亲核加成 (Tetrahedron; vol. 46; nb.l0;(1990 );ρ·3 547-3 558);(4):环戊醇与甲基化试剂（Acta Chemica Scandinavica; vol .52;nb. 10; (1998) ;ρ· 1223-1233)，如环戊醇与硫酸二甲酯反 应，该合成方法成本比较高，采用了剧毒的物料，生产风险比较高；（5):环戊醇钠与卤代甲 烷取代（Journal ofthe Chemical Society;(1948);p.l809，1811，1813;;(1946); P.5066)。工业上较多采用环戊烯与甲醇加成的合成方法。
[0004] 如公开号为CN104447226A的中国专利文献公开了 一种环戊基甲醚的生产方法，该 方法依次包括以下步骤：1)醚化:环戊烯与甲醇混合并加热汽化后通过强酸性阳离子交换 树脂固定床进行醚化反应生成环戊基甲醚，物料的体积液时空速控制为〇. 5~4. Ohf1，系统 压力控制为0.01~O.lOMPa，进料温度为75~90°C，环戊烯与甲醇的摩尔比为1:0.5~0.8; 2)再生:在醚化反应中，当环戊烯转化率降至10.0%以下时，停止进料，对催化剂进行再生， 再生条件为:再生溶剂采用醚化反应原料，物料的体积液时空速控制为0.1~1. Ohf1，系统 压力控制为0.3~l.OMPa，进料温度为20~90°C，再生时间为10~30小时。该生产方法的环 戊烯的转化率低，且未采用连续化的生产方式，不适合工业大规模生产。
[0005][0006] 上述生产方法的连续性不高，未充分考虑物料的回收套用。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型解决现有环戊基甲醚生产装置连续化程度不高的技术问题，目的在 于，实现产物的高效分离，未反应物料连续化套用。
[0008] -种环戊基甲醚的多塔连续精馏、回收系统，其特征在于，包括物料汽化系统、固 定床反应器、产品分离系统；
[0009] 所述的物料汽化系统包括带有CPE入口的CPE汽化器、用于接收汽化后CPE的吸附 柱、带有甲醇入口的甲醇汽化器、以及原料汽化器；
[0010] 所述的产品分离系统包括脱轻塔、CPME精馏装置、分相槽；
[0011 ] CPE汽化器出口与吸附柱入口连接，吸附柱出口与原料汽化器的CPE入口连接；甲 醇汽化器出口与原料汽化器甲醇入口连接；原料汽化器出口与固定床反应器入口连接、固 定床反应器出口与脱轻塔物料入口连接；
[0012] 脱轻塔塔底釜液出口与CPME精馏装置入口连接，CPME精馏装置出口与CPME储罐连 接;脱轻塔塔顶出口与分相槽入口连接；
[0013 ] 所述的CPME精馏装置由第一 CPME精馏塔、第二CPME精馏塔和第三CPME精馏塔串联 而成。
[0014] 脱轻塔底部的釜液经过串联的多级CPME精馏塔精馏处理，能有效提高环戊基甲醚 的GC含量。
[0015] 第一CPME精馏塔的入口为所述的CPME精馏装置的入口，第一CPME精馏塔的出口与 第二CPME精馏塔的入口连接，第二CPME精馏塔的出口与第三CPME精馏塔的入口连接，第三 CPME精馏塔的出口为所述的CPME精馏装置的出口，第三CPME精馏塔的出口与CPME吸附柱入 口连接。
[0016] 所述的固定床反应器内填充有酸性离子交换树脂。
[0017] 作为优选，所述的酸性离子交换树脂为amberlystl5、amberlyst35、amberlyst36 的一种或多种。
[0018] 所述的吸附柱内填充有环戊二烯树脂。
[0019]环戊烯烃汽化后流经吸附柱，经柱内的环戊二烯树脂吸附，降低自聚物的含量，从 而防止酸性离子交换树脂催化剂中毒，提高环戊烯的转化率。
[0020] 通过实验获知，在2-5MPa、90-l 10°C下能获得较好的自聚物吸附效果，对CPME纯度 及甲醇的转化率的提升有利。
[0021] 催化加成完成后，反应液进入脱轻塔，脱轻塔底部的釜液由底部出口流入CPME精 馏装置，进行精馏处理，制得环戊基甲醚。
[0022]作为优选，第三CPME精馏塔的出口与CPME储罐连接管路之间还设置有CPME吸附 柱。
[0023] CPME吸附柱内填充有吸水作用的填料，作为优选，所述的CPME吸附柱内填充有分 子筛。
[0024]作为优选，CPME吸附柱出口与CPME储罐连接管路上还设置有支路，该支路与吸附 柱的活化入口连接，活化出口通过管路并入第一CPME精馏塔入口。
[0025]吸附柱使用一段时间后，柱内会残留较多环戊烯低聚物及其他杂质，需要再生处 理，通过将制备的CPME-部分导入吸附柱内，通过CPME洗脱吸附柱，进行活化处理，洗柱液 再导至CPME精馏装置进行精馏回收CPME。吸附柱的活化频率可以根据实际情况来定，一般 是一年一次。通过该支路的设置提高了吸附柱的吸附效果，有助于CPME的高效连续化生产。 [0026] CPME精馏塔底部的高沸釜液主要为低聚副产物、少量CPME等物质。各CPME精馏塔 底部的高沸釜液出口合并或分别加入综合回收系统。高沸釜液进入综合回收系统精馏回收 CPME和二聚副产物等。
[0027]脱轻塔顶部出口处设有两级串联冷凝器，冷凝后得到低沸点馏分(轻组分)主要含 有环戊烯、甲醇、水、少量的CPME及副产物甲醚，该低沸点馏分进入分相槽中分层;水相主要 含有水、甲醇和CPE;进入水相槽。油相主要含有CPE、甲醇、CPME及微量水组成;进入油相槽。 [00 28]产品分尚系统还设有与油相槽相连的CPE分尚塔，CPE分尚塔顶部出口与CPE接收 槽入口连接，CPE接收槽的油相通过管路与CPE汽化器出口。
[0029]油相槽的油相转移至CPE分离塔进行二次蒸馏。CPE分离塔的顶部出口与CPE接收 槽入口连接，顶部的馏分在CPE接收槽分层并分别进入各自储槽(第二水相槽及第二油相 槽），其中第二油相槽的物料主要为CPE，该油相槽的槽底出口与CPE汽化器出口连接，从而 实现将未反应的CPE连续化回用，提高物料的转化效率。经过分相槽及CPE接收槽的二级分 离提纯能有效降低回收CPE中的杂质，保证产物的连续化生产效率及纯度。
[0030] 水相槽及第二水相槽内的水相主要含有水、甲醇及少量CPME等物质，该水相一并 接入综合回收系统进行甲醇回收。
[0031] 所述的综合回收系统包括综合蒸馏塔，综合蒸馏塔接受来自CPE接收槽、水相槽的 水相，和CPME精馏装置及CPE分离塔底部的高沸釜液，经过综合蒸馏塔精馏回收甲醇、CPME、 聚合环戊烯等物质，回收的甲醇经过干燥处理后通过管道转移至甲醇汽化器中，回收套用。
[0032] 本实用新型中，除综合回收系统为间歇蒸馏外，其余装置均为连续环生产。
[0033] 采用上述生产系统连续化生产环戊基甲醚的方法，包括将环戊烯汽化，再经吸附 柱过滤，然后在原料汽化器内与甲醇混合、汽化，进入固定床反应器进行催化加成反应，反 应液经脱轻塔蒸馏，轻组分回收套用CPE及甲醇、脱轻塔釜液经CPME精馏装置精馏得到环戊 基甲醚;所述催化加成反应的温度为l〇〇_l〇5°C，液体时空速0.35-0.55hf 1，气体时空速 110-125hr-1;压强为0 · 1 ~0 · 12Mpa。
[0034] 由环戊烯原料罐或第二油相槽引入的环戊烯烃过CPE汽化器加热汽化，所述CPE汽 化器采用低压蒸汽加热(0.1-0.4MPa，130-150°C)，汽化的环戊