本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)己二酸二甲酯的設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

己二酸二甲酯(DMA)作為一種無色透明的液體，是重要的化工原料。己二酸二甲酯可通過加氫制備1,6-己二醇，基于1,6-己二醇的廣泛的應(yīng)用，己二酸二甲酯具有較大的市場。

常用的制備己二酸二甲酯方法方法以己二酸和甲醇為原料，在催化劑的作用下發(fā)生酯化反應(yīng)；而酯化反應(yīng)作為一種典型的可逆反應(yīng)，其在反應(yīng)過程中需要將反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)體系中移除，以提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。

針對此問題，傳統(tǒng)方法通常在反應(yīng)體系中添加帶水劑，以便將產(chǎn)物水移除，但是體系中存在的大量帶水劑難以去除，使后續(xù)產(chǎn)物分離過程能耗增加。而且，傳統(tǒng)方法中經(jīng)酯化反應(yīng)生成的己二酸二甲酯，需要進(jìn)一步經(jīng)過產(chǎn)品分離塔精餾提純才能得到高質(zhì)量純度的己二酸二甲酯，從而使能耗較大；此外，為實(shí)現(xiàn)己二酸二甲酯的連續(xù)生產(chǎn)，現(xiàn)有方法中均采用先預(yù)酯化、后連續(xù)酯化的方式進(jìn)行，增加了生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種生產(chǎn)己二酸二甲酯的設(shè)備及方法，以通過兩股側(cè)線采出設(shè)置，使己二酸在反應(yīng)精餾塔內(nèi)幾乎全部反應(yīng)，得到質(zhì)量純度大于等于99.5％的己二酸二甲酯；從而不需要進(jìn)行預(yù)酯化反應(yīng)且不需要額外的產(chǎn)品提純塔；減少反應(yīng)釜的使用，簡化方法流程，有效減少設(shè)備投資及能耗。

第一方面，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)己二酸二甲酯的設(shè)備，包括反應(yīng)精餾塔，汽提塔，冷凝器，冷卻器，加熱器和再沸器；反應(yīng)精餾塔從下自上依次包括塔釜、反應(yīng)段和精餾段；塔釜的底部設(shè)置有第一出料口，精餾段的頂部設(shè)置有第二出料口；反應(yīng)段自下至上依次設(shè)置有第一進(jìn)料口和第二進(jìn)料口；精餾段的塔側(cè)壁自下而上依次設(shè)置有第一側(cè)線采出口和第二側(cè)線采出口；汽提塔的塔頂設(shè)置有第三出料口，汽提塔的塔底設(shè)置有第四出料口，汽提塔上設(shè)置有第三進(jìn)料口，第三進(jìn)料口通過管路與第二側(cè)線采出口連接，第三進(jìn)料口位于第三出料口和第四出料口之間；冷凝器的入口通過管路與第二出料口連接，冷凝器的出口包括第一分支管路和第二分支管路，第一分支管路與精餾段的頂部連接，第二分支管路與第一進(jìn)料口連接；冷卻器的入口通過管路與第三出料口連接，冷卻器的出口通過管路與第一進(jìn)料口連接；加熱器的入口通過管路與第一出料口連接，加熱器的出口通過管路與塔釜連接；再沸器的入口通過管路與第四出料口連接，再沸器的出口與汽提塔的塔底連接。

生產(chǎn)己二酸二甲酯時(shí)，甲醇從第一進(jìn)料口加入，第二進(jìn)料口用于加入己二酸；反應(yīng)精餾塔的反應(yīng)段是指反應(yīng)精餾塔中第一進(jìn)料口和第二進(jìn)料口之間的塔板所構(gòu)成的反應(yīng)區(qū)域，在反應(yīng)精餾塔的反應(yīng)段，甲醇和己二酸在催化劑的作用下發(fā)生酯化發(fā)應(yīng)；第二側(cè)線采出口用于采出未反應(yīng)的甲醇和水的混合物；將第二側(cè)線采出口得到的未反應(yīng)的甲醇和水的混合物通過第三進(jìn)料口進(jìn)入汽提塔，在汽提塔中實(shí)現(xiàn)甲醇與水的分離，從而在第三出料口得到甲醇蒸汽；在汽提塔塔底的第四出料口得到酯化產(chǎn)物水。第一側(cè)線采出口得到質(zhì)量純度大于等于99.5％的己二酸二甲酯；汽提塔塔底的第四出料口得到的水的質(zhì)量純度大于等于99.2％。第二側(cè)線采出口和第一側(cè)線采出口的設(shè)置，可以及時(shí)將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的己二酸二甲酯，甲醇和水的混合物移除，從而促進(jìn)酯化反應(yīng)的進(jìn)行；反應(yīng)精餾塔塔頂?shù)牡诙隽峡诘玫讲糠诌^量的甲醇，從而避免進(jìn)入汽提塔的物流流量過大，造成汽提塔能耗增大的問題；同時(shí)，第二出料口采出的物流主要成分為未反應(yīng)的甲醇，將第二出料口采出的物流經(jīng)冷凝器冷凝后一部分通過第一分支管路作為反應(yīng)精餾塔塔頂回流返回塔內(nèi)，另一部分通過第二分支管路返回至第一進(jìn)料口重新參與酯化反應(yīng)，從而使甲醇利用的更加充分，使設(shè)備更加節(jié)能；將第三出料口得到的甲醇經(jīng)冷卻器冷卻后循環(huán)至第一進(jìn)料口重新參加酯化反應(yīng)，即將汽提塔塔頂?shù)玫降募状佳h(huán)至反應(yīng)精餾塔循環(huán)利用，可以使甲醇利用的更加充分，加熱器通過管路與第一出料口連接，將反應(yīng)精餾塔的塔底物流全部抽出，將抽出的物流在加熱器的作用下作為塔底回流上升蒸汽返回反應(yīng)精餾塔內(nèi)；再沸器的入口通過管路與第四出料口連接，再沸器的出口與汽提塔的塔底連接，從而將第四出料口采出的物流一部分經(jīng)再沸器加熱后作為汽提塔的塔底回流，另一部分采出酯化產(chǎn)物水。

采用本發(fā)明提供的生產(chǎn)己二酸二甲酯的設(shè)備，通過兩股側(cè)線采出設(shè)置，可使己二酸在反應(yīng)精餾塔內(nèi)幾乎全部反應(yīng)，得到質(zhì)量純度大于等于99.5％的己二酸二甲酯；從而不需要進(jìn)行預(yù)酯化反應(yīng)且不需要額外的產(chǎn)品提純塔；減少了反應(yīng)釜的使用，簡化了方法流程，有效的減少了設(shè)備投資及能耗。

在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，還包括混合器：混合器的入口分別與冷凝器的出口、冷卻器的出口和第一進(jìn)料管連接，混合器的出口與第一進(jìn)料口連接。

在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，反應(yīng)精餾塔為板式塔或填料塔；汽提塔為板式塔或填料塔。

第二方面，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)己二酸二甲酯的方法，采用權(quán)1-權(quán)3任一項(xiàng)的設(shè)備，包括以下步驟：將甲醇從第一進(jìn)料口加入，將己二酸從第二進(jìn)料口加入，使甲醇和己二酸在反應(yīng)段內(nèi)的催化劑的作用下反應(yīng)；在第二出料口采出部分未反應(yīng)的甲醇，經(jīng)冷凝器冷凝后一部分通過第一分支管路作為精餾塔頂部回流，另一部分通過第二分支管路循環(huán)至第一進(jìn)料口；將第一出料口的物流全部抽出，并經(jīng)加熱器加熱后返回塔釜；在第一側(cè)線采出口采出己二酸二甲酯；在第二側(cè)線采出口采出未反應(yīng)的甲醇和水的混合物；將甲醇和水的混合物通入第三進(jìn)料口以實(shí)現(xiàn)甲醇和水的分離；在第三出料口得到甲醇蒸汽，將甲醇蒸汽經(jīng)冷卻器冷卻后循環(huán)至第一進(jìn)料口；將第四出料口得到的物流的一部分經(jīng)再沸器加熱后作為汽提塔的塔底回流，另一部分采出酯化產(chǎn)物水。

將甲醇從反應(yīng)精餾塔的反應(yīng)段的第一進(jìn)料口加入，己二酸從反應(yīng)精餾塔反應(yīng)段的第二進(jìn)料口加入，即從反應(yīng)段自上而下的己二酸，與從反應(yīng)段自下而上的甲醇逆流接觸，在反應(yīng)段內(nèi)的催化劑作用下發(fā)生酯化反應(yīng)；在反應(yīng)精餾塔的塔頂采出部分未反應(yīng)的甲醇，并經(jīng)冷凝器冷凝后將其循環(huán)至反應(yīng)精餾塔，可以避免后續(xù)進(jìn)入汽提塔的未反應(yīng)的甲醇和水的混合物的物流過大而造成汽提塔能耗增大的同時(shí)，提高了甲醇的利用率；將反應(yīng)精餾塔塔底的物流全部抽出，將抽出的物流在加熱器的作用下作為塔底回流上升蒸汽返回反應(yīng)精餾塔內(nèi)，從而提高己二酸和甲醇的利用率；在反應(yīng)精餾塔的第一側(cè)線采出口采出己二酸二甲酯，第二側(cè)線采出口采出未反應(yīng)的甲醇和水的混合物；第二側(cè)線采出口和第一側(cè)線采出口的設(shè)置，可以及時(shí)將酯化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的己二酸二甲酯以及未反應(yīng)的甲醇和水的混合物分別移除，推動(dòng)整個(gè)反應(yīng)過程向生成目的產(chǎn)物的方向進(jìn)行，從而得到質(zhì)量純度大于等于99.5％的己二酸二甲酯；將第二側(cè)線采出的未反應(yīng)的甲醇和水的混合物通入汽提塔以實(shí)現(xiàn)甲醇和水的分離，從而在汽提塔的塔底得到酯化產(chǎn)物水，在汽提塔的塔頂?shù)玫郊状颊羝?，然后將甲醇蒸汽?jīng)冷卻器冷卻后循環(huán)至反應(yīng)精餾塔使用，從而進(jìn)一步提高甲醇的利用率。

采用本發(fā)明提供的生產(chǎn)己二酸二甲酯的方法，得到的酯化產(chǎn)物水的質(zhì)量純度大于等于99.2％，己二酸的轉(zhuǎn)化率大于等于99.5％，己二酸二甲酯的質(zhì)量純度大于等于99.5％，其無需進(jìn)一步精制，可以直接作為制備1，6-己二醇的原料使用；也就是說：本發(fā)明提供的生產(chǎn)己二酸二甲酯的方法，通過兩股側(cè)線采出設(shè)置，可使己二酸在反應(yīng)精餾塔內(nèi)幾乎全部反應(yīng)，且得到質(zhì)量純度大于等于99.5％的己二酸二甲酯；從而不需要進(jìn)行預(yù)酯化反應(yīng)且不需要額外的產(chǎn)品提純塔；減少了反應(yīng)釜的使用，簡化了方法流程，有效減少了設(shè)備投資及能耗。

在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，第二進(jìn)料口的己二酸和第一進(jìn)料口的甲醇的摩爾比為1:15～1:20。

在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，催化劑為DNW-1型強(qiáng)酸型陰離子交換樹脂、Amberlyst35離子交換樹脂或Amberlyst15離子交換樹脂中的任意一種。

在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，反應(yīng)精餾塔的總理論塔板數(shù)為20～35塊；反應(yīng)段的理論塔板數(shù)為6～18塊；第二側(cè)線采出口設(shè)置于第3～10塊理論塔板之間，第一側(cè)線采出口設(shè)置于第5～15塊理論塔板之間。

在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，汽提塔的理論塔板數(shù)為6～20塊。

在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，反應(yīng)精餾塔的操作壓力為0.4～1.4atm，精餾段的頂部溫度為62～69℃，反應(yīng)精餾塔的塔釜溫度為100～110℃。

在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，汽提塔的操作壓力為常壓，汽提塔的塔頂溫度為72.2℃，汽提塔的塔底溫度為100.7℃。

本發(fā)明提供的生產(chǎn)己二酸二甲酯的設(shè)備及方法，通過兩股側(cè)線采出設(shè)置，可使己二酸在反應(yīng)精餾塔內(nèi)幾乎全部反應(yīng)，且得到質(zhì)量純度大于等于99.5％的己二酸二甲酯；從而不需要進(jìn)行預(yù)酯化反應(yīng)且不需要額外的產(chǎn)品提純塔；減少了反應(yīng)釜的使用，簡化了方法流程，有效的減少了設(shè)備投資及能耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的生產(chǎn)己二酸二甲酯的設(shè)備的示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的生產(chǎn)己二酸二甲酯的方法的流程圖；

圖中：

1、反應(yīng)精餾塔；2、汽提塔；3、冷凝器；4、冷卻器；5、加熱器；6、再沸器；

7、混合器；8、第一進(jìn)料管；101、塔釜；102、反應(yīng)段；103、精餾段；

104、第一出料口；105、第二出料口；106、第一進(jìn)料口；107、第二進(jìn)料口；

108、第一側(cè)線采出口；109、第二側(cè)線采出口；201、第三出料口；

202、第四出料口；203、第三進(jìn)料口。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚的說明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只作為實(shí)例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例一

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的生產(chǎn)己二酸二甲酯的設(shè)備的示意圖；如圖1所示，本發(fā)明提供的生產(chǎn)己二酸二甲酯的設(shè)備，包括反應(yīng)精餾塔(1)，汽提塔(2)，冷凝器(3)，冷卻器(4)，加熱器(5)和再沸器(6)；反應(yīng)精餾塔(1)從下自上依次包括塔釜(101)、反應(yīng)段(102)和精餾段(103)；塔釜的底部設(shè)置有第一出料口(104)，精餾段的頂部設(shè)置有第二出料口(105)；反應(yīng)段自下至上依次設(shè)置有第一進(jìn)料口(106)和第二進(jìn)料口(107)；精餾段的塔側(cè)壁自下而上依次設(shè)置有第一側(cè)線采出口(108)和第二側(cè)線采出口(109)；汽提塔(2)的塔頂設(shè)置有第三出料口(201)；汽提塔的塔底設(shè)置有第四出料口(202)；汽提塔上設(shè)置有第三進(jìn)料口(203)，第三進(jìn)料口(203)通過管路與第二側(cè)線采出口連接，第三進(jìn)料口位于第三出料口和第四出料口之間；冷凝器(3)的入口通過管路與第二出料口連接，冷凝器的出口包括第一分支管路和第二分支管路，第一分支管路與精餾段的頂部連接，第二分支管路與第一進(jìn)料口連接；冷卻器(4)的入口通過管路與第三出料口連接，冷卻器的出口通過管路與第一進(jìn)料口連接；加熱器(5)的入口通過管路與第一出料口連接，加熱器的出口通過管路與塔釜連接；再沸器(6)的入口通過管路與第四出料口連接，再沸器的出口與汽提塔的塔底連接。

生產(chǎn)己二酸二甲酯時(shí)，甲醇從第一進(jìn)料口加入，第二進(jìn)料口用于加入己二酸；反應(yīng)精餾塔的反應(yīng)段是指反應(yīng)精餾塔中第一進(jìn)料口和第二進(jìn)料口之間的塔板所構(gòu)成的反應(yīng)區(qū)域，在反應(yīng)精餾塔的反應(yīng)段，甲醇和己二酸在催化劑的作用下發(fā)生酯化發(fā)應(yīng)；第二側(cè)線采出口用于采出未反應(yīng)的甲醇和水的混合物；將第二側(cè)線采出口得到的未反應(yīng)的甲醇和水的混合物通過第三進(jìn)料口進(jìn)入汽提塔，在汽提塔中實(shí)現(xiàn)甲醇與水的分離，從而在第三出料口得到甲醇蒸汽；在汽提塔塔底的第四出料口得到酯化產(chǎn)物水。第一側(cè)線采出口得到質(zhì)量純度大于等于99.5％的己二酸二甲酯；汽提塔塔底的第四出料口得到的水的質(zhì)量純度大于等于99.2％。第二側(cè)線采出口和第一側(cè)線采出口的設(shè)置，可以及時(shí)將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的己二酸二甲酯，甲醇和水的混合物移除，從而促進(jìn)酯化反應(yīng)的進(jìn)行；反應(yīng)精餾塔塔頂?shù)牡诙隽峡诘玫讲糠诌^量的甲醇，從而避免進(jìn)入汽提塔的物流流量過大，造成汽提塔能耗增大的問題；冷凝器的入口通過管路與第二出料口連接，冷凝器的出口包括第一分支管路和第二分支管路，第一分支管路與精餾段的頂部連接，第二分支管路與第一進(jìn)料口連接；第二出料口采出的物流主要成分為未反應(yīng)的甲醇，將第二出料口采出的物流經(jīng)冷凝器冷凝后一部分通過第一分支管路作為反應(yīng)精餾塔塔頂回流返回塔內(nèi)，另一部分通過第二分支管路返回至第一進(jìn)料口重新參與酯化反應(yīng)，從而使甲醇利用的更加充分，使設(shè)備更加節(jié)能；冷卻器的入口通過管路與第三出料口連接，冷卻器的出口通過管路與第一進(jìn)料口連接，將第三出料口得到的甲醇經(jīng)冷卻器冷卻后循環(huán)至第一進(jìn)料口重新參加酯化反應(yīng)，即將汽提塔塔頂?shù)玫降募状佳h(huán)至反應(yīng)精餾塔循環(huán)利用，可以使甲醇利用的更加充分；加熱器的入口通過管路與第一出料口連接，加熱器的出口通過管路與塔釜連接，從而將反應(yīng)精餾塔的塔底物流全部抽出，將抽出的物流在加熱器的作用下作為塔底回流上升蒸汽返回反應(yīng)精餾塔內(nèi)；再沸器的入口通過管路與第四出料口連接，再沸器的出口與汽提塔的塔底連接，從而將第四出料口采出的物流一部分經(jīng)再沸器加熱后作為汽提塔的塔底回流，另一部分采出酯化產(chǎn)物水。

采用本發(fā)明提供的生產(chǎn)己二酸二甲酯的設(shè)備，通過兩股側(cè)線采出設(shè)置，可使己二酸在反應(yīng)精餾塔內(nèi)幾乎全部反應(yīng)，且得到質(zhì)量純度大于等于99.5％的己二酸二甲酯；從而不需要進(jìn)行預(yù)酯化反應(yīng)且不需要額外的產(chǎn)品提純塔；減少了反應(yīng)釜的使用，簡化了方法流程，有效的減少了設(shè)備投資及能耗。

另外，對于反應(yīng)精餾塔，也具體存在以下實(shí)施方式：

實(shí)施例二

反應(yīng)精餾塔還包括混合器7：混合器的入口分別與冷凝器的出口、冷卻器的出口和第一進(jìn)料管8連接，混合器的出口與第一進(jìn)料口連接。

冷凝器的出口、冷卻器的出口、第一進(jìn)料管分別與混合器的入口連接，混合器的出口與第一進(jìn)料口連接，通過該設(shè)置，可以使各部分的甲醇均循環(huán)至反應(yīng)精餾塔利用，從而大大節(jié)省甲醇的消耗，降低了反應(yīng)中的原料能耗。

另外，反應(yīng)精餾塔可以是板式塔，也可以是填料塔；汽提塔可以是板式塔，也可以是填料塔。選用板式塔或填料塔，使催化劑以填料形式裝入填料塔或者裝載在板式塔的塔板上，從而使得離子交換樹脂催化劑容易裝卸；同時(shí)增強(qiáng)氣液、液固相間的接觸，從而提高傳質(zhì)效率，增加催化劑的利用率；最終使得己二酸的轉(zhuǎn)化率更高，從側(cè)線采出的己二酸二甲酯的質(zhì)量純度更高。

另外，采用本發(fā)明的生產(chǎn)己二酸二甲酯的設(shè)備，本發(fā)明專門設(shè)計(jì)了采用該設(shè)備生產(chǎn)己二酸二甲酯的方法：

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的生產(chǎn)己二酸二甲酯的方法的流程圖；如圖2所示，本發(fā)明提供的生產(chǎn)己二酸二甲酯的方法，包括以下步驟：

S101：將甲醇從所述第一進(jìn)料口加入，將己二酸從所述第二進(jìn)料口加入，使甲醇和己二酸在所述反應(yīng)段內(nèi)的催化劑的作用下反應(yīng)；其中，第二進(jìn)料口的己二酸和第一進(jìn)料口的甲醇的摩爾比為1:15～1:20；所述催化劑為DNW-1型強(qiáng)酸型陰離子交換樹脂、Amberlyst35離子交換樹脂或Amberlyst15離子交換樹脂中的任意一種；反應(yīng)精餾塔的操作壓力為0.4～1.4atm；反應(yīng)精餾塔的總理論塔板數(shù)為20～35塊；反應(yīng)段的理論塔板數(shù)為6～18塊。將甲醇從反應(yīng)精餾塔的反應(yīng)段的第一進(jìn)料口加入，己二酸從反應(yīng)精餾塔反應(yīng)段的第二進(jìn)料口加入，即從反應(yīng)段自上而下的己二酸，與從反應(yīng)段自下而上的甲醇逆流接觸，在反應(yīng)段內(nèi)的催化劑作用下發(fā)生酯化反應(yīng)；第二進(jìn)料口的己二酸和第一進(jìn)料口的甲醇的摩爾比為1:15～1:20，第一進(jìn)料口的甲醇包括原料甲醇和從第二出料口經(jīng)第二分支管路循環(huán)至第一進(jìn)料口的甲醇以及從第三出料口循環(huán)至第一進(jìn)料口的甲醇；因?yàn)槌合录状嫉姆悬c(diǎn)為64.5℃，己二酸的沸點(diǎn)為336.7℃，由于甲醇與己二酸沸點(diǎn)相差太大，為了使兩反應(yīng)物在反應(yīng)段充分接觸，需使輕組分甲醇過量；相比于傳統(tǒng)方法中多采用硫酸作催化劑，硫酸氧化性和腐蝕性極強(qiáng)，從而對設(shè)備的防腐性能要求高；且硫酸的氧化性和脫水性會(huì)使己二酸與甲醇的酯化過程中產(chǎn)生較多的副反應(yīng)；本發(fā)明采用DNW-1型強(qiáng)酸型陰離子交換樹脂、Amberlyst35離子交換樹脂或Amberlyst15離子交換樹脂中的任意一種作酯化反應(yīng)的催化劑，使用方便，催化活性高，從而使甲醇與己二酸的酯化反應(yīng)更完全，酯化率更高，且可以避免液體酸催化劑帶來的腐蝕以及后處理繁瑣等問題；反應(yīng)精餾塔的操作壓力為0.4～1.4atm，采用減壓可以維持反應(yīng)精餾塔內(nèi)的溫度不至于過高，即維持精餾塔內(nèi)的溫度在190℃以下，從而保證催化劑的熱穩(wěn)定性，防止催化劑高溫失活。反應(yīng)精餾塔的總理論塔板數(shù)為20～35塊；反應(yīng)段的理論塔板數(shù)為6～18塊；采用這樣的理論塔板數(shù)設(shè)置，可以使甲醇與己二酸的酯化反應(yīng)更完全，從而使采出的己二酸二甲酯的質(zhì)量純度更高；同時(shí)，使本發(fā)明的能耗更少，經(jīng)濟(jì)性更好。

S102：在所述第二出料口采出部分未反應(yīng)的甲醇，經(jīng)所述冷凝器冷凝后一部分通過所述第一分支管路作為精餾塔頂部回流，另一部分通過第二分支管路循環(huán)至所述第一進(jìn)料口；將所述第一出料口的物流全部抽出，并經(jīng)所述加熱器加熱后返回所述塔釜；在所述第一側(cè)線采出口采出己二酸二甲酯；在所述第二側(cè)線采出口采出未反應(yīng)的甲醇和水的混合物。其中，精餾段的頂部溫度為62～69℃，反應(yīng)精餾塔的塔釜溫度為100～110℃。第二側(cè)線采出口設(shè)置于第3～10塊理論塔板之間，所述第一側(cè)線采出口設(shè)置于第5～15塊理論塔板之間。反應(yīng)精餾塔中的所有可能的組分為以下5種：甲醇、己二酸、己二酸單酯、己二酸二甲酯和水；而常壓下甲醇的沸點(diǎn)為64.5℃，水的沸點(diǎn)為100℃，己二酸二甲酯的沸點(diǎn)為228.4℃，己二酸單酯的沸點(diǎn)為253.7℃，己二酸的沸點(diǎn)為336.7℃，反應(yīng)精餾塔精餾段的頂部溫度為62～69℃，從而確保塔頂排出的物流中幾乎僅含有甲醇蒸汽；在反應(yīng)精餾塔的塔頂采出部分未反應(yīng)的甲醇，并經(jīng)冷凝器冷凝后將其循環(huán)至反應(yīng)精餾塔，可以避免后續(xù)進(jìn)入汽提塔的未反應(yīng)的甲醇和水的混合物的物流過大而造成汽提塔能耗增大的同時(shí)，提高了甲醇的利用率；反應(yīng)精餾塔的塔底溫度為100～110℃，從而確保反應(yīng)產(chǎn)物均可回流至反應(yīng)精餾塔的反應(yīng)段。將反應(yīng)精餾塔塔底的物流全部抽出，經(jīng)加熱器加熱后作為塔底回流上升蒸汽返回反應(yīng)精餾塔內(nèi)，從而提高己二酸和甲醇的利用率；在反應(yīng)精餾塔的第一側(cè)線采出己二酸二甲酯，第二側(cè)線采出未反應(yīng)的甲醇和水的混合物；第二側(cè)線采出和第一側(cè)線采出的設(shè)置，可以及時(shí)將酯化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的己二酸二甲酯以及未反應(yīng)的甲醇和水的混合物分別移除，推動(dòng)整個(gè)反應(yīng)過程向生成目的產(chǎn)物的方向進(jìn)行，從而得到質(zhì)量純度大于等于99.5％的己二酸二甲酯；第二側(cè)線采出口設(shè)置于第3～10塊理論塔板之間，所述第一側(cè)線采出口設(shè)置于第5～15塊理論塔板之間；采用這樣的理論塔板數(shù)設(shè)置，可以使得到的己二酸二甲酯的質(zhì)量純度更高；同時(shí)，使本發(fā)明的能耗更少，經(jīng)濟(jì)性更好。

S103：將所述甲醇和水的混合物通入所述第三進(jìn)料口以實(shí)現(xiàn)甲醇和水的分離。將第二側(cè)線采出的未反應(yīng)的甲醇和水的混合物通入汽提塔以實(shí)現(xiàn)甲醇和水的分離，從而在汽提塔的塔底得到酯化產(chǎn)物水，在汽提塔的塔頂?shù)玫郊状颊羝?，然后將甲醇蒸汽?jīng)冷卻器冷卻后循環(huán)至反應(yīng)精餾塔使用，從而進(jìn)一步提高甲醇的利用率。

S104：在所述第三出料口得到甲醇蒸汽，將所述甲醇蒸汽經(jīng)冷卻器冷卻后循環(huán)至第一進(jìn)料口；將所述第四出料口得到的廢水物流的一部分經(jīng)所述再沸器加熱后作為汽提塔的塔底回流，另一部分采出酯化產(chǎn)物水。其中，汽提塔的操作壓力為常壓，汽提塔的塔頂溫度為72.2℃，汽提塔的塔底溫度為100.7℃，汽提塔的理論塔板數(shù)為6～20塊。汽提塔塔頂溫度設(shè)置為72.2℃，汽提塔塔底溫度設(shè)置為100.7℃，因?yàn)槌合录状嫉姆悬c(diǎn)為64.5℃，水的沸點(diǎn)為100℃，從而確保塔頂排出的物流中幾乎僅含有甲醇蒸汽；塔底排出的物流中幾乎僅含有水蒸汽；汽提塔的理論塔板數(shù)為6～20塊，采用這樣的理論塔板數(shù)設(shè)置，可以使汽提塔內(nèi)的甲醇和水充分分離，從而在第三出料口得到質(zhì)量純度更高的甲醇。

采用本發(fā)明提供的生產(chǎn)己二酸二甲酯的方法，得到的酯化產(chǎn)物水的質(zhì)量純度大于等于99.2％，己二酸的轉(zhuǎn)化率大于等于99.5％，己二酸二甲酯的質(zhì)量純度大于等于99.5％，得到的己二酸二甲酯無需進(jìn)一步精制，可以直接作為制備1，6-己二醇的原料使用；也就是說：本發(fā)明提供的生產(chǎn)己二酸二甲酯的方法，通過兩股側(cè)線采出設(shè)置，可使己二酸在反應(yīng)精餾塔內(nèi)幾乎全部反應(yīng)，且得到質(zhì)量純度大于等于99.5％的己二酸二甲酯；從而不需要進(jìn)行預(yù)酯化反應(yīng)且不需要額外的產(chǎn)品提純塔；減少了反應(yīng)釜的使用，簡化了方法流程，有效減少了設(shè)備投資及能耗。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例三

反應(yīng)精餾塔中催化劑為DNW-1型強(qiáng)酸型陰離子交換樹脂，將己二酸和甲醇以1：15的摩爾比分別從反應(yīng)精餾塔的第二進(jìn)料口和第一進(jìn)料口加入；從反應(yīng)精餾塔的第二出料口采出部分甲醇并循環(huán)至反應(yīng)精餾塔繼續(xù)參與反應(yīng)，將塔底物流全部抽出，經(jīng)過加熱器加熱后返回塔釜；在反應(yīng)精餾塔的第一側(cè)線采出己二酸二甲酯；在反應(yīng)精餾塔的第二側(cè)線采出未反應(yīng)的甲醇和水的混合物；反應(yīng)精餾塔為板式塔，總理論板數(shù)為20塊，反應(yīng)段理論板數(shù)為6塊，第二側(cè)線的采出位置為第3塊理論板，第一側(cè)線的采出位置為第5塊理論板，反應(yīng)精餾塔的操作壓力為0.4atm，反應(yīng)精餾塔精餾段的頂部溫度為62℃，反應(yīng)精餾塔的塔釜溫度為100℃；將第二側(cè)線采出的未反應(yīng)的甲醇和水的混合物通入汽提塔進(jìn)行分離，從而在汽提塔的塔頂?shù)玫郊状颊羝?，將其?jīng)過冷卻器冷卻后循環(huán)至反應(yīng)精餾塔重新參與反應(yīng)；在汽提塔的塔底得到酯化產(chǎn)物水；汽提塔為板式塔，操作壓力為常壓，汽提塔的塔頂溫度為72.2℃，汽提塔的塔底溫度為100.7℃，汽提塔的理論塔板數(shù)為6塊。第一側(cè)線采出物流與汽提塔塔底物流的組成如表1所示。

表1實(shí)施例三中第一側(cè)線采出物流與汽提塔塔底物流組成的質(zhì)量純度

從表1中數(shù)據(jù)可以看出，產(chǎn)品己二酸二甲酯的質(zhì)量純度為99.5％，水的質(zhì)量純度為99.2％；此外，己二酸的轉(zhuǎn)化率為99.5％。

實(shí)施例四

反應(yīng)精餾塔中催化劑為Amberlyst35離子交換樹脂，將己二酸和甲醇以1：18的摩爾進(jìn)料比分別從反應(yīng)精餾塔的第二進(jìn)料口和第一進(jìn)料口加入；從反應(yīng)精餾塔的第二出料口采出部分甲醇并循環(huán)至反應(yīng)精餾塔繼續(xù)參與反應(yīng)，將塔底物流全部抽出，經(jīng)過加熱器加熱后返回塔釜；在反應(yīng)精餾塔的第一側(cè)線采出己二酸二甲酯；在反應(yīng)精餾塔的第二側(cè)線采出未反應(yīng)的甲醇和水的混合物；反應(yīng)精餾塔為板式塔，總理論板數(shù)為25塊，反應(yīng)段理論板數(shù)為12塊，第二側(cè)線的采出位置為第6塊理論板，第一側(cè)線的采出位置為第11塊理論板，反應(yīng)精餾塔的操作壓力為1.0atm，反應(yīng)精餾塔精餾段的頂部溫度為65℃，反應(yīng)精餾塔的塔釜溫度為106℃；將第二側(cè)線采出的未反應(yīng)的甲醇和水的混合物通入汽提塔進(jìn)行分離，從而在汽提塔的塔頂?shù)玫郊状颊羝?，將其?jīng)過冷卻器冷卻后循環(huán)至反應(yīng)精餾塔重新參與反應(yīng)；在汽提塔的塔底得到酯化產(chǎn)物水；汽提塔為填料塔，操作壓力為常壓，汽提塔的塔頂溫度為72.2℃，汽提塔的塔底溫度為100.7℃，汽提塔的理論塔板數(shù)為14塊。第一側(cè)線采出物流與汽提塔塔底物流的組成如表2所示。

表2實(shí)施例四中第一側(cè)線采出物流與汽提塔塔底物流組成的質(zhì)量純度

從表2中數(shù)據(jù)可以看出，產(chǎn)品己二酸二甲酯的質(zhì)量純度為99.55％，水的質(zhì)量純度為99.3％；此外，己二酸的轉(zhuǎn)化率為99.6％。

實(shí)施例五

反應(yīng)精餾塔中催化劑為Amberlyst15離子交換樹脂，將己二酸和甲醇以1：20的摩爾進(jìn)料比分別從反應(yīng)精餾塔的第二進(jìn)料口和第一進(jìn)料口加入；從反應(yīng)精餾塔的第二出料口采出部分甲醇并循環(huán)至反應(yīng)精餾塔繼續(xù)參與反應(yīng)，將塔底物流全部抽出，經(jīng)過加熱器加熱后返回塔釜；在反應(yīng)精餾塔的第一側(cè)線采出己二酸二甲酯；在反應(yīng)精餾塔的第二側(cè)線采出未反應(yīng)的甲醇和水的混合物；反應(yīng)精餾塔為填料塔，總理論板數(shù)為35塊，反應(yīng)段理論板數(shù)為18塊，第二側(cè)線的采出位置為第10塊理論板，第一側(cè)線的采出位置為第15塊理論板，反應(yīng)精餾塔的操作壓力為1.4atm，反應(yīng)精餾塔精餾段的頂部溫度為69℃，反應(yīng)精餾塔的塔釜溫度為110℃；將第二側(cè)線采出的未反應(yīng)的甲醇和水的混合物通入汽提塔進(jìn)行分離，從而在汽提塔的塔頂?shù)玫郊状颊羝瑢⑵浣?jīng)過冷卻器冷卻后循環(huán)至反應(yīng)精餾塔重新參與反應(yīng)；在汽提塔的塔底得到酯化產(chǎn)物水；汽提塔為填料塔，操作壓力為常壓，汽提塔的塔頂溫度為72.2℃，汽提塔的塔底溫度為100.7℃，汽提塔的理論塔板數(shù)為20塊。第一側(cè)線采出物流與汽提塔塔底物流的組成如表3所示。

表3實(shí)施例五中第一側(cè)線采出物流與汽提塔塔底物流組成的質(zhì)量純度

從表3中數(shù)據(jù)可以看出，產(chǎn)品己二酸二甲酯的質(zhì)量純度為99.6％，水的質(zhì)量純度為99.4％；此外，己二酸的轉(zhuǎn)化率為99.7％。

實(shí)施例六

反應(yīng)精餾塔中催化劑為Amberlyst15離子交換樹脂，將己二酸和甲醇以1：20的摩爾進(jìn)料比分別從反應(yīng)精餾塔的第二進(jìn)料口和第一進(jìn)料口加入；從反應(yīng)精餾塔的第二出料口采出部分甲醇并循環(huán)至反應(yīng)精餾塔繼續(xù)參與反應(yīng)，將塔底物流全部抽出，經(jīng)過加熱器加熱后返回塔釜；在反應(yīng)精餾塔的第一側(cè)線采出己二酸二甲酯；在反應(yīng)精餾塔的第二側(cè)線采出未反應(yīng)的甲醇和水的混合物；反應(yīng)精餾塔為填料塔，總理論板數(shù)為35塊，反應(yīng)段理論板數(shù)為18塊，第二側(cè)線的采出位置為第10塊理論板，第一側(cè)線的采出位置為第15塊理論板，反應(yīng)精餾塔的操作壓力為1.4atm，反應(yīng)精餾塔精餾段的頂部溫度為68℃，反應(yīng)精餾塔的塔釜溫度為108℃；將第二側(cè)線采出的未反應(yīng)的甲醇和水的混合物通入汽提塔進(jìn)行分離，從而在汽提塔的塔頂?shù)玫郊状颊羝瑢⑵浣?jīng)過冷卻器冷卻后循環(huán)至反應(yīng)精餾塔重新參與反應(yīng)；在汽提塔的塔底得到酯化產(chǎn)物水；汽提塔為填料塔，操作壓力為常壓，汽提塔的塔頂溫度為72.2℃，汽提塔的塔底溫度為100.7℃，汽提塔的理論塔板數(shù)為20塊。第一側(cè)線采出物流與汽提塔塔底物流的組成如表4所示。

表4實(shí)施例4中第一側(cè)線采出物流與汽提塔塔底物流組成的質(zhì)量純度

從表4中數(shù)據(jù)可以看出，產(chǎn)品己二酸二甲酯的質(zhì)量純度為99.53％，水的質(zhì)量純度為99.4％；此外，己二酸的轉(zhuǎn)化率為99.65％。

當(dāng)然，除了實(shí)施例三至實(shí)施例六列舉的情況，第二進(jìn)料口的己二酸和第一進(jìn)料口的甲醇的其他摩爾比，其他的反應(yīng)精餾塔的總理論塔板數(shù)，反應(yīng)段的理論塔板數(shù)，第二側(cè)線采出口的位置，第一側(cè)線采出口的位置，汽提塔的理論塔板數(shù)，以及反應(yīng)精餾塔的操作壓力，反應(yīng)精餾塔精餾段的頂部溫度，反應(yīng)精餾塔的塔底溫度，汽提塔的塔頂溫度，汽提塔的塔底溫度也是可以的；只是在實(shí)施例三至實(shí)施例六列舉的情況下，己二酸二甲酯的質(zhì)量純度更高，水的質(zhì)量純度更高，己二酸的轉(zhuǎn)化率更高；同時(shí)，設(shè)備投資及能耗更小。

本發(fā)明提供的生產(chǎn)己二酸二甲酯的設(shè)備及方法，通過兩股側(cè)線采出設(shè)置，可使己二酸在反應(yīng)精餾塔內(nèi)幾乎全部反應(yīng)，且得到質(zhì)量純度大于等于99.5％的己二酸二甲酯；從而不需要進(jìn)行預(yù)酯化反應(yīng)且不需要額外的產(chǎn)品提純塔；減少了反應(yīng)釜的使用，簡化了方法流程，有效的減少了設(shè)備投資及能耗。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。