本發(fā)明屬于化工領域,涉及一種膜脫水與分子篩吸附耦合生產無水thf的工業(yè)設備。
背景技術:
四氫呋喃(thf)是一種重要的有機化工及精細化工原料,常作為樹脂溶劑(磁帶涂層、pvc表面涂層、清洗pvc反應器、脫除pvc薄膜、玻璃紙涂層、塑料印刷油墨、熱塑性聚氨酯涂層)、反應溶劑(格式試劑、烷基堿金屬化合物和芳基堿金屬化合物、氫化鋁和氫化硼、甾族化合物和大分子有機聚合物)、化學中間產物(聚合生成ptmeg、天然氣加味劑)、色譜溶劑(凝膠滲透色譜法)使用。實際應用中,很多反應對thf中的水分含量要求苛刻,因此,市場上對無水thf需求量大,品質要求高。在現有的精餾及膜脫水生產無水thf的工藝中,由于thf和水會產生共沸,以及膜負荷過大,生產成本高,無法將水分降至生產需求,生產過程中無法得到滿足要求的無水thf。
技術實現要素:
為了克服上述缺陷,達到綜合回收利用要求,本發(fā)明提供一種膜脫水與分子篩吸附耦合生產無水thf的工業(yè)設備。
本發(fā)明提供的技術方案具體如下:
一種膜脫水與分子篩吸附耦合生產無水thf的工業(yè)設備,包括膜脫水裝置1、分子篩吸附塔一2、分子篩吸附塔二3、電熱器4、冷凝器5以及連接管道;所述膜脫水裝置1內設有分子篩膜;所述分子篩吸附塔一2和分子篩吸附塔二3內設有顆粒分子篩和分子篩再生裝置;分子篩吸附塔一2、分子篩吸附塔二3底部分別設有膜脫水裝置1連接的正向進料管以及與冷凝器5連接的反向出料管,分子篩吸附塔一2、分子篩吸附塔二3頂部分別設有與物料總出口7連接的正向出料管以及與電熱器4連接的反向進料管;電熱器4、正向出料管、物料總出口7三者之間通過三通接頭連接;膜脫水裝置1、冷凝器5、物料總入口6三者之間通過三通接頭連接;各連接管道上均設有閥門。
膜脫水裝置1與正向進料管之間還設有冷凝器二8。
膜脫水裝置1朝向正向進料管的方向還依次設有冷凝器二8、產品儲罐9和動力泵10。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果:
(1)本發(fā)明分子篩吸附塔的使用,克服了傳統回收方式無法達到的質量要求的缺陷,提高了綜合利用效益。
(2)本發(fā)明的兩級吸附塔可相互切換吸附和再生,再生用無水thf的高溫氣,不引入它他雜質;再生用thf經冷卻后返回膜脫水裝置,提高收率。
(3)本發(fā)明還可用于高純度氫氟醚、乙腈、dme、mtbe及其它醇類、酮類、醚類有機溶劑的生產。
附圖說明
圖1為本發(fā)明直接90~120℃氣態(tài)進入分子篩吸附塔的結構示意圖;
圖2為本發(fā)明降溫到70~80℃氣態(tài)后進入分子篩吸附塔的結構示意圖;
圖3為本發(fā)明氣態(tài)冷凝到液態(tài)后再通過泵從底部進入分子篩吸附塔的結構示意圖;
其中,1—膜脫水裝置,2—分子篩吸附塔一,3—分子篩吸附塔二,4—電熱器,5—冷凝器,6—物料總入口,7—物料總出口,8—冷凝器二,9—產品儲罐,10—動力泵。
具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行詳細地說明。
實施例
如圖1所示,一種膜脫水與分子篩吸附耦合生產無水thf的工業(yè)設備,包括膜脫水裝置1、分子篩吸附塔一2、分子篩吸附塔二3、電熱器4、冷凝器5以及連接管道;所述膜脫水裝置1內設有分子篩膜;所述分子篩吸附塔一2和分子篩吸附塔二3內設有顆粒分子篩和分子篩再生裝置;分子篩吸附塔一2、分子篩吸附塔二3底部分別設有膜脫水裝置1連接的正向進料管以及與冷凝器5連接的反向出料管,分子篩吸附塔一2、分子篩吸附塔二3頂部分別設有與物料總出口7連接的正向出料管以及與電熱器4連接的反向進料管;電熱器4、正向出料管、物料總出口7三者之間通過三通接頭連接;膜脫水裝置1、冷凝器5、物料總入口6三者之間通過三通接頭連接;各連接管道上均設有閥門。
如圖2所示,膜脫水裝置1與正向進料管之間還設有冷凝器二8。
如圖3所示,膜脫水裝置1朝向正向進料管的方向還依次設有冷凝器二8、產品儲罐9和動力泵10。
本發(fā)明的工作原理如下:
本發(fā)明含水量20%的thf或其他有機溶劑通過膜脫水裝置后得到含水量0.1%~2.0%的產品,該產品可用三種可選方案進入分子篩吸附塔:1.直接90~120℃氣態(tài)進入分子篩吸附塔;2.降溫到70~80℃氣態(tài)進入分子篩吸附塔;3.氣態(tài)冷凝到液態(tài)再用泵從底部進入分子篩吸附塔。前兩種方案為:含水量0.1%~2.0%的產品從底部進入分子篩吸附塔一、分子篩吸附塔二后,其少量水在塔內分子篩床層中被分子篩吸附脫出,塔頂得到含水在500ppm以下的無水thf,經過冷凝得到液態(tài)無水溶劑。第三種方案為:經過膜脫水的氣態(tài)經過冷凝器二冷凝到液態(tài),再用泵從底部進入分子篩吸附塔,塔頂直接得到含水在500ppm以下的無水thf液態(tài)溶劑。
當分子篩吸附塔一中的分子篩吸水達到飽和時,關閉分子篩吸附塔一的進出口閥,打開分子篩吸附塔二的進出口閥,切換為分子篩吸附塔二吸附;打開電熱器,將少量無水thf加熱至約200℃,從分子篩吸附塔一的分子篩床層吹掃再生,再生氣體經過冷凝器冷凝后再循環(huán)回到膜脫水裝置,如此反復吸附再生,塔頂得到滿足要求的無水thf。吸附塔后的氣態(tài)thf產品可冷凝后儲存,也可直接進入其它體系使用。