CN101337952B - 一种自动连续压滤分离粗糠醇的方法及其专用设备 - Google Patents

一种自动连续压滤分离粗糠醇的方法及其专用设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动连续压滤分离粗糠醇的方法及其专用设备，其方法为：粗糠醇先进入低压缓冲罐中，再通过调节阀自动控制流量后进入加压泵或通过系统自身压力进入压滤机，低压缓冲罐的液位和调节阀连锁自动控制液位，粗糠醇通过压滤机分离催化剂后，再进入脱轻塔。压滤机采用至少两台并联式连接，自动切换连续压滤。该设备的低压缓冲罐的上部设置有粗糠醇进入口和惰性气体进入口，其下端设置有自动调节阀，所述自动调节阀通过管道和/或加压泵与压滤机的进口端连通，压滤机的出口端与清液罐的上端连通，清液罐的下端通过加压泵和管道与精馏系统的脱轻塔和再沸器连通。本发明工艺和设备简单、过滤分离效果好、糠醇损失小且有利于环境保护，经济和社会效益良好。

Description

一种自动连续压滤分离粗糠醇的方法及其专用设备
一.技术领域：本发明涉及一种化工领域的预热方法和预热器，特别是涉及一种自动连续压滤分离粗糠醇的方法及其专用设备。
二.背景技术：糠醇是一种重要的精细化工原料，主要用于生产糠醇树脂、呋喃树脂等，糠醇主要通过糠醛和氢气在催化剂的存在下进行工业化生产。这种方法的典型流程为：将糠醛和催化剂混合，进行预热，预热后与氢气混合，进入管式反应器或反应釜中进行反应，反应生成粗糠醇，粗糠醇进入冷却器进行冷却，然后进行分离、过滤和精馏工序，最后生产出合格的糠醇。该方法中，生成的粗糠醇先进入离心机进行常温常压过滤，由于不能完全过滤出催化剂，仍需要进入沉降槽进行二次沉降，然后定期人工清理，50-100℃的粗糠醇在沉降槽中挥发，造成糠醇损失和环境污染。
三.发明的内容：
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种工艺简单、过滤分离效果好、糠醇损失小且有利于环境保护的自动连续压滤分离粗糠醇的方法及其专用设备。
本发明的技术方案是：一种自动连续压滤分离粗糠醇的方法，包括以下步骤：将来自反应工段高压分离器的粗糠醇通入低压缓冲罐内，粗糠醇的温度大约在120℃左右，通过向低压缓冲罐内补充惰性气体以及通过自动调节阀的流量调节使低压缓冲罐内压力保持在0.6-0.8MPa，通过自动调节阀的粗糠醇进入压滤机，该自动调节阀与低压缓冲罐的液位自动连锁控制，通过压滤机的多层滤布过滤，分离催化剂后，粗糠醇几乎呈浅黄色透明液体，从压滤机出来温度大约在100℃左右的粗糠醇进入清液罐，然后通过加压泵直接进入精馏系统的脱轻塔；在脱轻塔内水和甲基呋喃等轻组分从塔顶出来，进入轻组分中间罐，糠醇和重组分进入精馏塔，蒸馏出成品；压滤机采用至少两台并联式连接，且采用DCS自动控制系统控制，当第一台压滤机的压力达到一定压力后，滤出液很少时，自动切换到第二台压滤机进行压滤，第一台压滤机进惰性气体吹扫，待温度降至常温后，自动拉开压滤机的滤板，清除滤饼，完成全部操作。
所述惰性气体为氮气；所述加压泵为齿轮泵。所述低压缓冲罐为两个，其中两个低压缓冲罐为并联式连接，并且，粗糠醇和惰性气体与第一个低压缓冲罐的上端连接，两个低压缓冲罐的上端连通，其下端分别设置有自动调节阀，并且均与压滤机的入口连通；两个低压缓冲罐的顶端设置有安全阀和自动调节阀。
一种所述自动连续压滤分离粗糠醇的方法的专用设备，含有低压缓冲罐、压滤机和清液罐，所述低压缓冲罐的上部设置有粗糠醇进入口和惰性气体进入口，该低压缓冲罐的下端设置有自动调节阀，并且该自动调节阀和低压缓冲罐的液位控制阀连锁，所述自动调节阀通过管道与压滤机的进口端连通，压滤机的出口端通过管道与清液罐的上端连通，所述清液罐的下端通过加压泵和管道与精馏系统的脱轻塔连通；所述压滤机至少为两台，且采用并联式连接，每一压滤机均设置有冷却惰性气体出口，所有压滤机和冷却惰性气体均采用DCS控制系统进行控制。
所述低压缓冲罐为两个，其中两个低压缓冲罐为并联式连接，并且，粗糠醇和惰性气体与第一个低压缓冲罐的上端连接，两个低压缓冲罐的上端连通其下端分别设置有自动调节阀，并且均与压滤机的入口连通；两个低压缓冲罐的顶端设置有安全阀和自动调节阀；每一压滤机的两端均设置有调节阀；所述加压泵为齿轮泵；每一压滤机前均设置有超压自动调节阀，该调节阀能够将高出的压力导出.
一种自动连续压滤分离粗糠醇的方法，包括以下步骤：将来自反应工段的粗糠醇经过冷却器后通入低压缓冲罐内缓冲，粗糠醇的温度在50℃左右，通过向低压缓冲罐内补充惰性气体以及通过自动调节阀的流量调节使低压缓冲罐内压力保持恒定，通过自动调节阀的粗糠醇再通过加压泵后进入压滤机，经过加压泵的粗糠醇的压力为0.6-0.8MPa，该自动调节阀与低压缓冲罐的液位自动连锁控制，通过压滤机的多层滤布过滤，分离催化剂后，粗糠醇几乎呈浅黄色透明液体，从压滤机出来的粗糠醇进入清液罐，再通过加压泵直接进入精馏系统的脱轻塔和再沸器，经过蒸汽再次加热；在脱轻塔内水和甲基呋喃等轻组分从塔顶出来，进入轻组分中间罐，糠醇和重组分进入精馏塔，蒸馏出成品；压滤机采用至少两台并联式连接，且采用DCS自动控制系统控制，当第一台压滤机的压力达到一定压力后，滤出液很少时，自动切换到第二台压滤机进行压滤，第一台压滤机进惰性气体吹扫，待温度降至常温后，自动拉开压滤机的滤板，清除滤饼，完成全部操作。
所述惰性气体为氮气；所述加压泵为齿轮泵。所述低压缓冲罐为两个，其中两个低压缓冲罐为并联式连接，并且，粗糠醇和惰性气体与第一个低压缓冲罐的上端连接，两个低压缓冲罐的上端连通，其下端分别设置有自动调节阀，并且均通过加压泵与压滤机的入口连通。
一种所述自动连续压滤分离粗糠醇的方法的专用设备，含有低压缓冲罐、压滤机和清液罐，所述低压缓冲罐的上部设置有粗糠醇进入口和惰性气体进入口，该低压缓冲罐的下端设置有自动调节阀，并且该自动调节阀和低压缓冲罐的液位控制阀连锁，所述自动调节阀通过管道和加压泵与压滤机的进口端连通，压滤机的出口端通过管道与清液罐的上端连通，所述清液罐的下端通过加压泵和管道与精馏系统的脱轻塔和再沸器连通；所述压滤机至少为两台，且采用并联式连接，每一压滤机均设置有冷却惰性气体出口，所有压滤机和冷却惰性气体均采用DCS控制系统进行控制。
所述低压缓冲罐为两个，其中两个低压缓冲罐为并联式连接，并且，粗糠醇和惰性气体与第一个低压缓冲罐的上端连接，两个低压缓冲罐的上端连通，其下端分别设置有自动调节阀，并且所述自动调节阀均通过加压泵与压滤机的入口连通；每一压滤机的两端均设置有调节阀；所述加压泵为齿轮泵；每一压滤机前均设置有超压自动调节阀，该调节阀能够将高出的压力导出。
本发明的有益效果是：
1、本发明的第一种技术方案中从反应器出来的粗糠醇带有120℃左右的温度进入压滤机，压滤后的粗糠醇清液还保持在100℃左右的温度，压滤后的粗糠醇进入脱轻塔，几乎不用蒸汽加热，充分利用反应热，降低精馏工段的蒸汽消耗，相应地降低能耗，提高企业的经济效益。并且，粗糠醇进入压滤机是依靠系统压力作为动力，不需要用加压泵将粗糠醇打入压滤机，节省电能。
2、本发明的第二种技术方案中从反应器出来的粗糠醇经过冷却后带有50℃左右的温度再通过加压泵后进入压滤机，压滤后的粗糠醇进入脱轻塔和再沸器，利用蒸汽再次加热，通过加压泵容易提高和保持粗糠醇的压力，增加过滤效果，提高过滤质量.
3、本发明自动连续压滤机的成功运用，使整个压滤过程程控自动操作，进出料调节阀自动控制，实现了反应到精馏的连续生产，避免粗糠醇在沉降槽内挥发，造成糠醇损失和环境的污染。
4、本发明过滤效果好，通过压滤机的多层滤布过滤，粗糠醇几乎呈浅黄色透明液体，直接进入精馏系统的脱轻塔，简化工艺，降低成本。
5、本发明压滤机为程控全自动控制，当第一台压滤机的压力达到一定压力后，滤出液很少时，自动切换到第二台压滤机进行压滤。第一台压滤机进氮气，吹扫后，待温度降至常温后，自动拉开滤板，清除滤饼，完成全部操作。滤饼清洗后，催化剂可以返回使用，提高其使用率。
6、本发明压滤机前设置有超压自动调节阀，该调节阀能够将高出的压力导出，从而保证压滤机的安全，使过滤分离连续化。
7、本发明采用惰性气体进行粗糠醇的调压和滤饼的冷却，惰性气体不会产生反应，并且容易分离，因而不会影响糠醇的成品质量。
8、本发明使用范围广，尤其是用于糠醇生产中的粗糠醇过滤分离，其工艺和设备简单、成本较低，易于推广，具有很好的经济和社会效益。
四.附图说明：
图1为自动连续压滤分离粗糠醇的方法的专用设备的结构示意图之一；
图2为自动连续压滤分离粗糠醇的方法的专用设备的结构示意图之二。
五.具体实施方式：
实施例一：参见图1，自动连续压滤分离粗糠醇的方法包括以下步骤：将来自反应工段高压分离器的粗糠醇通入低压缓冲罐1内(低压缓冲罐1内的部分气体进入低压缓冲罐3中)，粗糠醇的温度大约在120℃左右，通过向低压缓冲罐1内补充惰性气体以及通过自动调节阀的流量调节使低压缓冲罐1内压力保持在0.6-0.8MPa，通过自动调节阀的粗糠醇进入压滤机9、10，该自动调节阀与低压缓冲罐的液位自动连锁控制，通过压滤机9、10的多层滤布过滤，粗糠醇几乎呈浅黄色透明液体，从压滤机9、10出来温度大约在100℃左右的粗糠醇，进入清液罐7，通过加压泵8直接进入精馏系统的脱轻塔；在脱轻塔内水和甲基呋喃等轻组分从塔顶出来，进入轻组分中间罐，糠醇和重组分进入精馏塔，蒸馏出成品；压滤机9、10采用至少两台并联式连接，且采用DCS自动控制系统控制，当第一台压滤机9的压力达到一定压力后，滤出液很少时，自动切换到第二台压滤机10进行压滤，第一台压滤机进惰性气体吹扫，待温度降至常温后，自动拉开压滤机9的滤板，清除滤饼，完成全部操作，反之亦然。惰性气体为氮气；加压泵8为齿轮泵。
图中，自动连续压滤分离粗糠醇的方法的专用设备的两个低压缓冲罐1、3为并联式连接，粗糠醇和惰性气体与第一个低压缓冲罐1的上端连接，两个低压缓冲罐1、3的上端连通，其下端分别设置有自动调节阀，并且该自动调节阀和低压缓冲罐的液位控制阀2、5连锁，两个压滤机9、10采用并联式连接，并且，每一压滤机9、10的两端均设置有调节阀，每一压滤机9、10均设置有冷却惰性气体出口，所有压滤机9、10和冷却惰性气体均采用DCS控制系统进行控制；清液罐7的上端通过阻燃器6排放废气，清液罐7的下端通过加压泵8和管道与精馏系统的脱轻塔连通.加压泵8为齿轮泵；每一压滤机9、10前均设置有超压自动调节阀(图中未画出)，该调节阀能够将高出的压力导出.图中箭头为粗糠醇或排空气体的流动方向.两个低压缓冲罐1、3的顶端设置有安全阀和自动调节阀，分别交汇后与阻燃器4连通；便于废气排出.
该技术方案中从反应器出来的粗糠醇带有120℃左右的温度进入压滤机9、10，压滤后的粗糠醇清液还保持在100℃左右的温度，压滤后的粗糠醇进入脱轻塔，几乎不用蒸汽加热，充分利用反应热，降低精馏工段的蒸汽消耗，相应地降低能耗，提高企业的经济效益。并且，粗糠醇进入压滤机9、10是依靠系统压力作为动力，不需要用加压泵将粗糠醇打入压滤机，节省电能。
实施例二：参见图2，自动连续压滤分离粗糠醇的方法包括以下步骤：将来自反应工段的粗糠醇经过冷却器后通入低压缓冲罐1内缓冲(低压缓冲罐1内的部分气体进入低压缓冲罐3中)，粗糠醇的温度在50℃左右，通过自动调节阀的粗糠醇再通过加压泵11后进入压滤机9、10，经过加压泵11的粗糠醇的压力为0.6-0.8MPa，该自动调节阀与低压缓冲罐的液位自动连锁控制，通过压滤机9、10的多层滤布过滤，粗糠醇几乎呈浅黄色透明液体，从压滤机9、10出来的粗糠醇进入清液罐7，通过加压泵8直接进入精馏系统的脱轻塔和再沸器，经过蒸汽再次加热；在脱轻塔内水和甲基呋喃等轻组分从塔顶出来，进入轻组分中间罐，糠醇和重组分进入精馏塔，蒸馏出成品；压滤机9、10采用至少两台并联式连接，且采用DCS自动控制系统控制，当第一台压滤机9的压力达到一定压力后，滤出液很少时，自动切换到第二台压滤机10进行压滤，第一台压滤机9进惰性气体吹扫，待温度降至常温后，自动拉开压滤机的滤板，清除滤饼，完成全部操作，反之亦然。惰性气体为氮气；加压泵8.11为齿轮泵。
图中，自动连续压滤分离粗糠醇的方法的专用设备两个低压缓冲罐1、3为并联式连接，粗糠醇和惰性气体与第一个低压缓冲罐1的上端连接，两个低压缓冲罐1、3的上端连通，其下端分别设置有自动调节阀，并且该自动调节阀和低压缓冲罐的液位控制阀2、5连锁，两个压滤机9、10采用并联式连接，并且，每一压滤机9、10的两端均设置有调节阀，每一压滤机9、10均设置有冷却惰性气体出口，所有压滤机9、10和冷却惰性气体均采用DCS控制系统进行控制；清液罐7的上端通过阻燃器6排放废气，清液罐7的下端通过加压泵8和管道与精馏系统的脱轻塔和再沸器连通。粗糠醇从低压缓冲罐1、3出来经过加压泵11进入压滤机9、10，加压泵8、11为齿轮泵；每一压滤机9、10前均设置有超压自动调节阀(图中未画出)，该调节阀能够将高出的压力导出。图中箭头为粗糠醇或排空气体的流动方向。两个低压缓冲罐1、3的顶端分别交汇后与阻燃器4连通；便于废气排出。
该技术方案中从反应器出来的粗糠醇经过冷却后带有50℃左右的温度再通过加压泵11后进入压滤机9、10，压滤后的粗糠醇进入脱轻塔和再沸器，利用蒸汽再次加热，通过加压泵11容易提高和保持粗糠醇的压力，增加过滤效果，提高过滤质量。
改变压滤机的数量、改变低压缓冲罐的具体结构和数量、改变加压泵的具体结构和种类、以及改变惰性气体的种类能够组成多个实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不一一详述。

Claims (10)

1.一种自动连续压滤分离粗糠醇的方法，包括以下步骤：将来自反应工段高压分离器的粗糠醇通入低压缓冲罐内，粗糠醇的温度为120℃，通过向低压缓冲罐内补充惰性气体以及通过自动调节阀的流量调节使低压缓冲罐内压力保持在0.6-0.8MPa，通过自动调节阀的粗糠醇进入压滤机，该自动调节阀与低压缓冲罐的液位自动连锁控制，通过压滤机的多层滤布过滤，分离催化剂后，粗糠醇几乎呈浅黄色透明液体，从压滤机出来温度为100℃的粗糠醇进入清液罐，然后通过加压泵直接进入精馏系统的脱轻塔；在脱轻塔内水和甲基呋喃等轻组分从塔顶出来，进入轻组分中间罐，糠醇和重组分进入精馏塔，蒸馏出成品；压滤机采用至少两台并联式连接，且采用DCS自动控制系统控制，当第一台压滤机的压力达到一定压力后，滤出液很少时，自动切换到第二台压滤机进行压滤，第一台压滤机进惰性气体吹扫，待温度降至常温后，自动拉开压滤机的滤板，清除滤饼，完成全部操作。
2.根据权利要求1所述的一种自动连续压滤分离粗糠醇的方法，其特征是：所述惰性气体为氮气；所述加压泵为齿轮泵。
3.根据权利要求1或2所述的自动连续压滤分离粗糠醇的方法，其特征是：所述低压缓冲罐为两个，其中两个低压缓冲罐为并联式连接，并且，粗糠醇和惰性气体与第一个低压缓冲罐的上端连接，两个低压缓冲罐的上端连通，其下端分别设置有自动调节阀，并且均与压滤机的入口连通；两个低压缓冲罐的顶端设置有安全阀和自动调节阀。
4.一种权利要求1所述一种自动连续压滤分离粗糠醇的方法的专用设备，含有低压缓冲罐、压滤机和清液罐，其特征是：所述低压缓冲罐的上部设置有粗糠醇进入口和惰性气体进入口，该低压缓冲罐的下端设置有自动调节阀，并且该自动调节阀和低压缓冲罐的液位控制阀连锁，所述自动调节阀通过管道与压滤机的进口端连通，压滤机的出口端通过管道与清液罐的上端连通，所述清液罐的下端通过加压泵和管道与精馏系统的脱轻塔连通；所述压滤机至少为两台，且采用并联式连接，每一压滤机均设置有冷却惰性气体出口，所有压滤机和冷却惰性气体均采用DCS控制系统进行控制。
5.根据权利要求4所述的专用设备，其特征是：所述低压缓冲罐为两个，其中两个低压缓冲罐为并联式连接，并且，粗糠醇和惰性气体与第一个低压缓冲罐的上端连接，两个低压缓冲罐的上端连通，其下端分别设置有自动调节阀，并且均与压滤机的入口连通；两个低压缓冲罐的顶端设置有安全阀和自动调节阀；每一压滤机的两端均设置有调节阀；所述加压泵为齿轮泵；每一压滤机前均设置有超压自动调节阀，该调节阀能够将高出的压力导出。
6.一种自动连续压滤分离粗糠醇的方法，包括以下步骤：将来自反应工段的粗糠醇经过冷却器后通入低压缓冲罐内缓冲，粗糠醇的温度在50℃左右，通过向低压缓冲罐内补充惰性气体以及通过自动调节阀的流量调节使低压缓冲罐内压力保持恒定，通过自动调节阀的粗糠醇再通过加压泵后进入压滤机，经过加压泵的粗糠醇的压力为0.6-0.8MPa，该自动调节阀与低压缓冲罐的液位自动连锁控制，通过压滤机的多层滤布过滤，分离催化剂后，粗糠醇几乎呈浅黄色透明液体，从压滤机出来的粗糠醇进入清液罐，再通过加压泵直接进入精馏系统的脱轻塔和再沸器，经过蒸汽再次加热；在脱轻塔内水和甲基呋喃等轻组分从塔顶出来，进入轻组分中间罐，糠醇和重组分进入精馏塔，蒸馏出成品；压滤机采用至少两台并联式连接，且采用DCS自动控制系统控制，当第一台压滤机的压力达到一定压力后，滤出液很少时，自动切换到第二台压滤机进行压滤，第一台压滤机进惰性气体吹扫，待温度降至常温后，自动拉开压滤机的滤板，清除滤饼，完成全部操作。
7.根据权利要求6所述的一种自动连续压滤分离粗糠醇的方法，其特征是：所述惰性气体为氮气；所述加压泵为齿轮泵。
8.根据权利要求6或7所述的自动连续压滤分离粗糠醇的方法，其特征是：所述低压缓冲罐为两个，其中两个低压缓冲罐为并联式连接，并且，粗糠醇和惰性气体与第一个低压缓冲罐的上端连接，两个低压缓冲罐的上端连通，其下端分别设置有自动调节阀，并且均通过加压泵与压滤机的入口连通。
9.一种权利要求6所述自动连续压滤分离粗糠醇的方法的专用设备，含有低压缓冲罐、压滤机和清液罐，其特征是：所述低压缓冲罐的上部设置有粗糠醇进入口和惰性气体进入口，该低压缓冲罐的下端设置有自动调节阀，并且该自动调节阀和低压缓冲罐的液位控制阀连锁，所述自动调节阀通过管道和加压泵与压滤机的进口端连通，压滤机的出口端通过管道与清液罐的上端连通，所述清液罐的下端通过加压泵和管道与精馏系统的脱轻塔和再沸器连通；所述压滤机至少为两台，且采用并联式连接，每一压滤机均设置有冷却惰性气体出口，所有压滤机和冷却惰性气体均采用DCS控制系统进行控制。
10.根据权利要求9所述的专用设备，其特征是：所述低压缓冲罐为两个，其中两个低压缓冲罐为并联式连接，并且，粗糠醇和惰性气体与第一个低压缓冲罐的上端连接，两个低压缓冲罐的上端连通，其下端分别设置有自动调节阀，并且所述自动调节阀均通过加压泵与压滤机的入口连通；每一压滤机的两端均设置有调节阀；所述加压泵为齿轮泵；每一压滤机前均设置有超压自动调节阀，该调节阀能够将高出的压力导出。
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Patentee before: HONGYE BIOLOGICAL TECHNOLOGY CO.,LTD.

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Denomination of invention: A method and specialized equipment for automatic continuous pressure filtration separation of crude furfuryl alcohol

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Pledgee: Puyang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Yihe sub branch

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