CN103566614A - 一种硫酸二甲酯精馏塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化工领域，特别公开了一种硫酸二甲酯精馏塔。该硫酸二甲酯精馏塔，包括塔体，在塔体一侧的中部设有一进料口，进料口通过管道连接有一设在塔体内部的液体分布器，在塔体另一侧的中上部和下部分别设有侧面出料口和物料蒸汽口，在塔体的顶部设有一顶部出料口，在塔体的底部分别设有废液出口和物料出口，物料出口通过管道经再沸器与物料蒸汽口相连通，在进料口与侧面出料口之间的塔体内横向设置有一将塔体内部分成上下两部分的气液分离装置，在气液分离装置上方和下方的塔体内分别设有上填料层和下填料层。本发明的有益效果是：使操作从间断生产变成连续生产，大大提高了产品的纯度，使产品质量具有了很大的可控性和可操作性。

Description

一种硫酸二甲酯精馏塔

（一）技术领域

本发明涉及化工领域，特别涉及一种硫酸二甲酯精馏塔。

（二）背景技术

精馏塔是化工生产中常见的一种分离液体混合物中不同液体组分的装置，常用于产品提纯。一般情况下，物料进入塔内后利用物料中不同物料的沸点不同，在蒸汽或其它外部供热条件下，使物料不断进行气化、冷凝等气液接触交换，实现液体混合物中不同液体的分离。化工生产中常见的精馏塔大部分是采用物料从塔顶侧面进入、从塔顶部出产品、在塔底部进行加热的模式，这种模式对分离、提纯物料中混合物种类较少、沸点差别大的产品是有效的，但由于硫酸二甲酯中混合物的种类较多，而且有一部分副产物沸点差距不大，造成了分离的难度较大，且能耗高，所以一般精馏装置无法满足生产的需要。

现有硫酸二甲酯的提纯方法是采用球形反应釜来进行蒸馏，在负压条件下，采用蒸汽加热，使硫酸二甲酯粗物料不断蒸发、冷凝来提纯，由于部分副产物的沸点差距不大，因此提纯后的硫酸二甲酯纯度不高，还含有很多杂质，且蒸馏冷凝过程需要相当长的时间，因此实际生产过程中只能是间断生产，不能进行连续化生产，工作效率低，且能耗高，给生产工作带来了极大的不便。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构合理、方便实用、能够连续生产、效率高、成本低、能耗低、产量高、生产出的产品纯度高的硫酸二甲酯精馏塔。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种硫酸二甲酯精馏塔，包括塔体，在塔体一侧的中部设有一进料口，进料口通过管道连接有一设在塔体内部的液体分布器，在塔体另一侧的中上部和下部分别设有侧面出料口和物料蒸汽口，在塔体的顶部设有一顶部出料口，在塔体的底部分别设有废液出口和物料出口，物料出口通过管道经再沸器与物料蒸汽口相连通，在进料口与侧面出料口之间的塔体内横向设置有一将塔体内部分成上下两部分的气液分离装置，在气液分离装置上方和下方的塔体内分别设有上填料层和下填料层，侧面出料口连通有一三通管，三通管的一端口通过管道与外部的储罐相连通，另一端口通过管道经冷凝器与上填料层上方的塔体内部相连通。

所述气液分离装置包括一横向设置的板体，在板体上垂直设有若干根连通塔体上下两部分的导流管，在每根导流管的上方均设有一圆锥形导流帽，圆锥形导流帽的内壁通过若干根支杆与导流管的顶部固连。

所述上填料层为一层不锈钢填料层；所述下填料层包括若干层不锈钢填料层，上下相邻两不锈钢填料层之间设有空腔。

本发明硫酸二甲酯精馏塔的有益效果是：结构合理，方便实用，效率高，成本低，能耗低，产量高，使硫酸二甲酯的提纯从蒸馏工艺变成精馏工艺，使操作从间断生产变成连续生产，在塔体的中上部和顶部设置了两个出料口，而进料口设在了塔体中部，这样能把硫酸二甲酯中的轻组分物质分离出来，大大提高了产品的纯度，而且可以根据客户不同的需求来调整产品质量，可以精馏出更高质量的产品，使产品质量具有了很大的可控性和可操作性，更有利于满足市场需求。

（四）附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明导流管和圆锥形导流帽的局部放大示意图。

图中，1塔体，2进料口，3液体分布器，4侧面出料口，5物料蒸汽口，6顶部出料口，7废液出口，8上填料层，9下填料层，10冷凝器，11板体，12导流管，13圆锥形导流帽，14支杆，15再沸器。

（五）具体实施方式

为了使本发明的技术、特征、目的及效果等更易于了解、明白，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，但本发明并不局限于此。

如图1-图2中所示，该实施例包括塔体1，在塔体1一侧的中部设有一进料口2，进料口2通过管道连接有一设在塔体1内部的液体分布器3，在塔体1另一侧的中上部和下部分别设有侧面出料口4和物料蒸汽口5，在塔体1的顶部设有一顶部出料口6，在塔体1的底部分别设有废液出口7和物料出口，物料出口通过管道经再沸器15与物料蒸汽口5相连通，在进料口2与侧面出料口4之间的塔体1内横向设置有一将塔体1内部分成上下两部分的气液分离装置，在气液分离装置上方和下方的塔体1内分别设有上填料层8和下填料层9，侧面出料口4连通有一三通管，三通管的一端口通过管道与外部的储罐相连通，另一端口通过管道经冷凝器10与上填料层8上方的塔体1内部相连通；气液分离装置包括一横向设置的板体11，在板体11上垂直设有若干根连通塔体1上下两部分的导流管12，在每根导流管12的上方均设有一圆锥形导流帽13，圆锥形导流帽13的内壁通过若干根支杆14与导流管12的顶部固连；上填料层8为一层不锈钢填料层；下填料层9包括若干层不锈钢填料层，上下相邻两不锈钢填料层之间设有空腔。

该硫酸二甲酯精馏塔的精馏过程，包括如下阶段：

（a）生产开车准备阶段：

生产开车时，打开负压系统，使塔体1内处于负压，以降低物料的沸点，将硫酸二甲酯粗物料从进料口2进入塔体1后，通过管道经液体分布器3将物料分布均匀，分布均匀的物料向下通过下填料层9进入塔体1的底部，再通过底部物料出口进入再沸器15，待塔体1底部的物料达到一定高度时，开启再沸器15对物料进行加热，被加热后的物料变成蒸汽，从物料蒸汽口5进入塔体1内往上升，蒸汽上升的过程中在经过下填料层9时，部分重组分物质会冷凝变成液体往下降，剩余的气体继续往上升，然后通过气液分离装置的导流管12与圆锥形导流帽13之间的空隙进入到气液分离装置上方的塔体1内，此时由于刚开车，塔顶的温度较低，因此会有部分气体冷凝成低纯度的硫酸二甲酯液体，从侧面出料口4采出，从侧面出料口4采出的经冷凝器10冷凝后的低纯度硫酸二甲酯液体经管道重新回流到上填料层8上方的塔体1内作为冷凝液使用；剩余的部分气体从顶部出料口6采出后经冷凝得到低纯度的硫酸二甲酯液体，也被送回上填料层8上方的塔体1内作为冷凝液使用，以此类推，重复回流几次后，从侧面出料口4采出的硫酸二甲酯液体纯度慢慢提高，待提高到要求的纯度后，得到高纯度的硫酸二甲酯液体，然后进入正式精馏阶段；

（b）正式精馏阶段：

正式精馏阶段时，塔体1内的温度较高，将硫酸二甲酯粗物料从进料口2进入塔体1后，通过管道经液体分布器3将物料分布均匀，分布均匀的物料与从物料蒸汽口5进入塔体1内上升的高温气体混合，有一部分物料发生闪蒸，而剩余部分物料会依次向下通过若干层不锈钢填料层继续与上升的高温气体混合加热后变成气体，加热后的气体与闪蒸的气体混合后继续上升，然后通过气液分离装置的导流管12与圆锥形导流帽13之间的空隙进入到气液分离装置上方的塔体1内，此时一部分轻组分气体从顶部出料口6采出，不再送回上填料层8上方的塔体1内，而是经冷凝后制得纯度稍低的硫酸二甲酯储存供自用或出售，而剩余的重组分气体在上升时与上填料层8上方回流的经冷凝器10冷凝的高纯度硫酸二甲酯液体在上填料层8接触后，冷凝为液体物料，从侧面出料口4采出，即得到高纯度的硫酸二甲酯液体。大部分的高纯度硫酸二甲酯被送入外部的储罐储存作为产品出售，而另一小部分的高纯度硫酸二甲酯通过管道经冷凝器10冷凝后重新回到上填料层8上方的塔体1内，作为冷凝液继续回流与气液分离装置上方塔体1内的气体接触，高纯度的硫酸二甲酯经冷凝作为冷凝液使用，一方面可以通过冷凝器10控制冷凝液的温度，另一方面还能提高硫酸二甲酯的纯度，一举两得；此外难挥发的物质经下填料层9多层分离后，进入塔体1底部，再通过再沸器15不断地加热将易挥发组份物质提出，剩余的难挥发重组份物质在塔体1底部浓度会越来越高，最后根据指标情况从废液出口7采出。

塔体1内设有上填料层8和下填料层9，以便延长气液接触交换的行程。为了增大塔体1内的有效面积，使物料均匀分布，不发生偏流，进料口2通过管道连接液体分布器3，利用液体分布器3将料液分布均匀。为了提高产品的纯度，在进料口2与侧面出料口4之间的塔体1内设置气液分离装置，通过气液分离装置将塔体1分隔成上下两段，并在塔体1的中上部和顶部设置了两个出料口，让轻组分和重组分分离，从而达到了让物料中不同混合物进行分离的目的，解决了硫酸二甲酯中多组分混合的问题，提高了产品的纯度。将进料口2设在塔体1的中部，物料从塔体1的中部进入，由于塔体1中部的温度较高，使物料进入后有一部分硫酸二甲酯发生闪蒸，从而减少了塔体1下部的压力，提高了塔体1的精馏效率，降低了能源消耗，因而大大提高了生产效率、降低了生产成本、提高了产量，同时避免了顶部进料对产品质量的影响。

Claims (3)

1.一种硫酸二甲酯精馏塔，其特征是：包括塔体，在塔体一侧的中部设有一进料口，进料口通过管道连接有一设在塔体内部的液体分布器，在塔体另一侧的中上部和下部分别设有侧面出料口和物料蒸汽口，在塔体的顶部设有一顶部出料口，在塔体的底部分别设有废液出口和物料出口，物料出口通过管道经再沸器与物料蒸汽口相连通，在进料口与侧面出料口之间的塔体内横向设置有一将塔体内部分成上下两部分的气液分离装置，在气液分离装置上方和下方的塔体内分别设有上填料层和下填料层，侧面出料口连通有一三通管，三通管的一端口通过管道与外部的储罐相连通，另一端口通过管道经冷凝器与上填料层上方的塔体内部相连通。

2.根据权利要求1所述的一种硫酸二甲酯精馏塔，其特征是：所述气液分离装置包括一横向设置的板体，在板体上垂直设有若干根连通塔体上下两部分的导流管，在每根导流管的上方均设有一圆锥形导流帽，圆锥形导流帽的内壁通过若干根支杆与导流管的顶部固连。

3.根据权利要求1或2所述的一种硫酸二甲酯精馏塔，其特征是：所述上填料层为一层不锈钢填料层；所述下填料层包括若干层不锈钢填料层，上下相邻两不锈钢填料层之间设有空腔。

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