CN105669412A - 丙酮溶剂回收热泵精馏工艺 - Google Patents

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Abstract

丙酮溶剂回收热泵精馏工艺。一种丙酮溶剂热泵精馏工艺,属热泵精馏领域。进料（10）经预热器升温进入精馏塔（1）中，主要的分离任务在精馏塔内完成，塔顶采出85%-99%浓度的丙酮蒸汽（5），丙酮蒸汽（5）经过蒸汽压缩机升压升温，压缩后的丙酮蒸汽（6）进入再沸器（3）的热侧，与塔釜液相换热后，冷凝为液相，该液相经预热器（5）热侧，预热原料（10）后，一部分作为塔顶出料（7），一部分作为塔顶回流（8）；塔釜出口分为两路，一路经再沸器（3）的冷侧蒸发为气相进入塔底，一路作为塔底重组分出料（9）；所述精馏塔操作压力为100kPa—300kPa，回流比为0.5—6；所述的蒸汽压缩机的，压缩比为1.5—6。本发明降低传统生产中的能耗。

Description

丙酮溶剂回收热泵精馏工艺
技术领域
本发明属于热泵精馏领域，涉及一种丙酮溶剂热泵精馏的新工艺。
背景技术
丙酮是现代化工重要基本有机原料之一，主要作为溶剂用于炸药、塑料、橡胶、纤维、制革、油脂、喷漆等行业中，也可作为合成烯酮、醋酐、碘仿、聚戊二烯橡胶、甲基丙烯酸甲酯、氯仿等重要原料。
丙酮是一种广泛应用的有机溶剂，丙酮回收具有重要的经济和环境意义。近年来新型水吸收-精馏回收丙酮工艺得以重视并已工业应用，可见，精馏是丙酮回收过程的关键单元操作，直接影响到工业生产的成本。因此，通过工程技术手段降低精馏塔操作成本是非常重要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种丙酮溶剂回收热泵精馏工艺，降低传统生产过程中的能耗。
一种丙酮溶剂回收热泵精馏工艺，其特征在于：精馏系统由精馏塔、蒸汽压缩机、再沸器、预热器组成；进料经预热器升温进入精馏塔中，主要的分离任务在精馏塔内完成，塔顶采出85%-99%浓度的丙酮蒸汽，丙酮蒸汽经过蒸汽压缩机升压升温，压缩后的丙酮蒸汽进入再沸器的热侧，与塔釜液相换热后，冷凝为液相，该液相经预热器热侧，预热原料后，一部分作为塔顶出料，一部分作为塔顶回流；塔釜出口分为两路，一路经过再沸器的冷侧蒸发为气相进入塔底，一路作为塔底重组分出料。所述热泵精馏方法的在丙酮溶液回收中的应用，其特征在于：所述精馏塔操作压力为100kPa—300kPa，回流比为0.5—6；所述的蒸汽压缩机的，压缩比为1.5—6。
所述丙酮溶剂回收热泵精馏工艺，其特征在于：所述的精馏塔为板式塔或填料塔。
所述丙酮溶剂回收热泵精馏工艺，其特征在于：所述的再沸器为板式换热器，或强制循环换热。
所述丙酮溶剂回收热泵精馏工艺，其特征在于：所述的蒸汽压缩机为罗茨式、或离心式、或双螺杆式。
本发明的优点在于：利用热泵精馏作为丙酮溶剂回收方式，与传统精馏方式相比，可以节约大量冷凝水和蒸汽的消耗，可大大降低操作费用。符合企业节能降耗的要求。
附图说明
图1-热泵工艺流程图；
图2-原有精馏流程图；
图3-本发明与传统精馏系统操作费用比较图；
图中标号名称:1-精馏塔塔体；2-压缩机；3-再沸器；4-预热器；5-塔顶丙酮蒸汽；6-压后丙酮蒸汽；7-塔顶出料；8-塔顶回流；9-塔釜出料；10-进料；11-冷凝器；12-冷凝水；13-蒸汽。
具体实施实例
下面结合附图对进行说明：
现某单位需要将60%的丙酮水溶液中的丙酮回收，要求丙酮浓度大于98%，处理量为10t/h。
一种丙酮溶剂回收热泵精馏工艺，主要由精馏塔1、压缩机2、再沸器3和预热器4组成。
所述的精馏塔1采用填料塔，主要分离任务在塔内完成，塔顶采出98%浓度的丙酮蒸汽5，丙酮蒸汽经过蒸汽压缩机2升压升温，压缩后的丙酮蒸汽6作为再沸器3的热源，经再沸器换热后，丙酮蒸汽冷凝为丙酮溶液，该液相经预热器4预热原料后，一部分作为回收溶剂出料7，浓度为98%，一部分作为精馏塔的回流液8，塔釜采出废水10。
所述的精馏塔1操作压力为100kPa，塔顶丙酮蒸汽5温度为56℃，回流比为1.2。
所述的蒸汽压缩机压缩比为5，压缩机排气压力为500kPa，温度为110℃。
所述的预热器为原料预热器，原料10被丙酮蒸汽冷凝液预热至接近泡点。
所述的再沸器为塔顶压缩蒸汽6与塔釜液相换热场所，塔釜温度为101℃。
与传统精馏系统附图2相比较，采用热泵精馏系统可节约蒸汽3.2t/h，循环水300t/h32℃—38℃，增加电力消耗411kW。以现行价格计算，蒸汽160元/t，循环水0.2元/t，电费0.8元/度，二者年操作费用比较如图3每年运行时间按8000h计算：
从图3可以看出，对于10t/h产能的丙酮溶剂回收装置，采用热泵精馏每年的操作费用较传统精馏节约195余万元，大大的节约了企业的投资，降低了能耗。
实施实例2
某企业以丙酮作为萃取剂，采用精馏的方式将丙酮溶剂回收，要求塔顶丙酮浓度高于95%，处理量为3t/h，其中丙酮含量为50%。
一种丙酮溶剂回收热泵精馏工艺，主要由精馏塔1、压缩机2、再沸器3和预热器4组成。所述的精馏塔1采用填料塔，主要分离任务在塔内完成，塔顶采出95%浓度的丙酮蒸汽5，丙酮蒸汽经过蒸汽压缩机2升压升温，压缩后的丙酮蒸汽6作为再沸器3的热源，经再沸器换热后，丙酮蒸汽冷凝为丙酮溶液，该液相经预热器4预热原料后，一部分作为回收溶剂出料7，浓度为95%，一部分作为精馏塔的回流液8，塔釜采出重组分10。
所述的精馏塔1操作压力为300kPa，回流比为6，塔顶温度为90℃。
所述的蒸汽压缩机2压缩比为6，压缩机排气压力为1800kPa，温度为158℃。
所述的预热器为原料预热器，原料10被丙酮蒸汽冷凝液预热至接近泡点。
所述的再沸器为塔顶压缩蒸汽6与塔釜液相换热场所，塔釜温度为150℃。
采用丙酮热泵精馏工艺，可减少2.5t/h蒸汽消耗，可降低近20%的操作费用。
实施例3
某工厂以丙酮为溶剂生产某产品，需要回收丙酮，其处理量为2t/h，其中丙酮含量为40%，要求塔顶丙酮浓度大于85%。
一种丙酮溶剂回收热泵精馏工艺，主要由精馏塔1、压缩机2、再沸器3和预热器4组成。所述的精馏塔1采用填料塔，主要分离任务在塔内完成，塔顶采出85%浓度的丙酮蒸汽5，丙酮蒸汽经过蒸汽压缩机2升压升温，压缩后的丙酮蒸汽6作为再沸器3的热源，经再沸器换热后，丙酮蒸汽冷凝为丙酮溶液，该液相经预热器4预热原料后，一部分作为回收溶剂出料7，浓度为85%，一部分作为精馏塔的回流液8，塔釜采出重组分10。
所述的精馏塔1操作压力为150kPa，回流比为0.5，塔顶温度为68℃。
所述的蒸汽压缩机2压缩比为1.5，压缩机排气压力为225kPa，温度为80℃。
所述的预热器为原料预热器，原料10被丙酮蒸汽冷凝液预热至接近泡点。
所述的再沸器为塔顶压缩蒸汽6与塔釜液相换热场所，塔釜温度为75℃。
采用热泵精馏工艺，可使该工况节约蒸汽1t/h，大大降低了操作费用。

Claims (4)

1.一种丙酮溶剂回收热泵精馏工艺，其特征在于：精馏系统由精馏塔（1）、蒸汽压缩机（2）、再沸器（3）、预热器（4）组成；进料（10）经预热器升温进入精馏塔（1）中，主要的分离任务在精馏塔内完成，塔顶采出85%-99%浓度的丙酮蒸汽（5），丙酮蒸汽（5）经过蒸汽压缩机升压升温，压缩后的丙酮蒸汽（6）进入再沸器（3）的热侧，与塔釜液相换热后，冷凝为液相，该液相经预热器（5）热侧，预热原料（10）后，一部分作为塔顶出料（7），一部分作为塔顶回流（8）；塔釜出口分为两路，一路经过再沸器（3）的冷侧蒸发为气相进入塔底，一路作为塔底重组分出料（9）；所述精馏塔操作压力为100kPa—300kPa，回流比为0.5—6；所述的蒸汽压缩机的，压缩比为1.5—6。
2.根据权利要求1中所述丙酮溶剂回收热泵精馏工艺，其特征在于：所述的精馏塔（1）为板式塔或填料塔。
3.根据权利要求1中所述丙酮溶剂回收热泵精馏工艺，其特征在于：所述的再沸器(3)为板式换热器，或强制循环换热。
4.根据权利要求1中所述丙酮溶剂回收热泵精馏工艺，其特征在于：所述的蒸汽压缩机（2）为罗茨式、或离心式、或双螺杆式。
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