CN106748653B - 二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法和装置 - Google Patents
二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106748653B CN106748653B CN201710071588.3A CN201710071588A CN106748653B CN 106748653 B CN106748653 B CN 106748653B CN 201710071588 A CN201710071588 A CN 201710071588A CN 106748653 B CN106748653 B CN 106748653B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tower
- dehydration
- methanol
- dehydration tower
- reboiler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
- C07C29/76—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
- C07C29/78—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by condensation or crystallisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
- C07C29/76—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
- C07C29/80—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by distillation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法和装置，它是一种从二元醇水溶液中脱除水分、并且副产二元醇水溶液中的一元醇的工艺方法和装置。整个装置至少包括第一脱水塔(T101)、第二脱水塔(T102)、第三脱水塔(T103)、甲乙醇塔(T104)、甲醇塔(T105)等五台塔及其配套设备。本发明采用了多塔热集成工艺方法，降低整个装置的操作能耗，同时副产一元醇产品。具有显著的实用性及经济效益，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及一种二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法和装置，它是一种从二元醇水溶液中脱除水分、并且回收二元醇水溶液中的一元醇的工艺方法和装置。
背景技术
当前，面对日益严重的能源危机，再生资源已成为未来生存发展的重中之重。20世纪90年代以来，由于世界化纤产品市场消费的急剧增长，二元醇作为一类非常重要的有机化工原料凭借着诸多的用途和优点得到广泛的应用，在化纤、聚酯树脂工业生产等领域中具有很高的应用价值。
乙二醇是最简单和最重要的脂肪族二元醇，其用途非常广泛。当前乙二醇最大的用途是生产聚酯树脂(纤维和薄膜)，聚酯树脂目前主要用来制作饮料业用PET瓶及纺织业用的涤纶，此外则是用于生产各种工程塑料。乙二醇的另一重要用途是做汽车散热器的冷却剂，由于乙二醇能显著降低水溶液的凝固点，因此可用于防冻。除上述两大用途外，乙二醇作为有机中间体也是其较大的消费点，作为人造丝防缩剂的乙二醛便源于乙二醇。乙二醇与多元酸生成的聚合物统称为醇酸树脂，它们经改性后主要以干性树脂和增塑剂的形式出售。
丙二醇的粘度和吸湿性好，无毒，因而在食品、医药和化妆品工业中广泛用作吸湿剂、抗冻剂、润滑剂和溶剂。此外，它也是生产不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂和合成增塑剂等的重要中间体，在塑料工业中广泛应用。
1,4-丁二醇主要用于制造四氢呋喃、γ-丁内酯和聚氨酯。1,4-丁二醇和己二酸等多元酸反应得到的聚酯能够制得低温特性、断裂强度、拉伸强度优良的聚氨酯弹性体，可用于合成皮革、成型用聚氨酯弹性体的原料。1,4-丁二醇的另一重要用途是制备热塑性工程塑料PBT树脂，作为建筑和工程塑料，它具有优良的力学性能和电气性能，其生产发展迅速。1,3-丁二醇的一元酸酯用作纤维素和聚氯乙烯的增塑剂。由二元羧酸酯制备的聚酯型增塑剂，具有良好的相容性和耐迁移性，具有广泛的应用范围，有助于提高被增塑物的稳定性。1,3-丁二醇也用于生产无油醇酸树脂的终止剂，用作飞机的防冻剂、增湿剂、偶联剂等。2,3-丁二醇作为交联剂用于生产特殊的硬质橡胶制品工业中，是制药工业的重要中间体。也可作为增湿剂、增塑剂使用，与其它化合物混合后，可以制得性能良好的防冻剂。
鉴于二元醇的上述广泛用途，近年来合成气制乙二醇、生物质制乙二醇等新技术得到快速发展。而在二元醇的生产过程中，装置能耗是影响二元醇生产成本的关键因素之一。随着石油、煤炭、天然气等能源资源的紧缺、环境污染和温室效应等问题的日益严重，二元醇等行业的降低生产成本已成为企业生存和提高竞争力的关键，越来越受到各方面的重视。
中国专利CN1765860A公开了一种从稀水溶液中浓缩低级多元醇工艺方法，将稀水溶液浓缩过程分为2～8个串联的浓缩单元来完成整个浓缩过程，每个浓缩单元内部又由2～6台浓缩塔串联操作，经过这样的2～8个浓缩单元的分段浓缩后，得到多元醇浓缩液。虽然整个浓缩过程都可以在真空到常压范围内进行，所需加热热源都可由系统内部低品位热源提供，但脱水的同时未对一元醇回收过程进行热集成操作，后续还要耗费蒸汽完成一元醇的提纯，整体能耗较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法和装置，它是一种从二元醇水溶液中脱除水分、并且回收二元醇水溶液中的一元醇的工艺方法和装置。整个装置至少包括第一脱水塔、第二脱水塔、第三脱水塔、甲乙醇塔、甲醇塔等五台塔及其配套设备。本发明采用了多塔热集成工艺方法，降低整个装置的操作能耗，在脱水的同时，可副产一元醇产品。具有显著的实用性及经济效益，应用前景广阔。
本发明提供的一种二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法包括如下步骤：
1)至少包括第一脱水塔、第二脱水塔、第三脱水塔、甲乙醇塔、甲醇塔等五台塔；
2)第二脱水塔通过第一脱水塔再沸器与第一脱水塔之间热集成操作；
3)第二脱水塔与甲乙醇塔之间直接热集成操作，将第二脱水塔塔顶水蒸气直接引入甲乙醇塔塔釜，为甲乙醇塔提供分离所需热量；
4)第二脱水塔通过甲醇塔再沸器与甲醇塔之间热集成操作；
5)从第二脱水塔塔顶、第三脱水塔塔顶、甲乙醇塔塔釜分别排出废水；
6)从甲醇塔塔顶或上部侧线采出甲醇；
7)从甲醇塔塔釜获得基本不含甲醇的乙醇水溶液；
8)从第三脱水塔塔釜获得基本不含水分的脱水二元醇混合物。
按本发明提供的工艺方法，用于给原料预热的热源包括以下任意一种或他们的任意组合方式：第一脱水塔塔顶气相、第三脱水塔塔顶气相、甲乙醇塔塔顶气相、甲醇塔塔顶气相、第二脱水塔再沸器加热蒸汽凝液、第三脱水塔再沸器加热蒸汽凝液、第二脱水塔塔顶采出废水、第三脱水塔塔顶采出废水、第三脱水塔塔釜采出的脱水二元醇混合物、甲乙醇塔塔釜采出废水、甲醇塔再沸器加热气相凝液、废水、甲醇、乙醇水溶液。
所述第二脱水塔与甲乙醇塔热集成操作(图1)，其方式可以是第二脱水塔塔顶水蒸汽直接引入甲乙醇塔塔釜，为甲乙醇塔提供分离所需热量。
所述第二脱水塔与甲乙醇塔热集成操作(图2)，其方式也可以是第二脱水塔与甲乙醇塔之间通过甲乙醇塔再沸器间接热集成操作。
按本发明提供的工艺方法，所述的第一脱水塔、第二脱水塔之间的双效热集成操作可以根据系统内部热集成的需要拆分为2～6台脱水塔之间的热集成操作。如图3所示，可以增加一台第四脱水塔，第一脱水塔(T101)塔釜出料管线与第四脱水塔(T106)相连、第四脱水塔(T106)塔釜出料管线与第二脱水塔(T102)相连，第二脱水塔(T102)塔顶气相管线与第四脱水塔再沸器(E112)壳程入口相连、第四脱水塔(T106)塔顶气相管线与第一脱水塔再沸器(E101)壳程入口相连，第一脱水塔、第四脱水塔、第二脱水塔之间形成三效热集成操作，第四脱水塔塔顶蒸汽给第一脱水塔塔釜提供热源，第二脱水塔塔顶蒸汽给第四脱水塔塔釜提供热源，第二脱水塔为第一效，第四脱水塔为第二效，第一脱水塔为第三效。
按本发明提供的工艺方法，所述的第二脱水塔再沸器、第三脱水塔再沸器、第三脱水塔进料预热器、第三脱水塔塔中再沸器、第四脱水塔再沸器所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。
按本发明提供的工艺方法，所述的第三脱水塔进料预热器和第三脱水塔塔中再沸器是为了利用系统内部热源设置的换热器，两个可以都省略不用，也可以省略其中任何一个。
按本发明提供的工艺方法，所述的各塔典型操作条件为：
第一脱水塔塔顶操作压力范围为5～150kpa；
第二脱水塔塔顶操作压力范围为50～300kpa；
第三脱水塔塔顶操作压力范围为5～200kpa；
甲乙醇塔塔顶操作压力范围为5～200kpa；
甲醇塔塔顶操作压力范围为10～300kpa。
除特殊说明外，本发明中所有压力均指绝对压力。
按本发明提供的工艺方法，所述的各塔优选操作条件为：
第一脱水塔塔顶操作压力为40kpa，塔顶75℃，塔釜86℃。
第二脱水塔塔顶操作压力为170kpa，塔顶107℃，塔釜117℃。
第三脱水塔塔顶操作压力为15kpa，塔顶56℃，塔釜142℃。
甲乙醇塔塔顶操作压力为105kpa，塔顶73.8℃，塔釜104℃。
甲醇塔塔顶操作压力为105kpa，塔顶64℃，塔釜80℃。
本发明提供的二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能装置：包括第一脱水塔、第二脱水塔、第三脱水塔、甲乙醇塔、甲醇塔等五台塔以及连接管线。
所述的进料预热器连接在第一脱水塔中部；第一脱水塔塔顶与第一脱水塔冷凝器连接，第一脱水塔冷凝器出口分别与第一脱水塔塔顶和甲乙醇塔中部相连；第一脱水塔底部分别与第一脱水塔再沸器管程入口和第二脱水塔相连，第一脱水塔再沸器管程出口连接至第一脱水塔塔釜；
第二脱水塔塔顶分别和第一脱水塔再沸器壳程入口、甲乙醇塔塔釜、甲醇塔再沸器壳程入口相连；第一脱水塔再沸器壳程出口连接至第二脱水塔塔顶和废水出料管线；第二脱水塔底部分别与第二脱水塔再沸器管程入口和第三脱水塔进料预热器相连，第二脱水塔再沸器管程出口连接至第二脱水塔塔釜；
第三脱水塔进料预热器出口与第三脱水塔中部相连；第三脱水塔塔顶和第三脱水塔冷凝器相连，第三脱水塔冷凝器出口分别和第三脱水塔塔顶和废水出料管线相连；第三脱水塔塔中再沸器连接在第三脱水塔中部；第三脱水塔底部分别与第三脱水塔再沸器管程入口和脱水二元醇混合物出料管线相连，第三脱水塔再沸器管程出口连接至第三脱水塔塔釜；
甲乙醇塔塔顶和甲乙醇塔冷凝器相连，甲乙醇塔冷凝器出口分别与甲乙醇塔塔顶和甲醇塔中部相连；甲乙醇塔塔釜与废水出料管线相连；
甲醇塔塔顶和甲醇塔冷凝器相连，甲醇塔冷凝器出口分别与甲醇塔塔顶和甲醇出料管线相连；甲醇塔底部分别与甲醇塔再沸器管程入口和乙醇水溶液出料管线相连；甲醇塔再沸器管程出口连接至甲醇塔塔釜；甲醇塔再沸器壳程出口与废水出料管线相连。
本发明涉及一种二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法和装置，它是一种从二元醇水溶液中脱除水分、并且副产二元醇水溶液中的一元醇的工艺方法和装置。整个装置至少包括第一脱水塔、第二脱水塔、第三脱水塔、甲乙醇塔、甲醇塔等五台塔及其配套设备。本发明采用了多塔热集成工艺方法，降低整个装置的操作能耗，同时副产一元醇产品。具有显著的实用性及经济效益，应用前景广阔。
附图说明
图1是本发明一种典型的二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法流程图。
图2是图1的一种演变工艺方法，图1所示的第二脱水塔塔顶水蒸汽不直接引入甲乙醇塔塔釜，而是进入甲乙醇塔再沸器壳程，实现第二脱水塔与甲乙醇塔间接热集成操作。图1所示的第三脱水塔塔中再沸器所采用的热源不是新鲜蒸汽、加热蒸汽凝液或导热油，而是采用第二脱水塔塔顶水蒸汽。
图3是图1的另一种演变工艺方法，图1所示的第一脱水塔、第二脱水塔之间的双效热集成操作拆分为三效热集成操作。增加一台第四脱水塔，第一脱水塔、第四脱水塔、第二脱水塔之间形成三效热集成操作，第四脱水塔塔顶蒸汽给第一脱水塔塔釜提供热源，第二脱水塔塔顶蒸汽给第四脱水塔塔釜提供热源，第二脱水塔为第一效，第四脱水塔为第二效，第一脱水塔为第三效。
具体实施方式
本发明的具体实施方案参照附图详细说明如下，但仅作说明而不是限制本发明。
如无特殊说明，实施例中未注明具体使用的塔件等工艺设备的组成、结构，材料(用于连通各塔件之间的连接管线等)、试剂等，均可从商业途径得到，或本领域的普通技术人员用熟知的方法得到。所涉及的具体实验方法、操作条件，通常按照常规工艺条件以及手册中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。
本发明提供的一种二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法包括如下步骤：
1)至少包括第一脱水塔(T101)、第二脱水塔(T102)、第三脱水塔(T103)、甲乙醇塔(T104)、甲醇塔(T105)等五台塔；
2)第二脱水塔(T102)通过第一脱水塔再沸器(E101)与第一脱水塔(T101)之间热集成操作；
3)第二脱水塔(T102)与甲乙醇塔(T104)之间直接热集成操作，将第二脱水塔(T102)塔顶水蒸气直接引入甲乙醇塔(T104)塔釜，为甲乙醇塔(T104)提供分离所需热量；
4)第二脱水塔(T102)通过甲醇塔再沸器(E107)与甲醇塔(T105)之间热集成操作；
5)从第二脱水塔(T102)塔顶、第三脱水塔(T103)塔顶、甲乙醇塔(T104)塔釜分别排出废水；
6)从甲醇塔(T105)塔顶或上部侧线采出甲醇(38)；
7)从甲醇塔(T105)塔釜获得基本不含甲醇的乙醇水溶液(42)；
8)从第三脱水塔(T103)塔釜获得基本不含水分的脱水二元醇混合物(29)。
按本发明提供的工艺方法，具体步骤是：二元醇水溶液原料(1)经原料预热器(E100)预热后进第一脱水塔(T101)。塔顶蒸汽(2)经第一脱水塔冷凝器(E102)冷凝后的凝液(3)分为两股，一股作为回流液(4)直接返回第一脱水塔(T101)塔顶，另一股物料(5)进入甲乙醇塔(T104)中部。第一脱水塔(T101)塔釜物料(9)进入第二脱水塔(T102)。
所述第二脱水塔(T102)与第一脱水塔(T101)热集成操作，第二脱水塔(T102)塔顶水蒸汽(10)共分为三股，第一股水蒸汽(11)进入第一脱水塔再沸器(E101)壳程，水蒸气(11)冷凝后的凝液(14)分为两股，一股作为回流液(15)直接返回第二脱水塔(T102)顶部，另一股凝液(16)作为采出进入排放废水(44)。第二脱水塔(T102)塔釜物料(20)经第三脱水塔进料预热器(E109)加热后进入第三脱水塔(T103)中部。
第三脱水塔(T103)塔顶蒸汽(22)经第三脱水塔冷凝器(E104)冷凝后的凝液(23)分为两股，一股作为回流液(24)直接返回第三脱水塔(T103)塔顶，另一股凝液(25)作为采出进入排放废水(44)。第三脱水塔(T103)中部设置第三脱水塔塔中再沸器(E110)。第三脱水塔(T103)塔釜采出物料为基本不含水分的脱水二元醇混合物(29)。
所述第二脱水塔(T102)与甲乙醇塔(T104)热集成操作，第二脱水塔(T102)塔顶水蒸汽(10)共分为三股，第二股蒸汽(12)直接引入甲乙醇塔(T104)塔釜，为甲乙醇塔(T104)提供分离所需热量。甲乙醇塔(T104)塔顶蒸汽(30)经甲乙醇塔冷凝器(E106)冷凝后的凝液(31)分为两股，一股作为回流液(32)直接返回甲乙醇塔(T104)塔顶，另一股凝液(33)进入甲醇塔(T105)中部。甲乙醇塔(T104)塔釜物料(34)作为采出进入排放废水(44)。
所述第二脱水塔(T102)与甲醇塔(T105)热集成操作，第二脱水塔(T102)塔顶水蒸汽(10)共分为三股，第三股水蒸汽(13)进入甲醇塔再沸器(E107)壳程，水蒸气(13)冷凝后的凝液(43)作为采出进入排放废水(44)。甲醇塔(T105)塔顶蒸汽(35)经甲醇塔冷凝器(E108)冷凝后的凝液(36)分为两股，一股作为回流液(37)直接返回甲醇塔(T105)顶部，另一股凝液(38)作为甲醇产品采出。甲醇塔(T105)也可塔顶进行全回流操作，由塔上部侧线采出甲醇(38)。甲醇塔(T105)塔釜物料(42)采出基本不含甲醇的乙醇水溶液(42)。
按本发明提供的工艺方法，其典型的原料组成为：
上述原料组成范围不构成对本发明的任何限制，本发明可用于各种组成的二元醇水溶液的分离。本发明中除特殊说明外，所述的丙二醇均指1,2-丙二醇。
实施例1：
如图1所示，二元醇水溶液原料(1)经原料预热器(E100)预热后进第一脱水塔(T101)。塔顶蒸汽(2)经第一脱水塔冷凝器(E102)冷凝后的凝液(3)分为两股，一股作为回流液(4)直接返回第一脱水塔(T101)塔顶，另一股物料(5)进入甲乙醇塔(T104)中部。第一脱水塔(T101)塔釜物料(9)进入第二脱水塔(T102)中部。
第二脱水塔(T102)与第一脱水塔(T101)热集成操作，第二脱水塔(T102)塔顶水蒸汽(10)共分为三股，第一股(11)进入第一脱水塔再沸器(E101)壳程，水蒸气(11)冷凝后的凝液(14)分为两股，一股作为回流液(15)直接返回第二脱水塔(T102)顶部，另一股(16)作为采出进入排放废水(44)。第二脱水塔(T102)塔釜物料(20)经第三脱水塔进料预热器(E109)加热后进入第三脱水塔(T103)中部。
第三脱水塔(T103)塔顶蒸汽(22)经第三脱水塔冷凝器(E104)冷凝后的凝液(23)分为两股，一股作为回流液(24)直接返回第三脱水塔(T103)塔顶，另一股(25)作为采出进入排放废水(44)。第三脱水塔(T103)中部设置第三脱水塔塔中再沸器(E110)。第三脱水塔(T103)塔釜采出物料为基本不含水分的脱水二元醇混合物(29)。
第二脱水塔(T102)与甲乙醇塔(T104)热集成操作，第二脱水塔(T102)塔顶水蒸汽(10)共分为三股，第二股(12)直接引入甲乙醇塔(T104)塔釜，为甲乙醇塔(T104)提供分离所需热量。甲乙醇塔(T104)塔顶蒸汽(30)经甲乙醇塔冷凝器(E106)冷凝后的凝液(31)分为两股，一股作为回流液(32)直接返回甲乙醇塔(T104)塔顶，另一股(33)进入甲醇塔(T105)中部。甲乙醇塔(T104)塔釜物料(34)作为采出进入排放废水(44)。
第二脱水塔(T102)与甲醇塔(T105)热集成操作，第二脱水塔(T102)塔顶水蒸汽(10)共分为三股，第三股(13)进入甲醇塔再沸器(E107)壳程，水蒸气(13)冷凝后的凝液(43)作为采出进入排放废水(44)。甲醇塔(T105)塔顶蒸汽(35)经甲醇塔冷凝器(E108)冷凝后的凝液(36)分为两股，一股作为回流液(37)直接返回甲醇塔(T105)顶部，另一股(38)作为甲醇产品采出。甲醇塔(T105)也可塔顶进行全回流操作，由塔上部侧线采出甲醇(38)。甲醇塔(T105)塔釜物料(42)采出基本不含甲醇的乙醇水溶液(42)。
以下给出了实施例1中各塔的一种典型操作条件，典型操作条件及操作能耗如下：
第一脱水塔(T101)塔顶操作压力为40kpa，塔顶75℃，塔釜86℃。
第二脱水塔(T102)塔顶操作压力为170kpa，塔顶107℃，塔釜117℃；
第三脱水塔(T103)塔顶操作压力为15kpa，塔顶56℃，塔釜142℃。
甲乙醇塔(T104)塔顶操作压力为105kpa，塔顶73.8℃，塔釜104℃。
甲醇塔(T105)塔顶操作压力为105kpa，塔顶64℃，塔釜80℃。
整个浓缩系统仅第三脱水塔(T103)塔底再沸器E-105需要中压蒸汽加热，按10万吨/年二元醇装置，中压蒸汽耗量为3吨/小时。其余各再沸器、换热器所需热源均可利用系统内部热源或后续多元醇精制部分塔顶物料蒸汽、或者采用后续多元醇精制部分塔顶物料产生的低压蒸汽加热。并且上述蒸汽耗量已包含了甲乙醇塔(T104)和甲醇塔(T105)所需的副产一元醇所需的热量4吨/小时。
以二元醇水溶液脱水并回收一元醇计算，本专利提供的二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法与CN1765860A提供的工艺方法相比：
每小时可节省蒸汽4.5-3+4＝5.5吨/小时。
每年可节省中压蒸汽5.5吨/小时×8000小时/年＝44000吨/年。
按每吨蒸汽150元计算，每年可节省蒸汽费用：
44000吨/年×150元/吨÷10000＝660万元/年。
本发明提供的二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法和装置，具有显著经济效益。
实施例2：
如图2所示，它是图1的一种演变工艺方法，相对图1所示的工艺方法不同之处如下：
图1所示的第二脱水塔(T102)塔顶水蒸汽(12)不直接引入甲乙醇塔(T104)塔釜，而是进入甲乙醇塔再沸器(E111)壳程，实现第二脱水塔(T102)与甲乙醇塔(T104)间接热集成操作，第二脱水塔(T102)塔顶水蒸气(12)冷凝后的凝液(45)作为采出进入排放废水(44)。图1所示的第三脱水塔塔中再沸器(E110)所采用的热源不是新鲜蒸汽、加热蒸汽凝液或导热油，而是采用第二脱水塔(T102)塔顶水蒸汽(46)，冷凝后的凝液(47)作为采出进入排放废水(44)。
实施例3：
如图3所示，它是图1的另一种演变工艺方法，相对图1所示的工艺方法不同之处如下：
图1所示的第一脱水塔(T101)、第二脱水塔(T102)之间的双效热集成操作拆分为三效热集成操作。增加一台第四脱水塔(T106)，第一脱水塔(T101)、第四脱水塔(T106)、第二脱水塔(T102)之间形成三效热集成操作，第二脱水塔(T102)为第一效，第四脱水塔(T106)为第二效，第一脱水塔(T101)为第三效。
如图3所示，二元醇水溶液原料(1)经原料预热器(E100)预热后进第一脱水塔(T101)。塔顶蒸汽(2)经第一脱水塔冷凝器(E102)冷凝后的凝液(3)分为两股，一股作为回流液(4)直接返回第一脱水塔(T101)塔顶，另一股物料(5)进入甲乙醇塔(T104)中部。第一脱水塔(T101)塔釜物料(9)进入第四脱水塔(T106)中部。
第四脱水塔(T106)与第一脱水塔(T101)热集成操作，第四脱水塔(T106)塔顶水蒸汽(48)进入第一脱水塔再沸器(E101)壳程，水蒸气(48)冷凝后的凝液(49)分为两股，一股作为回流液(50)直接返回第四脱水塔(T106)顶部，另一股(51)作为采出进入排放废水(44)。第四脱水塔(T106)塔釜物料(52)进入第二脱水塔(T102)中部。
第二脱水塔(T102)与第四脱水塔(T106)热集成操作，第二脱水塔(T102)塔顶水蒸汽(10)共分为三股，第一股(11)进入第四脱水塔再沸器(E112)壳程，水蒸气(11)冷凝后的凝液(14)分为两股，一股作为回流液(15)直接返回第二脱水塔(T102)顶部，另一股(16)作为采出进入排放废水(44)。第二脱水塔(T102)塔釜物料(20)经第三脱水塔进料预热器(E109)加热后进入第三脱水塔(T103)中部。
以下给出了实施例3中各塔的一种典型操作条件：
第一脱水塔(T101)塔顶操作压力为40kpa，塔顶75℃，塔釜80℃；
第四脱水塔(T106)塔顶操作压力为86kpa，塔顶95℃，塔釜100℃；
第二脱水塔(T102)塔顶操作压力为170kpa，塔顶115℃，塔釜122℃；
第三脱水塔(T103)塔顶操作压力为15kpa，塔顶56℃，塔釜142℃；
甲乙醇塔(T104)塔顶操作压力为105kpa，塔顶73.8℃，塔釜104℃；
甲醇塔(T105)塔顶操作压力为105kpa，塔顶64℃，塔釜80℃。本发明提供了一种二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法和装置，整个装置至少包括第一脱水塔(T101)、第二脱水塔(T102)、第三脱水塔(T103)、甲乙醇塔(T104)、甲醇塔(T105)等五台塔及其配套设备。本发明采用了多塔热集成工艺方法，降低整个装置的操作能耗，同时副产一元醇产品，具有显著的实用性及经济效益。结合实施例加以具体说明，相关领域的人员完全可以根据本发明提供的方法进行适当改动或变更与组合，来实现该技术。需要特别说明的是，所有这些通过对本发明提供的工艺流程进行相类似的改动或变更与重新组合，对本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为在本发明的精神、范围和内容中。
Claims (10)
1.一种二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法，其特征在于包括的步骤：
1）至少包括第一脱水塔（T101）、第二脱水塔（T102）、第三脱水塔（T103）、甲乙醇塔（T104）、甲醇塔（T105）五台塔；
2）第二脱水塔（T102）通过第一脱水塔再沸器（E101）与第一脱水塔（T101）之间热集成操作；
3）第二脱水塔（T102）与甲乙醇塔（T104）之间直接热集成操作，将第二脱水塔（T102）塔顶水蒸气直接引入甲乙醇塔（T104）塔釜，为甲乙醇塔（T104）提供分离所需热量；
4）第二脱水塔（T102）通过甲醇塔再沸器（E107）与甲醇塔（T105）之间热集成操作；
5）从第二脱水塔（T102）塔顶、第三脱水塔（T103）塔顶、甲乙醇塔（T104）塔釜分别排出废水；
6）从甲醇塔（T105）塔顶或上部侧线采出甲醇（38）；
7）从甲醇塔（T105）塔釜获得基本不含甲醇的乙醇水溶液（42）；
8）从第三脱水塔（T103）塔釜获得基本不含水分的脱水二元醇混合物（29）。
2.按照权利要求1所述的工艺方法，其特征在于经过下述步骤：
二元醇水溶液原料（1）经原料预热器（E100）预热后进第一脱水塔（T101），塔顶蒸汽（2）经第一脱水塔冷凝器（E102）冷凝后的凝液（3）分为两股，一股作为回流液（4）直接返回第一脱水塔（T101）塔顶，另一股物料（5）进入甲乙醇塔（T104）中部；第一脱水塔（T101）塔釜物料（9）进入第二脱水塔（T102）；
所述第二脱水塔（T102）与第一脱水塔（T101）热集成操作，第二脱水塔（T102）塔顶水蒸汽（10）共分为三股，第一股水蒸汽（11）进入第一脱水塔再沸器（E101）壳程，水蒸气（11）冷凝后的凝液（14）分为两股，一股作为回流液（15）直接返回第二脱水塔（T102）顶部，另一股凝液（16）作为采出进入排放废水（44）；第二脱水塔（T102）塔釜物料（20）经第三脱水塔进料预热器（E109）加热后进入第三脱水塔（T103）中部；
第三脱水塔（T103）塔顶蒸汽（22）经第三脱水塔冷凝器（E104）冷凝后的凝液（23）分为两股，一股作为回流液（24）直接返回第三脱水塔（T103）塔顶，另一股凝液（25）作为采出进入排放废水（44）；第三脱水塔（T103）中部设置第三脱水塔塔中再沸器（E110）；第三脱水塔（T103）塔釜采出物料为基本不含水分的脱水二元醇混合物（29）；
所述第二脱水塔（T102）与甲乙醇塔（T104）热集成操作，第二脱水塔（T102）塔顶水蒸汽（10）共分为三股，第二股水蒸汽（12）直接引入甲乙醇塔（T104）塔釜，为甲乙醇塔（T104）提供分离所需热量；甲乙醇塔（T104）塔顶蒸汽（30）经甲乙醇塔冷凝器（E106）冷凝后的凝液（31）分为两股，一股作为回流液（32）直接返回甲乙醇塔（T104）塔顶，另一股凝液（33）进入甲醇塔（T105）中部；甲乙醇塔（T104）塔釜物料（34）作为采出进入排放废水（44）；
所述第二脱水塔（T102）与甲醇塔（T105）热集成操作，第二脱水塔（T102）塔顶水蒸汽（10）共分为三股，第三股水蒸气（13）进入甲醇塔再沸器（E107）壳程，水蒸气（13）冷凝后的凝液（43）作为采出进入排放废水（44）；甲醇塔（T105）塔顶蒸汽（35）经甲醇塔冷凝器（E108）冷凝后的凝液（36）分为两股，一股作为回流液（37）直接返回甲醇塔（T105）顶部，另一股凝液（38）作为甲醇产品采出；或者甲醇塔（T105）塔顶进行全回流操作，由塔上部侧线采出甲醇（38）；甲醇塔（T105）塔釜物料（42）采出基本不含甲醇的乙醇水溶液（42）。
3.按照权利要求2所述的工艺方法，其特征在于：用于给原料（1）预热的热源包括以下任意一种或他们的任意组合方式：第一脱水塔（T101）塔顶气相、第三脱水塔（T103）塔顶气相、甲乙醇塔（T104）塔顶气相、甲醇塔（T105）塔顶气相、第二脱水塔再沸器（E103）加热蒸汽凝液、第三脱水塔再沸器（E105）加热蒸汽凝液、第二脱水塔（T102）塔顶采出废水（16）、第三脱水塔（T103）塔顶采出废水（25）、第三脱水塔（T103）塔釜采出的脱水二元醇混合物（29）、甲乙醇塔（T104）塔釜采出废水（34）、甲醇塔再沸器（E107）加热气相凝液（43）、废水（44）、甲醇（38）、乙醇水溶液（42）。
4.按照权利要求1所述的工艺方法，其特征在于所述的第二脱水塔（T102）与甲乙醇塔（T104）之间通过再沸器（E111）间接热集成操作。
5.按照权利要求1所述的工艺方法，其特征在于所述的第一脱水塔（T101）、第二脱水塔（T102）之间的双效热集成操作根据系统内部热集成的需要拆分为2～6台脱水塔之间的热集成操作。
6.按照权利要求3所述的工艺方法，其特征在于所述的第二脱水塔再沸器（E103）、第三脱水塔再沸器（E105）、第三脱水塔进料预热器（E109）、第三脱水塔塔中再沸器（E110）所用热源是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。
7.权利要求2或6所述的工艺方法，其特征在于：第三脱水塔进料预热器（E109）和第三脱水塔塔中再沸器（E110）是为了利用系统内部热源设置的换热器，两个都省略不用，或省略其中任何一个。
8.按照权利要求1或2所述的工艺方法，其特征在于所述的各塔操作条件为：
第一脱水塔（T101）塔顶操作压力范围为5～150kpa；
第二脱水塔（T102）塔顶操作压力范围为50～300kpa；
第三脱水塔（T103）塔顶操作压力范围为5～200kpa；
甲乙醇塔（T104）塔顶操作压力范围为5～200kpa；
甲醇塔（T105）塔顶操作压力范围为10～300kpa。
9.按照权利要求1或2所述的工艺方法，其特征在于所述的各塔操作条件为：
第一脱水塔（T101）塔顶操作压力为40kpa，塔顶75℃，塔釜86℃；
第二脱水塔（T102）塔顶操作压力为170kpa，塔顶107℃，塔釜117℃；
第三脱水塔（T103）塔顶操作压力为15kpa，塔顶56℃，塔釜142℃；
甲乙醇塔（T104）塔顶操作压力为105kpa，塔顶73.8℃，塔釜104℃；
甲醇塔（T105）塔顶操作压力为105kpa，塔顶64℃，塔釜80℃。
10.一种二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能装置，其特征在于：包括第一脱水塔（T101）、第二脱水塔（T102）、第三脱水塔（T103）、甲乙醇塔（T104）、甲醇塔（T105）五台塔以及连接管线；
进料预热器（E100）连接在第一脱水塔（T101）中部；第一脱水塔（T101）塔顶与第一脱水塔冷凝器（E102）连接，第一脱水塔冷凝器（E102）出口分别与第一脱水塔（T101）塔顶和甲乙醇塔（T104）中部相连；第一脱水塔（T101）底部分别与第一脱水塔再沸器（E101）管程入口和第二脱水塔（T102）相连，第一脱水塔再沸器（E101）管程出口连接至第一脱水塔（T101）塔釜；
第二脱水塔（T102）塔顶分别和第一脱水塔再沸器（E101）壳程入口、甲乙醇塔（T104）塔釜、甲醇塔再沸器（E107）壳程入口相连；第一脱水塔再沸器（E101）壳程出口连接至第二脱水塔（T102）塔顶和废水出料管线；第二脱水塔（T102）底部分别与第二脱水塔再沸器（E103）管程入口和第三脱水塔进料预热器（E109）相连，第二脱水塔再沸器（E103）管程出口连接至第二脱水塔（T102）塔釜；
第三脱水塔进料预热器（E109）出口与第三脱水塔（T103）中部相连；第三脱水塔（T103）塔顶和第三脱水塔冷凝器（E104）相连，第三脱水塔冷凝器（E104）出口分别和第三脱水塔（T103）塔顶和废水出料管线相连；第三脱水塔塔中再沸器（E110）连接在第三脱水塔（T103）中部；第三脱水塔（T103）底部分别与第三脱水塔再沸器（E105）管程入口和脱水二元醇混合物（29）出料管线相连，第三脱水塔再沸器（E105）管程出口连接至第三脱水塔（T103）塔釜；
甲乙醇塔（T104）塔顶和甲乙醇塔冷凝器（E106）相连，甲乙醇塔冷凝器（E106）出口分别与甲乙醇塔（T104）塔顶和甲醇塔（T105）中部相连；甲乙醇塔（T104）塔釜与废水出料管线相连；
甲醇塔（T105）塔顶和甲醇塔冷凝器（E108）相连，甲醇塔冷凝器（E108）出口分别与甲醇塔（T105）塔顶和甲醇（38）出料管线相连；甲醇塔（T105）底部分别与甲醇塔再沸器（E107）管程入口和乙醇水溶液（42）出料管线相连；甲醇塔再沸器（E107）管程出口连接至甲醇塔（T105）塔釜；甲醇塔再沸器（E107）壳程出口与废水出料管线相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710071588.3A CN106748653B (zh) | 2017-02-09 | 2017-02-09 | 二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710071588.3A CN106748653B (zh) | 2017-02-09 | 2017-02-09 | 二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106748653A CN106748653A (zh) | 2017-05-31 |
| CN106748653B true CN106748653B (zh) | 2023-05-02 |
Family
ID=58956922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710071588.3A Active CN106748653B (zh) | 2017-02-09 | 2017-02-09 | 二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106748653B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101503337A (zh) * | 2009-03-19 | 2009-08-12 | 蓝仁水 | 采用五塔热集成装置进行甲醇精馏的工艺方法 |
| WO2015003595A1 (zh) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | 南京奥凯化工科技有限公司 | 一种二氯丙醇的生产方法 |
| CN105330514A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-02-17 | 天津衡创工大现代塔器技术有限公司 | 一种合成气制乙二醇的提纯工艺 |
| CN206447795U (zh) * | 2017-02-09 | 2017-08-29 | 天津市新天进科技开发有限公司 | 二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能装置 |
-
2017
- 2017-02-09 CN CN201710071588.3A patent/CN106748653B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101503337A (zh) * | 2009-03-19 | 2009-08-12 | 蓝仁水 | 采用五塔热集成装置进行甲醇精馏的工艺方法 |
| WO2015003595A1 (zh) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | 南京奥凯化工科技有限公司 | 一种二氯丙醇的生产方法 |
| CN105330514A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-02-17 | 天津衡创工大现代塔器技术有限公司 | 一种合成气制乙二醇的提纯工艺 |
| CN206447795U (zh) * | 2017-02-09 | 2017-08-29 | 天津市新天进科技开发有限公司 | 二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106748653A (zh) | 2017-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103102265B (zh) | 一种变压精馏提纯醋酸甲酯的方法及其生产设备 | |
| CN102120935B (zh) | 从含庚烷的废液体石蜡油中回收庚烷和液体石蜡油的方法 | |
| CN102161938A (zh) | 一种用地沟油生产环氧脂肪酸甲酯的方法 | |
| CN102070445B (zh) | 一种乙酸乙酯的纯化方法 | |
| CN102584544B (zh) | 间歇共沸精馏法分离乙二醇单甲醚和水的工艺 | |
| CN111574375B (zh) | 丙烯酸甲酯粗产品气的分离方法及分离设备 | |
| CN114031580B (zh) | 一种低能耗pbat副产四氢呋喃的精制装置及精制方法 | |
| CN103145577A (zh) | 从制药废液中回收二甲基乙酰胺的方法、设备及热耦合方法 | |
| CN111574371A (zh) | 无水气相甲醛与甲基丙烯酸甲酯联合生产的方法和装置 | |
| CN102000534A (zh) | 一种乙酸甲酯的合成装置及其工艺方法 | |
| CN205774212U (zh) | 环己酮生产过程中脱杂质丁基环己醚的装置 | |
| CN106748654B (zh) | 二元醇混合物分离的节能工艺方法和装置 | |
| CN106745421A (zh) | 一种带多个中间换热器精馏法处理低浓度dmf废水系统 | |
| CN109704920B (zh) | 从低浓度发酵液生产燃料乙醇的节能工艺方法和装置 | |
| CN113233960B (zh) | 避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法和装置 | |
| CN103242158A (zh) | 一种合成乙酸乙酯的工艺方法 | |
| CN106748653B (zh) | 二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能工艺方法和装置 | |
| CN1919815A (zh) | 三羟甲基丙烷精制的工艺方法 | |
| CN212335080U (zh) | 无水气相甲醛与甲基丙烯酸甲酯联合生产的装置 | |
| CN102887816B (zh) | 一种化学反应-渗透汽化耦合法制备二氯丙醇的方法 | |
| CN206447795U (zh) | 二元醇水溶液脱水副产一元醇的节能装置 | |
| CN206591057U (zh) | 二元醇混合物分离的节能装置 | |
| CN210117345U (zh) | 一种四塔四效的粗甲醇精制工艺系统 | |
| CN108358754B (zh) | 一种分离乙醇、乙酸乙酯和水混合物的工艺方法及系统 | |
| CN103360207A (zh) | 回收丁醇的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |