CN110935186A - 一种乙酸酯生产过程中的热量耦合精馏新工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种乙酸酯生产过程中的热量耦合精馏新工艺，将乙酸正丁酯生产系统中酯化塔顶气相物料输送到高效换热器中，将乙酸乙酯生产系统中脱水塔塔釜内的物料经泵加压后，输送到高效换热器中；与乙酸正丁酯生产系统中酯化塔顶气相物料进行换热，换热后的物料经加温返回乙酸正丁酯生产系统的脱水塔与塔釜再沸器相连的管道上，然后进入脱水塔内，压力经过释放，变为气相从脱水塔釜流向脱水塔顶，从而代替脱水塔原来的再沸器蒸汽热源，完成脱水塔的加热精馏；同时，乙酸正丁酯生产系统中酯化塔顶的气相物料经过换热变为液相，返回原冷却系统内，进一步冷却、分相、回流，以实现乙酸正丁酯的酯化反应精馏过程，得到半产品乙酸正丁酯。

Description

一种乙酸酯生产过程中的热量耦合精馏新工艺
技术领域
本发明属于化工技术领域，特别是涉及一种乙酸酯生产过程中的热量耦合精馏新工艺。
背景技术
在酯化法生产乙酸乙酯和乙酸正丁酯工艺中，乙酸和乙醇及正丁醇分别在酯化釜中反应生成乙酸乙酯及乙酸正丁酯，经酯化塔初步精馏再经分相器分层后，上部半成品溢流进入粗酯槽；其中一部分输送到酯化塔顶回流，另一部分输送到精制工序脱水塔精馏脱水、脱醇，以达到成品中水、醇、酸及其它杂质含量的要求。因两个装置中的酯化及精制过程中均需大量热能，造成生产过程中能耗较大。
发明内容
为了克服现有技术中能耗高的现象, 本发明提供一种乙酸酯生产过程中的热量耦合精馏新工艺，将现有技术中乙酸乙酯生产系统脱水塔塔底的物料输送到乙酸正丁酯生产系统中，与其酯化塔塔顶的气相热量进行热交换，在乙酸乙酯脱水塔节约蒸汽的同时，将乙酸正丁酯的酯化塔顶气相进行冷凝，实现其热量耦合。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种乙酸酯生产过程中的热量耦合精馏新工艺，将乙酸正丁酯生产系统中酯化塔塔顶的气相热量用作乙酸乙酯生产系统中脱水塔的加热热源；具体的，将乙酸正丁酯生产系统中酯化塔顶气相物料输送到高效换热器中，将乙酸乙酯生产系统中脱水塔塔釜内的物料经泵加压后，输送到高效换热器中；与乙酸正丁酯生产系统中酯化塔顶气相物料进行换热，换热后的物料经加温返回乙酸正丁酯生产系统的脱水塔与塔釜再沸器相连的管道上，然后进入脱水塔内，压力经过释放，变为气相从脱水塔釜流向脱水塔顶，从而代替脱水塔原来的再沸器蒸汽热源，完成脱水塔的加热精馏；同时，乙酸正丁酯生产系统中酯化塔顶的气相物料经过换热变为液相，返回原冷却系统内，进一步冷却、分相、回流，以实现乙酸正丁酯的酯化反应精馏过程，得到半产品乙酸正丁酯。
进一步地，乙酸乙酯生产系统中脱水塔塔底加热系统分为两套，一套采用蒸汽加热，蒸汽来自管网，另一套采用乙酸正丁酯生产系统中酯化塔的气相加热；其中蒸汽加热作为备用加热系统，当乙酸正丁酯装置的酯化塔送来的热量不能满足需求时，可采用部分蒸汽加热；另一套为乙酸正丁酯生产系统中酯化气相加热系统，采用气相酯的热量与乙酸乙酯生产系统中的液相乙酸乙酯进行换热，使乙酸乙酯生产系统中脱水塔釜液得以汽化，从而实现乙酸乙酯的精馏，得到产品乙酸乙酯。
进一步地，液相的乙酸乙酯经换热后加温至泡点以上，返回脱水塔，经脱水塔的精馏脱水、脱醇；在脱水塔上半部，水、醇、酯形成三元共沸物，从塔顶出来后去冷凝冷却系统中分相器分层后，上部酯层用回流泵送到脱水塔顶全回流，下层分离出来的水、醇作为废水进行回收；脱水塔的塔底物料含水、醇合格后，去采出系统，经过冷却器冷却得到乙酸乙酯成品。
本发明的有益效果是：
本发明通过将乙酸乙酯生产系统和乙酸正丁酯生产系统进行热量耦合，和现有技术流程相比，本发明的方法使同样规模乙酸乙酯生产中精馏过程中的蒸汽消耗最大可减少100％，可以节约大量蒸汽消耗，有效实现节能降耗。
附图说明
图1为本发明热量耦合示意图；
图中：1-塔釜再沸器，2-脱水塔，3-高速换热器，4-酯化塔，5-泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1 参照图1所示，一种乙酸酯生产过程中的热量耦合精馏新工艺，将乙酸正丁酯生产系统中酯化塔4塔顶的气相热量用作乙酸乙酯生产系统中脱水塔2的加热热源；具体的，将乙酸正丁酯生产系统中酯化塔4塔顶气相物料输送到高效换热器3中，将乙酸乙酯生产系统中脱水塔2塔釜内的物料经泵5加压后，输送到高效换热器3中；与乙酸正丁酯生产系统中酯化塔4塔顶气相物料进行换热，换热后的物料经加温返回乙酸正丁酯生产系统的脱水塔2与塔釜再沸器1相连的管道上，然后进入脱水塔2内，压力经过释放，变为气相从脱水塔2塔釜流向脱水塔2顶，从而代替脱水塔2原来的再沸器蒸汽热源，完成脱水塔2的加热精馏；同时，乙酸正丁酯生产系统中酯化塔4塔顶的气相物料经过换热变为液相，返回原冷却系统内，进一步冷却、分相、回流，以实现乙酸正丁酯的酯化反应精馏过程，得到半产品乙酸正丁酯。
其中，乙酸乙酯生产系统中脱水塔2塔底加热系统分为两套，一套采用蒸汽加热，蒸汽来自管网，另一套采用乙酸正丁酯生产系统中酯化塔4的气相加热；其中蒸汽加热作为备用加热系统，当乙酸正丁酯装置的酯化塔4送来的热量不能满足需求时，可采用部分蒸汽加热；另一套为乙酸正丁酯生产系统中酯化气相加热系统，采用气相酯的热量与乙酸乙酯生产系统中的液相乙酸乙酯进行换热，使乙酸乙酯生产系统中脱水塔釜液得以汽化，从而实现乙酸乙酯的精馏，得到产品乙酸乙酯。
具体的，液相的乙酸乙酯经换热后加温至泡点以上，返回脱水塔2，经脱水塔2的精馏脱水、脱醇；在脱水塔2上半部，水、醇、酯形成三元共沸物，从塔顶出来后去冷凝冷却系统中分相器分层后，上部酯层用回流泵送到脱水塔2顶全回流，下层分离出来的水、醇作为废水进行回收；脱水塔2的塔底物料含水、醇合格后，去采出系统，经过冷却器冷却得到乙酸乙酯成品。
本发明通过将乙酸乙酯生产系统和乙酸正丁酯生产系统进行热量耦合，和现有技术流程相比，本发明的方法使同样规模乙酸乙酯生产中精馏过程中的蒸汽消耗最大可减少100％，可以节约大量蒸汽消耗，有效实现节能降耗。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种乙酸酯生产过程中的热量耦合精馏新工艺，其特征在于，将乙酸正丁酯生产系统中酯化塔塔顶的气相热量用作乙酸乙酯生产系统中脱水塔的加热热源；具体的，将乙酸正丁酯生产系统中酯化塔顶气相物料输送到高效换热器中，将乙酸乙酯生产系统中脱水塔塔釜内的物料经泵加压后，输送到高效换热器中；与乙酸正丁酯生产系统中酯化塔顶气相物料进行换热，换热后的物料经加温返回乙酸正丁酯生产系统的脱水塔与塔釜再沸器相连的管道上，然后进入脱水塔内，压力经过释放，变为气相从脱水塔釜流向脱水塔顶，从而代替脱水塔原来的再沸器蒸汽热源，完成脱水塔的加热精馏；同时，乙酸正丁酯生产系统中酯化塔顶的气相物料经过换热变为液相，返回原冷却系统内，进一步冷却、分相、回流，以实现乙酸正丁酯的酯化反应精馏过程，得到半产品乙酸正丁酯。
2.根据权利要求1所述的一种乙酸酯生产过程中的热量耦合精馏新工艺，其特征在于，乙酸乙酯生产系统中脱水塔塔底加热系统分为两套，一套采用蒸汽加热，蒸汽来自管网，另一套采用乙酸正丁酯生产系统中酯化塔的气相加热；其中蒸汽加热作为备用加热系统，当乙酸正丁酯装置的酯化塔送来的热量不能满足需求时，可采用部分蒸汽加热；另一套为乙酸正丁酯生产系统中酯化气相加热系统，采用气相酯的热量与乙酸乙酯生产系统中的液相乙酸乙酯进行换热，使乙酸乙酯生产系统中脱水塔釜液得以汽化，从而实现乙酸乙酯的精馏，得到产品乙酸乙酯。
3.根据权利要求2所述的一种乙酸酯生产过程中的热量耦合精馏新工艺，其特征在于，液相的乙酸乙酯经换热后加温至泡点以上，返回脱水塔，经脱水塔的精馏脱水、脱醇；在脱水塔上半部，水、醇、酯形成三元共沸物，从塔顶出来后去冷凝冷却系统中分相器分层后，上部酯层用回流泵送到脱水塔顶全回流，下层分离出来的水、醇作为废水进行回收；脱水塔的塔底物料含水、醇合格后，去采出系统，经过冷却器冷却得到乙酸乙酯成品。
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