CN114159818B - 一种提高二甲基亚砜分离浓缩的装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高砜分离浓缩的装置及工艺,提高二甲基亚砜分离浓缩的装置,精馏塔底部经再沸器与成品塔连接,成品塔底部与釜残罐连接,釜残罐上设置有真空缓冲罐,真空缓冲罐上连接有真空泵一,釜残罐连接至结晶釜。精馏塔顶部与冷凝器一连接,冷凝器一顶部与冷凝储罐连接,冷凝器一底部与含水亚砜槽连接,含水亚砜槽经回流泵三与精馏塔上部连接。采用本装置可提高釜残中二甲基亚砜的产出,同时浓缩二甲基砜利于回收,增加釜残的资源利用率,提高产能,提高生产效益。
Description
技术领域
本发明属于二甲基亚砜生产制备领域,具体涉及一种提高砜分离浓缩的装置。
背景技术
二甲基亚砜为无色黏稠透明油状液体或结晶体。具弱碱性,几乎无臭,稍带苦味,常用的有机溶剂。二甲基亚砜广泛用作溶剂和反应试剂,特别是丙烯腈聚合反应中作加工溶剂和抽丝溶剂,作聚氨酯合成及抽丝溶剂,作聚酰胺,聚酰亚胺和聚砜树脂的合成溶剂,以及芳烃,丁二烯抽提溶剂和合成氯氟苯胺的溶剂等。
传统砜盐浓缩使用成品塔直接将釜残排入结晶釜进行分离浓缩,成品塔内釜残中二甲基亚砜含量高,二甲基砜与二甲基亚砜分离不完全,同时釜残未浓缩直接进入结晶釜内。该工艺通过釜残罐中转釜残,成品塔得以完全分离釜残中的二甲基亚砜,大大减小了釜残中二甲基亚砜的含量,增加了成品采出,提高了资源利用率。
发明内容
本发明公开了一种提高二甲基亚砜分离浓缩的的装置及工艺。本发明以釜残(含二甲基亚砜、二甲基砜)为原料,二甲基亚砜、二甲基砜含量比例为4-5:2-3。通过共沸精馏、蒸发浓缩将二甲基亚砜与二甲基砜分离浓缩。通过本工艺及装置,可大大提高砜盐的分离率,提高对资源的利用率,增加产品的效益。该工艺以釜残(二甲基亚砜和二甲基砜的含量比为)为原料,包含以下工艺过程:
分离浓缩:成品塔控制塔顶温度,蒸馏使釜残中二甲基亚砜与二甲基砜分离,成品塔气相为二甲基亚砜汽,液相为二甲基砜。液相通过出口阀排至釜残罐,釜残罐通过泵将釜残打入结晶釜,冷却结晶,提取出成品二甲基砜。
本发明所用的装置至少包含以下设备:成品塔、精馏塔、再沸器、釜残罐、结晶釜,且各设备按如下方式连接:
提高二甲基亚砜分离浓缩的装置,精馏塔底部经再沸器与成品塔连接,成品塔底部与釜残罐连接,釜残罐上设置有真空缓冲罐,真空缓冲罐上连接有真空泵一,釜残罐连接至结晶釜。
精馏塔顶部与冷凝器一连接,冷凝器一顶部与冷凝储罐连接,冷凝器一底部与含水亚砜槽连接,含水亚砜槽经回流泵三与精馏塔上部连接。
成品塔与冷凝器二连接,冷凝器二顶部冷凝储罐连接,冷凝器二底部与亚砜成品槽连接,亚砜成品槽经回流泵四与成品塔上部连接。釜残罐上设置有氮气进入管。
一种提高二甲基亚砜分离浓缩工艺,包括如下步骤:
浓品亚砜溶液进入精馏塔后通过再沸器加热共沸精馏,浓亚砜溶液脱水后进入成品塔;
通过再沸器控制成品塔塔顶温度,将物料中的二甲基亚砜汽化通过成品塔顶部的气相出口采出,成品塔塔底的釜残溶液排至釜残罐,再将釜残罐中的釜残溶液打入结晶釜中,结晶釜通过冷却结晶提取出二甲基砜。
浓品亚砜溶液的理化性质为二甲基亚砜含量为84-89%,二甲基砜含量为10-15%,水分和盐占1%-2%。
精馏塔内塔顶温度为45~55℃,塔顶气相物料经冷凝器一冷凝后气相进入冷凝储罐,液相进入含水亚砜槽后打入精馏塔,其中液相的理化性质为水分1-2%,二甲基亚砜98-99.5%。
成品塔内塔顶温度为119~123℃,塔顶气相物料经冷凝器一冷凝后气相进入冷凝储罐,液相进入亚砜成品槽,亚砜成品槽内得到质量浓度大于99.92%的二甲基亚砜,剩余残液进入至成品塔。
釜残罐内压力抽至-75~-50KPa后,将釜残液自成品塔排至釜残罐,釜残罐内液位为90%及以上时,关闭真空,开始给釜残罐充氮气,通过氮气把釜残压到结晶釜,釜残罐通过氮气压到结晶釜,冷却结晶,提取出成品二甲基砜。
釜残罐内需要先真空,再排残液,因为精馏成品系统为真空系统,压力为-60kpa左右,釜残罐若是常压破坏精馏成品系统的真空,影响生产,且物料无法排出到釜残罐。
充氮气的目的是为了给釜残罐增压,以便从一楼釜残罐将物料压至三楼结晶釜内(结晶釜为常压设备)。提高产品纯度。
所述成品塔塔顶温度需控制在残压下二甲基亚砜的沸点温度,否则分离不完全。成品塔排釜残时,釜残罐需拉真空。
附图说明
图1为提高二甲基亚砜分离浓缩的装置结构图。
1.精馏塔,2.再沸器,3.成品塔,4.釜残罐,5. 真空缓冲罐,6. 冷凝器一,7. 冷凝器二,8. 冷凝储罐,9. 亚砜成品槽,10. 含水亚砜槽,11.氮气进入管,a. 真空泵一, b.真空泵二,c. 真空泵三,d. 真空泵四。
具体实施方式
下面结合附图与实施例来进一步说明本发明,但本发明专利要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
实施例1
一种提高二甲基亚砜分离浓缩的装置,精馏塔1底部经再沸器2与成品塔3连接,成品塔3底部与釜残罐4连接,釜残罐4上设置有真空缓冲罐5,真空缓冲罐5上连接有真空泵一a,釜残罐4连接至结晶釜。精馏塔1顶部与冷凝器一6连接,冷凝器一6顶部与冷凝储罐8连接,冷凝器一6底部与含水亚砜槽10连接,含水亚砜槽10经真空泵三c与精馏塔1上部连接。成品塔3与冷凝器二7连接,冷凝器二7顶部冷凝储罐8连接,冷凝器二7底部与亚砜成品槽9连接,亚砜成品槽9经真空泵四d与成品塔3上部连接。釜残罐4上设置有氮气进入管11。
实施例2
一种提高二甲基亚砜分离浓缩工艺,包括如下步骤:
浓品亚砜溶液的理化性质为二甲基亚砜含量为84-89%,二甲基砜含量为10-15%,水分和盐占1%-2%。
浓品亚砜溶液进入精馏塔后通过再沸器加热到155~158℃共沸精馏,浓亚砜溶液脱水后进入成品塔;塔顶气相物料经冷凝器一6冷凝后气相进入冷凝储罐8,液相进入含水亚砜槽10后打入精馏塔1,其中液相的理化性质为水分1-2%,二甲基亚砜98-99.5%。
通过再沸器控制成品塔塔顶温度至119~123℃,蒸发浓缩使釜残(釜残含二甲基亚砜70%、二甲基砜30%)中二甲基亚砜与二甲基砜分离,成品塔气相为二甲基亚砜汽,液相为二甲基砜。塔顶气相物料经冷凝器一6冷凝后气相进入冷凝储罐8,液相进入亚砜成品槽9,亚砜成品槽9内得到质量浓度为99.97%的二甲基亚砜,水分200PPM,收率90.6%,剩余残液进入至成品塔3,二甲基亚砜的纯度为70.5%。
釜残罐4内压力抽至-50KPa后,将釜残液自成品塔3排至釜残罐4,釜残罐4内液位为99%时,关闭真空,开始给釜残罐4充氮气,通过氮气把釜残压到结晶釜,釜残罐通过氮气压到结晶釜,冷却结晶,提取出成品二甲基砜,二甲基砜的纯度为96.5%。
实施例3
方法及步骤同实施例2,仅成品塔塔顶温度控制为116~119℃,亚砜成品槽9则得到的二甲基亚砜的纯度为99.98%,水分300PPM,收率88%,剩余残液进入至成品塔3,二甲基亚砜的纯度为75.5%,经抽真空、冷却结晶后得到二甲基砜的纯度为92.3%。
实施例4
方法及步骤同实施例2,仅成品塔塔顶温度控制为124~127℃,亚砜成品槽9则得到的二甲基亚砜的纯度为98.99%,剩余残液进入至成品塔3,二甲基亚砜的纯度为64.8%,经抽真空、冷却结晶后得到二甲基砜的纯度为94.4%。
实施例5
方法及步骤同实施例2,仅成品塔塔顶温度控制为110~115℃,剩余残液进入至成品塔3,则得到的二甲基亚砜的纯度为99.95%,水分1000PPM,收率80%,产品可能出现水分不合格,剩余残液进入至成品塔3,二甲基亚砜的纯度为61.7%,经抽真空、冷却结晶后得到二甲基砜的纯度为86.4%。
实施例6
方法及步骤同实施例2,仅成品塔塔顶温度控制为128~130℃,亚砜成品槽9则得到的二甲基亚砜的纯度为97.5%,水分300PPM,产品纯度低于行业标准,不合格,剩余残液进入至成品塔3,二甲基亚砜的纯度为59.5%,经抽真空、冷却结晶后得到二甲基砜的纯度为95.5%。
实施例7
方法及步骤同实施例2,仅釜残罐4内不抽真空,直接将釜残液自成品塔3排至釜残罐4,则不抽真空无法排出,此方法不可行。
实施例8
方法及步骤同实施例2,仅先将釜残液自成品塔3排至釜残罐4,再将釜残罐4内抽真空至-50KPa,则得到二甲基砜的过程中排料不方便,其实抽真空的目的就是为了让釜残罐和精馏成品系统压力一致,方便排料,否则每次排料必须停精馏成品塔后进行。
实施例9
方法及步骤同实施例2,仅釜残罐4内压力抽至-5KPa后,则-5kpa与精馏成品系统压力相差太大,还是不可行。
Claims (3)
1.一种提高二甲基亚砜分离浓缩的工艺,其特征在于,包括如下步骤:
浓品亚砜溶液进入精馏塔(1)后通过再沸器(2)加热到155~158℃精馏,浓亚砜溶液脱水后进入成品塔(3);浓品亚砜溶液的理化性质为二甲基亚砜含量为84-89%,二甲基砜含量为10-15%,水分和盐占1%-2%;
通过再沸器(2)控制成品塔(3)塔顶温度为119~123℃,将物料中的二甲基亚砜汽化通过成品塔(3)顶部的气相出口采出,成品塔(3)塔底的釜残溶液排至釜残罐(4),釜残罐(4)内压力抽至-100~-50KPa后,将釜残液自成品塔(3)排至釜残罐(4),釜残罐(4)内液位为90%及以上时,关闭真空,开始给釜残罐(4)充氮气,通过氮气把釜残压到结晶釜,釜残罐通过氮气压到结晶釜,冷却结晶,提取出成品二甲基砜;
精馏成品系统为真空系统,压力为-60kpa;
所述成品塔塔顶温度需控制在残压下二甲基亚砜的沸点温度。
2.根据权利要求1所述的提高二甲基亚砜分离浓缩的工艺,其特征在于,精馏塔(1)的塔顶气相物料经冷凝器一(6)冷凝后气相进入冷凝储罐(8),液相进入含水亚砜槽(10)后打入精馏塔(1),其中液相的理化性质为水分75-85%,二甲基亚砜15%~25%。
3.根据权利要求1所述的提高二甲基亚砜分离浓缩的工艺,其特征在于,成品塔(3)内塔顶气相物料经冷凝器一(6)冷凝后气相进入冷凝储罐(8),液相进入亚砜成品槽(9),亚砜成品槽(9)内经浓度得到质量浓度大于99.91%的二甲基亚砜,剩余残液进入至成品塔(3)。
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