CN116570943A - 一种丙二醇甲醚耦合精馏提纯装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及精细化学品生产技术领域,具体公开了一种丙二醇甲醚耦合精馏提纯装置及方法,本发明丙二醇甲醚精馏工序,由原来的丙二醇甲醚气相通过冷凝器后去冷凝液中间槽物料一部分进塔回流,一部分通过采出冷却器冷却采出至成品罐,改成丙二醇甲醚气相进入甲醇再沸器冷凝至冷凝液中间槽再一部分回流,一部分通过采出冷却器冷却采出至成品罐。这样节省了甲醇塔再沸器的加热蒸汽,同时也提升了丙二醇甲醚塔的精馏压力,提高了压差,使得丙二醇甲醚和2‑甲氧基‑1‑丙醇沸点差变大,有利于分离,提纯,从而提高了丙二醇甲醚的纯度。

Description

一种丙二醇甲醚耦合精馏提纯装置及方法
技术领域
本发明涉及精细化学品生产技术领域,具体是一种丙二醇甲醚耦合精馏提纯装置及方法。
背景技术
丙二醇甲醚作为优异的有机溶剂,主要用作溶剂、分散剂和稀释剂,也用作燃料抗冻剂、萃取剂等,其本身有较大的价值,所以生产工艺上更应该提高其生产效率,我们目前的生产工艺中,反应产物中主要成分为丙二醇甲醚和2-甲氧基-1-丙醇。丙二醇甲醚塔采取常压塔精馏,但由于塔身高度有限,在精馏过程中杂质较难分离,丙二醇甲醚沸点为120℃,2-甲氧基-1-丙醇沸点为121℃,较难分离,需通过控制粗品进料量进而控制成品含量,其中对蒸汽、进料量等要求较高,能耗较大,精馏效果较差,丙二醇甲醚塔成品含量为99.8%,由于此产品是连续进料,所以精馏效率影响前期甲醇塔脱醇精馏及反应进料;所以有必要选择一种精馏方式,既能在生产过程中将各组分尽量分离,又能减少能源的损耗,做到利益最大化。
丙二醇甲醚在精馏生产过程中温度较高塔顶气相能达到130℃左右,而甲醇的沸点在64.3℃,此过程中涉及成品含量及能耗问题,精馏效率关系到前段工序的进料量及后续工序的生产量;所以有必要选择一种高效精馏方式,既能在生产过程中提高精馏速度,又能减少成品的损耗,做到产量最大化。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种通过藕合双效的精馏方法,减少蒸汽消耗,同时提升在丙二醇甲醚塔的精馏压力,提高丙二醇甲醚与2-甲氧基-1-丙醇之间的沸点温度差,进行有效分离,减少丙二醇甲醚成品中重组分(2-甲氧基-1-丙醇)含量,从而提升丙二醇甲醚成品的纯度。
为实现上述目的,本发明提供了一种丙二醇甲醚耦合精馏提纯装置,包括丙二醇甲醚塔再沸器,丙二醇甲醚塔,丙二醇甲醚冷凝液中间槽,精馏回流泵,成品冷却器,成品罐、甲醇塔再沸器和甲醇塔,
所述丙二醇甲醚塔再沸器底部的液相出口和顶部的气相出口分别通过管道与所述丙二醇甲醚塔连通;
所述丙二醇甲醚塔的中部设有原料进料口,所述丙二醇甲醚塔塔顶出料口与所述甲醇再沸器壳程上的进口通过管道连通;
所述甲醇再沸器壳程的下出口与所述丙二醇甲醚冷凝液中间槽通过管道连通;所述甲醇再沸器管程的顶部气相出口和底部液相出口分别通过管道与所述甲醇塔连通;
所述丙二醇甲醚冷凝液中间槽与所述精馏回流泵通过管道连通;所述精馏回流泵与所述丙二醇甲醚塔塔顶进料口通过管道连通;
所述精馏回流泵与所述丙二醇甲醚塔连接的管道上连接有所述成品冷却器,所述成品冷却器的出料口与成品罐通过管道连通。
进一步地,所述丙二醇甲醚耦合精馏提纯装置还包括丙二醇甲醚釜液槽,所述丙二醇甲醚塔的下部设有重组分采出口,底部设有气相平衡口,所述重组分采出口和气相平衡口分别通过管道与所述丙二醇甲醚釜液槽连通。
进一步地,所述丙二醇甲醚耦合精馏提纯装置还包括丙二醇甲醚尾冷器,所述丙二醇甲醚尾冷器与所述丙二醇甲醚冷凝液中间槽连通。
本发明还提供了一种丙二醇甲醚耦合精馏提纯方法,步骤如下:
丙二醇甲醚混合液粗品通过进料泵进入丙二醇甲醚塔内;
丙二醇甲醚塔加热后,丙二醇甲醚气相从塔顶通过甲醇塔再沸器进行冷凝后,进入丙二醇甲醚冷凝液中间槽,通过回流泵一部分进行精馏回流,一部分去成品冷却器冷却再进成品罐收集;
丙二醇甲醚塔塔底重组分则通过采出进入丙二醇甲醚釜液槽后进行残渣收集处理。
优选地,丙二醇甲醚塔原料进料口温度控制为140~143℃,塔顶温度控制为130~133℃,回流流量FT3控制为48~55m3/h。
本发明的有益效果是:
1、本发明耦合精馏提纯装置及方法去除了甲醇塔的加热蒸汽,由丙二醇甲醚气相提供甲醇塔精馏的热源,优先对丙二醇甲醚精馏塔进行升温,丙二醇甲醚精馏塔温度上升后丙二醇甲醚气相集聚于丙二醇甲醚精馏塔塔顶,待气相足够多后丙二醇甲醚精馏塔的塔压也相对有所提高,丙二醇甲醚精馏塔塔釜压力由0.03Mpa增加到0.08Mpa,通过塔压差的增加,提高了丙二醇甲醚与2-甲氧基-1-丙醇之间的沸点差。
2、本发明丙二醇甲醚精馏工序,由原来的丙二醇甲醚气相通过冷凝器后去冷凝液中间槽物料一部分进塔回流,一部分通过采出冷却器冷却采出至成品罐,改成丙二醇甲醚气相进入甲醇再沸器冷凝至冷凝液中间槽再一部分回流,一部分通过采出冷却器冷却采出至成品罐。这样节省了甲醇塔再沸器的加热蒸汽,同时也提升了丙二醇甲醚塔的精馏压力,提高了压差,使得丙二醇甲醚和2-甲氧基-1-丙醇沸点差变大,有利于分离,提纯,从而提高了丙二醇甲醚的纯度。
3、本发明利用丙二醇甲醚蒸汽的热量给甲醇塔再沸器提供热量,从而达到脱醇的效果,节省了原先给甲醇塔加热使用的蒸汽量(5t/h),节省了丙二醇甲醚塔塔顶气相冷凝所需的循环水,降低了公用工程消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明装置的结构示意图;
图中:1-丙二醇甲醚塔再沸器,2-丙二醇甲醚塔,3-丙二醇甲醚釜液槽,4-丙二醇甲醚冷凝液中间槽,5-丙二醇甲醚冷凝器,6-精馏回流泵,7-成品冷却器,8-成品罐,9-甲醇塔再沸器,10-甲醇塔,11-进料管道,12-管道A,13-管道B,14-管道C,15-管道D,16-管道E,17-管道F,18-管道G,19-管道H,20-管道I,21-管道J,22-管道K,23-管道L。
具体实施方式
下面将结合本发明说明书附图,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的一个具体实施例中,如图1所示,一种丙二醇甲醚耦合精馏提纯装置,包括丙二醇甲醚塔再沸器1,丙二醇甲醚塔2,丙二醇甲醚冷凝液中间槽4,精馏回流泵6,成品冷却器7,成品罐8、甲醇塔再沸器9和甲醇塔10。
所述丙二醇甲醚塔再沸器1底部的液相出口通过管道A12与所述丙二醇甲醚塔2的底部连通,所述丙二醇甲醚塔再沸器1顶部的气相出口通过管道B13与所述丙二醇甲醚塔2连通。
所述丙二醇甲醚塔2的中部设有原料进料口,所述原料进料口连接有进料管道11。所述丙二醇甲醚塔2塔顶出料口与所述甲醇再沸器9壳程上的进口通过管道C14连通。
所述甲醇再沸器9壳程的下出口与所述丙二醇甲醚冷凝液中间槽4通过管道D15连通;所述甲醇再沸器9管程的顶部气相出口通过管道E16与所述甲醇塔10连通,底部液相出口通过管道F17与所述甲醇塔10连通。
所述丙二醇甲醚冷凝液中间槽4与所述精馏回流泵6通过管道G18连通;所述精馏回流泵6与所述丙二醇甲醚塔2塔顶进料口通过管道H19连通;
所述精馏回流泵6与所述丙二醇甲醚塔2连接的管道上连接有所述成品冷却器7,所述成品冷却器7的出料口与成品罐8通过管道I20连通。
所述丙二醇甲醚耦合精馏提纯装置还包括丙二醇甲醚釜液槽3,所述丙二醇甲醚塔2的下部设有重组分采出口,底部设有气相平衡口,所述重组分采出口通过管道J21与所述丙二醇甲醚釜液槽3连通,所述气相平衡口通过管道K22与所述丙二醇甲醚釜液槽3连通。
所述丙二醇甲醚耦合精馏提纯装置还包括丙二醇甲醚尾冷器5,所述丙二醇甲醚尾冷器5与所述丙二醇甲醚冷凝液中间槽4通过管道L23连通。
本发明还提供了一种丙二醇甲醚耦合精馏提纯方法,步骤如下:
丙二醇甲醚混合液粗品通过进料泵进入丙二醇甲醚塔内,丙二醇甲醚塔原料进料口温度控制为140~143℃;
丙二醇甲醚塔加热后,丙二醇甲醚气相从塔顶通过甲醇塔再沸器进行冷凝后,进入丙二醇甲醚冷凝液中间槽,通过回流泵一部分进行精馏回流,一部分去成品冷却器冷却再进成品罐收集;塔顶温度控制为130~133℃,回流流量FT3控制为48~55m3/h。
丙二醇甲醚塔塔底重组分则通过采出进入丙二醇甲醚釜液槽后进行残渣收集处理。
本发明实施例中是丙二醇甲醚气相提供甲醇塔精馏的热源,丙二醇甲醚精馏塔温度上升后丙二醇甲醚气相会集聚于丙二醇甲醚精馏塔塔顶,待气相足够多后丙二醇甲醚精馏塔的塔压也相对有所提高,丙二醇甲醚精馏塔塔釜压力由0.03Mpa增加到0.08Mpa,塔压差增加丙二醇甲醚与2-甲氧基-1-丙醇之间的沸点差就提高了。
由于丙二醇甲醚气相提供甲醇塔精馏的热源,温度的控制,优先丙二醇甲醚精馏塔升温,然后丙二醇甲醚气相给甲醇塔再沸器提供热量,控制丙二醇甲醚塔顶温度在130-133℃,而甲醇塔原先的水蒸气则可以省去(5t/h),丙二醇甲醚冷凝水也可省去,起到节能降耗的作用。
取样检测分析可知采出物料中丙二醇甲醚含量提升至99.97%左右,2-甲氧基-1-丙醇含量降至0.01%左右。
以上所揭露的仅为本发明的一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种丙二醇甲醚耦合精馏提纯装置,其特征在于,包括丙二醇甲醚塔再沸器(1),丙二醇甲醚塔(2),丙二醇甲醚冷凝液中间槽(4),精馏回流泵(6),成品冷却器(7),成品罐(8)、甲醇塔再沸器(9)和甲醇塔(10),
所述丙二醇甲醚塔再沸器(1)底部的液相出口和顶部的气相出口分别通过管道与所述丙二醇甲醚塔(2)连通;
所述丙二醇甲醚塔(2)的中部设有原料进料口,所述丙二醇甲醚塔(2)塔顶出料口与所述甲醇再沸器(9)壳程上的进口通过管道连通;
所述甲醇再沸器(9)壳程的下出口与所述丙二醇甲醚冷凝液中间槽(4)通过管道连通;所述甲醇再沸器(9)管程的顶部气相出口和底部液相出口分别通过管道与所述甲醇塔(10)连通;
所述丙二醇甲醚冷凝液中间槽(4)与所述精馏回流泵(6)通过管道连通;所述精馏回流泵(6)与所述丙二醇甲醚塔(2)塔顶进料口通过管道连通;
所述精馏回流泵(6)与所述丙二醇甲醚塔(2)连接的管道上连接有所述成品冷却器(7),所述成品冷却器(7)的出料口与成品罐(8)通过管道连通。
2.根据权利要求1所述的一种丙二醇甲醚耦合精馏提纯装置,其特征在于,所述丙二醇甲醚耦合精馏提纯装置还包括丙二醇甲醚釜液槽(3),所述丙二醇甲醚塔(2)的下部设有重组分采出口,底部设有气相平衡口,所述重组分采出口和气相平衡口分别通过管道与所述丙二醇甲醚釜液槽(3)连通。
3.根据权利要求1所述的一种丙二醇甲醚耦合精馏提纯装置,其特征在于,所述丙二醇甲醚耦合精馏提纯装置还包括丙二醇甲醚尾冷器(5),所述丙二醇甲醚尾冷器(5)与所述丙二醇甲醚冷凝液中间槽(4)连通。
4.一种丙二醇甲醚耦合精馏提纯方法,采用上述权利要求1-3中任意一项所述丙二醇甲醚耦合精馏提纯装置,其特征在于,步骤如下:
丙二醇甲醚混合液粗品通过进料泵进入丙二醇甲醚塔内;
丙二醇甲醚塔加热后,丙二醇甲醚气相从塔顶通过甲醇塔再沸器进行冷凝后,进入丙二醇甲醚冷凝液中间槽,通过回流泵一部分进行精馏回流,一部分去成品冷却器冷却再进成品罐收集;
丙二醇甲醚塔塔底重组分则通过采出进入丙二醇甲醚釜液槽后进行残渣收集处理。
5.根据权利要求4所述的一种丙二醇甲醚精馏提纯方法,其特征在于,丙二醇甲醚塔原料进料口温度控制为140~143℃,塔顶温度控制为130~133℃,回流流量FT3控制为48~55m3/h。
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