CN117339350B - Nmp溶剂法高浓度乙炔提纯装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种NMP溶剂法高浓度乙炔提纯装置，包括BDO生产装置、第一压缩机、乙炔吸收塔、新鲜溶剂储槽、常压解析塔、第一换热器、常压脱气塔、真空解析塔、循环泵A、加热器、泵系统、冷凝喷淋系统、溶剂回收系统和溶剂循环系统；实现了闭路循环，原料和溶剂回收循环利用，经济环保，减少资源浪费；通过在常压解析塔中设置分流机构，分流机构的上端能上下振动，用于调节常压解析塔内部气压，且流体通道居中设置，螺旋气体流道靠边缘设置，实现了乙炔气体与载气溶剂的分向流动，降低乙炔气体与载气溶剂的接触机率，进而提高乙炔气体的解析效率和成品纯度，且通过螺旋气体流道的螺旋面的旋转挤压，有利于乙炔气体的加速流出，提高提纯效率。
Description
技术领域
本发明涉及乙炔尾气处理回收技术领域，尤其涉及一种NMP溶剂法高浓度乙炔提纯装置。
背景技术
BDO（1,4-丁二醇）生产过程中所产生的有毒有害气体主要有正丁烷、乙醇、环氧丙烷、乙炔、甲醛、丁二烯、乙酸，出于安全考虑，需要对合成1,4-丁二醇生产工序中的这些气体进行回收。其中，乙炔是一种重要的基本有机原料,可以用来制备氯乙烯、聚氯乙烯(PVC)和乙醛等,燃烧时产生的高温氧炔焰可用来切割或焊接金属，是工业生产中不可或缺的重要能源物料。在我国，电石法生产乙炔占有比例达80%以上，其中多数采用湿法乙炔生产工艺,根据行业数据，湿法乙炔发生器排出的渣浆还含有250-400mg/L的乙炔气，如果这部分乙炔气随电石渣浆直接排放，不仅会污染环境，还造成原料的浪费，同时也会产生安全隐患。N-甲基吡咯烷酮（NMP）是一种有机物，化学式为C5H9NO，为无色至淡黄色透明液体，稍有氨气味，与水以任何比例混溶，溶于乙醚，丙酮及酯、卤代烃、芳烃等各种有机溶剂，几乎与所有溶剂完全混合，为优良高级溶剂，是选择性强和稳定性好的极性溶剂。
随着国家对化工行业节能降耗与清洁生产标准的不断提升，以及能源价格的持续增加，如何降低装置生产能耗、保证原材料品质成为生产企业急需解决的问题。且为了保障良好的大气环境、降低生产成本，增加乙炔尾气回收装置是相关生产企业的必要抉择。现有技术是直接将生产装置尾气（乙炔含量80%）排放至火炬系统燃烧，无法实现原料（乙炔气）的回收利用。
对此，现有的乙炔尾气回收装置是通过设置独立的回收塔用于对含有乙炔尾气进行吸收解析，但是在吸收解析的过程中，会导致乙炔气融入有机溶剂，进而降低最终乙炔气的产量，同时也降低最终乙炔气成品的纯度。而且，现有的乙炔尾气回收装置是将乙炔尾气直接通入有机溶剂，导致乙炔尾气与有机溶剂之间的反应效率不足，进而降低了乙炔气的吸收解析效率。鉴于此，我们提出一种NMP溶剂法高浓度乙炔提纯装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种NMP溶剂法高浓度乙炔提纯装置，以解决现有技术乙炔气体的回收利用效率不高、成品纯度不高的技术问题。
为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
NMP溶剂法高浓度乙炔提纯装置，包括BDO生产装置、第一压缩机、乙炔吸收塔、新鲜溶剂储槽、常压解析塔、第一换热器、常压脱气塔、真空解析塔、循环泵A、加热器、泵系统、冷凝喷淋系统、溶剂回收系统和溶剂循环系统；所述BDO生产装置的出口与所述第一压缩机的进口连通，所述第一压缩机的出口与所述乙炔吸收塔的进气口连通，所述新鲜溶剂储槽的出液口通过泵系统与所述乙炔吸收塔的进液口连通，所述乙炔吸收塔的出液口通过泵系统与所述常压解析塔的进液口连通，所述常压解析塔的出液口通过泵系统与所述第一换热器的第一进口连通，所述第一换热器的第一出口与所述常压脱气塔的进液口连通，所述常压脱气塔的出气口与所述常压解析塔的进气口连通，所述常压脱气塔的出液口与所述真空解析塔的进液口连通，所述真空解析塔的抽液口与所述循环泵A的进口连通，所述循环泵A的出口通过三通阀分别与所述加热器的进口、所述第一换热器的第二进口连通，所述加热器的出口与所述真空解析塔的加热口连通，所述真空解析塔的中蒸气出口与所述冷凝喷淋系统的进口端连通，所述冷凝喷淋系统的第一出口与所述乙炔吸收塔塔顶的喷淋器连通，所述冷凝喷淋系统的第二出口与所述常压解析塔塔顶的喷淋器连通，所述真空解析塔的上蒸气出口与所述溶剂回收系统的进口连通，所述溶剂回收系统的出气端通过泵系统与所述常压脱气塔的进气口连通，所述溶剂回收系统的出液端通过泵系统与所述第一换热器的第二进口连通，所述第一换热器的第二出口与所述溶剂循环系统的进口连通，所述溶剂循环系统的出口与所述新鲜溶剂储槽的进口连通；所述常压解析塔的进液口的位置高于其进气口的位置，所述常压解析塔内设有分流机构，且所述分流机构位于常压解析塔的进液口和进气口之间，所述分流机构居中设置流体通道，所述分流机构沿其周边设置螺旋气体流道，且所述分流机构的上端能上下振动，用于调节常压解析塔内部气压；所述常压解析塔的进液口处设有进流管，所述进流管的出口居中朝下并与所述流体通道连通，所述常压解析塔的进气口处连接有进气管，所述进气管的出口靠近边缘朝上并与所述螺旋气体流道连通。
本发明设计的NMP溶剂法高浓度乙炔提纯装置，先将BDO生产装置送来的尾气进行加压，加压后进入乙炔吸收塔，利用溶剂将尾气中的乙炔全部吸收，而不溶于溶剂的氮气，则从塔顶经过除雾后，排放至火炬燃烧系统，最后排空，溶解吸收了乙炔气的载气溶剂进入常压解析塔，解析出来乙炔气从塔顶排出，在常压解析塔中，部分乙炔气未解析出来的溶剂，继续进入下段的真空解析塔，解析出来的乙炔气则经过加压后，返回到前端的常压解析塔中，而溶剂则进入后端的溶剂回收系统中进行回收，实现了闭路循环，原料回收循环利用，溶剂回收循环利用，无三废排放，经济环保，减少资源浪费；且通过在常压解析塔中设置分流机构，分流机构具有振幅状态，用于调节常压解析塔内部气压，且流体通道居中设置，螺旋气体流道靠边缘设置，实现了乙炔气体与载气溶剂的分向流动，降低乙炔气体与载气溶剂的接触机率，进而提高乙炔气体的解析效率和成品纯度，且通过螺旋气体流道的螺旋面的旋转挤压，有利于乙炔气体的加速流出，提高提纯效率。
优选地，所述分流机构包括下分流器和上分流器；所述下分流器中部开设有第一通液槽，所述第一通液槽为上口小、下口大的喇叭腔结构，所述下分流器的圆周边等间距开设有多个第一通气槽，且所述第一通气槽呈逆时针向靠近所述第一通液槽的上口方向延伸，多个所述第一通气槽的槽壁末端形成第一圆筒壁，所述第一圆筒壁的上端设有与其一体连接的套筒；所述上分流器中部开设有第二通液槽，所述第二通液槽为上口大、下口小的漏斗腔结构；所述第二通液槽的下口套设在所述第一通液槽的上口外部，并致使所述第一通液槽与所述第二通液槽连通形成所述流体通道；所述上分流器的圆周边等间距开设有多个第二通气槽，多个所述第二通气槽与多个所述第一通气槽相对称，所述第二通气槽呈逆时针向靠近所述第二通液槽的下口方向延伸，多个所述第二通气槽的槽壁末端形成第二圆筒壁；所述第二圆筒壁套设在所述套筒内部，且所述下分流器与所述上分流器对向转动致使多个所述第一通气槽与多个所述第二通气槽连通形成螺旋气体流道。
优选地，所述分流机构还包括安装壳、驱动电机、锥齿轮、下齿盘、上齿盘、导向盘和圆柱型导向杆；所述安装壳为顶部和底部开口、内部中空的腔体结构，所述安装壳套设在所述下分流器和上分流器的连接处外部，且所述安装壳的外壁与所述常压解析塔的内壁固定连接；所述驱动电机安装在所述安装壳内部；所述锥齿轮同轴固定在所述驱动电机的输出轴上；所述下齿盘设置在所述安装壳的中部下端并套接在所述第一圆筒壁外部，且所述下齿盘与所述锥齿轮啮合传动；所述上齿盘设置在所述安装壳的中部上端并套设在所述第二圆筒壁外部，且所述上齿盘与所述锥齿轮啮合传动；所述导向盘套设在所述第二圆筒壁外部，且所述导向盘底部与所述上齿盘顶部固定连接，所述导向盘的边缘通过轴承与所述安装壳的内孔壁转动连接，所述导向盘靠近其边缘处开设有多个通孔；所述圆柱型导向杆与多个通孔对应地设有多个，且所述圆柱型导向杆上端与所述上分流器底部固定连接，所述圆柱型导向杆下端套设在所述导向盘的通孔内，每个所述圆柱型导向杆上均设有压缩弹簧。
优选地，所述常压解析塔内且位于喷淋器和进流管之间的位置从上倒下依次设置有塔盘、填料板和均风板。
第一通液槽为上口小、下口大的喇叭腔结构，第二通液槽为上口大、下口小的漏斗腔结构，使得下分流器和上分流器相对转动时，起到涡卷效果，进而降低液体迸溅，降低被二次解析的乙炔气体上吹的可能，保障最下层的填料板能够延长使用寿命。
优选地，所述泵系统包括第一溶剂输送泵、第二溶剂输送泵、第一真空泵、冷凝水抽吸泵、第二真空泵和循环泵B；所述乙炔吸收塔的出液口通过第一溶剂输送泵与所述常压解析塔的进液口连通；所述新鲜溶剂储槽的出液口通过第二溶剂输送泵与所述乙炔吸收塔的进液口连通；所述常压解析塔的出液口通过第一真空泵与所述第一换热器的第一进口连通。
优选地，所述冷凝喷淋系统包括第一冷凝器、第二冷凝器、冷凝水收集槽和真空压缩机；所述第一冷凝器的进口与所述真空解析塔的中蒸气出口连通，所述第一冷凝器的出口所述第二冷凝器的进口连通，所述第二冷凝器的出液口与所述冷凝水收集槽的进口连通，所述冷凝水收集槽的出水口通过冷凝水抽吸泵分别抽吸至所述乙炔吸收塔塔顶的喷淋器以及所述常压解析塔塔顶的喷淋器中，所述第二冷凝器的出气口与所述真空压缩机的进口连通；通过冷凝喷淋系统的设置，一方面可以对真空解析塔中大量的溶剂蒸气进行冷凝，可以提高溶剂的回收率，另一方面冷凝后产生的冷凝水可用于乙炔吸收塔和常压解析塔中的气体进行水洗除雾，提高氮气和乙炔气体的回收纯度。
优选地，所述溶剂回收系统包括冷却器、气液分离器和溶剂回收槽；所述冷却器的进口与所述真空解析塔的上蒸气出口连通，所述冷却器的出口与所述气液分离器的进口连通，所述气液分离器的出气口通过第二真空泵与所述常压脱气塔的进气口连通，所述气液分离器的出液口与所述溶剂回收槽的进口连通，所述溶剂回收槽的出液口通过循环泵B与所述第一换热器的第二进口连通。
优选地，所述溶剂循环系统包括第二换热器和第三换热器；所述第二换热器的进口与所述第一换热器的第二出口连通，所述第二换热器的出口与所述第三换热器的进口连通，所述第三换热器的出口与所述新鲜溶剂储槽的进口连通。
优选地，还包括火炬系统和第二压缩机；所述火炬系统的进口与所述乙炔吸收塔顶部的排气口连通；所述第二压缩机的进口与所述常压解析塔的出气口连通，所述第二压缩机的出口连通至所述BDO生产装置的进口端。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明设计的NMP溶剂法高浓度乙炔提纯装置，先将BDO生产装置送来的尾气进行加压，加压后进入乙炔吸收塔，利用溶剂将尾气中的乙炔全部吸收，而不溶于溶剂的氮气，则从塔顶经过除雾后，排放至火炬燃烧系统，最后排空，溶解吸收了乙炔气的载气溶剂进入常压解析塔，解析出来乙炔气从塔顶排出，在常压解析塔中，部分乙炔气未解析出来的溶剂，继续进入下段的真空解析塔，解析出来的乙炔气则经过加压后，返回到前端的常压解析塔中，而溶剂则进入后端的溶剂回收系统中进行回收，实现了闭路循环，原料回收循环利用，溶剂回收循环利用，无三废排放，经济环保，减少资源浪费；且通过在常压解析塔中设置分流机构，分流机构具有振幅状态，用于调节常压解析塔内部气压，且流体通道居中设置，螺旋气体流道靠边缘设置，实现了乙炔气体与载气溶剂的分向流动，降低乙炔气体与载气溶剂的接触机率，进而提高乙炔气体的解析效率和成品纯度，且通过螺旋气体流道的螺旋面的旋转挤压，有利于乙炔气体的加速流出，提高提纯效率。
2.本发明通过分流机构的设置，由于下齿盘套接在第一圆筒壁外部，当下齿盘转动是会带动下分流器一起转动，通过导向盘和圆柱型导向杆的设置，上齿盘与上分流器活动连接并与下齿盘固定连接，导向盘与上分流器固定连接，因此当上齿盘转动时会带动导向盘转动，导向盘带动上分流器转动，且通过圆柱型导向杆与导向盘上的通孔的滑动设置，使得上分流器在转动的同时能产生上下振幅，起到缓冲的目的，以调节常压解析塔内的气压；且由于第二通液槽的下口套设在第一通液槽的上口外部，不仅使得第一通液槽与第二通液槽连通形成流体通道，第二圆筒壁套设在套筒内部，在保证下分流器与上分流器对向转动的同时致使多个第一通气槽与多个第二通气槽连通形成螺旋气体流道，还能保证上分流器上下震动的时候，第一通液槽与第二通液槽不会脱开、第一通气槽与多个第二通气槽仍保持连通。
3.本发明的第一通液槽为上口小、下口大的喇叭腔结构，第二通液槽为上口大、下口小的漏斗腔结构，使得下分流器和上分流器相对转动时，起到涡卷效果，进而降低液体迸溅，降低被二次解析的乙炔气体上吹的可能，保障最下层的填料板能够延长使用寿命。
附图说明
图1为本发明的NMP溶剂法高浓度乙炔提纯装置实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的常压解析塔的结构示意图；
图3为本发明实施例的常压解析塔的部分结构示意图；
图4为本发明实施例的分流机构的正视结构示意图；
图5为本发明实施例的分流机构的部分仰视结构示意图；
图6为本发明实施例的分流机构的部分正视结构示意图；
图7为本发明实施例的分流机构的部分剖面结构示意图；
图8为本发明实施例的分流机构的部分俯视拆分结构示意图；
图9为本发明实施例的分流机构的部分仰视拆分结构示意图；
图10为本发明实施例的螺旋气体流道的流向示意图。
图中标号说明：
1、BDO生产装置；2、第一压缩机；3、乙炔吸收塔；4、新鲜溶剂储槽；5、常压解析塔；50、分流机构；501、下分流器；5011、第一通液槽；5012、第一通气槽；5013、套筒；502、上分流器；5021、第二通液槽；5022、第二通气槽；503、安装壳；504、驱动电机；505、锥齿轮；506、下齿盘；507、上齿盘；508、导向盘；509、圆柱型导向杆；51、进流管；52、进气管；53、塔盘；54、填料板；55、均风板；6、第一换热器；7、常压脱气塔；8、真空解析塔；9、循环泵A；10、加热器；11、泵系统；1101、第一溶剂输送泵；1102、第二溶剂输送泵；1103、第一真空泵；1104、冷凝水抽吸泵；1105、第二真空泵；1106、循环泵B；12、冷凝喷淋系统；1201、第一冷凝器；1202、第二冷凝器；1203、冷凝水收集槽；1204、真空压缩机；13、溶剂回收系统；1301、冷却器；1302、气液分离器；1303、溶剂回收槽；14、溶剂循环系统；1401、第二换热器；1402、第三换热器；15、火炬系统；16、第二压缩机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种NMP溶剂法高浓度乙炔提纯装置，包括BDO生产装置1、第一压缩机2、乙炔吸收塔3、新鲜溶剂储槽4、常压解析塔5、第一换热器6、常压脱气塔7、真空解析塔8、循环泵A9、加热器10、泵系统11、冷凝喷淋系统12、溶剂回收系统13、溶剂循环系统14、火炬系统15和第二压缩机16；其中，泵系统11包括第一溶剂输送泵1101、第二溶剂输送泵1102、第一真空泵1103、冷凝水抽吸泵1104、第二真空泵1105和循环泵B1106；冷凝喷淋系统12包括第一冷凝器1201、第二冷凝器1202、冷凝水收集槽1203和真空压缩机1204；溶剂回收系统13包括冷却器1301、气液分离器1302和溶剂回收槽1303；溶剂循环系统14包括第二换热器1401和第三换热器1402；
具体的，包括BDO生产装置1的出口与第一压缩机2的进口连通，第一压缩机2的出口与乙炔吸收塔3的进气口连通，新鲜溶剂储槽4的出液口通过第二溶剂输送泵1102与乙炔吸收塔3的进液口连通，乙炔吸收塔3的出液口通过第一溶剂输送泵1101与常压解析塔5的进液口连通，常压解析塔5的出液口通过第一真空泵1103与第一换热器6的第一进口连通，第一换热器6的第一出口与常压脱气塔7的进液口连通，常压脱气塔7的出气口与常压解析塔5的进气口连通，常压脱气塔7的出液口与真空解析塔8的进液口连通，真空解析塔8的抽液口与循环泵A9的进口连通，循环泵A9的出口通过三通阀分别与加热器10的进口、第一换热器6的第二进口连通，加热器10的出口与真空解析塔8的加热口连通，第一冷凝器1201的进口与真空解析塔8的中蒸气出口连通，第一冷凝器1201的出口第二冷凝器1202的进口连通，第二冷凝器1202的出液口与冷凝水收集槽1203的进口连通，冷凝水收集槽1203的出水口通过冷凝水抽吸泵1104分别抽吸至乙炔吸收塔3塔顶的喷淋器以及常压解析塔5塔顶的喷淋器中，第二冷凝器1202的出气口与真空压缩机1204的进口连通，冷却器1301的进口与真空解析塔8的上蒸气出口连通，冷却器1301的出口与气液分离器1302的进口连通，气液分离器1302的出气口通过第二真空泵1105与常压脱气塔7的进气口连通，气液分离器1302的出液口与溶剂回收槽1303的进口连通，溶剂回收槽1303的出液口通过循环泵B1106与第一换热器6的第二进口连通，第二换热器1401的进口与第一换热器6的第二出口连通，第二换热器1401的出口与第三换热器1402的进口连通，第三换热器1402的出口与新鲜溶剂储槽4的进口连通；火炬系统15的进口与乙炔吸收塔3顶部的排气口连通；第二压缩机16的进口与常压解析塔5的出气口连通，第二压缩机16的出口连通至BDO生产装置1的进口端。
通过冷凝喷淋系统12的设置，一方面可以对真空解析塔8中大量的溶剂蒸气进行冷凝，可以提高溶剂的回收率，另一方面冷凝后产生的冷凝水可用于乙炔吸收塔3和常压解析塔5中的气体进行水洗除雾，提高氮气和乙炔气体的回收纯度。
工作原理：本实施例提供一种NMP溶剂法高浓度乙炔提纯装置，使用时，从BDO生产装置1送来的压力为0.02MPa(G)、约含80%-85%乙炔的混合尾气，经过第一压缩机2将压力升高到0.1MPa(G)送入乙炔吸收塔3中，增加气体压力，可提高气体在溶剂中的溶解度，与来自新鲜溶剂储槽4的NMP溶剂N-甲基吡咯烷酮，主含量≥99.5%逆流接触，混合气体中乙炔被溶剂吸收，难溶组分少量氮气作为尾气在塔顶经过水洗除去夹带溶剂达到排放标准后进入火炬系统15进行放空；载气溶剂通过第一溶剂输送泵1101输送至常压解析塔5中，载汽溶剂在压力降低后部分乙炔在常压解析塔5顶部解析，解析后产生的乙炔气体经连通至常压解析塔5塔顶的冷凝喷淋系统12除雾后通过第二压缩机16加压后回到BDO生产装置1中，常压解析塔5中剩余未解析的乙炔与溶剂通过第一真空泵1103输送至第一换热器6，经第一换热器6换热后进入常压脱气塔7中，载汽溶剂的温度升高，压力降低后，可降低气体在溶剂中的溶解度，进而有利于乙炔继续从溶剂中解析，剩余未解析的乙炔随载汽溶剂进入真空解析塔8，真空解析塔8底部通过循环泵A9及加热器10对其进行循环加热，少量水蒸气上升至真空解析塔8塔顶与常压脱气塔7进入的载汽溶剂逆流接触，乙炔被完全解析，真空解析塔8塔顶的乙炔被第二真空泵1105抽出再进入常压脱气塔7中。
进入常压脱气塔7的乙炔气体经过与载气溶剂的换热，进入常压解析塔5内，最终这部分乙炔气体与常压解析塔5塔顶气体混合经过塔顶部的洗水塔洗掉溶剂胶体，再在冷却系统的作用下进行除雾，将乙炔气体携带的溶剂全部除去，通过压力调节阀将乙炔压力控制在20kpa送入乙炔气总管，乙炔总管的气体经过第一压缩机2加压至50-60KPa后，输送到BDO生产装置1中回收利用。
因真空解析塔8塔顶温度高且压力低会携带部分水蒸气和溶剂蒸汽进入真空泵，为了回收溶剂，在这部分气体进入压缩机前设置了冷却器1301，冷却器1301将气体中携带的水蒸气和溶剂蒸汽冷凝，凝液经过气液分离器1302处理后产生的液体进入溶剂回收槽1303，产生的气体通过第二真空泵1105送入常压脱气塔7中。
真空解析塔8中部大量水蒸气聚集，如果不除去这部分水蒸气，溶剂循环系统14中的水含量将会升高，所以在真空解析塔8的中部将这部分水蒸气抽出，这部分水蒸气携带有大量的溶剂蒸汽，气体通过第一冷凝器1201将大量的溶剂蒸气冷凝，为了保证水蒸气中的溶剂不被带出系统，设置洗水塔，用凝液将水蒸气中的溶剂全部洗涤，剩余的水蒸气由于体积大，进入真空压缩机1204前使用第二冷凝器1202将水蒸气冷凝，真空压缩机1204将不凝气体压缩后送出系统，在离开系统前为保证安全设置安全水封，送出气体的压力控制在3kpa，直接放空。
来自新鲜溶剂储槽4的NMP溶剂与来自第一压缩机2的混合气逆流接触，溶剂吸收混合气中的乙炔后进入乙炔吸收塔3塔釜，乙炔吸收塔3塔釜经过溶剂输送泵1001将载气溶剂输送至常压解析塔5塔顶，由于压力降低大部分乙炔解析，少部分乙炔仍然存在于溶剂中，这部分溶剂通过第一真空泵1103输送，经过第一换热器6与剩余未解析的载气溶剂换热，温度上升至70℃进入常压脱气塔7。载气溶剂中部分乙炔因温度升高而解析，解析后的溶剂还有少量乙炔溶解在溶剂中，通过静压进入到真空解析塔8塔顶。溶剂进入真空解析塔8后压力骤然降低，溶剂中的乙炔全部解析。为了回收这部分乙炔，第二真空泵1105将塔顶这股乙炔气体抽出，因真空解析塔8压力低温度高载气溶剂中的水被蒸发，水蒸发必然带走热量，部分水蒸气继续被冷凝溶剂吸收热量，混合溶剂进入真空解析塔8底部，为了塔顶乙炔完全解析，塔釜溶剂循环加热将溶剂温度提高至110℃，溶剂中的水被完全蒸发。水蒸气大部分进入塔中部，少量进入塔顶用于汽提乙炔。真空解析塔8的110℃溶剂一部分进入第一换热器6与载汽溶剂换热，再经过第二换热器1401、第三换热器1402分别与循环水、5℃冷冻水换热，溶剂温度降至20℃，进入新鲜溶剂储槽4。
本发明中，载气溶剂从真空解析塔8塔底部出来后进入第一换热器6，这段管线加入了来自混合溶剂回收槽1303的混合溶剂。这部分溶剂含水量高，不能直接加入到真空系统。
本发明设计的NMP溶剂法高浓度乙炔提纯装置，使得乙炔含量80-85%的尾气中乙炔气体的回收率≥98%。
本发明设计的NMP溶剂法高浓度乙炔提纯装置，先将BDO生产装置1送来的尾气进行加压，加压后进入乙炔吸收塔3，利用溶剂将尾气中的乙炔全部吸收，而不溶于溶剂的氮气，则从塔顶经过除雾后，排放至火炬燃烧系统，最后排空，溶解吸收了乙炔气的载气溶剂进入常压解析塔5，解析出来乙炔气从塔顶排出，在常压解析塔5中，部分乙炔气未解析出来的溶剂，继续进入下段的真空解析塔8，解析出来的乙炔气则经过加压后，返回到前端的常压解析塔5中，而溶剂则进入后端的溶剂回收系统13中进行回收，实现了闭路循环，原料回收循环利用，溶剂回收循环利用，无三废排放，经济环保，减少资源浪费。
实施例2
如图2-9所示，本实施例的常压解析塔5的进液口的位置高于其进气口的位置，常压解析塔5内设有分流机构50，且分流机构50位于常压解析塔5的进液口和进气口之间；常压解析塔5的进液口处设有进流管51，常压解析塔5的进气口处连接有进气管52；常压解析塔5内且位于喷淋器和进流管51之间的位置从上倒下依次设置有塔盘53、填料板54和均风板55；
具体的，分流机构50包括下分流器501、上分流器502、安装壳503、驱动电机504、锥齿轮505、下齿盘506、上齿盘507、导向盘508和圆柱型导向杆509；下分流器501中部开设有第一通液槽5011，第一通液槽5011为上口小、下口大的喇叭腔结构，下分流器501的圆周边等间距开设有多个第一通气槽5012，且第一通气槽5012呈逆时针向靠近第一通液槽5011的上口方向延伸，多个第一通气槽5012的槽壁末端形成第一圆筒壁，第一圆筒壁的上端设有与其一体连接的套筒5013；上分流器502中部开设有第二通液槽5021，第二通液槽5021为上口大、下口小的漏斗腔结构；第二通液槽5021的下口套设在第一通液槽5011的上口外部，并致使第一通液槽5011与第二通液槽5021连通形成流体通道；上分流器502的圆周边等间距开设有多个第二通气槽5022，多个第二通气槽5022与多个第一通气槽5012相对称，第二通气槽5022呈逆时针向靠近第二通液槽5021的下口方向延伸，多个第二通气槽5022的槽壁末端形成第二圆筒壁；第二圆筒壁套设在套筒5013内部；安装壳503为顶部和底部开口、内部中空的腔体结构，安装壳503套设在下分流器501和上分流器502的连接处外部，且安装壳503的外壁与常压解析塔5的内壁固定连接；驱动电机504安装在安装壳503内部；锥齿轮505同轴固定在驱动电机504的输出轴上；下齿盘506设置在安装壳503的中部下端并套接在第一圆筒壁外部，且下齿盘506与锥齿轮505啮合传动；上齿盘507设置在安装壳503的中部上端并套接在第二圆筒壁外部，且上齿盘507与锥齿轮505啮合传动；导向盘508套设在第二圆筒壁外部，且导向盘508底部与上齿盘507顶部固定连接，导向盘508的边缘通过轴承与安装壳503的内孔壁转动连接，导向盘508靠近其边缘处开设有多个通孔；圆柱型导向杆509与多个通孔对应地设有多个，且圆柱型导向杆509上端与上分流器502底部固定连接，圆柱型导向杆509下端套设在导向盘508的通孔内，每个圆柱型导向杆509上均设有压缩弹簧。
进流管51的出口居中朝下并与流体通道连通，常压解析塔5的进气口处连接有进气管52，进气管52的出口靠近边缘朝上并与螺旋气体流道连通。
通过外部控制器启动驱动电机504工作，驱动电机504的输出轴转动带动锥齿轮505转动，由于下齿盘506套接在第一圆筒壁外部，当下齿盘506转动是会带动下分流器501一起转动，通过导向盘508和圆柱型导向杆509的设置，上齿盘507与上分流器502活动连接并与导向盘508固定连接，导向盘508与上分流器502固定连接，因此当上齿盘507转动时会带动导向盘508转动，导向盘508带动上分流器502转动，且通过圆柱型导向杆509与导向盘508上的通孔的滑动设置，使得上分流器502在转动的同时能产生上下振幅，起到缓冲的目的，以调节常压解析塔5内的气压；且由于第二通液槽5021的下口套设在第一通液槽5011的上口外部，不仅使得第一通液槽5011与第二通液槽5021连通形成流体通道，第二圆筒壁套设在套筒5013内部，在保证下分流器501与上分流器502对向转动的同时致使多个第一通气槽5012与多个第二通气槽5022连通形成螺旋气体流道如图10所示，还能保证上分流器502上下震动的时候，第一通液槽5011与第二通液槽5021不会脱开、第一通气槽5012与多个第二通气槽5022仍保持连通。
此外，第一通液槽5011为上口小、下口大的喇叭腔结构，第二通液槽5021为上口大、下口小的漏斗腔结构，使得下分流器501和上分流器502相对转动时，起到涡卷效果，进而降低液体迸溅，降低被二次解析的乙炔气体上吹的可能，保障最下层的填料板54能够延长使用寿命。
本实施例的分流机构50的流体通道居中设置，螺旋气体流道靠边缘设置，实现了乙炔气体与载气溶剂的分向流动，降低乙炔气体与载气溶剂的接触机率，进而提高乙炔气体的解析效率和成品纯度，且通过螺旋气体流道的螺旋面的旋转挤压，有利于乙炔气体的加速流出，提高提纯效率。
其配套液压系统和电磁阀以及管路也可由厂家提供，除此之外，本发明中涉及到电路和电子元器件以及模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于内部结构和方法的改进。
本发明实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.NMP溶剂法高浓度乙炔提纯装置，其特征在于：包括BDO生产装置（1）、第一压缩机（2）、乙炔吸收塔（3）、新鲜溶剂储槽（4）、常压解析塔（5）、第一换热器（6）、常压脱气塔（7）、真空解析塔（8）、循环泵A（9）、加热器（10）、泵系统（11）、冷凝喷淋系统（12）、溶剂回收系统（13）和溶剂循环系统（14）；所述BDO生产装置（1）的出口与所述第一压缩机（2）的进口连通，所述第一压缩机（2）的出口与所述乙炔吸收塔（3）的进气口连通，所述新鲜溶剂储槽（4）的出液口通过泵系统（11）与所述乙炔吸收塔（3）的进液口连通，所述乙炔吸收塔（3）的出液口通过泵系统（11）与所述常压解析塔（5）的进液口连通，所述常压解析塔（5）的出液口通过泵系统（11）与所述第一换热器（6）的第一进口连通，所述第一换热器（6）的第一出口与所述常压脱气塔（7）的进液口连通，所述常压脱气塔（7）的出气口与所述常压解析塔（5）的进气口连通，所述常压脱气塔（7）的出液口与所述真空解析塔（8）的进液口连通，所述真空解析塔（8）的抽液口与所述循环泵A（9）的进口连通，所述循环泵A（9）的出口通过三通阀分别与所述加热器（10）的进口、所述第一换热器（6）的第二进口连通，所述加热器（10）的出口与所述真空解析塔（8）的加热口连通，所述真空解析塔（8）的中蒸气出口与所述冷凝喷淋系统（12）的进口端连通，所述冷凝喷淋系统（12）的第一出口与所述乙炔吸收塔（3）塔顶的喷淋器连通，所述冷凝喷淋系统（12）的第二出口与所述常压解析塔（5）塔顶的喷淋器连通，所述真空解析塔（8）的上蒸气出口与所述溶剂回收系统（13）的进口连通，所述溶剂回收系统（13）的出气端通过泵系统（11）与所述常压脱气塔（7）的进气口连通，所述溶剂回收系统（13）的出液端通过泵系统（11）与所述第一换热器（6）的第二进口连通，所述第一换热器（6）的第二出口与所述溶剂循环系统（14）的进口连通，所述溶剂循环系统（14）的出口与所述新鲜溶剂储槽（4）的进口连通；
所述常压解析塔（5）的进液口的位置高于其进气口的位置，所述常压解析塔（5）内设有分流机构（50），且所述分流机构（50）位于常压解析塔（5）的进液口和进气口之间，所述分流机构（50）居中设置流体通道，所述分流机构（50）沿其周边设置螺旋气体流道，且所述分流机构（50）的上端能上下振动，用于调节常压解析塔（5）内部气压；所述常压解析塔（5）的进液口处设有进流管（51），所述进流管（51）的出口居中朝下并与所述流体通道连通，所述常压解析塔（5）的进气口处连接有进气管（52），所述进气管（52）的出口靠近边缘朝上并与所述螺旋气体流道连通；
所述泵系统（11）包括第一溶剂输送泵（1101）、第二溶剂输送泵（1102）、第一真空泵（1103）、冷凝水抽吸泵（1104）、第二真空泵（1105）和循环泵B（1106）；所述乙炔吸收塔（3）的出液口通过第一溶剂输送泵（1101）与所述常压解析塔（5）的进液口连通；所述新鲜溶剂储槽（4）的出液口通过第二溶剂输送泵（1102）与所述乙炔吸收塔（3）的进液口连通；所述常压解析塔（5）的出液口通过第一真空泵（1103）与所述第一换热器（6）的第一进口连通；
所述冷凝喷淋系统（12）包括第一冷凝器（1201）、第二冷凝器（1202）、冷凝水收集槽（1203）和真空压缩机（1204）；所述第一冷凝器（1201）的进口与所述真空解析塔（8）的中蒸气出口连通，所述第一冷凝器（1201）的出口与所述第二冷凝器（1202）的进口连通，所述第二冷凝器（1202）的出液口与所述冷凝水收集槽（1203）的进口连通，所述冷凝水收集槽（1203）的出水口通过冷凝水抽吸泵（1104）分别抽吸至所述乙炔吸收塔（3）塔顶的喷淋器以及所述常压解析塔（5）塔顶的喷淋器中，所述第二冷凝器（1202）的出气口与所述真空压缩机（1204）的进口连通；通过冷凝喷淋系统的设置，一方面可以对真空解析塔（8）中大量的溶剂蒸气进行冷凝，可以提高溶剂的回收率，另一方面冷凝后产生的冷凝水可用于乙炔吸收塔（3）和常压解析塔（5）中的气体进行水洗除雾，提高氮气和乙炔气体的回收纯度；
所述溶剂回收系统（13）包括冷却器（1301）、气液分离器（1302）和溶剂回收槽（1303）；所述冷却器（1301）的进口与所述真空解析塔（8）的上蒸气出口连通，所述冷却器（1301）的出口与所述气液分离器（1302）的进口连通，所述气液分离器（1302）的出气口通过第二真空泵（1105）与所述常压脱气塔（7）的进气口连通，所述气液分离器（1302）的出液口与所述溶剂回收槽（1303）的进口连通，所述溶剂回收槽（1303）的出液口通过循环泵B（1106）与所述第一换热器（6）的第二进口连通；
所述溶剂循环系统（14）包括第二换热器（1401）和第三换热器（1402）；所述第二换热器（1401）的进口与所述第一换热器（6）的第二出口连通，所述第二换热器（1401）的出口与所述第三换热器（1402）的进口连通，所述第三换热器（1402）的出口与所述新鲜溶剂储槽（4）的进口连通；
还包括火炬系统（15）和第二压缩机（16）；所述火炬系统（15）的进口与所述乙炔吸收塔（3）顶部的排气口连通；所述第二压缩机（16）的进口与所述常压解析塔（5）的出气口连通，所述第二压缩机（16）的出口连通至所述BDO生产装置（1）的进口端。
2.如权利要求1所述的NMP溶剂法高浓度乙炔提纯装置，其特征在于：所述分流机构（50）包括下分流器（501）和上分流器（502）；所述下分流器（501）中部开设有第一通液槽（5011），所述第一通液槽（5011）为上口小、下口大的喇叭腔结构，所述下分流器（501）的圆周边等间距开设有多个第一通气槽（5012），且所述第一通气槽（5012）呈逆时针向靠近所述第一通液槽（5011）的上口方向延伸，多个所述第一通气槽（5012）的槽壁末端形成第一圆筒壁，所述第一圆筒壁的上端设有与其一体连接的套筒（5013）；所述上分流器（502）中部开设有第二通液槽（5021），所述第二通液槽（5021）为上口大、下口小的漏斗腔结构；所述第二通液槽（5021）的下口套设在所述第一通液槽（5011）的上口外部，并致使所述第一通液槽（5011）与所述第二通液槽（5021）连通形成所述流体通道；所述上分流器（502）的圆周边等间距开设有多个第二通气槽（5022），多个所述第二通气槽（5022）与多个所述第一通气槽（5012）相对称，所述第二通气槽（5022）呈逆时针向靠近所述第二通液槽（5021）的下口方向延伸，多个所述第二通气槽（5022）的槽壁末端形成第二圆筒壁；所述第二圆筒壁套设在所述套筒（5013）内部，且所述下分流器（501）与所述上分流器（502）对向转动致使多个所述第一通气槽（5012）与多个所述第二通气槽（5022）连通形成螺旋气体流道。
3.如权利要求2所述的NMP溶剂法高浓度乙炔提纯装置，其特征在于：所述分流机构（50）还包括安装壳（503）、驱动电机（504）、锥齿轮（505）、下齿盘（506）、上齿盘（507）、导向盘（508）和圆柱型导向杆（509）；所述安装壳（503）为顶部和底部开口、内部中空的腔体结构，所述安装壳（503）套设在所述下分流器（501）和上分流器（502）的连接处外部，且所述安装壳（503）的外壁与所述常压解析塔（5）的内壁固定连接；所述驱动电机（504）安装在所述安装壳（503）内部；所述锥齿轮（505）同轴固定在所述驱动电机（504）的输出轴上；所述下齿盘（506）设置在所述安装壳（503）的中部下端并套接在所述第一圆筒壁外部，且所述下齿盘（506）与所述锥齿轮（505）啮合传动；所述上齿盘（507）设置在所述安装壳（503）的中部上端并套接在所述第二圆筒壁外部，且所述上齿盘（507）与所述锥齿轮（505）啮合传动；所述导向盘（508）套设在所述第二圆筒壁外部，且所述导向盘（508）底部与所述上齿盘（507）顶部固定连接，所述导向盘（508）的边缘通过轴承与所述安装壳（503）的内孔壁转动连接，所述导向盘（508）靠近其边缘处开设有多个通孔；所述圆柱型导向杆（509）与多个通孔对应地设有多个，且所述圆柱型导向杆（509）上端与所述上分流器（502）底部固定连接，所述圆柱型导向杆（509）下端套设在所述导向盘（508）的通孔内，每个所述圆柱型导向杆（509）上均设有压缩弹簧。
4.如权利要求3所述的NMP溶剂法高浓度乙炔提纯装置，其特征在于：所述常压解析塔（5）内且位于喷淋器和进流管（51）之间的位置从上倒下依次设置有塔盘（53）、填料板（54）和均风板（55）。
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