CN205368183U - 一种含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置,包括：一共沸精馏塔，所述共沸精馏塔的进料线与加氢反应器连接，所述共沸精馏塔的顶部采出的共沸物通过出料线与所述油水分离罐连通，所述共沸精馏塔的一侧设有将一部分异丙醇合格产品抽出的侧线，所述共沸精馏塔的下部设有将所述共沸精馏塔产出的重组分排出的一重组分出料线；一油水分离罐，所述油水分离罐的上部与所述共沸精馏塔连接，所述油水分离罐的下部与所述脱水塔连接；一脱水塔，与所述油水分离罐的下部连接，所述脱水塔设有一塔顶出料线和一塔釜废水出料线，所述塔顶出料线与所述加氢反应器连接，所述塔釜废水出料线与所述共沸精馏塔的进料线连接。

Description

一种含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置

技术领域

本实用新型涉及石油化工领域，尤其涉及一种丙酮加氢生产异丙醇分离的装置。

背景技术

异丙醇的生产流程可按顺序分为两大核心过程。一、反应过程，即在一定条件下将丙烯、丙酮、水等原料经过化学反应生成异丙醇的过程。二、分离过程，即异丙醇精制过程，将反应过程产生的全部物料经过分离工程处理，获取高纯度异丙醇的过程。因此，异丙醇工艺的核心工艺即为合成工艺及精制工艺。

作为石油化工发展史上从开采石油作为原料生产合成制得的第一种化工产品，异丙醇的合成工艺经历了较长久的发展历史，历时一百五十余年。传统合成方式以丙烯和水为原料，称为丙烯水合法，具体可以分为间接法和直接法。现在大部分工业异丙醇产品是由直接水合法生产。1966年德国VEBA化学公司采用磷酸催化剂生产异丙醇，这一类直接水合法也称为VEBA法。原联邦德国的DeutheTexaco公司用强酸型聚苯乙烯阳离子交换树脂做催化剂，该法称为Texaco法。日本的德山曹达公司开发的能溶于水的钼系或钨系聚阴离子溶液催化剂法，称为德山曹达法。

近年来，丙酮的产量不断增加，但由于甲基丙烯酸甲酯的生产方法有由C4馏分直接氧化法取代丙酮氰醇法的趋势，以及丙酮作为溶剂用量在不断减少，使丙酮的应用范围变窄，因此把丙酮转变为异丙醇精细化学品具有重要的意义。到目前为止丙酮加氢制备异丙醇的催化剂有：RaneyNi催化剂、Ru/C催化剂、Ru/Al2O3催化剂、铜铬催化剂。丙酮在以上类型的催化剂上加氢，一般采用固定床反应器，丙酮与氢气以一定的比例在液相或气相条件下进入到催化剂床层，在适当的温度和压力下加氢生成异丙醇。

异丙醇的精制工艺的目的是获得高纯度异丙醇，因此属于分离工程范畴。异丙醇生产装置反应部分出来的物料是复杂的混合物，而且异丙醇与水会产生共沸组成。因此异丙醇提纯精制的主要过程为先去轻组分杂质，其次分离异丙醇和水，再分离异丙醇中的重组分。

根据异丙醇反应过程采用的工艺不同，相应精制部分也不同，但解决的主要问题一样，即通过精馏分离轻重组分，通过破坏共沸组成分离异丙醇和水得到高纯度异丙醇产品。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种丙酮加氢生产异丙醇分离的装置，该装置仅仅利用两个塔即可实现异丙醇的精制，一方面降低了丙酮加氢方法生产异丙醇的分离成本，同时也可处理含水丙酮的加氢产物，降低将来丙酮的原料成本。本装置利用共沸精馏和普通精馏原理制备高纯度异丙醇，能耗消耗低、流程简单，易于操作。

为了达成上述目的，本实用新型提供的一种含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置,其特征在于，包括：一共沸精馏塔，所述共沸精馏塔的进料线与一生成含水丙酮加氢产物的加氢反应器连接，所述共沸精馏塔的顶部设有一出料线，所述共沸精馏塔的顶部采出的共沸物通过所述出料线与油水分离罐连通，所述共沸精馏塔的一侧设有将异丙醇合格产品抽出的侧线，所述共沸精馏塔的下部设有将所述共沸精馏塔产出的重组分排出的一重组分出料线；

一用以将所述共沸物分离为水层和油层的油水分离罐，所述油水分离罐的上部与所述共沸精馏塔连接，所述油水分离罐的下部与脱水塔连接，所述水层位于所述油水分离罐下部，所述油层位于所述油水分离罐上部；

一脱水塔，与所述油水分离罐的下部连接，所述脱水塔设有一塔顶出料线和一塔釜废水出料线，所述塔顶出料线与所述加氢反应器连接，所述塔釜废水出料线与所述共沸精馏塔的进料线连接。

所述的含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置，所述塔釜废水出料线包括第一塔釜废水出料支线和第二塔釜废水出料支线，所述第一塔釜废水出料支线与所述共沸精馏塔连接，所述脱水塔产出的塔釜废水一部分经所述第一塔釜废水出料支线排入所述共沸精馏塔，另一部分塔釜废水经所述第二塔釜废水出料支线外排出。

所述的含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置，所述脱水塔的中部以上位置处设有一进水口，所述油水分离罐的下部通过一管道与所述脱水塔的进水口连接。

所述的含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置，所述共沸精馏塔的进料线设置于所述共沸精馏塔的上半部。

所述的含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置，所述共沸精馏塔的进料线设置于距所述共沸精馏塔顶部的1/3处。

所述的含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置，所述丙酮加氢产物含水1％～10％；含丙酮量为0.01％～5％。

所述的含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置，所述脱水塔的塔理论板数为15～50，回流比为2：20。

所述的含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置，所述共沸精馏塔是板式塔或具有分离效果的填料塔。

有益效果：本装置仅仅利用两个塔(共沸精馏塔、脱水塔)即可实现异丙醇的精制，一方面降低了丙酮加氢方法生产异丙醇的分离成本，同时也可处理含水丙酮的加氢产物，降低原料成本。本方法利用共沸精馏和普通精馏原理制备高纯度异丙醇，能耗消耗低、流程简单，易于操作。

附图说明

图1为丙酮加氢生产异丙醇分离的装置结构示意图。

其中附图标记：

1、加氢反应器

2、共沸精馏塔

21进料线

3、出料线

4、油层

5、油水分离罐

6、水层

7、脱水塔

8、塔顶出料线

9、第一塔釜废水出料支线

10、第二塔釜废水出料支线

11、重组分出料线

12、侧线

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制者。

本实用性利用共沸精馏和普通精馏原理制备高纯度异丙醇，能耗消耗低、流程简单，易于操作。

本发明提供的一种丙酮加氢生产异丙醇分离的装置,包括共沸精馏塔2、油水分离罐5、脱水塔7，共沸精馏塔2的进料线21与一生成含水丙酮加氢产物的加氢反应器1连接，含水丙酮加氢产物经共沸精馏塔2精馏后，从共沸精馏塔2的顶部采出顶部共沸物，共沸精馏塔2的下部采出重组分，共沸精馏塔2的进料线21设置于距共沸精馏塔2顶部的1/3处，共沸精馏塔2一侧设有一将一部分异丙醇合格产品抽出的侧线12，共沸精馏塔2的下部设有将重组分排处的重组分出料线11，其中含水丙酮加氢产物含水1％～10％，含丙酮0.01～5％。

共沸精馏塔2产出的塔顶共沸物通过出料线3与油水分离罐5连通，油水分离罐5将共沸精馏塔2产出的塔顶共沸物分离为水层4和油层6，油水分离罐5的上部与共沸精馏塔2连接，油水分离罐5的下部与脱水塔7连接，水层位于油水分离罐下部，油层位于油水分离罐5上部，油水分离罐5的油层为轻相油层，水层为重相水层。油水分离罐5的下部通过一管道与脱水塔7的进水口连接，脱水塔7的进水口位于脱水塔7的中部以上位置处。

脱水塔7设有一塔顶出料线8和一塔釜废水出料线，塔顶出料线8返回至丙酮加氢反应器1，塔釜废水出料线包括第一塔釜废水出料支线9和第二塔釜废水出料支线10，脱水塔7的第一塔釜废水出料支线9与共沸精馏塔的进料线21连接，脱水塔7产出的塔釜废水一部分经第一塔釜废水出料支线9排入共沸精馏塔2，另一部分塔釜废水经第二塔釜废水出料支线10外排出。采用的脱水塔7的塔理论板数为15～50，回流比为2：20。

为进一步描述利用该实用新型提供的丙酮加氢生产异丙醇分离的装置所达到的效果，特举以下实施例。

实施例1，丙酮加氢产物包括含水2％，丙酮1％，4-甲基戊醇0.04％，异丙醇96.96％，丙酮加氢产物以13吨/小时的速度注入共沸精馏塔。共沸精馏塔共35块理论板，共沸精馏塔的进料线处于第8块理论板(从上往下)，采用正己烷作为脱水剂。共沸精馏塔的侧线采出合格的异丙醇的量为11.5吨，采出位置处于第33理论板，将来自共沸精馏塔的塔顶共沸物冷却至25℃，通过利用油水分离罐对塔顶共沸物料分层，分为油层和水层，油水分离罐上部为油层物料，预热后回流至共沸精馏塔的第1理论板，油层物料的回流速度49吨/小时，油水分离罐下部为水层物料，水层物料通过一管道以1.4吨/小时的速度注入脱水塔，脱水塔的理论板数为30块，脱水塔的进水口位于第20理论板，脱水塔的塔顶物料的采出速度为1.13吨/小时，脱水塔的塔顶物料含水9.5％，异丙醇62.2％，丙酮11.5％、正己烷16.8％。脱水塔的塔釜废水通过塔釜废水出料线排出，塔釜废水的水浓度大于99.9％。共沸精馏塔的侧线抽出的异丙醇纯度99.96％。上述操作共沸精馏塔加热负荷8000千瓦，脱水塔加热负荷800千瓦。

实施例2，丙酮加氢产物包括：含水3.8％，丙酮1％，4-甲基戊醇0.04％，异丙醇95.15％。进料量13.12吨/小时。共沸精馏塔35块理论板，共沸精馏塔的进料线处于第8块理论板，采用正己烷为脱水剂，共沸精馏塔的侧线采出量11.5吨，共沸精馏塔的侧线位于第33块理论板，将来自共沸精馏塔塔顶共沸物料冷却至25℃，通过利用油水分离罐塔顶共沸物料分层，油水分离罐上部为油层物料，下部为水层物料，油水分离罐上部的油层物料预热后回流至共沸精馏塔的第1块板，回流速度为56.1吨/小时，水层物料通过一管道以1.84吨/小时速度注入脱水塔。脱水塔的进水口位置位于第20块理论板，脱水塔理论板数共30块，脱水塔的塔顶物料通过塔顶出料线采出，其采出速度为1.48吨/小时，脱水塔的塔顶物料含水9.7％，异丙醇64.08％，丙酮8.8％、正己烷17.4％。脱水塔底采出水，水浓度大于99.9％。通过以上操作，共沸精馏聊侧线抽出的异丙醇纯度99.96％。共沸精馏塔加热负荷9210千瓦，脱水塔负荷1060千瓦。

实施例3，丙酮加氢产物包括含水0.5％，丙酮1％，4-甲基戊醇0.04％，异丙醇98.46％，丙酮加氢产物以12.8吨/小时的速度注入共沸精馏塔，共沸精馏塔的塔顶物料在油水分离罐中不分层，将水以200公斤/小时的流量加入共沸精馏塔的进水口或油水分离罐中，使得塔顶物料分层，油层回流，操作平衡后结果与同实施例1。

综上所述，本装置仅仅利用两个塔(共沸精馏塔、脱水塔)即可实现异丙醇的精制，一方面降低了丙酮加氢方法生产异丙醇的分离成本，同时也可处理含水丙酮的加氢产物，降低原料成本。本方法利用共沸精馏和普通精馏原理制备高纯度异丙醇，能耗消耗低、流程简单，易于操作。

Claims (8)

1.一种含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置,其特征在于，包括：

一共沸精馏塔，所述共沸精馏塔的进料线与一生成含水丙酮加氢产物的加氢反应器连接，所述共沸精馏塔的顶部设有一出料线，所述共沸精馏塔的顶部采出的共沸物通过所述出料线与油水分离罐连通，所述共沸精馏塔的一侧设有将异丙醇合格产品抽出的侧线，所述共沸精馏塔的下部设有将所述共沸精馏塔产出的重组分排出的一重组分出料线；

一用以将所述共沸物分离为水层和油层的油水分离罐，所述油水分离罐的上部与所述共沸精馏塔连接，所述油水分离罐的下部与脱水塔连接，所述水层位于所述油水分离罐下部，所述油层位于所述油水分离罐上部；

一脱水塔，与所述油水分离罐的下部连接，所述脱水塔设有一塔顶出料线和一塔釜废水出料线，所述塔顶出料线与所述加氢反应器连接，所述塔釜废水出料线与所述共沸精馏塔的进料线连接。

2.如权利要求1所述的含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置，其特征在于，所述塔釜废水出料线包括第一塔釜废水出料支线和第二塔釜废水出料支线，所述第一塔釜废水出料支线与所述共沸精馏塔连接，所述脱水塔产出的塔釜废水一部分经所述第一塔釜废水出料支线排入所述共沸精馏塔，另一部分塔釜废水经所述第二塔釜废水出料支线外排出。

3.如权利要求1所述的含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置，其特征在于，所述脱水塔的中部以上位置处设有一进水口，所述油水分离罐的下部通过一管道与所述脱水塔的进水口连接。

4.如权利要求1所述的含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置，其特征在于，所述共沸精馏塔的进料线设置于所述共沸精馏塔的上半部。

5.如权利要求4所述的含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置，其特征在于，所述共沸精馏塔的进料线设置于距所述共沸精馏塔顶部的1/3处。

6.如权利要求1所述的含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置，其特征在于，所述丙酮加氢产物含水1％～10％；含丙酮量为0.01％～5％。

7.如权利要求1所述的含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置，其特征在于，所述脱水塔的塔理论板数为15～50，回流比为2：20。

8.如权利要求1所述的含水丙酮加氢产物分离异丙醇的装置，其特征在于，所述共沸精馏塔是板式塔或具有分离效果的填料塔。