CN207532819U - 一种甲醇双效精馏精制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种甲醇双效精馏精制装置,包括一效精馏塔及二效精馏塔,所述一效精馏塔与所述二效精馏塔相连通,所述一效精馏塔塔底设有需要外热源加热的一效再沸器,所述二效精馏塔塔底设有一效精馏塔塔顶蒸汽为热源的耦合再沸器,所述一效精馏塔塔顶回流管线与所述耦合再沸器之间设有一效回流罐,所述一效回流罐上端设有一效冷凝器,所述二效精馏塔塔顶依次连通有二效冷凝器、二效捕集器及二效回流罐;本实用新型的双效精馏与普通精馏相比,不仅能够大幅降低水蒸气消耗量,而且还能减少冷却水的用量和耗电量,提高热力学效率,使得精馏过程热能能够充分利用,减少精馏过程本身对能量的需要。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种甲醇双效精馏精制装置,属于化工材料精馏提纯领域。
背景技术
甲醇用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工,塑料等领域,用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫二甲酯等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料,也加入汽油掺烧。从2004年开始,我国甲醇表观消费量呈现快速增长势头,拉动我国甲醇消费快速增长的主要因素一方面在于甲醛、醋酸、甲烷氯化物等传统领域保持了稳定的发展,另一方面是醇醚燃料、替代石化原料等新兴领域发展迅速。
精馏是将由挥发度不同的组分所组成的混合液,在精馏塔中同时多次的进行部分汽化和部分冷凝,使其分离成几乎纯态组份的过程。
精馏塔釜内物料经再沸器加热后变成蒸汽上升至精馏塔内,在每层塔板上回流液体与上升蒸汽互相接触,进行热和质的传递过程。在塔板上由于存在温度差和浓度差,气相就要进行部分冷凝,使其中部分难挥发组分转入液相中;而气相冷凝释放出的潜热传给液相,使液相部分汽化,其中部分易挥发组分转入气相中。总的结果致使离开此层塔板的液相中易挥发组分的浓度较进入该板时的低,而离开的气相中易挥发组分浓度又较进入的高。若气液两相在板上接触时间足够长,那么离开该板的气液两相互成平衡。精馏塔的每层板上都进行着上述相似的过程。
化学工业中,精馏过程是能量消耗最大的单元操作之一,自从发生了世界性的能源问题以来,精馏过程的节能问题已广泛引起了人们的重视。精馏过程的节能基本上可以从以下几方面着手:(1)精馏过程热能的充分利用;(2)减少精馏过程本身对能量的需要;(3)提高精馏系统的热力学效率;(4)采用合格分离系统。
双效精馏是利用高压塔顶蒸汽的潜热给低压塔的再沸器提供热量的热集成精馏系统;好处:与单塔相比,双效精馏可以大大提高能量的利用率,在较大程度上节约了精馏装置的能耗,且精馏的产品质量比单效精馏的质量高,收率也提高。
甲醇的双效精馏作为一个新兴发展的节能工艺,它主要以低能耗,低品位能量利用和高效热力学效率引起了人们的高度重视。甲醇的双效精馏一效精馏塔为加压塔、二效精馏塔为常压塔的工艺已足够成熟,而且这种双效精馏确实能大大的降低能源消耗。而我们实用新型的甲醇的双效精馏工艺为:一效精馏塔为加压塔或常压塔,二效精馏塔为减压塔顺流和逆流的工艺流程;一效精馏塔为加压塔,二效精馏塔为常压塔逆流的工艺流程。在实际的生产中可以根据不同的情况选择合适的工艺流程。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的不足,提供一种甲醇双效精馏精制装置及工艺方法。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种甲醇双效精馏精制装置,包括一效精馏塔及二效精馏塔,所述一效精馏塔与所述二效精馏塔相连通,所述一效精馏塔塔底设有一效再沸器,所述二效精馏塔塔底设有二效耦合再沸器,所述一效精馏塔塔顶回流管线与所述二效耦合再沸器之间设有一效回流罐,所述一效回流罐上端设有一效冷凝器,所述一效冷凝器上端设有排气口,塔顶依次连通有二效冷凝器、二效捕集器及二效回流罐。
进一步的,当采用顺流工艺时,所述原料进料口位于所述一效精馏塔塔中或塔釜,原料进入到一效精馏塔后,通过塔底进入到二效精馏塔塔中或塔釜,所述二效精馏塔塔底设有废水排放口。
进一步的,当采用逆流工艺时,所述原料进料口位于所述二效精馏塔塔中或塔釜,原料进入到二效精馏塔后,通过塔底进入到一效精馏塔塔中或塔釜,所述一效精馏塔塔底设有废水排放口。
一种甲醇双效精馏精制的工艺方法,该工艺方法采用顺流工艺,该工艺方法如下:
(1)经过预热好的甲醇原料通过位于一效精馏塔塔釜/塔中的入料口进入到一效精馏塔内;
(2)塔釜内的物料经过一效再沸器加热汽化,经过位于塔釜内的热质传递后,蒸汽上升至塔顶,塔顶蒸汽进入到与所述二效精馏塔连通的二效耦合再沸器,给二效精馏塔塔釜物料换热,换热后的物料进入一效回流罐中;
(3)一效回流罐中的未凝气体经过一效回流罐顶部的一效冷凝器冷凝,液相甲醇返回至一效回流罐,仍未凝气体进行排空,一效回流罐中的液相甲醇一部分回流至一效精馏塔塔顶,与上升的蒸汽进行热量传递及质量传递,形成稳定的温度梯度与浓度梯度,另一部分作为精甲醇采出至界外;
(4)一效精馏塔塔底中含有大量甲醇的废水物料作为二效精馏塔的原料进入到二效精馏塔中,经过二效耦合再沸器加热汽化,蒸汽上升至二效精馏塔塔顶,经二效冷凝器及二效捕集器冷凝后,液相进入到二效回流罐中,气相继续进入到二效捕集器进一步冷凝,仍未凝气体通过位于二效捕集器上端的抽真空系统排出,二效回流罐中的精甲醇一部分作为回流返回至二效精馏塔的塔顶,与上升的蒸汽进行热量传递及质量传递,形成稳定的温度梯度与浓度梯度,另一部分作为精甲醇采出至界外;
(5)二效精馏塔塔底的废料采出至界外。
本实用新型还提供了另一种工艺方法,该工艺方法采用逆流工艺,所述工艺方法如下:
(1)经过预热好的甲醇原料通过位于二效精馏塔塔釜/塔中的入料口进入到二效精馏塔内;
(2)塔釜内的物料经过以一效精馏塔塔顶蒸汽提供热源的二效耦合再沸器加热汽化,经过位于塔釜内的热质传递后,蒸汽上升至二效精馏塔塔顶,经二效冷凝器及二效捕集器冷凝后,液相进入到二效回流罐中,气相继续进入到二效捕集器进一步冷凝,仍未冷凝气体通过位于二效捕集器上端的抽真空排出,二效回流罐中的精甲醇一部分作为回流返回至二效精馏塔的塔顶,与上升的蒸汽进行热量传递及质量传递,形成稳定的温度梯度与浓度梯度,另一部分作为精甲醇采出至界外;
(3)二效精馏塔中的物料进入到一效精馏塔中,通过外源加热的一效再沸器加热汽化,气体上升至塔顶,并通过塔顶管路进入到二效耦合再沸器,为二效耦合再沸器提供热源,经过二效耦合再沸器换热降温后,流至一效回流罐中;
(4)一效回流罐中的未凝气体经过一效回流罐顶部的一效冷凝器冷凝,液相甲醇返回至一效回流罐,仍未凝气体进行排空,一效回流罐中的液相甲醇一部分回流至一效精馏塔塔顶,与上升的蒸汽进行热量传递及质量传递,形成稳定的温度梯度与浓度梯度,另一部分作为精甲醇采出至界外;
(5)一效精馏塔塔底中的废料采出至界外。
上述两种工艺方法中,一效精馏塔为加压塔,二效精馏塔为减压塔;
或者一效精馏塔为加压塔,二效精馏塔为常压塔;或者一效精馏塔为常压塔,二效精馏塔为减压塔。
本实用新型的有益效果是:本实用新型的双效精馏与普通精馏相比,不仅能够大幅降低水蒸气消耗量,而且还能减少冷却水的用量和耗电量,提高热力学效率,使得精馏过程热能能够充分利用,减少精馏过程本身对能量的需要。
附图说明
图1为本实用新型顺流工艺结构示意图;
图2为本实用新型逆流工艺结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
实施方式一:
如图1所示,本实施方式采用顺流精馏,具体如下,一种甲醇双效精馏精制装置,包括一效精馏塔2及二效精馏塔6,所述一效精馏塔2塔底与所述二效精馏塔6塔釜相连通,所述一效精馏塔2塔底设有一效再沸器1,所述二效精馏塔6塔底设有二效耦合再沸器3,所述一效精馏塔2塔顶回流管线与所述二效耦合再沸器3之间设有一效回流罐4,所述一效回流罐4上端设有一效冷凝器5,所述一效冷凝器5上端设有排气口,所述二效精馏塔6塔底设有废水排放口,塔顶依次连通有二效冷凝器7、二效捕集器8及二效回流罐9,所述二效回流罐9底部设有成品采出口。
本实施方式采用顺流工艺,所述原料进料口位于所述一效精馏塔2塔中或塔釜,原料进入到一效精馏塔2后,通过塔底进入到二效精馏塔6塔中或塔釜,所述二效精馏塔6塔底设有废水排放口。
本实施方式中装置的具体顺流工艺方法如下:
(1)经过预热好的甲醇原料通过位于一效精馏塔2塔釜/塔中的入料口进入到一效精馏塔2内;
(2)塔釜内的物料经过一效再沸器1加热汽化,经过位于塔釜内的热质传递后,蒸汽上升至塔顶,塔顶蒸汽进入到与所述二效精馏塔6连通的二效耦合再沸器3,给二效精馏塔6塔釜物料换热,换热后的物料进入一效回流罐4中;
(3)一效回流罐4中的未凝气体经过一效回流罐4顶部的一效冷凝器5冷凝,液相甲醇返回至一效回流罐4,仍未凝气体进行排空,一效回流罐4中的液相甲醇一部分回流至一效精馏塔2塔顶,与上升的蒸汽进行热量传递及质量传递,形成稳定的温度梯度与浓度梯度,另一部分作为精甲醇采出至界外;
(4)一效精馏塔2塔底中含有大量甲醇的废水物料作为二效精馏塔6的原料进入到二效精馏塔6中,经过二效耦合再沸器3加热汽化,蒸汽上升至二效精馏塔6塔顶,经二效冷凝器7及二效捕集器8冷凝后,液相进入到二效回流罐9中,气相继续进入到二效捕集器8进一步冷凝,仍未凝气体通过位于二效捕集器8上端的抽真空系统排出,二效回流罐9中的精甲醇一部分作为回流返回至二效精馏塔6的塔顶,与上升的蒸汽进行热量传递及质量传递,形成稳定的温度梯度与浓度梯度,另一部分作为精甲醇采出至界外;
(5)二效精馏塔6塔底的废料采出至界外。
实施方式二:
如图2所示,本实施方式采用逆流工艺,具体如下,一种甲醇双效精馏精制装置,包括一效精馏塔2及二效精馏塔6,所述一效精馏塔2塔底与所述二效精馏塔6塔釜相连通,所述一效精馏塔2塔底设有一效再沸器1,所述二效精馏塔6塔底设有二效耦合再沸器3,所述一效精馏塔2塔顶回流管线与所述二效耦合再沸器3之间设有一效回流罐4,所述一效回流罐4上端设有一效冷凝器5,所述一效冷凝器5上端设有排气口,所述一效精馏塔2塔底设有废水排放口,塔顶依次连通有二效冷凝器7、二效捕集器8及二效回流罐9,所述二效回流罐9底部设有成品采出口。
本实施方式采用逆流工艺,所述原料进料口位于所述二效精馏塔6塔中或塔釜,原料进入到二效精馏塔6后,通过塔底进入到一效精馏塔2塔中或塔釜,所述一效精馏塔2塔底设有废水排放口。
(1)采用逆流工艺的用以方法如下:经过预热好的甲醇原料通过位于二效精馏塔6塔釜/塔中的入料口进入到二效精馏塔6内;
(2)塔釜内的物料经过以一效精馏塔2塔顶蒸汽提供热源的二效耦合再沸器3加热汽化,经过位于塔釜内的热质传递后,蒸汽上升至二效精馏塔6塔顶,经二效冷凝器7及二效捕集器8冷凝后,液相进入到二效回流罐9中,气相继续进入到二效捕集器8进一步冷凝,仍未冷凝气体通过位于二效捕集器8上端的抽真空排出,二效回流罐9中的精甲醇一部分作为回流返回至二效精馏塔6的塔顶,与上升的蒸汽进行热量传递及质量传递,形成稳定的温度梯度与浓度梯度,另一部分作为精甲醇采出至界外;
(3)二效精馏塔6中的物料进入到一效精馏塔2中,通过外源加热的一效再沸器1加热汽化,气体上升至塔顶,并通过塔顶管路进入到二效耦合再沸器3,为二效耦合再沸器3提供热源,经过二效耦合再沸器3换热降温后,流至一效回流罐4中;
(4)一效回流罐4中的未凝气体经过一效回流罐4顶部的一效冷凝器5冷凝,液相甲醇返回至一效回流罐4,仍未凝气体进行排空,一效回流罐4中的液相甲醇一部分回流至一效精馏塔2塔顶,与上升的蒸汽进行热量传递及质量传递,形成稳定的温度梯度与浓度梯度,另一部分作为精甲醇采出至界外;
(5)一效精馏塔2塔底中的废料采出至界外。
同实施方式一,该工艺方法中,一效精馏塔2为加压塔,二效精馏塔6为减压塔;或者一效精馏塔2为加压塔,二效精馏塔6为常压塔;或者一效精馏塔2为常压塔,二效精馏塔6为减压塔。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种甲醇双效精馏精制装置,包括一效精馏塔及二效精馏塔,所述一效精馏塔与所述二效精馏塔相连通,其特征在于:所述一效精馏塔塔底设有需要外热源加热的一效再沸器,所述二效精馏塔塔底设有一效精馏塔塔顶蒸汽为热源的耦合再沸器,所述一效精馏塔塔顶回流管线与所述耦合再沸器之间设有一效回流罐,所述一效回流罐上端设有一效冷凝器,所述二效精馏塔塔顶依次连通有二效冷凝器、二效捕集器及二效回流罐。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇双效精馏精制装置,其特征在于:所述甲醇双效精馏精制装置为顺流,原料第一进料口位于所述一效精馏塔塔中或塔釜,原料进入到一效精馏塔后,通过塔底进入到二效精馏塔塔中或塔釜,所述二效精馏塔塔底设有废水排放口。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇双效精馏精制装置,其特征在于:所述甲醇双效精馏精制装置为逆流,原料第一进料口位于所述二效精馏塔塔中或塔釜,原料进入到二效精馏塔后,通过塔底进入到一效精馏塔塔中或塔釜,所述一效精馏塔塔底设有废水排放口。
4.根据权利要求2或3所述的一种甲醇双效精馏精制装置,其特征在于:所述一效精馏塔为加压塔,二效精馏塔为减压塔。
5.根据权利要求2或3所述的一种甲醇双效精馏精制装置,其特征在于:所述一效精馏塔为加压塔,二效精馏塔为常压塔。
6.根据权利要求2或3所述的一种甲醇双效精馏精制装置,其特征在于:所述一效精馏塔为常压塔,二效精馏塔为减压塔。
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