CN210114849U - 一种己内酰胺粗残液精馏装置 - Google Patents

Abstract

一种己内酰胺粗残液精馏装置，包括升膜蒸发器和短程蒸发器；升膜蒸发器底端设加热管；加热管底部设进料口；升膜蒸发器内上部设除沫器；除沫器上方设冷凝器；升膜蒸发器顶部与真空系统相连；冷凝器下部设出料口；升膜蒸发器下部设出料口，并与短程蒸发器顶端进料口相连；短程蒸发器中设刮板；刮板内侧设冷凝管；冷凝管外侧设收集板；收集板底端设出料口；短程蒸发器底部设冷凝管进口和出口；短程蒸发器底端设出料口；短程蒸发器顶端与真空系统相连；短程蒸发器包裹有加热夹套。本实用新型装置结构简单，操作方便，能耗、成本低。

Description

一种己内酰胺粗残液精馏装置

技术领域

本实用新型具体涉及一种己内酰胺粗残液精馏装置。

背景技术

己内酰胺行业的精制过程与其它有机化工行业的精制相比要复杂很多，主要是下游工序对己内酰胺产品的要求非常高，已经不能满足于只看纯度是几个9的层次了。有些痕量的杂质甚至需要通过消光值（≤0.05mmol/kg）、PM值（≥10000mmol/kg）、挥碱值（≤0.5mmol/kg）、碱度（≤0.1mmol/kg）、色度（≤5铂钴色号）等指标来考量。整个己内酰胺精制的过程有萃取、离子交换、蒸发、加氢、蒸发和闪蒸蒸馏等流程组成。最后一步的蒸馏又是提升产品品质最关键的一步。由于己内酰胺是热敏性物料，目前的真空蒸馏设备，较好的解决了精制过程中的分解聚合问题。但是，该蒸馏设备存在一个技术弊端，就是中部丝网部分会堵塞聚合物，一段时间需要停机处理，不然会造成产品质量严重超标，另外，大量的己内酰胺蒸馏残液一般通过加入大量的纯水稀释后又返回精制工序前重新精制一遍，占用了装置负荷，加大了装置能耗，降低了产品品质。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种结构简单，操作方便，能耗低，成本低的己内酰胺粗残液精馏装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种己内酰胺粗残液精馏装置，包括升膜蒸发器和短程蒸发器；所述升膜蒸发器的底端设有加热管；所述加热管底部设有己内酰胺粗残液进料口；所述升膜蒸发器内的上部设有除沫器；所述除沫器上方设有冷凝器；所述升膜蒸发器的顶部与真空系统相连；所述冷凝器的下部设有己内酰胺出料口；所述升膜蒸发器的下部设有己内酰胺重残液出料口，并与短程蒸发器顶端的己内酰胺重残液进料口相连；所述短程蒸发器中设有与短程蒸发器内壁平行，并能绕短程蒸发器中轴线转动的刮板；所述刮板内侧设有冷凝管；在冷凝管外侧的短程蒸发器下部内壁上设有倾斜的环形收集板；所述收集板的底端设有己内酰胺高浓残液出料口；所述短程蒸发器的底部设有冷凝管进口和冷凝管出口；所述短程蒸发器的底端设有己内酰胺出料口；所述短程蒸发器的顶端与真空系统相连；所述短程蒸发器的外部包裹有蒸汽夹套。由于升膜蒸发器蒸发量大，但因为从蒸发液相表面到蒸发冷凝器距离长、压降大，真空度不够，所以需要提高蒸发温度，以满足蒸发负荷，但这样又加大了除沫器的结焦程度，反过来又缩短了除沫器的使用周期，降低了己内酰胺品质。而短程蒸发器因为蒸发液面到冷凝器距离短，压降小，真空度可以达到很高，在较低的温度下就能实现己内酰胺的蒸发冷凝，但缺点是蒸发能力不如升膜蒸发器大。将升膜蒸发器和短程蒸发器组合使用时，可以让升膜蒸发器对己内酰胺进行初步分离，剩下的交给短程蒸发器细分，既降低了升膜蒸发器的负荷，提升了除沫器的使用周期，又提高了己内酰胺的回收率和品质。

本实用新型装置的工艺过程为：己内酰胺粗残液从升膜蒸发器底端的加热管的己内酰胺粗残液进料口进料，在真空条件下，经加热管蒸发并经除沫器除沫的蒸汽，在冷凝器上冷凝，由己内酰胺出料口产出己内酰胺，己内酰胺重残液从己内酰胺重残液出料口排出，并从短程蒸发器顶端的己内酰胺重残液进料口进料，在刮板的转动下，己内酰胺重残液在刮板和短程蒸发器内壁之间形成液膜，在真空及蒸汽夹套加热的条件下，己内酰胺扩散到冷凝管上冷凝，从短程蒸发器底端的己内酰胺出料口产出己内酰胺，己内酰胺高浓残液沿短程蒸发器内壁流下，由环形收集板收集，并经己内酰胺高浓残液出料口排出。

优选地，所述除沫器的高度为100～1000mm（更优选300～800mm）。所述除沫器中的填料为金属丝网。若高度过大，则压降大，蒸发温度高，高度过小，则起不到除沫的效果。

优选地，所述刮板与短程蒸发器内壁的距离为0.5～1.5mm。

优选地，所述冷凝管与刮板的距离为200～2000mm（更优选300～800mm）。若距离太长，则气相不能及时冷凝，影响真空度，若距离太短，则轻重组份分不开，影响分离效果。

优选地，所述收集板的倾斜角度为3～30°。所述倾斜角度可保证液体能依靠自身的重力流动。

优选地，所述短程蒸发器中的己内酰胺高浓残液出料口与设于解聚塔中部的己内酰胺高浓残液进料口相连。由于己内酰胺高浓残液低聚物难降解，降解后排入污水系统更为环保。在高温下大分子己内酰胺低聚物可裂解成小分子己内酰胺单体。

优选地，所述解聚塔的顶端依次连接有压力表、背压阀和已内酰胺蒸汽冷凝器。

优选地，所述解聚塔下部的一侧设有过热高压蒸汽喷雾装置。

优选地，所述解聚塔的外部包裹有蒸汽夹套。

当短程蒸发器后连接有解聚塔时的工艺过程是：通过解聚塔下部一侧的过热高压蒸汽喷雾装置通入过热高压蒸汽，在蒸汽夹套加热及背压阀控制压力的条件下，将短程蒸发器排出的己内酰胺高浓残液从解聚塔中部的己内酰胺高浓残液进料口进料，过热高压蒸汽解聚后的己内酰胺和蒸汽的混合物经背压阀减压后，在已内酰胺蒸汽冷凝器中冷凝排出。

优选地，所述过热高压蒸汽喷雾装置设置的高度为100～2000mm（更优选500～1500mm）。该高度应尽量低，若高度太高，则低聚物未降解就被带出来，在所述高度下，可正好保证低聚物在落下的过程中就被过热高压蒸汽解聚，并被气流带走分离。

优选地，所述解聚塔的顶端设有工艺纯水入口。

优选地，所述解聚塔的底端设有排渣口。

本实用新型的有益效果为：本实用新型装置为升膜蒸发器和短程蒸发器的组合，通过升膜蒸发器和短程蒸发器可回收己内酰胺产品，且结构简单，操作方便，能耗低，成本低；进一步通过与解聚系统组合，低聚物可通过解聚塔解聚，回收己内酰胺单体，进一步提高了己内酰胺的收率。

附图说明

图1是本实用新型实施例1一种己内酰胺粗残液精馏装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

一种己内酰胺粗残液精馏装置实施例1

如图1所示，所述精馏装置包括升膜蒸发器1和短程蒸发器2；所述升膜蒸发器1的底端设有加热管1-1；所述加热管1-1底部设有己内酰胺粗残液进料口1-11；所述升膜蒸发器1内的上部设有除沫器1-2；所述除沫器1-2上方设有冷凝器1-3；所述升膜蒸发器1的顶部与真空系统1-4相连；所述冷凝器1-3的下部设有己内酰胺出料口1-5；所述升膜蒸发器1的下部设有己内酰胺重残液出料口1-6，并与短程蒸发器2顶端的己内酰胺重残液进料口2-1相连；所述短程蒸发器2中设有与短程蒸发器2内壁平行，并能绕短程蒸发器2中轴线转动的刮板2-2；所述刮板2-2内侧设有冷凝管2-3；在冷凝管2-3外侧的短程蒸发器2下部内壁上设有倾斜的环形收集板2-4；所述收集板2-4的底端设有己内酰胺高浓残液出料口2-5；所述短程蒸发器2的底部设有冷凝管进口2-6和冷凝管出口2-7；所述短程蒸发器2的底端设有己内酰胺出料口2-8；所述短程蒸发器2的顶端与真空系统2-9相连；所述短程蒸发器2的外部包裹有蒸汽夹套2-10。所述除沫器1-2的高度为500mm，填料为金属丝网；所述刮板2-2与短程蒸发器2内壁的距离为1.0mm；所述冷凝管2-3与刮板2-2的距离为500mm；所述收集板2-4的倾斜角度为15°。

所述短程蒸发器2中的己内酰胺高浓残液出料口2-5与设于解聚塔3中部的己内酰胺高浓残液进料口3-1相连。所述解聚塔3的顶端依次连接有压力表3-2、背压阀3-3和已内酰胺蒸汽冷凝器3-4；所述解聚塔3下部的一侧设有过热高压蒸汽喷雾装置3-5；所述解聚塔3的外部包裹有蒸汽夹套3-8；所述过热高压蒸汽喷雾装置3-5设置的高度为1000mm；所述解聚塔3的顶端设有工艺纯水入口3-6；所述解聚塔3的底端设有排渣口3-7。

本实用新型实施例装置的工艺过程为：己内酰胺粗残液从升膜蒸发器1底端的加热管1-1的己内酰胺粗残液进料口1-11进料，在真空条件下，经加热管1-1蒸发并经除沫器1-2除沫的蒸汽，在冷凝器1-3上冷凝，由己内酰胺出料口1-5产出己内酰胺，己内酰胺重残液从己内酰胺重残液出料口1-6排出，并从短程蒸发器2顶端的己内酰胺重残液进料口2-1进料，在刮板2-2的转动下，己内酰胺重残液在刮板2-2和短程蒸发器2内壁之间形成液膜，在真空及蒸汽夹套2-10加热的条件下，己内酰胺扩散到冷凝管2-3上冷凝，从短程蒸发器2底端的己内酰胺出料口2-8产出己内酰胺，己内酰胺高浓残液沿短程蒸发器2内壁流下，由环形收集板2-4收集，并经己内酰胺高浓残液出料口2-5排出。通过解聚塔3下部一侧的过热高压蒸汽喷雾装置3-5通入过热高压蒸汽，在蒸汽夹套加热3-8及背压阀3-3控制压力的条件下，将短程蒸发器2排出的己内酰胺高浓残液从解聚塔3中部的己内酰胺高浓残液进料口3-1进料，过热高压蒸汽解聚后的己内酰胺和蒸汽的混合物经背压阀3-3减压后，在已内酰胺蒸汽冷凝器3-4中冷凝排出。

Claims (4)

1.一种己内酰胺粗残液精馏装置，其特征在于：包括升膜蒸发器和短程蒸发器；所述升膜蒸发器的底端设有加热管；所述加热管底部设有己内酰胺粗残液进料口；所述升膜蒸发器内的上部设有除沫器；所述除沫器上方设有冷凝器；所述升膜蒸发器的顶部与真空系统相连；所述冷凝器的下部设有己内酰胺出料口；所述升膜蒸发器的下部设有己内酰胺重残液出料口，并与短程蒸发器顶端的己内酰胺重残液进料口相连；所述短程蒸发器中设有与短程蒸发器内壁平行，并能绕短程蒸发器中轴线转动的刮板；所述刮板内侧设有冷凝管；在冷凝管外侧的短程蒸发器下部内壁上设有倾斜的环形收集板；所述收集板的底端设有己内酰胺高浓残液出料口；所述短程蒸发器的底部设有冷凝管进口和冷凝管出口；所述短程蒸发器的底端设有己内酰胺出料口；所述短程蒸发器的顶端与真空系统相连；所述短程蒸发器的外部包裹有蒸汽夹套。

2.根据权利要求1所述己内酰胺粗残液精馏装置，其特征在于：所述除沫器的高度为100～1000mm；所述刮板与短程蒸发器内壁的距离为0.5～1.5mm；所述冷凝管与刮板的距离为200～2000mm；所述收集板的倾斜角度为3～30°。

3.根据权利要求1或2所述己内酰胺粗残液精馏装置，其特征在于：所述短程蒸发器中的己内酰胺高浓残液出料口与设于解聚塔中部的己内酰胺高浓残液进料口相连；所述解聚塔的顶端依次连接有压力表、背压阀和已内酰胺蒸汽冷凝器；所述解聚塔下部的一侧设有过热高压蒸汽喷雾装置；所述解聚塔的外部包裹有蒸汽夹套。

4.根据权利要求3所述己内酰胺粗残液精馏装置，其特征在于：所述过热高压蒸汽喷雾装置设置的高度为100～2000mm；所述解聚塔的顶端设有工艺纯水入口；所述解聚塔的底端设有排渣口。

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