CN214344519U - 一种煤制乙二醇副产乙醇的回收纯化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于渗透汽化技术领域，具体公开了一种煤制乙二醇副产乙醇的回收纯化装置，包括换热装置、纯化塔、分凝器、过热器、渗透汽化膜分离器、渗透液冷凝器；真空机组。本实用新型利用了蒸馏的方法进行乙醇的蒸馏回收，使回收过程能耗低，再通过渗透汽化技术将乙醇中的水分移除，提高回收乙醇的纯度和回收率。有效提高煤制乙二醇工艺的利润，减少废液排放，避免对环境和产品的污染。

Description

一种煤制乙二醇副产乙醇的回收纯化装置

技术领域

本实用新型涉及渗透汽化技术领域，特别是一种煤制乙二醇副产乙醇的回收纯化装置。

背景技术

乙二醇作为重要的石油化工基础原料，主要用于生产聚酯纤维、聚酯塑料、防冻剂、润滑剂、增塑剂等，生产乙二醇的方法分为石油法和非石油法，非石油法生产工艺路线可采用煤或天然气为原料，制得合成气后，通过直接合成法或间接合成法最终制成乙二醇。间接合成乙二醇技术中研究最广泛的煤制乙二醇技术。该技术会产生乙醇酸甲酯、乙醇、水和1,2-丁二醇等加氢副产物。

而其中乙醇目前市面上一般采用变压精馏，或者分子筛吸附的方式脱水，分子筛吸附设备蒸汽消耗量较高，设备占地面积大，一次收率低。

发明内容

本实用新型的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种煤制乙二醇副产乙醇的回收纯化装置，利用了蒸馏的方法进行乙醇的蒸馏回收，使回收过程能耗低，再通过渗透汽化技术将乙醇中的水分移除，提高回收乙醇的纯度和回收率。有效提高煤制乙二醇工艺的利润，减少废液排放，避免对环境和产品的污染。

为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：

一种煤制乙二醇副产乙醇的回收纯化装置，包括换热装置、纯化塔、分凝器、过热器、渗透汽化膜分离器；所述换热装置的进口接入煤制乙二醇副产母液，换热装置的出口与纯化塔的进口相连，纯化塔顶部与分凝器相连，分凝器的气相出口连接到过热器的进口，过热器的出口连接到渗透汽化膜分离器的进口；所述纯化塔底部连接有再沸器，所述再沸器分别与纯化塔底部和换热装置的出口相连。

进一步地，还包括：渗透液冷凝器，渗透液冷凝器的进口与渗透汽化膜分离器的气相出口相连，渗透液冷凝器的出口连接到纯化塔的进口；

真空机组，真空机组的进口与渗透液冷凝器出口相连。

优选地，所述换热装置包括串联的第一换热器和第二换热器。

优选地，所述的渗透汽化膜分离器中安装的是优先透水膜。

优选地，所述优先透水膜为NaA分子筛膜、中空纤维膜、PVA膜中的一种。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型采用精馏-渗透汽化膜分离器-精馏耦合技术进行纯化脱水，不受共沸限制，不需添加第三组分，是一种高效节能且环保的分离技术；

2.本实用新型渗透汽化膜分离器自动化程度高，操作简便，设备占地面积少；

3.本实用新型将渗透液返至纯化塔回收处理，减少了有机物的排放量，提高了有机物的回收率；

4、本实用新型纯化塔塔顶汽相部分直接进入膜设备，与传统脱水工艺相比，节能30％以上，同时也提高了系统内能量利用率，进一步降低了纯化塔的加热负荷。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图。

图2为本实用新型另一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定实用新型。

实施例1

如图1所示的一种煤制乙二醇副产乙醇的回收纯化装置，包括换热装置、纯化塔3、分凝器4、过热器5、渗透汽化膜分离器6；所述换热装置的进口接入煤制乙二醇副产母液，换热装置的出口与纯化塔3的进口相连，换热装置包括串联的第一换热器1和第二换热器2，第一换热器1和第二换热器2用于对煤制乙二醇副产母液进行预热；纯化塔3顶部与分凝器4相连用于对煤制乙二醇副产母液进行回收纯化；分凝器4的气相出口连接到过热器5的进口用于对精制塔的顶部蒸汽部分冷凝回流；过热器5的出口连接到渗透汽化膜分离器6的进口用于对蒸汽加热，渗透汽化膜分离器6用于对蒸汽脱水；渗透汽化膜分离器6中安装的是优先透水膜；具体地，优先透水膜可以选用NaA分子筛膜，中空纤维膜或者PVA膜；所述纯化塔3底部连接有再沸器9，所述再沸器9分别与纯化塔3底部和换热装置的出口相连。

采用本实施例的装置对煤制乙二醇副产乙醇的回收纯化时，具体步骤如下：

第1步，对煤制乙二醇副产物采用精馏方法进行提纯，得到回收乙醇；

第2步，对第1步得到的回收乙醇蒸汽，通过渗透汽化膜进行脱水，得到成品无水乙醇；

所述的第1步中，所述的第1步中是煤制乙二醇副产含水量是在30～70wt.％。

所述的第1步中，经过纯化后的乙醇中的含水量1～10wt.％。

所述的第1步中，纯化过程塔顶采用蒸汽部分回流，回流比为0.1～10。

所述的第2步中，脱水后杂醇油中的水含量0.01～3wt.％。

所述的第2步中，渗透汽化膜的料液侧的表压为0～0.6MPa；渗透侧绝压为50～2000Pa。

所述的第2步中，渗透汽化膜材质是优先透水膜，例如NaA分子筛膜、PVA膜、中空纤维膜。

所述的第2步中，渗透汽化膜的渗透液冷凝后返回第1步纯化步骤。

所述的第1步中，纯化塔塔底温度范围是105～110℃，塔顶温度范围是65～75℃，压力0.04～0.06MPa，进料温度是75～80℃。

实施例2

如图2所示的一种煤制乙二醇副产乙醇的回收纯化装置，包括换热装置、纯化塔3、分凝器4、过热器5、渗透汽化膜分离器6；所述换热装置的进口接入煤制乙二醇副产母液，换热装置的出口与纯化塔3的进口相连，换热装置包括串联的第一换热器1和第二换热器2，第一换热器1和第二换热器2用于对煤制乙二醇副产母液进行预热；纯化塔3顶部与分凝器4相连用于对煤制乙二醇副产母液进行回收纯化；分凝器4的气相出口连接到过热器5的进口用于对精制塔的顶部蒸汽部分冷凝回流；过热器5的出口连接到渗透汽化膜分离器6的进口用于对蒸汽加热，渗透汽化膜分离器6用于对蒸汽脱水；渗透汽化膜分离器6中安装的是优先透水膜；具体地，优先透水膜可以选用NaA分子筛膜，中空纤维膜或者PVA膜；所述纯化塔3底部连接有再沸器9，所述再沸器9分别与纯化塔3底部和换热装置的出口相连；渗透液冷凝器7的进口与渗透汽化膜分离器6的气相出口相连用于对渗透汽化的渗透液进行冷凝，渗透液冷凝器6的出口连接到纯化塔3的进口，渗透汽化膜分离器6中安装的是优先透水膜；具体地，优先透水膜可以选用NaA分子筛膜，中空纤维膜或者PVA膜；真空机组8的进口与渗透液冷凝器7出口相连以使渗透汽化膜分离器6的渗透侧形成真空。

如图2所示，采用本实施例的装置对煤制乙二醇副产乙醇的回收纯化时，具体步骤如下：

副产母液经第一换热器1和第二换热器2预热至82℃后进入纯化塔3精馏纯化，塔顶得到纯化后的乙醇蒸汽，经分凝器4部分冷凝20％后，其余经过热器5过热至113℃后进入渗透汽化膜分离器6脱水。纯化塔3操作压力0.03MPa，纯化塔塔底温度是105℃，塔顶温度是74℃，进料温度是72℃，回流比为2，塔顶蒸出乙醇，含水量为4.88wt.％。渗透汽化膜分离器6采用的是NaA分子筛膜，其料液侧的操作压力为0.22MPa(表压)，在真空机组8的抽吸下，渗透侧绝压1098Pa，经过渗透汽化脱水后得到杂醇油脱水成品，脱除的渗透液经渗透液冷凝器7冷凝后返回至纯化塔3回收。渗透蒸汽经渗透液冷凝器获得含水约94.7wt.％的渗透液，渗透汽化膜运行平均通量1.55kg/m²·h。

本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种煤制乙二醇副产乙醇的回收纯化装置，其特征在于，包括换热装置、纯化塔(3)、分凝器(4)、过热器(5)、渗透汽化膜分离器(6)；所述换热装置的进口接入煤制乙二醇副产母液，换热装置的出口与纯化塔(3)的进口相连，纯化塔(3)顶部与分凝器(4)相连，分凝器(4)的气相出口连接到过热器(5)的进口，过热器(5)的出口连接到渗透汽化膜分离器(6)的进口；所述纯化塔(3)底部连接有再沸器(9)，所述再沸器(9)分别与纯化塔(3)底部和换热装置的出口相连。

2.根据权利要求1所述的煤制乙二醇副产乙醇的回收纯化装置，其特征在于，还包括：渗透液冷凝器(7)，渗透液冷凝器(7)的进口与渗透汽化膜分离器(6)的气相出口相连，渗透液冷凝器(7)的出口连接到纯化塔(3)的进口；

真空机组(8)，真空机组(8)的进口与渗透液冷凝器(7)出口相连。

3.根据权利要求1所述的煤制乙二醇副产乙醇的回收纯化装置，其特征在于：所述换热装置包括串联的第一换热器(1)和第二换热器(2)。

4.根据权利要求1所述的煤制乙二醇副产乙醇的回收纯化装置，其特征在于，所述的渗透汽化膜分离器(6)中安装的是优先透水膜。

5.根据权利要求4所述的煤制乙二醇副产乙醇的回收纯化装置，其特征在于，所述优先透水膜为NaA分子筛膜、中空纤维膜、PVA膜中的一种。

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