CN214881197U - 一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置 - Google Patents

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董超杰
冯圣君
王亚乐
魏云钊
金立建
刘欣
龚普勤
乔磊友
赵林涛
杨国洞
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Jiangxi xinlianxin Chemical Industry Co.,Ltd.
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Jiujiang Xinlianxin Chemical Fertilizer Co ltd
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Abstract

本实用新型属于一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置;包括醋酸罐以及二甲胺罐,所述的醋酸罐和二甲胺罐分别通过反应器与精馏塔单元相连,所述精馏塔单元包括第一精馏塔和第二精馏塔,第二精馏塔的顶部气相出口与二甲基乙酰胺回收储罐相连,第一精馏塔和第二精馏塔之间设有残液回收再利用部;具有结构简单、设计合理、能够实现对二甲基乙酰胺的生产和对残液的收集,后期能够对残液中的二甲基乙酰胺进行有效回收,以达到节省原料、提高产品得率、降低危废处理成本和环境污染风险的特点。

Description

一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置
技术领域
本实用新型属于二甲基乙酰胺生产技术领域,具体为一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置。
背景技术
DMAc(二甲基乙酰胺)是一种高极性的无色透明液体,能溶解多种化合物,是一种优异的有机高沸点强极性非质子化溶剂;国内主要用于聚酰亚胺、药物合成、合成纤维(腈纶和氨纶)三大应用领域,在制备二甲基乙酰胺的主要生产工艺包括了醋酸法,醋酸法在生产过程中精馏塔的塔液内含有接近80%的最终产品DMAc,在正常情况下上述塔液需要直接委托危废处理单位进行处理;基于此,上述方法存在着浪费原料,产品得率低,危废处理成本高以及易造成环境污染风险的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷,而提供一种结构简单、设计合理、能够实现对二甲基乙酰胺的生产和对残液的收集,后期能够对残液中的二甲基乙酰胺进行有效回收,以达到节省原料、提高产品得率、降低危废处理成本和环境污染风险的能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置。
为了达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:
一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置,包括醋酸罐以及二甲胺罐,所述的醋酸罐和二甲胺罐分别通过反应器与精馏塔单元相连,所述精馏塔单元包括第一精馏塔和第二精馏塔,第二精馏塔的顶部气相出口与二甲基乙酰胺回收储罐相连,第一精馏塔和第二精馏塔之间设有残液回收再利用部。
优选的,所述醋酸罐通过醋酸泵与反应器的原料进口相连。
优选的,所述二甲胺罐通过二甲胺泵与反应器的原料进口相连。
优选的,所述反应器的原料出口与精馏塔单元中的第一精馏塔的原料进口相连,第一精馏塔的塔底液相出口通过第一阀门和第一三通与第二精馏塔的原料进口相连。
优选的,所述第一精馏塔的塔顶气相出口与二甲胺回收系统相连。
优选的,所述第二精馏塔的塔顶气相出口依次通过第四三通、第五阀门、精馏塔冷凝器、精馏塔冷凝罐和精馏塔冷凝泵与二甲基乙酰胺回收储罐相连;第四三通的第三端通过第六阀门与杂质气体外排管道;精馏塔冷凝泵与二甲基乙酰胺回收储罐之间设有第二三通,第二三通的第三端与第二精馏塔上部的回流口相连。
优选的,所述第二精馏塔的下部设有第一液相出口和第二液相出口,第一液相出口通过再沸器与第二精馏塔的再沸器回流液口相连;第二液相出口通过残液回收再利用部与第一三通的第三端相连。
优选的,所述残液回收再利用部包括与第二液相出口相连的精馏塔残液冷却器残液进口,精馏塔残液冷却器残液出口依次通过精馏塔尾液泵、残液罐和进料泵与第一三通的第三端相连。
优选的,所述进料泵与第一三通的第三端之间设有第二阀门;精馏塔尾液泵和残液罐之间设有第三三通,第三三通和残液罐之间设有第三阀门,第三三通的第三端与二甲基乙酰胺回收储罐之间设有第四阀门。
优选的,该生产装置还包括循环水冷却系统,循环水冷却系统包括循环水上水管道以及循环水回水管道,循环水上水管道分别与精馏塔冷凝器的循环水进口和精馏塔残液冷却器的循环水进口相连;精馏塔冷凝器的循环水出口和精馏塔残液冷却器的循环水出口分别与循环水回水管道相连。
按照上述方案制成的一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置,通过设置反应器与精馏塔单元能够实现二甲基乙酰胺的正常生产,同时设置残液回收再利用部能够实现在生产二甲基乙酰胺的同时对残液进行收集;通过设置精馏塔冷凝器、精馏塔冷凝罐和精馏塔冷凝泵能够实现二甲基乙酰胺的回流以及对产品的收集,进一步地在本实用新型正常运行生产时产生的精馏塔残液一部分通过再沸器进行循环,另一部分通过精馏塔残液冷却器冷却后进入残液罐中进行收集并暂存,当停止生产二甲基乙酰胺时,启动进料泵将残液泵送至第二精馏塔中进行精馏,精馏的过程中对残液内的二甲基乙酰胺进行回收,通过杂志气体由杂质气体外排管道进行处理外排;具有结构简单、设计合理、能够实现对二甲基乙酰胺的生产和对残液的收集,后期能够对残液中的二甲基乙酰胺进行有效回收,以达到节省原料、提高产品得率、降低危废处理成本和环境污染风险的特点。
附图说明
图1本实用新型的结构示意图。
上图中:
1、醋酸罐;2、醋酸泵;3、二甲胺罐;4、二甲胺泵;5、反应器;6、第一精馏塔;7、第二精馏塔;8、精馏塔冷凝器;9、精馏塔冷凝罐;10、精馏塔冷凝泵;11、再沸器;12、精馏塔残液冷却器;13、精馏塔尾液泵;14、残液罐;15、进料泵;16、二甲基乙酰胺回收储罐;17、第一阀门;18、第一三通;19、杂质气体外排管道;20、第二三通;21、回流口;22、第一液相出口;23、第二液相出口;24、第三三通;25、第二阀门;26、残液外排管道;27、循环水上水管道;28、循环水回水管道;29、第四三通;30、第五阀门;31、第六阀门;32、杂质气体外排管道;33、第三阀门;34、第四阀门。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
参看图1:本实用新型为一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置,包括醋酸罐1以及二甲胺罐3,所述的醋酸罐1和二甲胺罐3分别通过反应器5与精馏塔单元相连,所述精馏塔单元包括第一精馏塔6和第二精馏塔7,第二精馏塔7的顶部气相出口与二甲基乙酰胺回收储罐16相连,第一精馏塔6和第二精馏塔7之间设有残液回收再利用部。本实用新型通过反应器5实现生成二甲基乙酰胺的反应,通过精馏塔单元实现对二甲基乙酰胺的精馏提纯,并同时通过残液回收再利用部回收暂存残液,上述设备不仅保证了二甲基乙酰胺的正常生产,同时在生产时能够暂存残液,当停止生产二甲基乙酰胺时,残液通过残液回收再利用部重新回到精馏塔单元进行精馏提纯,上述过程能够实现节省原料,提高产品得率以及降低危废处理成本的特点。
进一步地,所述醋酸罐1通过醋酸泵2与反应器5的原料进口相连。所述二甲胺罐3通过二甲胺泵4与反应器5的原料进口相连。本实用新型中醋酸及二甲胺时通过相应的泵来实现的,将原料泵入反应器5后,在反应器5生成二甲基乙酰胺,为后续工序奠定了基础。
进一步地,所述反应器5的原料出口与精馏塔单元中的第一精馏塔6的原料进口相连,第一精馏塔6的塔底液相出口通过第一阀门17和第一三通18与第二精馏塔7的原料进口相连。所述第一精馏塔6的塔顶气相出口与二甲胺回收系统19相连。所述第二精馏塔7的塔顶气相出口依次通过第四三通29、第五阀门30、精馏塔冷凝器8、精馏塔冷凝罐9和精馏塔冷凝泵10与二甲基乙酰胺回收储罐16相连;第四三通29的第三端通过第六阀门31与杂质气体外排管道32;精馏塔冷凝泵10与二甲基乙酰胺回收储罐16之间设有第二三通20,第二三通20的第三端与第二精馏塔7上部的回流口21相连。在正常生产过程中,第一阀门17打开,反应器5中的原料通过精馏单元中的第一精馏塔6和第二精馏塔7进行精馏,除去杂质,从而得到产品。
进一步地,所述第二精馏塔7的下部设有第一液相出口22和第二液相出口23,第一液相出口22通过再沸器11与第二精馏塔7的再沸器回流液口相连;第二液相出口23通过残液回收再利用部与第一三通18的第三端相连。在第二精馏塔7精馏除杂的过程中,轻组分为产品,重组分一部分经过再沸器11加热并回流,在上述过程中再沸器11通过通入1.0MPaG饱和蒸汽对残液进行换热,另一部分通过残液回收再利用部进行回收暂存。
进一步地,所述残液回收再利用部包括与第二液相出口23相连的精馏塔残液冷却器12残液进口,精馏塔残液冷却器12残液出口依次通过精馏塔尾液泵13、残液罐14和进料泵15与第一三通18的第三端相连。所述进料泵15与第一三通18的第三端之间设有第二阀门25;精馏塔尾液泵13和残液罐14之间设有第三三通24,第三三通24和残液罐14之间设有第三阀门33,第三三通24的第三端与二甲基乙酰胺回收储罐16之间设有第四阀门34。本实用新型对残液暂存时采用先冷却后暂存的方式,以达到方便存储的目的;当生产停止运行时,可开启进料泵15以及第二阀门25,将残液泵入第二精馏塔7中对残液进行精馏提纯,精馏后,重组分精馏分离得到DMAc含量≥99.9%的塔釜尾液,DMAc含量≤0.01%的轻组分,重组分并依次通过精馏塔残液冷却器12和精馏塔尾液泵13送入二甲基乙酰胺回收储罐16内;轻组分通过第二精馏塔7顶部的第四三通29的第三端和第六阀门31进入杂质气体外排管道32中实现外排。
进一步地,该生产装置还包括循环水冷却系统,循环水冷却系统包括循环水上水管道27以及循环水回水管道28,循环水上水管道27分别与精馏塔冷凝器8的循环水进口和精馏塔残液冷却器12的循环水进口相连;精馏塔冷凝器8的循环水出口和精馏塔残液冷却器12的循环水出口分别与循环水回水管道28相连。本实用新型可采用循环水冷却系统对精馏塔冷凝器8和精馏塔残液冷却器12进行换热降温以达到满足其后续工序的目的。
本实用新型的工作原理如下:醋酸由醋酸罐1通过醋酸泵2进入反应器5中,二甲胺有二甲胺罐3通过二甲胺泵4与反应器5内,并在反应器5反应产出DMAc粗产品;DMAc粗产品经第一精馏塔6进行分离,分离后的气相通过杂质气体外排管道19外排,分离后的液相进入第二精馏塔7内进行精馏;在第二精馏塔7精馏的过程中,轻组分为DMAc产品,该产品经过第四三通29、第五阀门30以及精馏塔冷凝器8冷凝后进入精馏塔冷凝罐9中,精馏塔冷凝罐9内的液相产品经过精馏塔冷凝泵10加压,一部分回流入第二精馏塔7中,另一部分进入二甲基乙酰胺回收储罐16内;第二精馏塔7内的残液通过精馏塔残液冷却器12进行冷凝后由精馏塔尾液泵13泵送入残液罐14内暂存,当停止生产DMAc时,且残液罐14的液位满足第二精馏塔7的生产需要时,开启进料泵15和第二阀门25,将残液泵送入第二精馏塔7内,重组分精馏分离得到DMAc含量≥99.9%的塔釜尾液,DMAc含量≤0.01%的轻组分;轻组分通过第二精馏塔7顶部的第四三通29的第三端和第六阀门31进入杂质气体外排管道32中实现外排;重组分通过精馏塔残液冷却器12、精馏塔尾液泵13、第三三通24的第三端和第四阀门34进入二甲基乙酰胺回收储罐16内;通过上述工作方式,每年能够对200t的DMAc残液进行回收处理,且能够回收DMAc产品160t,可以产生经济效益160t/年*8500元/t+160t/年*15000元/t=376万元/年。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置,包括醋酸罐(1)以及二甲胺罐(3),其特征在于:所述的醋酸罐(1)和二甲胺罐(3)分别通过反应器(5)与精馏塔单元相连,所述精馏塔单元包括第一精馏塔(6)和第二精馏塔(7),第二精馏塔(7)的顶部气相出口与二甲基乙酰胺回收储罐(16)相连,第一精馏塔(6)和第二精馏塔(7)之间设有残液回收再利用部。
2.根据权利要求1所述的一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置,其特征在于:所述醋酸罐(1)通过醋酸泵(2)与反应器(5)的原料进口相连。
3.根据权利要求1所述的一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置,其特征在于:所述二甲胺罐(3)通过二甲胺泵(4)与反应器(5)的原料进口相连。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置,其特征在于:所述反应器(5)的原料出口与精馏塔单元中的第一精馏塔(6)的原料进口相连,第一精馏塔(6)的塔底液相出口通过第一阀门(17)和第一三通(18)与第二精馏塔(7)的原料进口相连。
5.根据权利要求4所述的一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置,其特征在于:所述第一精馏塔(6)的塔顶气相出口与二甲胺回收系统(19)相连。
6.根据权利要求4所述的一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置,其特征在于:所述第二精馏塔(7)的塔顶气相出口依次通过第四三通(29)、第五阀门(30)、精馏塔冷凝器(8)、精馏塔冷凝罐(9)和精馏塔冷凝泵(10)与二甲基乙酰胺回收储罐(16)相连;
第四三通(29)的第三端通过第六阀门(31)与杂质气体外排管道(32);
精馏塔冷凝泵(10)与二甲基乙酰胺回收储罐(16)之间设有第二三通(20),第二三通(20)的第三端与第二精馏塔(7)上部的回流口(21)相连。
7.根据权利要求6所述的一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置,其特征在于:所述第二精馏塔(7)的下部设有第一液相出口(22)和第二液相出口(23),第一液相出口(22)通过再沸器(11)与第二精馏塔(7)的再沸器回流液口相连;
第二液相出口(23)通过残液回收再利用部与第一三通(18)的第三端相连。
8.根据权利要求6所述的一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置,其特征在于:所述残液回收再利用部包括与第二液相出口(23)相连的精馏塔残液冷却器(12)残液进口,精馏塔残液冷却器(12)残液出口依次通过精馏塔尾液泵(13)、残液罐(14)和进料泵(15)与第一三通(18)的第三端相连。
9.根据权利要求8所述的一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置,其特征在于:所述进料泵(15)与第一三通(18)的第三端之间设有第二阀门(25);
精馏塔尾液泵(13)和残液罐(14)之间设有第三三通(24),第三三通(24)和残液罐(14)之间设有第三阀门(33),第三三通(24)的第三端与二甲基乙酰胺回收储罐(16)之间设有第四阀门(34)。
10.根据权利要求1所述的一种能够回收残液的二甲基乙酰胺生产装置,其特征在于:该生产装置还包括循环水冷却系统,循环水冷却系统包括循环水上水管道(27)以及循环水回水管道(28),循环水上水管道(27)分别与精馏塔冷凝器(8)的循环水进口和精馏塔残液冷却器(12)的循环水进口相连;
精馏塔冷凝器(8)的循环水出口和精馏塔残液冷却器(12)的循环水出口分别与循环水回水管道(28)相连。
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Pledgor: Jiangxi xinlianxin Chemical Industry Co.,Ltd.

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