CN218357426U - 三乙二醇精馏单元及eo/eg装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三乙二醇精馏单元及EO/EG装置。三乙二醇精馏单元包括三乙二醇精馏塔、再沸器、薄膜蒸发器及残液排料管。三乙二醇精馏塔具有相对的顶端及底端。顶端及所述底端分别形成有轻组分出口及残液出口。三乙二醇精馏塔的侧壁形成有进料口、产品出口、第一回流口及第二回流口。再沸器的进口与残液出口连通，再沸器的出口与第一回流口连通。薄膜蒸发器具有第一进口、第一出口及第二出口。第一进口与残液出口连通。第一出口与第二回流口连通。残液排料管与第二出口连通。因此，上述三乙二醇精馏单元具有三乙二醇产品的产量高、加工成本低的优势，经济价值较高。

Description

三乙二醇精馏单元及EO/EG装置

技术领域

本实用新型涉及环氧乙烷和乙二醇分离技术领域，特别是涉及一种三乙二醇精馏单元及EO/EG装置。

背景技术

EO/EG装置以乙烯为原料生产环氧乙烷和乙二醇，分别用于下游化工行业，例如聚酯、印染等。而传统的EO/EG装置中三乙二醇塔的残液中通常含有50％至90％的三乙二醇，残液中的三乙二醇含量约为分离出来的三乙二醇产量的五分之一。为了增加经济效益，对于这些含有大量三乙二醇的残液的后续处理一般包括两种方式，一种是将残液用做燃料，另一种则是对这些残液进行回收处理再利用。

但是，针对将残液用做燃料的处理方式，会造成巨大的资源浪费，经济价值不高；而针对将残液回收处理再利用的方式，需要使用专门的回收处理设备，设备投资大，投资回报效益较低，经济价值不高。因此，传统的EO/EG装置存在三乙二醇产量低而造成经济效益较低的问题。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种可提高三乙二醇产量的三乙二醇精馏单元及EO/EG 装置。

一种三乙二醇精馏单元，包括：

三乙二醇精馏塔，具有相对的顶端及底端；所述顶端及所述底端分别形成有轻组分出口及残液出口；所述三乙二醇精馏塔的侧壁形成有进料口、产品出口、第一回流口及第二回流口；在所三乙二醇精馏塔的纵长方向上，所述产品出口位于所述进料口与所述轻组分出口之间，所述第一回流口及所述第二回流口均位于所述进料口与所述残液出口之间；

再沸器，其进口与所述残液出口连通，其出口与所述第一回流口连通；

薄膜蒸发器，具有第一进口、第一出口及第二出口；所述第一进口与所述残液出口连通；所述第一出口与所述第二回流口连通；

残液排料管，与所述第二出口连通。

在其中一个实施例中，还包括蒸出液冷凝器及蒸出液缓冲罐；

所述蒸出液缓冲罐的上端及下端分别具有废气排出口及蒸出液出口；所述蒸出液缓冲罐还具有蒸出液进口；所述蒸出液出口与所述第一回流口连通；

所述蒸出液冷凝器的进口与所述第一出口连通；所述蒸出液冷凝器的出口与所述蒸出液进口连通。

在其中一个实施例中，还包括带有蒸出液输送泵的蒸出液输送管、蒸出液连接管及带有真空泵的废气输出管；

所述蒸出液输送管的两端分别与所述蒸出液出口及所述第一回流口连通；所述蒸出液连接管的两端分别与所述第一出口及所述蒸出液冷凝器的进口连通；所述废气输出管的一端与所述废气排出口连通，另一端用于与EO/EG装置中的真空系统接通。

在其中一个实施例中，还包括蒸发残液缓冲罐；所述蒸发残液缓冲罐具有进液口、出液口及回液口；所述进液口及所述回液口均位于所述蒸发残液缓冲罐的上端；所述出液口位于所述蒸发残液缓冲罐的下端；

所述薄膜蒸发器还具有第二进口；所述进液口与第二出口连通；所述出液口分别与所述回液口、所述第二进口及所述残液排料管连通。

在其中一个实施例中，还包括带蒸发残液泵的出液总管、第一出液分管及第二出液分管；所述出液总管的一端与所述出液口连通，另一端分别与所述第一出液分管及所述第二出液分管连通；所述第一出液分管远离所述出液总管的一端与所述回液口连通；所述第二出液分管分别与所述第二进口及所述残液排料管连通。

在其中一个实施例中，所述三乙二醇精馏塔的侧壁还具有返流口；在所述三乙二醇精馏塔的纵长方向上，所述返流口位于所述进料口与所述轻组分出口之间；

所述三乙二醇近精馏单元还包括产品输送泵及产品出料管；所述产品输送泵的进口与所述产品出口连通；所述产品输送泵的出口分别与所述返流口及所述产品出料管连通。

在其中一个实施例中，还包括冷却塔；所述冷却塔的一端与所述顶端的端部连通；所述冷却塔具有冷却水供水口、冷却水回水口及蒸汽排出口；所述蒸汽排出口用于接通EO/EG装置中的真空喷射器。

在其中一个实施例中，还包括带有残液泵的残液输送管；所述残液输送管的一端与所述残液出口连通，另一端分别与所述再沸器的进口及所述第一进口连通。

在其中一个实施例中，所述残液出口位于所述底端的端部，且开口方向与竖直向下的方向一致。

一种EO/EG装置，其特征在于，包括上所述的三乙二醇精馏塔。

上述三乙二醇精馏单元及EO/EG装置，使用时，三乙二醇精馏塔内的残液经残液出口流出后，分为两部分，一部分经再沸器加热后从第一回流口回流至三乙二醇精馏塔的底端，以对三乙二醇精馏塔的内部进行加热，另一部分则经薄膜蒸发器进行传热和蒸发后，使得残液中的轻组分汽化，并经第一出口及第二回流口回流三乙二醇精馏塔内，由于残液中轻组分的主要成分是多乙二醇，故经薄膜蒸发器传热蒸发后汽化的这部分轻组分向三乙二醇精馏塔内的回流，可实现三乙二醇产品的增产；而从残液出口流出的残液在饱满蒸发器内受热蒸发后，未被汽化的残液则经残液排料管排出，使得需经残液排料管排出的残液中的三乙二醇含量大幅降低，无需进行后续的回收处理再利用或者直接燃烧利用，既不会浪费，也无需增加回收处理成本。因此，上述三乙二醇精馏单元具有三乙二醇产品的产量高、加工成本低的优势，经济价值较高。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型较佳实施例中三乙二醇精馏单元的结构示意图。

具体实施方式中的附图标号说明：100、三乙二醇精馏单元；110、三乙二醇精馏塔；111、顶端；112、底端；113、轻组分出口；114、残液出口；115、进料口；116、产品出口；117、第一回流口；118、第二回流口；119、返流口； 120、再沸器；130、薄膜蒸发器；131、第一进口；132、第一出口；133、第二出口；134、第二进口；140、残液排料管；150、蒸出液冷凝器；160、蒸出液缓冲罐160；161、废气排出口；162、蒸出液出口；163、蒸出液进口；171、蒸出液输送泵；172、蒸出液输送管；173、蒸出液连接管；174、真空泵；175、废气输出管；181、蒸发残液缓冲罐；1811、进液口；1812、出液口；1813、回液口；182、蒸发残液泵；183、出液总管；184、第一出液分管；185、第二出液分管；191、产品输送泵；192、产品出料管；201、冷却塔；2011、冷却水供水口；2012、冷却水回水口；2013、蒸汽排出口；202、残液泵；203、残液输送管。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在描述位置关系时，除非另有规定，否则当一元件被指为在另一元件“上”时，其能直接在其他元件上或亦可存在中间元件。亦可以理解的是，当元件被指为在两个元件“之间”时，其可为两个元件之间的唯一一个，或亦可存在一或多个中间元件。

在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。

此外，附图并不是1：1的比例绘制，并且各元件的相对尺寸在附图中仅以示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。

本实用新型提供了一种三乙二醇精馏单元及EO/EG装置。其中，EO/EG装置包括三乙二醇精馏单元。

图1示出了本实用新型一实施例中三乙二醇精馏单元的结构。为了便于说明，附图仅示出了与本实用新型实施例相关的结构。

请参阅图1，本实用新型较佳实施例中的三乙二醇精馏单元100包括三乙二醇精馏塔110、再沸器120、薄膜蒸发器130及残液排料管140。

三乙二醇精馏塔110具有相对的顶端111及底端112。顶端111及底端112 分别形成有轻组分出口113及残液出口114。三乙二醇精馏塔110的侧壁形成有进料口115、产品出口116、第一回流口117及第二回流口118。在所三乙二醇精馏塔110的纵长方向上，产品出口116位于进料口115与轻组分出口113之间，第一回流口117及第二回流口118均位于进料口115与残液出口114之间。需要说明的是，当三乙二醇精馏塔110位于水平面时，顶端111及底端112分别为三乙二醇精馏塔110的上端及下端，三乙二醇精馏塔110的纵长方向为竖直方向，此时轻组分出口113、产品出口116、进料口115、第一回流口117和第二回流口118、残液出口114自上而下依次排布。具体地，残液出口114位于底端112的端部，且开口方向与竖直向下的方向一致。

再沸器120的进口与残液出口114连通，再沸器120的出口与第一回流口 117连通。如此，三乙二醇精馏塔110底部流出的残液至少部分经再沸器120加热后从第一回流口117返回三乙二醇精馏塔110内，以从底部对三乙二醇精馏塔110的内部进行加热，以保证三乙二醇精馏塔110的正常工作。

薄膜蒸发器130具有第一进口131、第一出口132及第二出口133。第一进口131与残液出口114连通。第一出口132与第二回流口118连通。具体地，第一进口131及第二出口133均位于薄膜蒸发器130的上端，且第二出口133 的位置高度低于第一进口131的位置高度，而第一出口132则位于薄膜蒸发器 130的下端。更为具体地，第一出口132位于薄膜蒸发器130的底部，且开口方向竖直向下。

残液排料管140与第二出口133连通。由此，残液排料管140用于三乙二醇精馏单元100中残液的排放输送。

为了便于理解，以下对上述三乙二醇精馏单元100的工作过程进行简单说明：

(1)物料经进料口115进入三乙二醇精馏塔110内，此时三乙二醇精馏塔 110在再沸器120的配合下对这些物料进行精馏分离，汽化后得到产品二乙二醇，并经产品出口116排出、收集，汽化后包含有三乙二醇和二乙二醇等的轻组分从轻组分出口113排出进行收集或者进入下一个工序，未被汽化的残液则经残液出口114排出；

(2)从残液出口114流出的残液被分成两部分，其中一部分残液进入再沸器120中，并在再沸器120的加热作用下汽化形成高温气体，高温气体经第一回流口117进入三乙二醇精馏塔110的底部，以对三乙二醇精馏塔110的内部进行加热；而另一部分残液则经第一进口131进入薄膜蒸发器130内，薄膜蒸发器130对这部分残液进行传热和蒸发，使得残液中的轻组分汽化，并经第一出口132及第二回流口118返回至三乙二醇精馏塔110内，而去除轻组分后的残液则经残液排料管140排出。

由于残液经薄膜蒸发器130受热蒸发后获得的轻组分的主要成分为多乙二醇，故经薄膜蒸发器130传热蒸发后汽化的这部分轻组分向三乙二醇精馏塔110 内的回流，可实现三乙二醇产品的增产，而经残液排料管140排出的残液，由于在薄膜蒸发器130内去除了回流至三乙二醇精馏塔110内的轻组分，故三乙二醇精馏单元100最终排出的残液中三乙二醇的含量大幅降低，无需进行后续的回收处理再利用或者直接燃烧利用，既不会浪费，也无需额外增加回收处理成本。因此，上述三乙二醇精馏单元100具有产品产量高、加工成本低的优势，经济价值较高。

通过实践证明，在薄膜蒸发器130中，50％至80％的残液会被汽化，以汽相形态经第二回流口118返回三乙二醇精馏塔110内，与经再沸器120加热后进入三乙二醇精馏塔110内的汽相形态残液一起为三乙二醇精馏塔110提供精馏操作所需要的热量，从而可将经残液排料管140排出的残液内三乙二醇的含量最大可降至30％以下。与现有技术中三乙二醇精馏塔110排出的残液中含有50％至90％的三乙二醇相比，排出残液内的三乙二醇含量大幅降低。

在一些实施例中，三乙二醇精馏单元100还包括蒸出液冷凝器150及蒸出液缓冲罐160。蒸出液缓冲罐160的上端及下端分别具有废气排出口161及蒸出液出口162。蒸出液缓冲罐160还具有蒸出液进口163。蒸出液进口163与第一回流口117连通。蒸出液进口163与第一出口132连通。蒸出液冷凝器150的出口与蒸出液进口163连通。由此，薄膜蒸发器130通过蒸出液冷凝器150和蒸出液缓冲罐160与第一回流口117连通。

在实际应用中，在薄膜蒸发器130内受热蒸发后汽化的轻组分在蒸出液冷凝器150中进行热量交换，以将轻组分的形态从气相形状转换为气液混合形态，并进入蒸出液缓冲罐160内，在蒸出液缓冲罐160内进行气液分离，大部分气体(例如二氧化碳等)作为废气从废气排出口161排出，其余轻组分以气液混合形态经蒸出液出口162、第一回流口117回流至三乙二醇精馏塔110内，以进一步提高经第一回流口117返回三乙二醇精馏塔110内的轻组分中三乙二醇的含量，进一步提高三乙二醇精馏单元100的产品产量。

进一步地，在一些实施例中，三乙二醇精馏单元100还包括带有蒸出液输送泵171的蒸出液输送管172、蒸出液连接管173及带有真空泵174的废气输出管175。

蒸出液输送管172的两端分别与蒸出液出口162及第一回流口117连通。蒸出液连接管173的两端分别与第一出口132及蒸出液冷凝器150的进口连通。废气输出管175的一端与废气排出口161连通，另一端用于与EO/EG装置中的真空系统接通。

蒸出液输送管172、蒸出液连接管173及废气输出管175的长度可根据现场空间和安装条件自由选择。而蒸出液输送管172、蒸出液连接管173及废气输出管175的设置，使得冷凝器和蒸出液缓冲罐160安装位置的选择更为自由，有利于冷凝器和蒸出液缓冲罐160安装难度的降低。而蒸出液输送泵171用于为蒸出液输送管172内的气液混合形态的轻组分的流动提供动力，以增大回流速度，而真空泵174则是用于为废气输送管175内气体的流动提供动力，以增大废气排出速度，有利于三乙二醇精馏单元100工作效率的提高。

在一些实施例中，三乙二醇精馏单元100还包括蒸发残液缓冲罐181。蒸发残液缓冲罐181具有进液口1811、出液口1812及回液口1813。进液口1811及回液口1813均位于蒸发残液缓冲罐181的上端。出液口1812位于所述蒸发残液缓冲罐181的下端。薄膜蒸发器130还具有第二进口134。进液口1811与第二出口133连通。出液口1812分别与回液口1813、第二进口134及残液排料管 140连通。

由此，第二出口133排出的残液直接进入蒸发残液缓冲罐181内，而从蒸发残液缓冲罐181内流出的残液分成三部分，一部分经回液口1813回流至蒸发残液缓冲罐181内，并随同从第二出口133流出的残液一起继续从出液口1812 流出，第二部分则经残液排料管140直接排出，第三部分则经第二进口134进入薄膜蒸发器130内继续进行受热蒸发。因此，蒸发残液缓冲罐181的设置，不但可进一步降低经残液排料管140排出的残液内三乙二醇的含量，有利于三乙二醇精馏单元100的产品含量的进一步提高，而且还有利于三乙二醇精馏单元100操作平稳性的提高。

进一步地，在一些实施例中，三乙二醇精馏单元100还包括带蒸发残液泵 182的出液总管183、第一出液分管184及第二出液分管185。出液总管183的一端与出液口1812连通，另一端分别与第一出液分管184及第二出液分管185 连通。第一出液分管184远离出液总管183的一端与回液口1813连通。第二出液分管185分别与第二进口134及残液排料管140连通。

出液总管183、第一出液分管184及第二出液分管185的长度可根据现场空间和安装条件进行选择，只要方便蒸发器缓冲罐及薄膜蒸发器130的安装即可。而蒸发残液泵182的设置，可提高残液在出液总管183、第一出液分管184及第二出液分管185的流动速度，有利于三乙二醇精馏单元100工作效率的提高。

在一些实施例中，三乙二醇精馏塔110的侧壁还具有返流口119。在三乙二醇精馏塔110的纵长方向上，返流口119位于进料口115与轻组分出口113之间。三乙二醇近精馏单元还包括产品输送泵191及产品出料管192。产品输送泵 191的进口与产品出口116连通。产品输送泵191的出口分别与返流口119及产品出料管192连通。

由此，经产品出口116排出的三乙二醇产品分成两部分，一部分经产品出料管192直接排出，另一部经返流口119直接回流至三乙二醇精馏塔110内继续进行精馏分离，以进一步提高产品中三乙二醇的含量，有利于产品品质的提升。

在一些实施例中，三乙二醇精馏单元100还包括冷却塔201。冷却塔201的一端与顶端111的端部连通。冷却塔201具有冷却水供水口2011、冷却水回水口2012及蒸汽排出口2013。蒸汽排出口2013用于接通EO/EG装置中的真空喷射器。冷却塔201用于对轻组分出口113附近的环境进行冷却，以保证三乙二醇精馏塔110内气液平衡，降低轻组分中三乙二醇的含量。

在一些实施例中，三乙二醇精馏单元100还包括带有残液泵202的残液输送管203。残液输送管203的一端与残液出口114连通，另一端分别与再沸器120的进口及第一进口131连通。残液泵202的使用，可提高三乙二醇精馏塔 110中残液的排出速度，而残液输送管203的长度可根据现场空间以及安装条件选择，只要方便再沸器120、薄膜蒸发器130安装即可。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种三乙二醇精馏单元，其特征在于，包括：

三乙二醇精馏塔，具有相对的顶端及底端；所述顶端及所述底端分别形成有轻组分出口及残液出口；所述三乙二醇精馏塔的侧壁形成有进料口、产品出口、第一回流口及第二回流口；在所三乙二醇精馏塔的纵长方向上，所述产品出口位于所述进料口与所述轻组分出口之间，所述第一回流口及所述第二回流口均位于所述进料口与所述残液出口之间；

再沸器，其进口与所述残液出口连通，其出口与所述第一回流口连通；

薄膜蒸发器，具有第一进口、第一出口及第二出口；所述第一进口与所述残液出口连通；所述第一出口与所述第二回流口连通；

残液排料管，与所述第二出口连通。

2.根据权利要求1所述的三乙二醇精馏单元，其特征在于，还包括蒸出液冷凝器及蒸出液缓冲罐；

所述蒸出液缓冲罐的上端及下端分别具有废气排出口及蒸出液出口；所述蒸出液缓冲罐还具有蒸出液进口；所述蒸出液出口与所述第一回流口连通；

所述蒸出液冷凝器的进口与所述第一出口连通；所述蒸出液冷凝器的出口与所述蒸出液进口连通。

3.根据权利要求2所述的三乙二醇精馏单元，其特征在于，还包括带有蒸出液输送泵的蒸出液输送管、蒸出液连接管及带有真空泵的废气输出管；

所述蒸出液输送管的两端分别与所述蒸出液出口及所述第一回流口连通；所述蒸出液连接管的两端分别与所述第一出口及所述蒸出液冷凝器的进口连通；所述废气输出管的一端与所述废气排出口连通，另一端用于与EO/EG装置中的真空系统接通。

4.根据权利要求1所述的三乙二醇精馏单元，其特征在于，还包括蒸发残液缓冲罐；所述蒸发残液缓冲罐具有进液口、出液口及回液口；所述进液口及所述回液口均位于所述蒸发残液缓冲罐的上端；所述出液口位于所述蒸发残液缓冲罐的下端；

所述薄膜蒸发器还具有第二进口；所述进液口与第二出口连通；所述出液口分别与所述回液口、所述第二进口及所述残液排料管连通。

5.根据权利要求4所述的三乙二醇精馏单元，其特征在于，还包括带蒸发残液泵的出液总管、第一出液分管及第二出液分管；所述出液总管的一端与所述出液口连通，另一端分别与所述第一出液分管及所述第二出液分管连通；所述第一出液分管远离所述出液总管的一端与所述回液口连通；所述第二出液分管分别与所述第二进口及所述残液排料管连通。

6.根据权利要求1所述的三乙二醇精馏单元，其特征在于，所述三乙二醇精馏塔的侧壁还具有返流口；在所述三乙二醇精馏塔的纵长方向上，所述返流口位于所述进料口与所述轻组分出口之间；

所述三乙二醇近精馏单元还包括产品输送泵及产品出料管；所述产品输送泵的进口与所述产品出口连通；所述产品输送泵的出口分别与所述返流口及所述产品出料管连通。

7.根据权利要求1所述的三乙二醇精馏单元，其特征在于，还包括冷却塔；所述冷却塔的一端与所述顶端的端部连通；所述冷却塔具有冷却水供水口、冷却水回水口及蒸汽排出口；所述蒸汽排出口用于接通EO/EG装置中的真空喷射器。

8.根据权利要求1所述的三乙二醇精馏单元，其特征在于，还包括带有残液泵的残液输送管；所述残液输送管的一端与所述残液出口连通，另一端分别与所述再沸器的进口及所述第一进口连通。

9.根据权利要求1所述的三乙二醇精馏单元，其特征在于，所述残液出口位于所述底端的端部，且开口方向与竖直向下的方向一致。

10.一种EO/EG装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的三乙二醇精馏塔。

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