CN221229971U - 一种利用精甲醇生产4n级气雾剂二甲醚的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用精甲醇生产4N级气雾剂二甲醚的装置；包括精甲醇输送管道，精甲醇输送管道通过甲醇预热器的管程与甲醇汽化塔相连，甲醇汽化塔顶部的气相出口通过气体换热器分别与顶部二甲醚原料进口和中部冷激气进口相连，二甲醚合成塔底部的反应气出口依次通过气体换热器、第一再沸器和第二再沸器与精馏塔的原料进口相连，精馏塔的一级二甲醚出口通过二甲醚缓冲罐和脱轻塔进料泵与脱轻塔的原料进口相连，脱轻塔上部侧4N级二甲醚出口与二甲醚储罐相连；具有提高原料利用率，通过使用精甲醇制备纯度为99.99wt％的气雾剂二甲醚，以满足化妆品及医用领域的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及气雾剂二甲醚生产设备技术领域，具体为一种利用精甲醇生产4N级气雾剂二甲醚的装置。
背景技术
甲醚又称二甲醚，该物质溶于水、汽油、四氯化碳、苯、氯苯、丙酮及乙酸甲酯；常规的二甲醚的纯度一般为99.4wt％，其适用于工业领域，比如民用燃料、油漆溶剂、发泡剂、萃取剂等；同时化妆品及医用领域也经常使用二甲醚(比如：自喷式日化用品、麻醉剂)，但由于上述常规的二甲醚杂质含量超标，对人体有毒有害；因此，化妆品及医用领域中使用的二甲醚纯度为99.99wt％；纯度为99.99wt％的二甲醚对于杂质的含量要求较高；因此如何制备4N级气雾剂二甲醚则成为了亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种利用精甲醇生产4N级气雾剂二甲醚的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种利用精甲醇生产4N级气雾剂二甲醚的装置，包括精甲醇输送管道，以及用于存储4N级气雾剂二甲醚的二甲醚储罐，所述精甲醇输送管道通过甲醇预热器的管程与甲醇汽化塔相连，甲醇汽化塔顶部的气相出口通过气体换热器的第一通道分别与二甲醚合成塔的顶部二甲醚原料进口和二甲醚合成塔的中部冷激气进口相连，二甲醚合成塔底部的反应气出口依次通过气体换热器的第二通道、甲醇汽化塔中第一再沸器的第一通道和精馏塔中第二再沸器的第一通道与精馏塔的原料进口相连，精馏塔上部侧设有一级二甲醚出口，一级二甲醚出口通过二甲醚缓冲罐和脱轻塔进料泵与脱轻塔的原料进口相连，脱轻塔上部侧设有4N级二甲醚出口，4N级二甲醚出口与二甲醚储罐相连。
本实用新型的有益效果为：本实用新型中利用杂质较少的精甲醇作为原料，对甲醇进行汽化以及二甲醚的合成，在二甲醚合成的基础上使二甲醚通过精馏塔以及脱轻塔脱除杂质，其中精馏塔用于脱除大部分的CO2、H2、N2、CH4、H2O和CH3OH以及CO，使二甲醚的纯度为99.0wt％以上，通过脱轻塔主要用于进一步地脱除H2、N2、CH4、H2O和CH3OH；使纯度达到99.99wt％。通过上述设置能够实现提高二甲醚的纯度，从而满足化妆品及医用领域的需求。
优选的，所述的精甲醇输送管道上设有第一三通和第二三通，第一三通的第三端与洗涤塔的洗涤液进口相连，洗涤塔的液相出口通过洗涤塔釜液泵与第二三通的第三端相连，精馏塔顶部的气相出口与冷却器相连，脱轻塔顶部的气相出口与脱轻塔冷凝器相连，冷却器和脱轻塔冷凝器的气相出口分别与洗涤塔的进气口相连，洗涤塔的气相出口与燃料气管网相连。
优选的，所述的洗涤塔的洗涤液进口高度大于洗涤塔的进气口。
优选的，所述的冷却器的液相出口通过回流罐以及精馏塔回流泵与精馏塔上部的回流口相连。
优选的，所述的脱轻塔冷凝器的液相出口通过脱氢塔回流罐和脱氢塔回流泵与脱轻塔上部的回流口相连。
优选的，所述的甲醇汽化塔底部液相出口与第三三通相连，第三三通的第二端通过甲醇预热器的壳程和废水冷却器与污水处理系统相连；第三三通的第三端通过与甲醇汽化塔中第一再沸器的第二通道与甲醇汽化塔下部的再沸器回流口相连。
优选的，所述的精馏塔底部液相出口处设有第四三通，第四三通的第二端通过精馏塔釜液泵与甲醇汽化塔中部的精馏塔釜液进口相连；第四三通的第三端通过精馏塔中第二再沸器的第二通道与精馏塔下部的再沸器回流口相连。
优选的，所述的脱轻塔底部液相出口处设有第五三通，第五三通的第二端通过脱轻塔釜液泵与精馏塔中部的脱轻塔釜液进口相连；第五三通通过脱轻塔中的第三再沸器与脱轻塔下部的再沸器回流口相连。
优选的，所述的4N级二甲醚出口依次通过换热器、计量罐以及气雾剂二甲醚泵与二甲醚储罐相连。
按照上述方案制成的一种利用精甲醇生产4N级气雾剂二甲醚的装置，本实用新型通过利用杂质较少的精甲醇作为原料，并通过精馏塔以及脱轻塔对二甲醚进行杂质脱除，以达到制备出4N级气雾剂二甲醚的特点，其中通过设置洗涤塔能够利用精甲醇对不凝气体中的二甲醚进行回收，通过设置第三三通不仅在满足甲醇汽化塔中废液外排，同时还能利用废液作为载体与介质换热后重新进入甲醇汽化塔中实现再利用；进一步地，通过设置第四三通能够回收精馏塔釜液中的甲醇以实现再利用，同时还能够利用精馏塔釜液作为载体与介质换热实现再利用；更进一步地，通过设置第五三通能够将脱轻塔釜液回流至精馏塔内以实现对二甲醚回收再利用，同时利用脱轻塔釜液为载体经过外来热源进行换热后重新进入脱轻塔的塔釜内；具有能够实现对甲醇、二甲醚等原料的充分回收利用，提高原料的利用率，与此同时通过使用精甲醇制备纯度为99.99wt％的气雾剂二甲醚，以满足化妆品及医用领域的特点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1、分液罐罐体；2、火炬气入口；3、火炬气出口；4、集液包；5、第一液位计；6、第二液位计；7、第一加热盘管；8、第二加热盘管；9、热介质进口管道；10、第一调节阀；11、第二调节阀；12、热介质出口管道；13、盘管支架；14、人孔；15、罐体鞍座；16、压力传感器；17、温度传感器；18、液相外排口；19、第一三通；20、第二三通；21、第三调节阀。
具体实施方式
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。
参照图1所示，一种利用精甲醇生产4N级气雾剂二甲醚的装置，包括精甲醇输送管道27，以及用于存储4N级气雾剂二甲醚的二甲醚储罐28，所述精甲醇输送管道27通过甲醇预热器2的管程与甲醇汽化塔3相连，甲醇汽化塔3顶部的气相出口通过气体换热器4的第一通道分别与二甲醚合成塔5的顶部二甲醚原料进口29和二甲醚合成塔5的中部冷激气进口30相连，二甲醚合成塔5底部的反应气出口依次通过气体换热器4的第二通道、甲醇汽化塔3中第一再沸器6的第一通道和精馏塔8中第二再沸器7的第一通道与精馏塔8的原料进口相连，精馏塔8上部侧设有一级二甲醚出口，一级二甲醚出口通过二甲醚缓冲罐12和脱轻塔进料泵16与脱轻塔17的原料进口相连，脱轻塔17上部侧设有4N级二甲醚出口，4N级二甲醚出口与二甲醚储罐28相连。本实用新型中所述的原料来自精甲醇输送管道27中的精甲醇，其具有杂质少的特点从而降低后续装置中脱除杂质的负荷，原料通过甲醇汽化塔3进行汽化后进入二甲醚合成塔5内用于二甲醚的合成，在合成二甲醚后依次通过精馏塔8和脱轻塔17对二甲醚进行除杂，以实现得到4N级气雾剂二甲醚的特点。
进一步地，所述的精甲醇输送管道27上设有第一三通31和第二三通32，第一三通31的第三端与洗涤塔1的洗涤液进口相连，洗涤塔1的液相出口通过洗涤塔釜液泵23与第二三通32的第三端相连，精馏塔8顶部的气相出口与冷却器13相连，脱轻塔17顶部的气相出口与脱轻塔冷凝器19相连，冷却器13和脱轻塔冷凝器19的气相出口分别与洗涤塔1的进气口相连，洗涤塔1的气相出口与燃料气管网36相连。本实用新型中所述的精馏塔8和脱轻塔17中的不凝气体中含有二甲醚，基于此，本实用新型通过来自精甲醇输送管道1中的精甲醇进入洗涤塔27内与不凝气体接触，吸收二甲醚气体，后与精甲醇进行汇合送入甲醇预热器2的管程，以实现对二甲醚的回收避免造成浪费；通过洗涤后的不凝气体可送入燃料气管网36中作为燃料气使用。
进一步地，所述的洗涤塔1的洗涤液进口高度大于洗涤塔1的进气口。通过该设置能够使精甲醇与不凝气体实现逆流接触，以达到充分吸收二甲醚的特点。
进一步地，所述的冷却器13的液相出口通过回流罐10以及精馏塔回流泵11与精馏塔8上部的回流口相连。前文中所述精馏塔8的不凝气体通过精馏塔8的气相出口进入冷却器13中进行冷却，冷却后气相送入洗涤塔1中，冷却后的液相通过回流罐10以及精馏塔回流泵11送入精馏塔8中作为回流液使用。
进一步地，所述的脱轻塔冷凝器19的液相出口通过脱氢塔回流罐26和脱氢塔回流泵14与脱轻塔17上部的回流口相连。前文中所述脱轻塔17的不凝气体通过脱轻塔17顶部的气相出口进入脱轻塔冷凝器19中进行冷却，冷却后气相送入洗涤塔1中，冷却后的液相通过脱氢塔回流罐26和脱氢塔回流泵14送入脱轻塔17中作为回流液使用。
进一步地，所述的甲醇汽化塔3底部液相出口与第三三通33相连，第三三通33的第二端通过甲醇预热器2的壳程和废水冷却器15与污水处理系统37相连；第三三通33的第三端通过与甲醇汽化塔3中第一再沸器6的第二通道与甲醇汽化塔3下部的再沸器回流口相连。本实用新型中所述甲醇汽化塔3中的汽化塔釜液一部分通过第三三通33的第二端通过甲醇预热器2的壳程进行换热，换热后通过废水冷却器15进一步冷却进入污水处理系统37中进行处理，另一部分汽化塔釜液通过第三三通33的第三端进入第一再沸器6的第二通道进行换热，换热后作为热量载体重新进入甲醇汽化塔3中。
进一步地，所述的精馏塔8底部液相出口处设有第四三通34，第四三通34的第二端通过精馏塔釜液泵24与甲醇汽化塔3中部的精馏塔釜液进口相连；第四三通34的第三端通过精馏塔8中第二再沸器7的第二通道与精馏塔8下部的再沸器回流口相连。本实用新型中所述精馏塔8中的汽化塔釜液一部分主要包括甲醇和水，该精馏塔釜液一部分通过第四三通34的第二端以及精馏塔釜液泵24进入甲醇汽化塔3中对其内部的甲醇实现再利用，另一部分精馏塔釜液通过第四三通34的第三端进入第二再沸器7的第二通道进行换热，换热后作为热量载体重新进入精馏塔8内。
进一步地，所述的脱轻塔17底部液相出口处设有第五三通35，第五三通35的第二端通过脱轻塔釜液泵25与精馏塔8中部的脱轻塔釜液进口相连；第五三通35通过脱轻塔17中的第三再沸器18与脱轻塔17下部的再沸器回流口相连。本实用新型中所述脱轻塔17中的汽化塔釜液一部分主要包括二甲醚、甲醇和水，该脱轻塔釜液一部分通过第五三通35的第二端以及脱轻塔釜液泵25进入脱轻塔17中对二甲醚实现再利用，另一部分脱轻塔釜液通过第五三通35的第三端进入第三再沸器18进行换热，换热后作为热量载体重新进入脱轻塔17。
进一步地，所述的4N级二甲醚出口依次通过换热器20、计量罐21以及气雾剂二甲醚泵22与二甲醚储罐28相连。本实用新型中来自脱轻塔17的4N级二甲醚通过4N级二甲醚出口进入换热器20中进行换热，并在计量罐21中进行计量，最终通过气雾剂二甲醚泵22送入二甲醚储罐28内进行存储和外售。
本实用新型的工作原理为：精甲醇输送管道27内的精甲醇通过第一三通31分为两路，一路通过洗涤塔1与来自精馏塔8和脱轻塔17中的不凝气体进行逆流接触，通过精甲醇吸收其中的二甲醚后通过洗涤塔釜液泵23和第二三通32与另一路精甲醇进行汇合；汇合后通过甲醇预热器2的管程预热后送入甲醇汽化塔3中进行汽化，汽化后甲醇通过甲醇汽化塔3顶部的气相出口进入气体换热器4的第一通道进行换热，换热后过热的甲醇气作为原料由二甲醚合成塔5的顶部二甲醚原料进口29进入二甲醚合成塔5中，换热后稍过热的甲醇气作为冷激气通过二甲醚合成塔5的中部冷激气进口30进入二甲醚合成塔5中，在二甲醚合成塔5中合成二甲醚，二甲醚通过二甲醚合成塔5底部的反应气出口进入气体换热器4的第二通道进行换热，然后再经过甲醇汽化塔3中第一再沸器6的第一通道和精馏塔8中第二再沸器7的第一通道进入精馏塔8中进行精馏，精馏过程中去除了大部分的CO2、H2、N2、CH4、H2O和CH3OH以及CO；其中液相主要包括甲醇和水，气相主要为CO2、H2、N2、CH4以及CO；二甲醚由精馏塔8上部侧的一级二甲醚出口进入二甲醚缓冲罐12中，通过脱轻塔进料泵16和脱轻塔17的原料进口进入脱轻塔17进行进一步地脱除杂质处理，进入脱轻塔17中的二甲醚内含有浓度为0.004wt％的CO2，浓度为0.006wt％的CH3OH，还包括H2、N2、CH4和H2O；脱氢塔17处理后的二甲醚浓度为99.99wt％，其中脱氢塔17后的脱氢塔釜液包括浓度为0.01wt％的H2O，浓度为54.841wt％的CH3OH，浓度为45.149wt％的二甲醚，其余的杂质为气相状态；脱氢塔17中的4N级二甲醚通过脱轻塔17上部侧设有4N级二甲醚出口、换热器20、计量罐21和气雾剂二甲醚泵22进入到二甲醚储罐28；上述过程中洗涤塔1洗涤后的不凝气体可送入燃料气管网36中作为燃料气使用；所述精馏塔8的不凝气体通过精馏塔8的气相出口进入冷却器13中进行冷却，冷却后气相送入洗涤塔1中，冷却后的液相通过回流罐10以及精馏塔回流泵11送入精馏塔8中作为回流液使用；所述脱轻塔17的不凝气体通过脱轻塔17顶部的气相出口进入脱轻塔冷凝器19中进行冷却，冷却后气相送入洗涤塔1中，冷却后的液相通过脱氢塔回流罐26和脱氢塔回流泵14送入脱轻塔17中作为回流液使用；本实用新型中所述甲醇汽化塔3中的汽化塔釜液一部分通过第三三通33的第二端通过甲醇预热器2的壳程进行换热，换热后通过废水冷却器15进一步冷却进入污水处理系统37中进行处理，另一部分汽化塔釜液通过第三三通33的第三端进入第一再沸器6的第二通道进行换热，换热后作为热量载体重新进入甲醇汽化塔3中；本实用新型中所述精馏塔8中的汽化塔釜液一部分主要包括甲醇和水，该精馏塔釜液一部分通过第四三通34的第二端以及精馏塔釜液泵24进入甲醇汽化塔3中对其内部的甲醇实现再利用，另一部分精馏塔釜液通过第四三通34的第三端进入第二再沸器7的第二通道进行换热，换热后作为热量载体重新进入精馏塔8内；本实用新型中所述脱轻塔17中的汽化塔釜液一部分主要包括二甲醚、甲醇和水，该脱轻塔釜液一部分通过第五三通35的第二端以及脱轻塔釜液泵25进入脱轻塔17中对二甲醚实现再利用，另一部分脱轻塔釜液通过第五三通35的第三端进入第三再沸器18进行换热，换热后作为热量载体重新进入脱轻塔17。上述过程中能够实现对甲醇、二甲醚等原料的充分回收利用，提高原料的利用率，与此同时通过使用精甲醇制备纯度为99.99wt％的气雾剂二甲醚，以满足化妆品及医用领域的特点。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种利用精甲醇生产4N级气雾剂二甲醚的装置，包括精甲醇输送管道(27)，以及用于存储4N级气雾剂二甲醚的二甲醚储罐(28)，其特征在于：所述精甲醇输送管道(27)通过甲醇预热器(2)的管程与甲醇汽化塔(3)相连，甲醇汽化塔(3)顶部的气相出口通过气体换热器(4)的第一通道分别与二甲醚合成塔(5)的顶部二甲醚原料进口(29)和二甲醚合成塔(5)的中部冷激气进口(30)相连，
二甲醚合成塔(5)底部的反应气出口依次通过气体换热器(4)的第二通道、甲醇汽化塔(3)中第一再沸器(6)的第一通道和精馏塔(8)中第二再沸器(7)的第一通道与精馏塔(8)的原料进口相连，精馏塔(8)上部侧设有一级二甲醚出口，一级二甲醚出口通过二甲醚缓冲罐(12)和脱轻塔进料泵(16)与脱轻塔(17)的原料进口相连，脱轻塔(17)上部侧设有4N级二甲醚出口，4N级二甲醚出口与二甲醚储罐(28)相连。
2.根据权利要求1所述的一种利用精甲醇生产4N级气雾剂二甲醚的装置，其特征在于：所述的精甲醇输送管道(27)上设有第一三通(31)和第二三通(32)，第一三通(31)的第三端与洗涤塔(1)的洗涤液进口相连，洗涤塔(1)的液相出口通过洗涤塔釜液泵(23)与第二三通(32)的第三端相连，
精馏塔(8)顶部的气相出口与冷却器(13)相连，脱轻塔(17)顶部的气相出口与脱轻塔冷凝器(19)相连，冷却器(13)和脱轻塔冷凝器(19)的气相出口分别与洗涤塔(1)的进气口相连，洗涤塔(1)的气相出口与燃料气管网(36)相连。
3.根据权利要求2所述的一种利用精甲醇生产4N级气雾剂二甲醚的装置，其特征在于：所述的洗涤塔(1)的洗涤液进口高度大于洗涤塔(1)的进气口。
4.根据权利要求2所述的一种利用精甲醇生产4N级气雾剂二甲醚的装置，其特征在于：所述的冷却器(13)的液相出口通过回流罐(10)以及精馏塔回流泵(11)与精馏塔(8)上部的回流口相连。
5.根据权利要求2所述的一种利用精甲醇生产4N级气雾剂二甲醚的装置，其特征在于：所述的脱轻塔冷凝器(19)的液相出口通过脱氢塔回流罐(26)和脱氢塔回流泵(14)与脱轻塔(17)上部的回流口相连。
6.根据权利要求1所述的一种利用精甲醇生产4N级气雾剂二甲醚的装置，其特征在于：所述的甲醇汽化塔(3)底部液相出口与第三三通(33)相连，第三三通(33)的第二端通过甲醇预热器(2)的壳程和废水冷却器(15)与污水处理系统(37)相连；第三三通(33)的第三端通过与甲醇汽化塔(3)中第一再沸器(6)的第二通道与甲醇汽化塔(3)下部的再沸器回流口相连。
7.根据权利要求1所述的一种利用精甲醇生产4N级气雾剂二甲醚的装置，其特征在于：所述的精馏塔(8)底部液相出口处设有第四三通(34)，第四三通(34)的第二端通过精馏塔釜液泵(24)与甲醇汽化塔(3)中部的精馏塔釜液进口相连；
第四三通(34)的第三端通过精馏塔(8)中第二再沸器(7)的第二通道与精馏塔(8)下部的再沸器回流口相连。
8.根据权利要求1所述的一种利用精甲醇生产4N级气雾剂二甲醚的装置，其特征在于：所述的脱轻塔(17)底部液相出口处设有第五三通(35)，第五三通(35)的第二端通过脱轻塔釜液泵(25)与精馏塔(8)中部的脱轻塔釜液进口相连；
第五三通(35)通过脱轻塔(17)中的第三再沸器(18)与脱轻塔(17)下部的再沸器回流口相连。
9.根据权利要求1所述的一种利用精甲醇生产4N级气雾剂二甲醚的装置，其特征在于：所述的4N级二甲醚出口依次通过换热器(20)、计量罐(21)以及气雾剂二甲醚泵(22)与二甲醚储罐(28)相连。
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