CN221267176U - 一种分离装置及生产系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种分离装置及生产系统,包括产品冷凝气液分离单元、以及内部具有萃取段、低沸产品冷凝段、低沸杂质精馏段、低沸杂质提馏段、产品提馏段、产品精馏段的耦合精制单元;低沸杂质精馏段的底部与萃取段的顶部连通,萃取段的底部与低沸杂质提馏段的顶部连通,低沸杂质提馏段的底部和产品精馏段的底部分别与产品提馏段的顶部连通,低沸产品冷凝段的底部与低沸杂质精馏段的顶部连通;耦合精制单元的外壁设置有萃取剂入口、待分离物入口和产品出口,萃取剂入口、待分离物入口分别与萃取段连通,产品出口位于产品精馏段且与产品冷凝气液分离单元的入口连通,产品冷凝气液分离单元的液相出口用于输出产品。该装置占地小、有效地降低能耗和成本。
Description
技术领域
本实用新型属于生产设备技术领域,具体涉及一种分离装置及生产系统。
背景技术
环氧丁烷,又称氧化丁烯,是一种具有三元环结构的物质,化学性质活泼,是一种重要的有机合成原料和有机合成中间体,主要用作聚酶多元醇单体和其他合成材料的中间体,还可以用于氯化物的稳定剂、泡沫塑料、合成橡胶、非离子型表面活性剂等,也可代替丙酮作为硝基漆的稀释剂,以及高端通用芯片等领域。
传统的环氧丁烷生产工艺为氯醇法,但该工艺在生产过程中消耗大量的氯气,同时产生大量含有机氯化物的废水及高沸杂质、废渣,对环境造成污染,因此,目前已经基本被淘汰。丁烯氧化法采用丁烯为原料,过氧化氢异丙苯为氧化剂,在硅钛分子筛催化剂的作用下,直接环氧化生成环氧丁烷。与氯醇法相比,丁烯氧化法工艺先进,特别是不需要使用氯气,大幅度地减少了环境污染。但是,丁烯氧化法或其它合成工艺的反应产物中通常含有水、甲醇、丙醛、甲酸甲酯、丁醛、丁酮、二醇等杂质,这些杂质大部分与环氧丁烷沸点接近,且容易与环氧丁烷形成共沸物,因此通过普通精馏难以分离得到高纯度的环氧丁烷,而环氧丁烷作为单体用于聚合时不仅要求纯度高,且它的水、醛等杂质含量也应限制在较低的范围内。
因此,需要对粗环氧丁烷进行精制,但现有技术中精制采用的是两塔、三塔系统,占地面积大、成本高,能耗高。
因此,亟需一种能降低能量消耗和设备投入,并且能回收高纯度产物的装置,提高工业生产的经济性。
实用新型内容
本实用新型提供一种分离装置及生产系统,以解决回收高纯度产物时能量消耗大、设备投入高的问题。
本实用新型还提供一种生产系统,包括上述分离装置和反应装置,以提高工业生产的经济性。
一方面,本实用新型提供一种分离装置,所述装置包括产品冷凝气液分离单元、以及内部具有萃取段、低沸产品冷凝段、低沸杂质精馏段、低沸杂质提馏段、产品提馏段、产品精馏段的耦合精制单元;其中,
所述低沸杂质精馏段的底部与所述萃取段的顶部连通,所述萃取段的底部与所述低沸杂质提馏段的顶部连通,所述低沸杂质提馏段的底部和所述产品精馏段的底部分别与产品提馏段的顶部连通,所述低沸产品冷凝段的底部与所述低沸杂质精馏段的顶部连通;
所述耦合精制单元的外壁设置有萃取剂入口、待分离物入口和产品出口,所述萃取剂入口、待分离物入口分别与所述萃取段连通,所述产品出口位于产品精馏段且与所述产品冷凝气液分离单元的入口连通,所述产品冷凝气液分离单元的液相出口用于输出产品。
进一步地,所述外壁还设置有位于所述低沸杂质精馏段的气相回收入口、位于所述产品精馏段的产品回收口,所述产品冷凝气液分离单元的气相出口通过所述气相回收入口与所述低沸杂质精馏段连通,所述产品冷凝气液分离单元的液相出口还与所述产品回收口连通。
进一步地,还包括高沸物冷凝相分离单元;
所述外壁还设置有均位于所述产品精馏段的高沸物出口和有机相循环口,所述高沸物出口与所述高沸物冷凝相分离单元的入口连通,所述高沸物冷凝相分离单元的有机相出口与所述有机相循环口连通。
进一步地,还包括再沸单元;
所述外壁还设置有位于所述产品提馏段的萃取剂出口和再沸气相入口,所述萃取剂出口与所述再沸单元的入口连通,所述再沸单元的气相出口与所述再沸气相入口连通,所述再沸单元的液相出口与所述萃取剂入口连通。
进一步地,所述外壁还设置有位于所述低沸产品冷凝段的低沸杂质出口、不凝气出口和气相入口,以及,位于所述低沸杂质精馏段的低沸杂质入口和气相出口;
其中,所述低沸杂质出口通过第一外部管道与所述低沸杂质入口连通,所述气相出口通第二外部管道与所述气相入口连通。
进一步地,还包括第一温度控制单元和第一温度监测单元,其中,所述第一温度控制单元与所述产品冷凝气液分离单元电连接,所述第一温度监测单元分别与所述气液分离单元的气相出口和所述第一温度控制单元电连接。
进一步地,还包括第二温度控制单元和第二温度监测单元,其中,第二温度控制单元与所述高沸物出口电连接,第二温度控制单元分别与所述第一温度监测单元、所述高沸物出口和所述第二温度控制单元电连接。
进一步地,所述耦合精制单元包括内部具有空腔的塔体、第一隔板和第二隔板;所述第一隔板的板面沿竖直方向延伸,且所述第一隔板在水平方向上相对设置的第一端和第二端分别连接于所述空腔侧壁,以使所述第一隔板悬设在所述空腔内,所述第一隔板在竖直方向上相对设置的第三端和第四端均和所述空腔的顶壁和底壁具有间隔,且所述第一隔板的板面和所述侧壁具有间隔;
所述第二隔板连接在空腔的侧壁和所述第三端之间,所述第三端靠近所述顶壁;
所述第四端的端面所在的平面与所述空腔的底壁之间形成第一区域,所述产品提馏段位于所述第一区域;
所述第二隔板的板面所在的平面和所述空腔的顶壁之间形成第二区域,所述低沸杂质精馏段和低沸产品冷凝段位于所述第二区域;
所述第一区域和第二区域之间为中间区域,所述第一隔板将所述中间区域分为第一中间区域和靠近所述第二隔板的第二中间区域,其中,所述低沸杂质提馏段和靠近第二区域的萃取段位于所述第一中间区域,所述产品精馏段位于所述第二中间区域。
进一步地,所述低沸产品冷凝段的所述不凝气出口位于所述低沸杂质出口和气相出口之上;和/或,
所述低沸杂质入口位于所述低沸杂质精馏段的上端,所述气相出口位于所述气相回收入口之上;和/或,
所述萃取剂入口位于所述待分离物入口之上;和/或,
所述再沸气相入口位于所述萃取剂入口之上;和/或,
所述产品入口位于所述高沸物入口之上,所述高沸物入口位于所述有机相循环口之上。
另一方面,本实用新型还提供一种生产系统,包括上述任一项所述的分离装置和反应装置;所述反应装置的产物出口与所述待分离物入口连通。
本实用新型提供了一种分离装置,以一塔式分离精制体系取代传统的脱重精馏塔、萃取精馏塔和溶剂回收塔三塔系统,占地小、施工简单,设计巧妙、操作简单、有效地降低能耗和成本,易于产业化。
本实用新型还提供一种生产系统,将反应装置与分离装置连通,有效降低能耗和成本,更易实现产业化。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种分离装置示意图;
图2为本实用新型提供的另一种分离装置示意图;
图3为本实用新型提供的再一种分离装置示意图。
附图标记说明:
01:耦合精制单元;02:产品冷凝气液分离单元;04:高沸物冷凝相分离单元;06:再沸单元;021:第一温度监测单元;022:第一温度控制单元;023:第二温度监测单元;024:第二温度控制单元;1:分壁式精馏塔;11:产品提馏段;12:低沸杂质精馏段;13:低沸杂质提馏段;14:萃取段;15:产品精馏段;16:低沸产品冷凝段;17:第一隔板;18:第二隔板;2:冷凝器;21:温控器;22:控制阀;23:副温控器;24:副控制阀;3:气液分离器;4:冷冻器;5:分相器;6:再沸器;7:第一外部管道;8:第二外部管道。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型的实施例,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做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。
本实用新型提供了一种分离装置,图1为本实用新型提供的一种分离装置示意图,参见图1,装置包括产品冷凝气液分离单元02、以及内部具有萃取段14、低沸产品冷凝段16、低沸杂质精馏段12、低沸杂质提馏段13、产品提馏段11、产品精馏段15的耦合精制单元01;其中,
低沸杂质精馏段的底部与萃取段的顶部连通,萃取段的底部与低沸杂质提馏段的顶部连通,低沸杂质提馏段的底部和产品精馏段的底部分别与产品提馏段的顶部连通,低沸产品冷凝段的底部与低沸杂质精馏段的顶部连通;
耦合精制单元01的外壁设置有萃取剂入口、待分离物入口和产品出口,萃取剂入口、待分离物入口分别与萃取段连通,产品出口位于产品精馏段且与产品冷凝气液分离单元02的入口连通,产品冷凝气液分离单元02的液相出口用于输出产品。
在工业生产过程中生产出的产品通常含有杂质,并且一些低沸物杂质容易与产品形成共沸物,难以通过普通精馏分离得到高纯度的产品。本实用新型提供的分离装置尤其适用该类型的产品分离。
在应用过程中,本实用新型不具体限定待分离物的种类,适用于一切产品和溶剂形成共沸物的分离。以待分离物为粗环氧丁烷为例,其中不仅包含丁醛和丁酮等高沸杂质形成的杂质,还有二氧化碳、环氧丙烷、丙酮和丙醛、甲醇等低沸杂质,以及其与环氧丁烷形成的共沸物。通过采用本实用新型提供的分离装置,能够破坏环氧丁烷与低沸杂质之间的共沸关系,最终实现环氧丁烷、低沸杂质以及高沸杂质的彼此分离,实现环氧丁烷产品的提纯分离。
本实用新型不限定各个单元间的连接方式,能够使物料顺畅流通即可。在一具体实施方式中,各个单元之间使用管道进行相连。
本实用新型对各单元的表现形式亦不作限定,其中,耦合精制单元01用于接收待分离物,并通过对待分离物进行萃取、提馏、精馏等处理,实现产品与低、高沸杂质的初步分离;产品冷凝气液分离单元02是指对来自于耦合精制单元01的、主要包括产品和高沸杂质的物料进行降温冷却的功能单元,其中,低沸杂质发生冷凝液化而高沸杂质继续保持气相、进而实现了产品与高沸杂质的进一步分离。在产品冷凝气液分离单元02中,气相物料在降温过程中可以同时发生气液分离而分别得到气相和液相,也可以先降温,降温后的气液混合物再通过气液分离器发生气液分离得到气相和液相。
如前述,耦合精制单元01包括萃取段14、低沸产品冷凝段16、低沸杂质精馏段12、低沸杂质提馏段13、产品提馏段11、产品精馏段15共6个作用段。其中,萃取段14为萃取剂和对待分离物的萃取处理提供了场所,在萃取剂的作用下,产品与低沸杂质的共沸关系被破坏,进而实现了低沸杂质与产品的分离,其中,低沸杂质主要变成气相上行进入低沸杂质精馏段12,主要包含产品和萃取剂的液相下行进入低沸杂质提馏段13;当待分离物为粗环氧丁烷时,萃取剂一般可以为水、各类溶剂油、环丁砜、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺等高沸点有机溶剂,以及它们的混合物。
上行进入低沸杂质精馏段12的气相在低沸杂质精馏段12实现低沸杂质与产品以及萃取剂的进一步分离,使主要包含产品和萃取剂的液相物料下行重新进入萃取段14进一步分离低沸物,而主要包含低沸物的气相物料进入低沸产品冷凝段16进行冷凝回收。
低沸产品冷凝段16内通过对进入其中的气相物料进行冷凝,实现将低沸物冷凝成液相下行,其余不能冷凝的气相物料作为不凝气上行。
萃取段14底部的液相物料下行进入低沸杂质提馏段13,在其中实现产品和低沸杂质的浓缩,其中,被气化的低沸杂质上行重新进入萃取段14,低沸杂质提馏段13底部的液相物料继续下行进入产品提馏段11,在其中实现萃取剂的浓缩和提纯,而产品提馏段11顶部以产品、水和高沸杂质为主的气相物料部分进入低沸杂质提馏段13进一步实现产品和低沸杂质浓缩,另一部分则进入产品精馏段15实现产品与高沸杂质的分离,其中富含产品的气相物料经产品冷凝气液分离单元02后输出产品,富含高沸杂质和水的液相下行进入产品提馏段11进一步回收。
能够理解,由于进入耦合精制单元01中的混合物各组分沸点不同,低沸物会更容易气化从而上行、高沸物则更难气化从而以液相形式下行,因此利用重力作用,通过设置低沸杂质精馏段12的底部与萃取段14的顶部连通,萃取段14的底部与低沸杂质提馏段13的顶部连通,低沸杂质提馏段13的底部和产品精馏段15的底部分别与产品提馏段11的顶部连通,低沸产品冷凝段16的底部与低沸杂质精馏段12的顶部连通,实现了将萃取精馏、萃取剂回收与产品脱重的三个功能进行高度内耦合。
以待分离物为粗环氧丁烷为例,粗环氧丁烷气体通过待分离物入口、萃取剂通过萃取剂入口分别进入萃取段14,在萃取段14内环氧丁烷进入萃取剂与低沸杂质进行分离,其中低沸杂质以气相形式自下而上进入到低沸杂质精馏段12,在其中低沸杂质与环氧丁烷进一步分离,其中富含低沸杂质的气相上行进入低沸产品冷凝段16进行冷凝处理,冷凝成液相的低沸杂质再次返回低沸杂质精馏段12进一步回收其中的环氧丁烷,而难以冷凝成液相的不凝气上行;萃取段14底部的富含环氧丁烷的液相下行进入低沸杂质提馏段13,在其中环氧丁烷和低沸杂质进行浓缩,富含低沸杂质的气相上行再次回到萃取段14;低沸杂质提馏段13底部富含环氧丁烷的液相下行进入产品提馏段11,在其中进行萃取剂的浓缩和提纯;产品提馏段11顶部富含环氧丁烷、水和高沸杂质的气相部分进入低沸杂质提馏段13,进一步将环氧丁烷和低沸杂质进行浓缩,另一部分进入产品精馏段15;对进入产品精馏段15的气相分离其中的环氧丁烷,其中,产品精馏段15顶部富含环氧丁烷的气相上行通过产品出口离开产品精馏段15,并通过产品冷凝气液分离单元02的入口进入产品冷凝气液分离单元02,经产品冷凝气液分离单元02的液相出口输出产品。
本实用新型提供了一种分离装置,适用于一切粗产品中含有高沸杂质以及易与产品形成共沸物的低沸杂质的分离,通过内部具有萃取段、低沸产品冷凝段、低沸杂质精馏段、低沸杂质提馏段、产品提馏段、产品精馏段的耦合精制单元,实现了将萃取精馏塔、萃取剂回收塔与产品脱重塔的高度集成,具有结构简单、设备投入小,总占地面积小、减少工程成本、且操作简单,负荷调整弹性大,安全可靠等特点,可在工程中应用,为生产设备技术领域提供了一个新的优化解决结构。
图2为本实用新型提供的另一种分离装置示意图;进一步地,外壁还设置有位于低沸杂质精馏段的气相回收入口、位于产品精馏段的产品回收口,产品冷凝气液分离单元02的气相出口通过气相回收入口与低沸杂质精馏段连通,产品冷凝气液分离单元02的液相出口还与产品回收口连通。
能够理解,产品冷凝气液分离单元02中不凝气等易挥发成分经由气相出口中离开产品冷凝气液分离单元02,并通过低沸杂质精馏段12的气相回收入口再次进入低沸杂质精馏段12,并在其中进行浓缩后进入低沸产品冷凝段16冷凝,其中优选地,低沸产品冷凝段16的温度要低于产品冷凝气液分离单元02的冷凝温度,以进一步回收其中包含的少量环氧丁烷;而主要成分为环氧丁烷的液相经产品冷凝气液分离单元02的液相出口离开产品冷凝气液分离单元02,优选地,使至少部分液相通过产品回收口回流进入产品精馏段15,能够实现环氧丁烷产品的进一步回收。
进一步地,还包括高沸物冷凝相分离单元04;外壁还设置有均位于产品精馏段15的高沸物出口和有机相循环口,高沸物出口与高沸物冷凝相分离单元04的入口连通,高沸物冷凝相分离单元04的有机相出口与有机相循环口连通。
本实用新型亦不限定高沸物冷凝相分离单元04的表现形式,可以是指对进入其中的液相物料进行降温并且使包含水相和有机相的液相进行分离的功能单元。例如,液相物料在降温过程中可以同时发生水相和有机相的分离而分别得到水相和有机相,也可以先降温,降温后的液相再通过分相器将水相和有机相进行分离并分开输出。
能够理解,在产品精馏段15中,富含高沸杂质、水和少部分环氧丁烷的液相与环氧丁烷分离并下行通过高沸物出口离开产品精馏段15,经高沸物冷凝相分离单元04的入口进入高沸物冷凝相分离单元04,在其中液相物料经冷凝后环氧丁烷产品与水、高沸杂质分离,水及高沸杂质通过水相出口离开高沸物冷凝相分离单元04,环氧丁烷产品通过有机相出口离开高沸物冷凝相分离单元04,并通过有机相循环口再次进入产品精馏段15,实现环氧丁烷的进一步回收。
在一具体实施方式中,还包括再沸单元06;外壁还设置有位于产品提馏段11的萃取剂出口和再沸气相入口,萃取剂出口与再沸单元06的入口连通,再沸单元06的气相出口与再沸气相入口连通,再沸单元06的液相出口与萃取剂入口连通。
低沸杂质提馏段13底部的液体在重力作用下进入产品提馏段11,并在其中实现萃取剂的浓缩和提纯;产品提馏段11底部以萃取剂为主的液体、以及低沸杂质提馏段13流入产品提馏段11的液体通过萃取剂出口离开产品提馏段11,通过再沸单元06的入口进入再沸单元06再沸,其中包含环氧丁烷的气相通过再沸单元06的气相出口离开再沸单元06,并通过再沸气相入口重新进入产品提馏段11,实现环氧丁烷的进一步提馏;主要包含萃取剂的液相则通过再沸单元06的液相出口离开再沸单元06,并通过萃取剂入口重新返回萃取段14,实现萃取剂的高效回收利用;低沸杂质提馏段13和产品提馏段11共用一个再沸单元06,以高度内耦合的方式取代了传统的两个再沸器的功能。
进一步地,外壁还设置有位于低沸产品冷凝段16的低沸杂质出口、不凝气出口和气相入口,以及,位于低沸杂质精馏段12的低沸杂质入口和气相出口;其中,低沸杂质出口通过第一外部管道7与低沸杂质入口连通,气相出口通第二外部管道8与气相入口连通。
能够理解,在低沸杂质精馏段顶部含有低沸杂质和少量环氧丁烷的气相通过第二外部管道8经气相出口离开低沸杂质精馏段12,并经气相入口进入低沸产品冷凝段16;在低沸产品冷凝段16中,含有低沸杂质和少量环氧丁烷的气相进行冷凝后再进行气液分离,不凝气等易挥发成分上行经顶部的不凝气出口排出,而低沸杂质气相被冷凝为液相在重力作用下经底部的低沸杂质出口离开低沸产品冷凝段16,并通过第一外部管道7经低沸杂质入口重新进入低沸杂质精馏段12,将其中含有的少量环氧丁烷与低沸杂质进一步分离;优选地,部分被冷凝为液相的低沸杂质通过第一外部管道离开耦合精制单元01输出低沸杂质产品。
在一具体实施方式中,还包括第一温度控制单元022和第一温度监测单元021,其中,第一温度控制单元022与产品冷凝气液分离单元02电连接,第一温度监测单元021分别与产品冷凝气液分离单元02的气相出口和第一温度控制单元022电连接。
本适应新型不限定电连接的具体方式,其中,电连接可以是通过信号线连接。由于产品冷凝气液分离单元02的出口温度对于产品的纯度具有至关重要的影响,因此需要严格控制出口的温度。通过电连接在与产品冷凝气液分离单元02的气相出口连接的管道上的第一温度监测单元021,以及设置在进入产品冷凝气液分离单元02的冷却水管道上的第一温度控制单元022,可以检测到气产品冷凝气液分离单元02的气相出口输出的产品的温度,并根据产品温度通过第一控制单元调控产品冷凝气液分离单元02的冷凝温度,提高产品纯度。
进一步地,还包括第二温度控制单元024和第二温度监测单元023,其中,第二温度控制单元024与高沸物出口电连接,第二温度控制单元024分别与第一温度监测单元021、高沸物出口和第二温度控制单元024电连接。
第二温度监测单元023通过电连接分别与高沸物出口以及第一温度监测单元021连接,第二温度控制单元024设置在与高沸物出口连接的管道上,即,将第一温度控制单元022、第一温度监测单元021、第二温度控制单元024和第二温度监测单元023进行串联,能够通过第二温度监测单元023检测的高沸物出口的温度、结合产品冷凝气液分离单元02气相出口的温度,对产品冷凝气液分离单元02的冷凝温度进行调节,并通过第二温度控制单元024还可以控制高沸物出口的流量,实现及早对产品温度进行预测,并且对产品冷凝气液分离单元02的出口温度的精准调节,进一步保证了产品的温度。
图3为本实用新型提供的再一种分离装置示意图;具体地,耦合精制单元包括内部具有空腔的塔体01、第一隔板17和第二隔板18;第一隔板17的板面沿竖直方向延伸,且第一隔板17在水平方向上相对设置的第一端和第二端分别连接于空腔侧壁,以使第一隔板悬设在空腔内,第一隔板17在竖直方向上相对设置的第三端和第四端均和空腔的顶壁和底壁具有间隔,且第一隔板17的板面和侧壁具有间隔;第二隔板18连接在空腔的侧壁和第三端之间,第三端靠近顶壁;第四端的端面所在的平面与空腔的底壁之间形成第一区域,产品提馏段11位于第一区域;第二隔板的板面所在的平面和空腔的顶壁之间形成第二区域,低沸杂质精馏段12和低沸产品冷凝段16位于第二区域,其中,低沸产品冷凝段16紧邻顶壁且与低沸杂质精馏段12连通;第一区域和第二区域之间为中间区域,第一隔板17将中间区域分为第一中间区域和靠近第二隔板的第二中间区域,其中,低沸杂质提馏段13和靠近第二区域的萃取段14位于第一中间区域,产品精馏段15位于第二中间区域。
利用上述分壁式结构,实现了将萃取精馏塔、萃取剂回收塔与产品脱重塔的高度集成,进一步减少工程投入。
具体地,产品冷凝气液分离单元02包括冷凝器2与气液分离器3;第一温度监测单元021包括温控器21;第一温度控制单元022包括控制阀22;第二温度监测单元023包括副温控器23;第二温度控制单元024包括副控制阀24;耦合精制单元01包括分壁式精馏塔1;高沸物冷凝相分离单元04包括冷冻器4和分相器5;再沸单元06包括再沸器6;
其中,产品出口与冷凝器2的入口连通,冷凝器2的出口与气液分离器3的入口连通,气液分离器3的液相出口用于输出环氧丁烷产品,气液分离器3的液相出口还与产品回收口连通,高沸物出口与冷冻器4的入口连通,冷冻器4的出口于分相器5的入口连通,分相器5的有机相出口与有机相循环口连通;萃取剂出口与再沸器6的气相入口连通,再沸器6的气相出口与再沸气相入口连通,再沸器6的液相出口于萃取剂入口连通;低沸杂质出口通过第一外部管道7与低沸杂质入口连通,气相出口通过第二外部管道8与气相入口连通;
温控器21通过信号线与气液分离器3的气相出口的管道连接、还与设置在与冷凝器2的管程入口连接的循环冷却水管道上的控制阀22连接;副温控器23通过信号线与高沸物出口的管道连接,还与设置在高沸物出口的管道上的副控制阀24、以及温控器21连接;即,副温控器23、副控制阀24、温控器21与控制阀22通过信号线串级连接。
通过温控器21检测气液分离器3的气相出口的温度,可以通过控制阀22对冷凝器2的冷却水流量进行调整,并且通过温控器23检测高沸物出口的温度,可以通过控制阀24对高沸物出口的流量进行调控,并且根据温控器23的温度,可以提前预测气液分离器3的气相出口的温度,对控制阀22及时进行调整,实现对产品温度的精准调节。
在一具体实施方式中,低沸产品冷凝段16为塔内内置冷凝段,内装换热管,换热管内为管程,换热管外部为壳程,位于低沸产品冷凝段16的低沸杂质出口、不凝气出口和气相入口为壳程出/入口;其管程入口通过管道与循环冷却水管道连接,管程出口通过管道与循环冷却回水管道连接,用于循环冷却水的进水和制冷后的回水。
进一步的,循环冷却水管道还与冷凝器2的管程入口、以及冷冻器4的管程入口连接,循环冷却回水管道还与冷凝器2的管程出口、以及冷冻器4的管程出口连接。
进一步地,低沸产品冷凝段16的不凝气出口位于低沸杂质出口和气相出口之上;和/或,低沸杂质入口位于低沸杂质精馏段的上端,气相出口位于气相回收入口之上;和/或,萃取剂入口位于待分离物入口之上;和/或,再沸气相入口位于萃取剂入口之上;和/或,产品入口位于高沸物入口之上,高沸物入口位于有机相循环口之上。
能够理解,上述结构设置均是为了利用重力作用,让气体与液体充分接触,以及实现气相与液相的顺利排出。
其中,萃取段14的操作压力为0.05~0.8Mpa,操作温度为55~70℃;低沸产品冷凝段16的操作压力为0.05~0.8Mpa,操作温度为-50~40℃;低沸杂质精馏段12的操作压力为0.05~0.8Mpa,操作温度为-20~55℃;低沸杂质提馏段13的操作压力为0.05~0.8Mpa,操作温度为70~90℃;产品提馏段11的操作压力为0.05~0.8Mpa,操作温度为90~150℃;产品精馏段15的操作压力为0.05~0.8Mpa,操作温度为0~90℃;冷凝器2的操作温度为0~40℃;冷冻器4的操作温度为-10~50℃;再沸器6的操作温度为110~180℃。
再一方面,本实用新型还提供一种生产系统,包括上述的分离装置和反应装置;反应装置的产物出口与待分离物入口连通。
本实用新型不限定反应装置的表现形式,能够生产待分离物即可,通过反应装置生产出待分离的粗产品后,通过产物出口离开反应装置,并通过待分离物入口进入分离装置,实现粗产品的精制回收,使得产品的品质进一步提高。
本实用新型提供的一种分离装置,适用于一切粗产品中含有高沸杂质以及易与产品形成共沸物的低沸杂质的分离,通过内部具有萃取段、低沸产品冷凝段、低沸杂质精馏段、低沸杂质提馏段、产品提馏段、产品精馏段的耦合精制单元,实现了将萃取精馏塔、萃取剂回收塔与产品脱重塔的高度集成,具有结构简单、设备投入小,总占地面积小、减少工程投入、且操作简单,负荷调整弹性大,安全可靠等特点,可在工程中应用,为生产设备技术领域提供了一个新的优化解决结构。
Claims (10)
1.一种分离装置,其特征在于,所述装置包括产品冷凝气液分离单元、以及内部具有萃取段、低沸产品冷凝段、低沸杂质精馏段、低沸杂质提馏段、产品提馏段、产品精馏段的耦合精制单元;其中,
所述低沸杂质精馏段的底部与所述萃取段的顶部连通,所述萃取段的底部与所述低沸杂质提馏段的顶部连通,所述低沸杂质提馏段的底部和所述产品精馏段的底部分别与产品提馏段的顶部连通,所述低沸产品冷凝段的底部与所述低沸杂质精馏段的顶部连通;
所述耦合精制单元的外壁设置有萃取剂入口、待分离物入口和产品出口,所述萃取剂入口、待分离物入口分别与所述萃取段连通,所述产品出口位于产品精馏段且与所述产品冷凝气液分离单元的入口连通,所述产品冷凝气液分离单元的液相出口用于输出产品。
2.根据权利要求1所述的分离装置,其特征在于,所述外壁还设置有位于所述低沸杂质精馏段的气相回收入口、位于所述产品精馏段的产品回收口,所述产品冷凝气液分离单元的气相出口通过所述气相回收入口与所述低沸杂质精馏段连通,所述产品冷凝气液分离单元的液相出口还与所述产品回收口连通。
3.根据权利要求2所述的分离装置,其特征在于,还包括高沸物冷凝相分离单元;
所述外壁还设置有均位于所述产品精馏段的高沸物出口和有机相循环口,所述高沸物出口与所述高沸物冷凝相分离单元的入口连通,所述高沸物冷凝相分离单元的有机相出口与所述有机相循环口连通。
4.根据权利要求3所述的分离装置,其特征在于,还包括再沸单元;
所述外壁还设置有位于所述产品提馏段的萃取剂出口和再沸气相入口,所述萃取剂出口与所述再沸单元的入口连通,所述再沸单元的气相出口与所述再沸气相入口连通,所述再沸单元的液相出口与所述萃取剂入口连通。
5.根据权利要求4所述的分离装置,其特征在于,所述外壁还设置有位于所述低沸产品冷凝段的低沸杂质出口、不凝气出口和气相入口,以及,位于所述低沸杂质精馏段的低沸杂质入口和气相出口;
其中,所述低沸杂质出口通过第一外部管道与所述低沸杂质入口连通,所述气相出口通第二外部管道与所述气相入口连通。
6.根据权利要求5所述的分离装置,其特征在于,还包括第一温度控制单元和第一温度监测单元,其中,所述第一温度控制单元与所述产品冷凝气液分离单元电连接,所述第一温度监测单元分别与所述气液分离单元的气相出口和所述第一温度控制单元电连接。
7.根据权利要求6所述的分离装置,其特征在于,还包括第二温度控制单元和第二温度监测单元,其中,第二温度控制单元与所述高沸物出口电连接,第二温度控制单元分别与所述第一温度监测单元、所述高沸物出口和所述第二温度控制单元电连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的分离装置,其特征在于,所述耦合精制单元包括内部具有空腔的塔体、第一隔板和第二隔板;所述第一隔板的板面沿竖直方向延伸,且所述第一隔板在水平方向上相对设置的第一端和第二端分别连接于所述空腔侧壁,以使所述第一隔板悬设在所述空腔内,所述第一隔板在竖直方向上相对设置的第三端和第四端均和所述空腔的顶壁和底壁具有间隔,且所述第一隔板的板面和所述侧壁具有间隔;
所述第二隔板连接在空腔的侧壁和所述第三端之间,所述第三端靠近所述顶壁;
所述第四端的端面所在的平面与所述空腔的底壁之间形成第一区域,所述产品提馏段位于所述第一区域;
所述第二隔板的板面所在的平面和所述空腔的顶壁之间形成第二区域,所述低沸杂质精馏段和低沸产品冷凝段位于所述第二区域;
所述第一区域和第二区域之间为中间区域,所述第一隔板将所述中间区域分为第一中间区域和靠近所述第二隔板的第二中间区域,其中,所述低沸杂质提馏段和靠近第二区域的萃取段位于所述第一中间区域,所述产品精馏段位于所述第二中间区域。
9.根据权利要求6所述的分离装置,其特征在于,所述低沸产品冷凝段的所述不凝气出口位于所述低沸杂质出口和气相出口之上;和/或,
所述低沸杂质入口位于所述低沸杂质精馏段的上端,所述气相出口位于所述气相回收入口之上;和/或,
所述萃取剂入口位于所述待分离物入口之上;和/或,
所述再沸气相入口位于所述萃取剂入口之上;和/或,
所述产品入口位于所述高沸物入口之上,所述高沸物入口位于所述有机相循环口之上。
10.一种生产系统,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的分离装置和反应装置;所述反应装置的产物出口与待分离物入口连通。
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CN221267176U true CN221267176U (zh) | 2024-07-05 |
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