一种高沸点、热敏物料精馏分离系统及其分离方法与流程

本发明属于精馏分离，具体涉及一种高沸点、热敏物料精馏分离系统及其分离方法。

背景技术：

1、化工产品生产过程中，往往投资巨大，最为复杂的部分是反应后产品混合物的分离和提纯，几乎所有的有机化工生产过程中都会应用到精馏这种单元操作过程。精馏在当代化工生产过程中已经非常成熟，并且广泛地应用。但是精馏过程的能耗巨大，一般化工过程中40-70％的能耗是用于分离产品混合物的，这其中精馏又占90％以上。

2、目前精馏进行物料分离步骤为顶采，由于精馏塔为长圆柱型，顶采需要消耗较多能量，并且在顶采的过程中会有部分产品沉落塔底，部分杂质随产品收集至收集塔，造成产品纯度不高并且消耗能量过多。

3、为此，需要能够提高产品纯度、降低能耗、减少设备投资和占地面积的精馏设备和方法来精馏分离。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高沸点、热敏物料精馏分离系统及其分离方法，采用侧采线和改进回流比控制，大幅减少塔顶气相负荷，缩小塔顶设备尺寸；根据实验室模拟数据，针对高沸点、热敏性的物料特点，通过精馏塔整体设计优化再沸器温度降低至200℃以内，避免高温结焦和物料降解，提高产品收率与纯度。

2、本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：一种高沸点、热敏物料精馏分离系统，包括脱甲醇塔、脱轻组分塔、精馏塔、脱甲醇塔回流装置、脱甲醇塔塔底再沸器、脱甲醇塔釜泵、脱轻组分塔回流装置、脱轻组分塔塔底再沸器、脱轻组分塔釜泵、精馏塔塔底再沸器、精馏塔侧线采出泵、精馏塔侧线采出换热器a、精馏塔侧线采出换热器b、产品收集罐、精馏塔顶部换热器、高真空缓冲罐、精馏塔塔底再沸器、副产品收集罐、精馏塔底部换热器、精馏塔釜泵；脱甲醇塔侧面设有chdm粗产品进口，脱甲醇塔顶部外接脱甲醇塔回流装置，下部侧面外接脱甲醇塔塔底再沸器，底部接有脱甲醇塔釜泵，脱甲醇塔釜泵另一端通过管路连接脱轻组分塔侧面，脱轻组分塔顶部外接脱轻组分塔回流装置，脱轻组分塔底部接有一循环管路，循环管路上依次设有脱轻组分塔釜泵、脱轻组分塔塔底再沸器，在脱轻组分塔釜泵和脱轻组分塔塔底再沸器间另有一支路连接精馏塔侧，精馏塔顶连接精馏塔顶部换热器，精馏塔顶部换热器另一端接高真空缓冲罐，精馏塔底接有一循环管路，循环管路上依次设有精馏塔釜泵、精馏塔塔底再沸器，在精馏塔釜泵及精馏塔塔底再沸器间还有一支路连接精馏塔底部换热器，精馏塔底部换热器另一端连接副产品收集罐，精馏塔侧面设有一管路，管路上依次设有精馏塔侧线采出泵、精馏塔侧线采出换热器a、精馏塔侧线采出换热器b、产品收集罐，在精馏塔侧线采出泵与精馏塔侧线采出换热器a间还有一支路回接精馏塔偏下位置，在精馏塔测线采出换热器b和产品收集罐间还有一支路回接精馏塔偏上位置。

3、一种高沸点、热敏物料精馏分离方法，采用上述高沸点、热敏物料精馏分离系统进行分离，步骤包括：

4、s1.将chdm粗产品自chdm粗产品进口通入脱甲醇塔，控制脱甲醇塔的塔顶温度在70～75℃间，塔底温度在170～190℃间，塔底液位在40～60％间，塔顶压力在30～40kpa间，脱甲醇塔上方的脱甲醇塔回流装置对脱甲醇塔顶产出的气体进行多次回流提纯采出甲醇，塔底的液体经过脱甲醇塔塔底再沸器除去气体杂质后经由脱甲醇塔釜泵泵入脱轻组分塔；

5、s2.步骤s1提纯后的产品泵入脱轻组分塔，控制脱轻组分塔塔顶温度在150～180℃间，塔底温度在195～205℃间，塔底液位在40～60％间，塔顶压力在1.0～4.0kpa(a)间，脱轻组分塔上方的脱轻组分塔回流装置对脱轻组分塔顶产出的气体进行多次回流将轻组分采出，塔底的液体经过脱轻组分塔釜泵泵入脱轻组分塔塔底再沸器，将重组分中较轻组分回流至塔内，较重组分循环多次后经脱轻组分塔釜泵泵入精馏塔；

6、s3步骤s2提纯后的产品泵入精馏塔，控制精馏塔塔顶温度在60～82℃间，塔底温度在195～205℃间，塔底液位在40～60％间，塔顶压力在0.2～2.0kpa(a)间；

7、s4.步骤s3精馏后底部液体经过精馏塔釜泵泵入精馏塔塔底再沸器进行重组分提纯，然后回流至精馏塔的重组分再由精馏塔釜泵泵入精馏塔底部换热器，然后将重组分通入副产品收集罐；

8、s5.步骤s3精馏后顶部气体经过精馏塔顶部换热器后的气体进入高真空缓冲罐，液体回流至精馏塔；

9、s6.步骤s3精馏后的chdm自侧面通过精馏塔侧线采出泵泵入精馏塔侧线采出换热器a然后再通过精馏塔侧线采出换热器b，最终进入产品收集罐。

10、进一步的，所述脱甲醇塔、脱轻组分塔、精馏塔为中空圆柱形。

11、本发明与现有技术相比的有益效果是：1.chdm质量更好，顶部可以进一步脱轻组分，纯度更高；2.解决顶部高真空情况下的特大管道问题，侧采后不需要很大的真空气相管道，降低高真空系统的压力降。如果不侧采，大量的气相需要真空管道排出并去冷凝，这个过程会产生大的压降。

技术特征：

1.一种高沸点、热敏物料精馏分离系统，其特征在于，包括脱甲醇塔(1)、脱轻组分塔(2)、精馏塔(3)、脱甲醇塔回流装置(4)、脱甲醇塔塔底再沸器(5)、脱甲醇塔釜泵(6)、脱轻组分塔回流装置(8)、脱轻组分塔塔底再沸器(9)、脱轻组分塔釜泵(10)、精馏塔塔底再沸器(14)、精馏塔侧线采出泵(18)、精馏塔侧线采出换热器a(19)、精馏塔侧线采出换热器b(20)、产品收集罐(21)、精馏塔顶部换热器(12)、高真空缓冲罐(13)、精馏塔塔底再沸器(14)、副产品收集罐(17)、精馏塔底部换热器(16)、精馏塔釜泵(15)；脱甲醇塔(1)侧面设有chdm粗产品进口(22)，脱甲醇塔(1)顶部外接脱甲醇塔回流装置(4)，下部侧面外接脱甲醇塔塔底再沸器(5)，底部接有脱甲醇塔釜泵(6)，脱甲醇塔釜泵(6)另一端通过管路连接脱轻组分塔(2)侧面，脱轻组分塔(2)顶部外接脱轻组分塔回流装置(8)，脱轻组分塔(2)底部接有一循环管路，循环管路上依次设有脱轻组分塔釜泵(10)、脱轻组分塔塔底再沸器(9)，在脱轻组分塔釜泵(10)和脱轻组分塔塔底再沸器(9)间另有一支路连接精馏塔(3)侧，精馏塔(3)顶连接精馏塔顶部换热器(12)，精馏塔顶部换热器(12)另一端接高真空缓冲罐(13)，精馏塔(3)底接有一循环管路，循环管路上依次设有精馏塔釜泵(15)、精馏塔塔底再沸器(14)，在精馏塔釜泵(15)及精馏塔塔底再沸器(14)间还有一支路连接精馏塔底部换热器(16)，精馏塔底部换热器(16)另一端连接副产品收集罐(17)，精馏塔(3)侧面设有一管路，管路上依次设有精馏塔侧线采出泵(18)、精馏塔侧线采出换热器a(19)、精馏塔侧线采出换热器b(20)、产品收集罐(21)，在精馏塔侧线采出泵(18)与精馏塔侧线采出换热器a(19)间还有一支路回接精馏塔(3)偏下位置，在精馏塔测线采出换热器b(20)和产品收集罐(21)间还有一支路回接精馏塔(3)偏上位置。

2.根据权利要求1所述的高沸点、热敏物料精馏分离系统，其特征在于，所述脱甲醇塔(1)、脱轻组分塔(2)、精馏塔(3)为中空圆柱形。

3.一种高沸点、热敏物料精馏分离方法，其特征在于，采用权利要求1所述高沸点、热敏物料精馏分离系统进行分离，步骤包括：

4.根据权利要求3所述的高沸点、热敏物料精馏分离方法，其特征在于，所述步骤s1脱甲醇塔(1)的塔顶温度在70～75℃间，塔底温度在170～190℃间，塔底液位在40～60％间，塔顶压力在30～40kpa间。

5.根据权利要求3所述的高沸点、热敏物料精馏分离方法，其特征在于，所述步骤s2脱轻组分塔(2)塔顶温度在150～180℃间，塔底温度在195～205℃间，塔底液位在40～60％间，塔顶压力在1.0～4.0kpa(a)间。

6.根据权利要求3所述的高沸点、热敏物料精馏分离方法，其特征在于，所述步骤s3精馏塔(3)塔顶温度在60～82℃间，塔底温度在195～205℃间，塔底液位在40～60％间，塔顶压力在0.2～2.0kpa(a)间。

7.根据权利要求3所述的高沸点、热敏物料精馏分离方法，其特征在于，所述精馏塔(3)侧采冷回流流量为60-62t/h；塔侧线热回流流量为12-13t/h；塔底再沸器流量为75-82t/h；塔底温度为197-200℃；塔顶压力为1.1-1.5kpa(a)。

8.根据权利要求3所述的高沸点、热敏物料精馏分离方法，其特征在于，所述

技术总结
本发明属于精馏分离技术领域，公开了一种高沸点、热敏物料精馏分离系统及其分离方法。包括脱甲醇、脱轻组分、精馏、侧采。本发明提纯的CHDM质量更好，顶部可以进一步脱轻组分，纯度更高；本发明解决精馏塔顶部高真空情况下的特大管道问题，侧采后真空气相管道尺寸大幅降低，可维持高真空系统较低压力降。若不侧采，大量气相需从真空管道排出并冷凝，该过程会产生较大压降。

技术研发人员：李振忠,程光剑,陈咏琦,劳国瑞,谢萍,潘鹏,石鸣彦,田振英,李民,王红,王永梅,崔欣,张晟楠,郭靖,李楠,潘盼,姚红,刘宇虹
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5