二元醇混合物分离的节能工艺方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种二元醇混合物分离的节能工艺方法和装置，它是一种通过精馏的方法从二元醇混合物中纯化乙二醇、丙二醇等二元醇的工艺方法和装置，至少包括乙二醇粗馏塔、丙二醇粗馏塔、丙二醇精馏塔、丙二醇汽提塔、乙二醇脱水塔、乙二醇精馏塔、乙二醇回收塔等七台塔。利用系统内部的间接和直接热集成操作，具有工艺流程简单、结构紧凑，操作能耗低的优点。按本发明专利技术，1.0MPaG蒸汽耗量为3.4吨蒸汽/吨乙二醇产品，乙二醇产品收率可达到95.3%，具有显著的实用性及经济效益。

Energy saving process method and device for separation of mixtures of diols

The invention relates to a method and a device for energy saving process of glycol separation of mixtures. It is a process and apparatus for purifying ethylene glycol from glycol mixture by distillation method of propylene glycol glycol, ethylene glycol at least comprises crude distillation column, propylene glycol, crude distillation column, propylene glycol, propylene glycol stripper distillation tower ethylene glycol, ethylene glycol dehydration tower distillation column, ethylene glycol recovery tower tower seven. Utilizing the indirect and direct thermal integration operation within the system, it has the advantages of simple process, compact structure and low operation energy consumption. According to the invention, the 1.0MPaG steam consumption is 3.4 tons of steam / ton of ethylene glycol products, and the yield of ethylene glycol products can reach 95.3%, which has remarkable practicability and economic benefit.

【技术实现步骤摘要】
二元醇混合物分离的节能工艺方法和装置
本专利技术涉及一种二元醇混合物分离的节能工艺方法和装置，它是一种通过精馏的方法从二元醇混合物中纯化乙二醇、丙二醇等二元醇的工艺方法和装置。
技术介绍
当前，面对日益严重的能源危机，再生资源已成为未来生存发展的重中之重。20世纪90年代以来，由于世界化纤产品市场消费的急剧增长，二元醇作为一类非常重要的有机化工原料凭借着诸多的用途和优点得到广泛的应用，在化纤、聚酯树脂工业生产等领域中具有很高的应用价值。乙二醇是最简单和最重要的脂肪族二元醇，其用途非常广泛。当前乙二醇最大的用途是生产聚酯树脂（纤维和薄膜），聚酯树脂目前主要用来制作饮料业用PET瓶及纺织业用的涤纶，此外则是用于生产各种工程塑料。乙二醇的另一重要用途是做汽车散热器的冷却剂，由于乙二醇能显著降低水溶液的凝固点，因此可用于防冻。除上述两大用途外，乙二醇作为有机中间体也是其较大的消费点，作为人造丝防缩剂的乙二醛便源于乙二醇。乙二醇与多元酸生成的聚合物统称为醇酸树脂，它们经改性后主要以干性树脂和增塑剂的形式出售。丙二醇的粘度和吸湿性好，无毒，因而在食品、医药和化妆品工业中广泛用作吸湿剂、抗冻剂、润滑剂和溶剂。此外，它也是生产不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂和合成增塑剂等的重要中间体，在塑料工业中广泛应用。1,4-丁二醇主要用于制造四氢呋喃、γ-丁内酯和聚氨酯。1,4-丁二醇和己二酸等多元酸反应得到的聚酯能够制得低温特性、断裂强度、拉伸强度优良的聚氨酯弹性体，可用于合成皮革、成型用聚氨酯弹性体的原料。1,4-丁二醇的另一重要用途是制备热塑性工程塑料PBT树脂，作为建筑和工程塑料，它具有优良的力学性能和电气性能，其生产发展迅速。1,3-丁二醇的一元酸酯用作纤维素和聚氯乙烯的增塑剂。由二元羧酸酯制备的聚酯型增塑剂，具有良好的相容性和耐迁移性，具有广泛的应用范围，有助于提高被增塑物的稳定性。1,3-丁二醇也用于生产无油醇酸树脂的终止剂，用作飞机的防冻剂、增湿剂、偶联剂等。2,3-丁二醇作为交联剂用于生产特殊的硬质橡胶制品工业中，是制药工业的重要中间体。也可作为增湿剂、增塑剂使用，与其它化合物混合后，可以制得性能良好的防冻剂。鉴于二元醇的上述广泛用途，近年来合成气制乙二醇、生物质制乙二醇等新技术得到快速发展。而在二元醇的生产过程中，装置能耗是影响二元醇生产成本的关键因素之一。随着石油、煤炭、天然气等能源资源的紧缺、环境污染和温室效应等问题的日益严重，二元醇等行业的降低生产成本已成为企业生存和提高竞争力的关键，越来越受到各方面的重视。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种二元醇混合物分离的节能工艺方法和装置，它是一种通过精馏的方法从二元醇混合物中纯化乙二醇、丙二醇等二元醇的工艺方法和装置，利用系统内部的间接和直接热集成操作，具有工艺流程简单、结构紧凑，操作能耗低的优点，具有显著的实用性及经济效益。本专利技术提供的一种二元醇混合物分离的节能工艺方法和装置，它是一种通过精馏的方法从二元醇混合物中纯化乙二醇、丙二醇等二元醇的工艺方法和装置，包括的步骤：1）至少包括乙二醇粗馏塔、丙二醇粗馏塔、丙二醇精馏塔、丙二醇汽提塔、乙二醇脱水塔、乙二醇精馏塔、乙二醇回收塔等七台塔。2）乙二醇粗馏塔和丙二醇粗馏塔之间直接热集成操作，乙二醇粗馏塔塔顶一部分气相直接进丙二醇粗馏塔塔釜，为丙二醇粗馏塔提供所需热量，丙二醇粗馏塔塔釜一部分液体进乙二醇粗馏塔塔顶。3）乙二醇粗馏塔与乙二醇精馏塔间接热集成操作，乙二醇粗馏塔塔顶另一部分气相进乙二醇精馏塔再沸器壳程，为乙二醇精馏塔提供所需热量。4）丙二醇粗馏塔塔釜另一部分液体进丙二醇汽提塔塔顶，丙二醇汽提塔塔顶气相进丙二醇粗馏塔塔釜，从丙二醇汽提塔塔釜物流排出含少量丙二醇的1,2-丁二醇、乙二醇混合物。5）丙二醇粗馏塔塔顶物流进丙二醇精馏塔，丙二醇精馏塔塔顶物流排出水和2,3-丁二醇、丙二醇的混合物，塔釜采出丙二醇产品。6）乙二醇脱水塔塔顶脱除水分，塔釜物料进乙二醇精馏塔。7）乙二醇精馏塔与乙二醇脱水塔热集成操作，所说的热集成方式可以是乙二醇精馏塔塔顶气相为乙二醇脱水塔进料加热器提供热量，或者是乙二醇精馏塔塔顶气相为乙二醇脱水塔塔中加热器提供热量。8）从乙二醇精馏塔塔顶获得乙二醇产品。9）乙二醇精馏塔塔釜物流进乙二醇回收塔，从乙二醇回收塔塔顶获得回收乙二醇产品，从乙二醇回收塔塔釜物流排放重组分。本专利技术提供的一种二元醇混合物分离的节能工艺方法，其中可以增加脱重塔先脱除重组分，脱重塔塔顶气相直接进乙二醇粗馏塔。本专利技术提供的一种二元醇混合物分离的节能工艺方法，其中可以设置薄膜蒸发器处理脱重塔塔釜物料，以提高乙二醇的产品收率。脱重塔塔釜出料进薄膜蒸发器，薄膜蒸发器蒸发气相进薄膜蒸发器冷凝器，物流冷凝物返回脱重塔，从薄膜蒸发器底部排放薄膜重组分。本专利技术提供的一种二元醇混合物分离的节能工艺方法，其中可以增加12丁脱除塔（“12丁”是“1,2-丁二醇”的简称，下同），从12丁脱除塔塔顶物流采出1,2-丁二醇被浓缩的1,2-丁二醇、乙二醇混合物，从12丁脱除塔塔釜物流中部分回收丙二醇汽提塔塔釜物料中的乙二醇，物流返回乙二醇粗馏塔，提高乙二醇产品收率。本专利技术提供的一种二元醇混合物分离的节能工艺方法，其中可以增加脱水塔处理丙二醇精馏塔塔顶采出物料，从脱水塔塔顶采出基本不含二元醇的回收水，从脱水塔塔釜获得富含2,3-丁二醇的物流。本专利技术提供的一种二元醇混合物分离的节能工艺方法，其中若无需进行加氢吸附处理，则脱水塔可以省略，乙二醇粗馏塔塔釜物料直接进入乙二醇精馏塔；所说的加氢吸附处理单元可以用于处理乙二醇粗馏塔处理后物料，也可以直接处理混合二元醇原料，或者用于处理来自脱重塔塔顶采出物料。加氢吸附处理单元的设置与否、加氢吸附处理单元放置位置仅影响本专利技术提供装置内部物流走向的变化，不构成对本专利技术提供的二元醇混合物分离的节能工艺方法的限制。本专利技术提供的一种二元醇混合物分离的节能工艺方法，常规地，乙二醇粗馏塔塔釜出料可以采用图3所示的从塔下部侧线出料以提升采出物料的色度和纯度；乙二醇精馏塔塔顶出料可以采用塔上部侧线出料以降低采出物料的含水量；乙二醇回收塔塔顶出料可以采用塔上部侧线出料以降低采出物料的含水量；丙二醇精馏塔塔釜出料可以采用塔下部侧线出料以提升采出物料的色度和纯度；脱水塔塔釜出料可以采用塔下部侧线出料以提升采出物料的色度和纯度。上述侧线出料方式属于化工分离过程的常规方法。本专利技术提供的一种二元醇混合物分离的节能工艺方法，其中丙二醇粗馏塔塔顶冷凝器可以拆分为废热锅炉和尾冷器形式，丙二醇粗馏塔塔顶气相进废热锅炉管程，废热锅炉壳程冷却介质可以是工艺水，对应的废热锅炉出口物流为低压蒸汽；所说的冷却介质可以是系统内其它低温物料，对应的废热锅炉出口物流即为预热后物料或气化后的物料气相。本专利技术提供的一种二元醇混合物分离的节能工艺方法，其中脱重塔的塔顶冷凝器、12丁脱除塔的塔顶冷凝器、乙二醇回收塔的塔顶冷凝器也可以采用类似丙二醇粗馏塔塔顶的废热锅炉型式冷凝器，回收各塔塔顶热量。本专利技术提供的一种二元醇混合物分离的节能装置至少包括乙二醇粗馏塔、丙二醇粗馏塔、丙二醇精馏塔、丙二醇汽提塔、乙二醇脱水塔、乙二醇精馏塔、乙二醇回收塔等七台塔以及连接管线。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二元醇混合物分离的节能工艺方法，其特征在于包括的步骤：1）至少包括乙二醇粗馏塔（T201）、丙二醇粗馏塔（T202）、丙二醇精馏塔（T203）、丙二醇汽提塔（T204）、乙二醇脱水塔（T301）、乙二醇精馏塔（T302）、乙二醇回收塔（T303）七台塔；2）乙二醇粗馏塔（T201）和丙二醇粗馏塔（T202）之间直接热集成操作，乙二醇粗馏塔（T201）塔顶一部分气相（204）直接进丙二醇粗馏塔（T202）塔釜，为丙二醇粗馏塔（T202）提供所需热量，丙二醇粗馏塔（T202）塔釜一部分液体（215）进乙二醇粗馏塔（T201）塔顶；3）乙二醇粗馏塔（T201）与乙二醇精馏塔（T302）间接热集成操作，乙二醇粗馏塔（T201）塔顶另一部分气相（203）进乙二醇精馏塔再沸器（E304）壳程，为乙二醇精馏塔（T302）提供所需热量；4）丙二醇粗馏塔（T202）塔釜另一部分液体（216）进丙二醇汽提塔（T204）塔顶，丙二醇汽提塔（T204）塔顶气相（217）进丙二醇粗馏塔（T202）塔釜，从丙二醇汽提塔（T204）塔釜物流（218）排出含少量丙二醇的1,2‑丁二醇、乙二醇混合物；5）丙二醇粗馏塔（T202）塔顶物流（208）进丙二醇精馏塔（T203），丙二醇精馏塔（T203）塔顶物流（212）排出水和2,3‑丁二醇、丙二醇的混合物，塔釜采出丙二醇产品（213）；6）乙二醇脱水塔（T301）塔顶脱除水分（305），塔釜物料（306）进乙二醇精馏塔（T302）；7）乙二醇精馏塔（T302）与乙二醇脱水塔（T301）热集成操作，所说的热集成方式是乙二醇精馏塔塔顶气相为乙二醇脱水塔进料加热器提供热量，或者是乙二醇精馏塔塔顶气相为乙二醇脱水塔塔中加热器提供热量；8）从乙二醇精馏塔（T302）塔顶获得乙二醇产品（313）；9）乙二醇精馏塔（T302）塔釜物流（314）进乙二醇回收塔（T303），从乙二醇回收塔（T303）塔顶获得回收乙二醇产品（318），从乙二醇回收塔（T303）塔釜物流（319）排放重组分。...

【技术特征摘要】
1.一种二元醇混合物分离的节能工艺方法，其特征在于包括的步骤：1）至少包括乙二醇粗馏塔（T201）、丙二醇粗馏塔（T202）、丙二醇精馏塔（T203）、丙二醇汽提塔（T204）、乙二醇脱水塔（T301）、乙二醇精馏塔（T302）、乙二醇回收塔（T303）七台塔；2）乙二醇粗馏塔（T201）和丙二醇粗馏塔（T202）之间直接热集成操作，乙二醇粗馏塔（T201）塔顶一部分气相（204）直接进丙二醇粗馏塔（T202）塔釜，为丙二醇粗馏塔（T202）提供所需热量，丙二醇粗馏塔（T202）塔釜一部分液体（215）进乙二醇粗馏塔（T201）塔顶；3）乙二醇粗馏塔（T201）与乙二醇精馏塔（T302）间接热集成操作，乙二醇粗馏塔（T201）塔顶另一部分气相（203）进乙二醇精馏塔再沸器（E304）壳程，为乙二醇精馏塔（T302）提供所需热量；4）丙二醇粗馏塔（T202）塔釜另一部分液体（216）进丙二醇汽提塔（T204）塔顶，丙二醇汽提塔（T204）塔顶气相（217）进丙二醇粗馏塔（T202）塔釜，从丙二醇汽提塔（T204）塔釜物流（218）排出含少量丙二醇的1,2-丁二醇、乙二醇混合物；5）丙二醇粗馏塔（T202）塔顶物流（208）进丙二醇精馏塔（T203），丙二醇精馏塔（T203）塔顶物流（212）排出水和2,3-丁二醇、丙二醇的混合物，塔釜采出丙二醇产品（213）；6）乙二醇脱水塔（T301）塔顶脱除水分（305），塔釜物料（306）进乙二醇精馏塔（T302）；7）乙二醇精馏塔（T302）与乙二醇脱水塔（T301）热集成操作，所说的热集成方式是乙二醇精馏塔塔顶气相为乙二醇脱水塔进料加热器提供热量，或者是乙二醇精馏塔塔顶气相为乙二醇脱水塔塔中加热器提供热量；8）从乙二醇精馏塔（T302）塔顶获得乙二醇产品（313）；9）乙二醇精馏塔（T302）塔釜物流（314）进乙二醇回收塔（T303），从乙二醇回收塔（T303）塔顶获得回收乙二醇产品（318），从乙二醇回收塔（T303）塔釜物流（319）排放重组分。2.按照权利要求1所述的工艺方法，其特征在于经过下述步骤：二元醇混合物原料（101）进入乙二醇粗馏塔（T201）中部，乙二醇粗馏塔（T201）塔顶气相（202）分为两股，一股塔顶气相（204）去丙二醇粗馏塔（T202）塔釜，另一股去乙二醇精馏塔再沸器（E304）壳程入口，为乙二醇精馏塔（T302）提供分离所需热量；乙二醇精馏塔再沸器（E304）壳程冷凝物（219）返回乙二醇粗馏塔（T201）塔顶，乙二醇粗馏塔再沸器（E201）采用外部热源提供分离所需能量，乙二醇粗馏塔（T201）塔釜出料（201）去加氢吸附单元；丙二醇粗馏塔（T202）塔顶气相（205）经丙二醇粗馏塔冷凝器（E202）冷凝后的冷凝物（206）分为两股，一股作为回流冷凝物（207）返回丙二醇粗馏塔（T202）塔顶，另一股冷凝物（208）采出去丙二醇精馏塔（T203）；丙二醇粗馏塔（T202）塔釜出料（214）分为两股，一股塔釜出料（215）去乙二醇粗馏塔（T201）塔顶，另一股塔釜出料（216）去丙二醇汽提塔（T204）塔顶；丙二醇精馏塔（T203）塔顶气相（209）经丙二醇精馏塔冷凝器（E204）冷凝后的冷凝物（210）分为两股，一股作为回流冷凝物（211）返回丙二醇精馏塔（T203）塔顶，另一股冷凝物（212）排出水和2,3-丁二醇、丙二醇的混合物，塔釜采出丙二醇产品（213）；丙二醇汽提塔（T204）塔顶气相（217）去丙二醇粗馏塔（T202）塔釜，丙二醇汽提塔（T204）塔釜通过丙二醇汽提塔再沸器（E205）提供热量，丙二醇汽提塔（T204）塔釜出料（218）为含少量丙二醇的1,2-丁二醇、乙二醇混合物；乙二醇粗馏塔（T201）塔釜出料（201）与工艺水（300）一起进加氢吸附单元，经加氢吸附单元处理后的物料（301）进乙二醇脱水塔进料加热器（E303）壳程，物料（301）被预热后进乙二醇脱水塔（T301）中部，乙二醇脱水塔（T301）塔顶气相（302）经乙二醇脱水塔冷凝器（E302）冷凝后的冷凝物（303）分为两股，一股作为回流冷凝物（304）返回乙二醇脱水塔（T301）塔顶，另一股冷凝物（305）作为回收水出装置，乙二醇脱水塔（T301）通过乙二醇脱水塔再沸器（E301）提供热量，乙二醇脱水塔（T301）塔釜出料（306）去乙二醇精馏塔（T302）中部；乙二醇精馏塔（T302）塔顶气相（307）分为两股，一股塔顶气相（308）进乙二醇脱水塔进料加热器（E303）管程给乙二醇脱水塔（T301）进料加热，另一股塔顶气相（309）进乙二醇精馏塔冷凝器（E305），物流（308）的冷凝物（310）和物流（309）的冷凝物（311）混合后分为物流（312）和物流（313）两股，物流（312）作为回流返回乙二醇精馏塔（T302）塔顶，物流（313）作为乙二醇产品采出；乙二醇精馏塔（T302）塔釜出料分为两股，一股去乙二醇精馏塔再沸器（E304）管程入口，另一股塔釜出料（314）采出去乙二醇回收塔（T303）；乙二醇回收塔（T303）塔顶气相（315）进乙二醇回收塔冷凝器（E307），物流（315）的冷凝物（316）分为两股，一股作为回流冷凝物（317）返回乙二醇回收塔（T303）塔顶，另一股作为回收乙二醇产品（318）；乙二醇回收塔（T303）通过乙二醇回收塔再沸器（E306）提供热量，乙二醇回收塔（T303）塔釜排放重组分（319）。3.按照权利要求1或2所述的工艺方法，其特征在于：增加脱重塔（T101）先脱除重组分，脱重塔（T101）塔顶气相（102）直接进乙二醇粗馏塔（T201）；设置薄膜蒸发器（E102）处理脱重塔（T101）塔釜物料（104），以提高乙二醇的产品收率。4.按照权利要求1所述的工艺方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝仁水，黄贵明，
申请(专利权)人：天津市新天进科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12