用于低碳混合醇的分离系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于低碳混合醇的分离系统及其使用方法，属于混合醇精馏技术领域。该分离系统包括用于对低碳混合醇脱水的脱水装置、用于对该低碳混合醇进行双效精馏的精馏装置和用于控制该精馏装置的动态控制系统，该精馏装置包括彼此连接的甲醇精馏塔和对由该甲醇精馏塔提纯甲醇后的低碳混合醇分馏的分隔壁式精馏塔，该动态控制系统与该分隔壁式精馏塔彼此连接。本发明专利技术所提供的用于低碳混合醇的分离系统及其使用方法采用分隔壁式精馏塔与双效精馏技术相结合的方式分离低碳混合醇，不仅能够保证低碳混合醇中所分离出的单醇的纯度，而且节能效率能够提高20％，且相对于多塔分离能够有效节省塔设备，降低投资成本。

【技术实现步骤摘要】
用于低碳混合醇的分离系统及其使用方法
本专利技术涉及混合醇精馏
，特别涉及用于低碳混合醇的分离系统及其使用方法。
技术介绍
低碳醇是一种良好的清洁能源，具有较高的辛烷值，因此还是一种很有潜力的替代燃料。低碳混合醇是众多化工产品的中间体，但是将含水低碳混合醇分离为单一醇类是相当困难的，因此在分离低碳混合醇时通常采用多塔分离技术，将低碳混合醇中的醇类逐一进行分离，按照传统工艺需要使用多个精馏塔方可实现低碳混合醇的分离，这样使得分离低碳混合醇的投资成本和生产成本增加，并制约了其工业发展。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本专利技术提供了一种用于低碳混合醇的分离系统及其使用方法。所述技术方案如下：本专利技术的一个目的是提供了一种用于低碳混合醇的分离系统。本专利技术的另一目的是提供一种用于低碳混合醇的分离系统的使用方法。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于低碳混合醇的分离系统，其中，所述分离系统包括用于对低碳混合醇脱水的脱水装置、用于对所述低碳混合醇进行双效精馏的精馏装置和用于控制所述精馏装置的动态控制系统，所述精馏装置包括彼此连接的甲醇精馏塔和对由所述甲醇精馏塔提纯甲醇后的低碳混合醇分馏的分隔壁式精馏塔，所述动态控制系统与所述分隔壁式精馏塔彼此连接。具体地，所述甲醇精馏塔包括用于脱水后的低碳混合醇进入所述甲醇精馏塔的甲醇精馏塔进料口、甲醇精馏塔塔顶出料口和甲醇精馏塔塔底出料口，所述甲醇精馏塔塔顶出料口与甲醇储罐连接，所述分隔壁式精馏塔包括用于提纯甲醇后的低碳混合醇进入所述分隔壁式精馏塔的分隔壁式精馏塔进料口、分隔壁式精馏塔塔顶出料口、分隔壁式精馏塔塔底出料口和分隔壁式精馏塔侧线出料口，所述分隔壁式精馏塔塔顶出料口与乙醇储罐连接，所述分隔壁式精馏塔塔底出料口与丁醇储罐连接，所述分隔壁式精馏塔侧线出料口与丙醇储罐连接。进一步地，所述精馏装置还包括第一再沸器、第二再沸器和预热器，所述第一再沸器包括第一入口、第二入口、第一出口和第二出口，所述第一再沸器的第一入口与所述甲醇精馏塔塔底出料口连接，所述第一再沸器的第一出口与所述预热器的入口连接，所述预热器的出口与所述分隔壁式精馏塔进料口连接，所述第一再沸器的第二入口与所述分隔壁式精馏塔塔顶出料口连接，所述第一再沸器的第二出口与所述乙醇储罐连接。具体地，在所述甲醇精馏塔塔顶出料口处设置有全凝器，所述全凝器的入口与所述甲醇精馏塔塔顶出料口连接，所述全凝器的出口与所述甲醇储罐连接；所述甲醇精馏塔还包括第一回流入口和第二回流入口，所述分隔壁式精馏塔还包括第一回流入口和第二回流入口，在所述全凝器的出口与所述甲醇储罐之间设置有甲醇回流罐，所述甲醇回流罐包括回流罐入口、第一回流罐出口和用于甲醇回流的第二回流罐出口，所述甲醇回流罐的回流罐入口与所述全凝器的出口连接，所述甲醇回流罐的第一回流罐出口与所述甲醇储罐连接，所述甲醇回流罐的第二回流罐出口与所述甲醇精馏塔的第一回流入口连接；在所述第一再沸器与所述乙醇储罐之间设置有乙醇回流罐，所述乙醇回流罐包括回流罐入口、第一回流罐出口和第二回流罐出口，所述乙醇回流罐的回流罐入口与所述第一再沸器的第二出口连接，所述乙醇回流罐的第一回流罐出口与所述乙醇储罐连接，所述乙醇回流罐的第二回流出口与所述分隔壁式精馏塔的第一回流入口连接。具体地，在所述分隔壁式精馏塔塔底出料口处还设置有所述第二再沸器，所述分隔壁式精馏塔塔底出料口分别与所述第二再沸器的入口和所述丁醇储罐连接，所述第二再沸器的出口与所述分隔壁式精馏塔的第二回流入口连接，在所述第一再沸器的第一出口处设置有蒸汽回流罐，所述蒸汽回流罐包括回流罐入口、第一回流罐出口和第二回流罐出口，所述蒸汽回流罐的回流罐入口与所述第一再沸器的第一出口连接，所述蒸汽回流罐的第一回流罐出口与所述预热器的入口连接，所述蒸汽回流罐的第二回流罐出口与所述甲醇精馏塔的第二回流入口连接。具体地，所述动态控制系统包括多个比例积分控制器，所述多个比例积分控制器分别设置在所述分隔壁式精馏塔塔顶出料口、分隔壁式精馏塔侧线出料口、分隔壁式精馏塔塔底出料口和第二再沸器处，且所述动态控制器通过所述多个比例积分控制以控制所述分隔壁式精馏塔塔顶出料口、分隔壁式精馏塔侧线出料口、分隔壁式精馏塔塔底出料口的采出量以及控制对所述分隔壁式精馏塔的第二再沸器热负荷。优选地，所述多个比例积分控制器包括多个纯度检测器、多个纯度控制器、进料检测器、第一进料控制器、第二进料控制器、液位控制器、第一液位检测器、第二液位检测器、压力控制器和压力检测器，所述多个纯度检测器和多个纯度控制器彼此一一对应设置，且所述多个纯度检测器和多个纯度控制器分别设置在所述乙醇储罐、丙醇储罐和丁醇储罐处以控制相应出料口的采出量实现对相应储罐中的单醇的纯度的控制，所述进料检测器和第一进料控制器均设置在所述分隔壁式精馏塔进料口处，所述第一液位检测器和液位控制器均设置在所述乙醇回流罐处以实现对乙醇回流量的控制，所述第二进料控制器和第二液位控制器均设置在所述第二再沸器与分隔壁式精馏塔之间以实现对第二再沸器热负荷的控制，所述压力控制器和压力检测器均设置在所述分隔壁式精馏塔塔顶出料口处。具体地，所述脱水装置包括分离器、脱水塔、再生塔、加热器、冷凝器和混合醇储罐，所述脱水塔和再生塔中均设置有对所述低碳混合醇脱水的分子筛，，所述脱水塔的入口分别与所述分离器的出口和所述冷凝器的入口连接，所述脱水塔的出口分别与所述混合醇储罐的入口和所述加热器的出口连接，所述混合醇储罐的出口与所述甲醇精馏塔进料口连接，所述再生塔的入口分别与所述加热器的出口和所述混合醇储罐的入口连接，所述再生塔的出口分别与所述冷凝器的入口和分离器的出口连接。优选地，所述脱水塔和再生塔的换热方式为列管式或盘管式换热，所述分子筛为3A型分子筛，所述甲醇精馏塔和所述分隔壁式精馏塔的双效集成方式采用逆流型，所述第一再沸器和第二再沸器的热集成方式均为逆流型。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种用于低碳混合醇的分离系统的使用方法，所述方法包括以下步骤：(1)使用所述脱水装置中的分离器去除所述低碳混合醇中的颗粒物，之后使所述去除颗粒物后的低碳混合醇进入所述脱水装置中的脱水塔；(2)使所述脱水塔中的低碳混合醇经所述脱水塔中的分子筛脱水后从所述脱水塔的塔底流至所述脱水装置中的混合醇储罐；(3)所述脱水装置中的加热器对所述脱水装置中的再生塔的分子筛脱附再生，所述再生塔的分子筛所脱除的水分通过所述再生塔流至所述脱水装置的冷凝器中冷凝并排出所述脱水装置；(4)使所述混合醇储罐中脱水后的低碳混合醇流至所述甲醇精馏塔以获得甲醇；(5)使精馏甲醇后的低碳混合醇流至所述分隔壁式精馏塔以获得乙醇、丙醇和丁醇，且使所述动态控制系统分别控制分隔壁式精馏塔的分隔壁式精馏塔塔顶出料口、分隔壁式精馏塔侧线出料口和分隔壁式精馏塔塔底出料口的纯度检测器和纯度控制器以控制相应储罐中的单醇的纯度。本专利技术所提供的用于低碳混合醇的分离系统及其使用方法至少具备以下优点中的一个：(1)本专利技术所提供的用于低碳混合醇的分离系统及其使用方法采用分隔壁式精馏塔与双效精馏技术相结合的方式分离低碳混合醇，不仅能够保证低碳混合醇中所分离出的单醇的纯度，而且节能效率能够提高20％；(2)本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于低碳混合醇的分离系统，其特征在于，所述分离系统包括用于对低碳混合醇脱水的脱水装置、用于对所述低碳混合醇进行双效精馏的精馏装置和用于控制所述精馏装置的动态控制系统，所述精馏装置包括彼此连接的甲醇精馏塔和对由所述甲醇精馏塔提纯甲醇后的低碳混合醇分馏的分隔壁式精馏塔，所述动态控制系统与所述分隔壁式精馏塔彼此连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于低碳混合醇的分离系统，其特征在于，所述分离系统包括用于对低碳混合醇脱水的脱水装置、用于对所述低碳混合醇进行双效精馏的精馏装置和用于控制所述精馏装置的动态控制系统，所述精馏装置包括彼此连接的甲醇精馏塔和对由所述甲醇精馏塔提纯甲醇后的低碳混合醇分馏的分隔壁式精馏塔，所述动态控制系统与所述分隔壁式精馏塔彼此连接。2.根据权利要求1所述的用于低碳混合醇的分离系统，其特征在于，所述甲醇精馏塔包括用于脱水后的低碳混合醇进入所述甲醇精馏塔的甲醇精馏塔进料口、甲醇精馏塔塔顶出料口和甲醇精馏塔塔底出料口，所述甲醇精馏塔塔顶出料口与甲醇储罐连接，所述分隔壁式精馏塔包括用于提纯甲醇后的低碳混合醇进入所述分隔壁式精馏塔的分隔壁式精馏塔进料口、分隔壁式精馏塔塔顶出料口、分隔壁式精馏塔塔底出料口和分隔壁式精馏塔侧线出料口，所述分隔壁式精馏塔塔顶出料口与乙醇储罐连接，所述分隔壁式精馏塔塔底出料口与丁醇储罐连接，所述分隔壁式精馏塔侧线出料口与丙醇储罐连接。3.根据权利要求2所述的用于低碳混合醇的分离系统，其特征在于，所述精馏装置还包括第一再沸器、第二再沸器和预热器，所述第一再沸器包括第一入口、第二入口、第一出口和第二出口，所述第一再沸器的第一入口与所述甲醇精馏塔塔底出料口连接，所述第一再沸器的第一出口与所述预热器的入口连接，所述预热器的出口与所述分隔壁式精馏塔进料口连接，所述第一再沸器的第二入口与所述分隔壁式精馏塔塔顶出料口连接，所述第一再沸器的第二出口与所述乙醇储罐连接。4.根据权利要求3所述的用于低碳混合醇的分离系统，其特征在于，在所述甲醇精馏塔塔顶出料口处设置有全凝器，所述全凝器的入口与所述甲醇精馏塔塔顶出料口连接，所述全凝器的出口与所述甲醇储罐连接；所述甲醇精馏塔还包括第一回流入口和第二回流入口，所述分隔壁式精馏塔还包括第一回流入口和第二回流入口，在所述全凝器的出口与所述甲醇储罐之间设置有甲醇回流罐，所述甲醇回流罐包括回流罐入口、第一回流罐出口和用于甲醇回流的第二回流罐出口，所述甲醇回流罐的回流罐入口与所述全凝器的出口连接，所述甲醇回流罐的第一回流罐出口与所述甲醇储罐连接，所述甲醇回流罐的第二回流罐出口与所述甲醇精馏塔的第一回流入口连接；在所述第一再沸器与所述乙醇储罐之间设置有乙醇回流罐，所述乙醇回流罐包括回流罐入口、第一回流罐出口和第二回流罐出口，所述乙醇回流罐的回流罐入口与所述第一再沸器的第二出口连接，所述乙醇回流罐的第一回流罐出口与所述乙醇储罐连接，所述乙醇回流罐的第二回流出口与所述分隔壁式精馏塔的第一回流入口连接。5.根据权利要求4所述的用于低碳混合醇的分离系统，其特征在于，在所述分隔壁式精馏塔塔底出料口处还设置有所述第二再沸器，所述分隔壁式精馏塔塔底出料口分别与所述第二再沸器的入口和所述丁醇储罐连接，所述第二再沸器的出口与所述分隔壁式精馏塔的第二回流入口连接，在所述第一再沸器的第一出口处设置有蒸汽回流罐，所述蒸汽回流罐包括回流罐入口、第一回流罐出口和第二回流罐出口，所述蒸汽回流罐的回流罐入口与所述第一再沸器的第一出口连接，所述蒸汽回流罐的第一回流罐出口与所述预热器的入口连接，所述蒸汽回流罐的第二回流罐出口与所述甲醇精馏塔的第二回流入口连接。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，周由之，张乾，游向轩，侯祥生，
申请(专利权)人：太原理工大学，新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14