一种生活垃圾热解焦油中提取苯乙酮的系统技术方案

本申请涉及绿色环保及资源化的领域，具体公开了一种生活垃圾热解焦油中提取苯乙酮的系统，系统包括脱轻组分塔、脱重组分塔、变压精馏塔；脱轻组分塔塔底出料口与脱重组分塔中部进料口相连通，脱重组分塔塔顶出料口与变压精馏塔中部进料口相连通，变压精馏塔塔顶出料口与脱重组分塔上部进料口相连通，变压精馏塔塔底出料口与脱重组分塔下部进料口相连通，变压精馏塔上部与压力控制装置相连。实现生活垃圾的资源利用。在流程中已经将热解焦油分离成轻、重组分，实现热解焦油的初步精制，轻组分经过脱色、除臭后就是外卖产品。而重组分可以二次热解或燃烧供热。提高热解焦油价值，实现生活垃圾的资源化利用。活垃圾的资源化利用。活垃圾的资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种生活垃圾热解焦油中提取苯乙酮的系统


[0001]本申请属于绿色环保及资源化
，涉及一种生活垃圾热解焦油中提取苯乙酮的系统。

技术介绍

[0002]随着我国对生活垃圾处理技术标准的提高，传统生活垃圾处理方法即填埋、堆肥、焚烧三种技术日益凸显其缺陷性。开发二次污染小、无害化彻底、资源化程度高的生活垃圾热解技术成为目前研究的热点。生活垃圾热解技术在实现垃圾无害化、减量化和资源化的同时，能有效克服焚烧产生二噁英污染问题，因此成为新兴的、具有较大发展前景的处理技术。热解是一种缺氧分解过程，产生的焦油组分主要以烯烃和芳香烃为主，具有较高的利用价值。但是目前热解工艺产生的焦油一般作为燃料返回热解炉中作为热源使用，严重低估了热解油价值，造成资源浪费。因此从生活垃圾热解焦油中提取含量较高、提纯容易的苯乙酮，可以极大的提高垃圾热解工艺的经济性，提高生活垃圾的资源化利用途径，增强垃圾热解处理企业的竞争力。
[0003]目前国内生产苯乙酮的方法主要包括：植物直接提取法、苯的酰基化反应、乙苯氧化反应、异丙苯氧化副产的苯酚焦油的提纯及生物转化法。因此使用垃圾热解焦油精制苯乙酮的方法为苯乙酮的生产开辟了新方向。
[0004]随着环保理念的不断深化和人民物质生活水平的不断提高，如何无害化、资源化、减量化处理生活垃圾成为关注的焦点，以上方法提纯精度低、效率低，因此采用精馏
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变压分离的方式处理热解焦油，可以高效的提取高附加值、高纯度的苯乙酮，对垃圾处理行业的发展具有重要的作用。

技术实现思路

[0005]一定程度上解决生活垃圾热解油作为燃料造成资源浪费的问题，本申请提出一种能够从生活垃圾热解焦油中提取苯乙酮的系统及方法，对垃圾热解油进行高值化处理，以提高生活垃圾热解处理工艺的经济性，提高生活垃圾的资源化利用途径。
[0006]本申请采用如下的技术方案：
[0007]一种生活垃圾热解焦油中提取苯乙酮的系统，包括脱轻组分塔、脱重组分塔、变压精馏塔；脱轻组分塔塔底出料口与脱重组分塔中部进料口相连通，脱重组分塔塔顶出料口与变压精馏塔中部进料口相连通，变压精馏塔塔顶出料口与脱重组分塔上部进料口相连通，变压精馏塔塔底出料口与脱重组分塔下部进料口相连通，变压精馏塔上部与真空装置相连。
[0008]所述脱轻组分塔塔底连接有用于调节塔内温度的第一再沸器，脱轻组分塔塔顶连接有用于冷凝的第一冷凝器。所述脱重组分塔塔底连接有用于调节塔内温度的第二再沸器，脱重组分塔塔顶连接有用于冷凝的第二冷凝器。所述变压精馏塔塔底连接有用于调节塔内温度的第三再沸器，变压精馏塔塔顶连接有用于冷凝的第三冷凝器。
[0009]所述脱轻组分塔塔底出料口与脱重组分塔中部进料口之间连接有第一输送管，第一输送管上设置有第一再沸器，第一再沸器与脱轻组分塔之间连通有第一再沸回流管；脱重组分塔塔底连通有第二出料管，第二出料管上设置有第二再沸器，第二再沸器与脱重组分塔塔底之间连通有第二再沸回流管；变压精馏塔塔底出料口设置有第三塔底出料管，第三塔底出料管连接有第三再沸器，第三再沸器与变压精馏塔塔底之间连通有第三再沸回流管。
[0010]所述脱轻组分塔塔顶出料口连通有第一出料管，第一出料管与脱轻组分塔的塔顶之间连通有第一冷凝回流管，第一冷却回流管上设置有第一冷凝器；脱重组分塔塔顶出料口与变压精馏塔中部进料口之间连通有第二输送管，第二输送管与脱重组分塔的顶部之间连通有第二冷凝回流管，第二冷凝回流管设置有第二冷凝器；变压精馏塔塔顶出料口设置有第三塔顶出料管，第三塔顶出料管与变压精馏塔塔顶之间连通有第三冷凝回流管，第三冷凝回流管设置有第三冷凝器。
[0011]所述第三塔底出料管与脱重组分塔下部进料口之间连通有第二流股管；第三塔顶出料管与脱重组分塔上部进料口之间连通有第一流股管。
[0012]所述从第三塔顶出料口经过第一流股管进入脱重组分塔上部进料口为第一循环流股；从第三塔底出料口经过第二流股管进入脱重组分塔下部进料口为第二循环流股。
[0013]所述真空装置通过真空管与第三塔顶出料管和第三塔顶出料管连通，真空装置包括设置于真空管上的真空泵和调节阀，真空泵出口与调节阀入口相连。用调节阀开度的大小来调节系统的尾气抽出量，从而调节塔的真空度。
[0014]所述脱轻组分塔、脱重组分塔和变压精馏塔内均设置有塔板组件，塔板组件包括筛板和圆筒，圆筒垂直且贯穿筛板并连接于筛板的中部，筛板上开设有多个筛孔，圆筒内设置有填料，筛板上设置有溢流部和挡板，筛板上开设有至少两个沿着筛板半径方向的通槽，溢流部连接于通槽的一侧，且逐渐倾斜向下延伸，直到延伸至通槽的另外一侧的底部位置，挡板固定连接于筛板的上表面并位于通槽相对于溢流部连接位置的一侧。
[0015]沿着所述筛板径向方向，溢流部底部的中部弧形向下凹陷。
[0016]变压精馏塔内部气体由下至上通过筛板上的筛孔和填料，筛板上留有一定液位，液体通过溢流部流向下一塔板，随后经过下一塔板组件。
[0017]使得溢流部呈簸箕形，可以有效地增加溢流部气液接触面积和流动速度。以及踏板组件“板填结合”的形式，两者的改变都从一定程度上增加了气液传质面积和速率，增加了精馏塔的分离效率。
[0018]一种生活垃圾热解焦油中提取苯乙酮的方法，包括以下步骤：
[0019](1)将焦油送入脱轻组分塔，轻组分排出，脱轻组分塔底物质为重组分、共沸组分苯乙酮和苯酚，将脱轻组分塔底物质送入脱重组分塔；
[0020](2)共沸组分从脱重组分塔塔顶馏出后进入变压精馏塔，重组分由脱重组分塔的塔底采出；
[0021](3)变压精馏塔交替进行低压分离状态和高压分离状态；
[0022]低压分离状态为：110℃、0.05bar，变压精馏塔塔顶出料口与脱重组分塔上部进料口之间的第一循环流股打开，变压精馏塔塔底出料口与脱重组分塔下部进料口之间的第二循环流股关闭，变压精馏塔塔底出料口采出苯乙酮；
[0023]高压分离状态为：200℃、1.01bar变压精馏塔塔顶出料口与脱重组分塔上部进料口之间的第一循环流股关闭，变压精馏塔塔底出料口与脱重组分塔下部进料口之间的第二循环流股打开，变压精馏塔塔顶出料口采出苯酚；
[0024]当第三冷凝器(3a)中采出的苯酚纯度(摩尔分数)下降至98％时，切换变压精馏塔的管路，关闭第二循环流股，开启第一循环流股。调节变压精馏塔操作压力由1.00
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1.01bar调节至0.04
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0.05bar、温度由200
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210℃降温至110
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120℃，在第三再沸器(3b)采出苯乙酮。当苯乙酮浓度(摩尔分数)下降至99％时，将第一循环流股关闭，开启第二循环流股。同时将温度调节至200
‑
210℃，压力调节至1.00
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1.01bar，采出苯酚。
[0025]具体的，以生活垃圾热解焦油为例：
[0026]脱轻组分：在脱轻组分塔中由塔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾热解焦油中提取苯乙酮的系统，其特征在于：包括脱轻组分塔(1)、脱重组分塔(2)、变压精馏塔(3)；脱轻组分塔(1)塔底出料口与脱重组分塔(2)中部进料口相连通，脱重组分塔(2)塔顶出料口与变压精馏塔(3)中部进料口相连通，变压精馏塔(3)塔顶出料口与脱重组分塔(2)上部进料口相连通，变压精馏塔(3)塔底出料口与脱重组分塔(2)下部进料口相连通，变压精馏塔(3)上部与用于调节变压精馏塔(3)内压力的真空装置(4)相连。2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾热解焦油中提取苯乙酮的系统，其特征在于：所述脱轻组分塔(1)塔底出料口与脱重组分塔(2)中部进料口之间连接有第一输送管，第一输送管上设置有第一再沸器(1b)，第一再沸器(1b)与脱轻组分塔(1)之间连通有第一再沸回流管；脱重组分塔(2)塔底连通有第二出料管，第二出料管上设置有第二再沸器(2b)，第二再沸器(2b)与脱重组分塔(2)塔底之间连通有第二再沸回流管；变压精馏塔(3)塔底出料口设置有第三塔底出料管，第三塔底出料管连接有第三再沸器(3b)，第三再沸器(3b)与变压精馏塔(3)塔底之间连通有第三再沸回流管。3.根据权利要求1所述的一种生活垃圾热解焦油中提取苯乙酮的系统，其特征在于：所述脱轻组分塔(1)塔顶出料口连通有第一出料管，第一出料管与脱轻组分塔(1)的塔顶之间连通有第一冷凝回流管，第一冷却回流管上设置有第一冷凝器(1a)；脱重组分塔(2)塔顶出料口与变压精馏塔(3)中部进料口之间连通有第二输送管，第二输送管与脱重组分塔(2)的顶部之间连通有第二冷凝回流管，第二冷凝回流管设置有第二冷凝器(2a)；变压精馏塔(3)塔顶出料口设置有第三塔顶出料管，第三塔顶出料管与变压精馏塔(3)塔顶之间连通有第三冷凝回流管，第三冷凝回流管设置有第三冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彦军，张哲，于丹，杜闰萍，宋小飞，张飞祥，
申请(专利权)人：北京航天石化技术装备工程有限公司，
类型：新型
国别省市：