一种节能减碳型的混合丁醛分离系统及分离方法技术方案

本发明专利技术提供了一种节能减碳型的混合丁醛分离系统及分离方法，包括：分离塔，以及与所述分离塔连接的精馏塔；所述分离塔侧壁设置有用于输送混合丁醛的进料管路；所述分离塔内设置有多段第一填料层；所述进料管路沿竖直方向位于任意相邻两段所述第一填料层之间；所述第一填料层上方设置有第一液体分布器，所述分离塔顶部设置有产物出口，所述产物出口连接有塔顶冷凝管路，所述塔顶冷凝管路包括依次连接的换热器、冷凝罐、第一冷却器和第一回流罐，所述第一回流罐分别与所述第一液体分布器和所述精馏塔相通。本发明专利技术的分离系统工艺简单，运行稳定，有效提高了混合丁醛分离效率和异丁醛的产品质量，同时能够节约能源，降低二氧化碳的排放量。放量。放量。

【技术实现步骤摘要】
一种节能减碳型的混合丁醛分离系统及分离方法


[0001]本专利技术涉及混合丁醛分离
，具体而言，涉及一种节能减碳型的混合丁醛分离系统及分离方法。

技术介绍

[0002]异丁醛是一种重要的有机化工原料，常温下为无色液体，可燃，易挥发，具有强烈的刺激性气味。异丁醛衍生出很多许多精细化工产品，如：异丁醇、新戊二醇、甲基丙烯酸、异丁酸酯、异丁腈等。异丁醛的生产，一般在丁辛醇装置采用丙烯、合成气为原料，以铑/三苯基膦络合物为催化剂在羰基合成反应器中生成混合丁醛，混合丁醛的主要成分为质量比10:1的正、异丁醛混合物。常压下正丁醛沸点74℃，异丁醛沸点为64℃，沸点较为接近，分离极其困难。市场上异丁醛的产品纯度往往较低，不能满足下游生产的需要。
[0003]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一目的在于提供一种节能减碳型的混合丁醛分离系统，该分离系统通过设置分离塔和精馏塔对混合丁醛进行两次分离，能够有效提高得到的异丁醛的纯度；通过在分离塔和精馏塔内分别设置多层第一填料层和第二填料层，有助于提高正丁醛与异丁醛的分离效率，从而提高异丁醛产品纯度；通过设置液体分布器，能够把液体物料均匀地分布于填料层顶部，有助于提高填料层的传质效率，保证填料层的操作弹性；同时，该系统通过将分离塔的塔顶再沸管路与精馏塔的塔底冷凝管路进行热耦合，利用分离塔的塔顶蒸汽为精馏塔提供热量，能够节约能源，减少二氧化碳的排放。
[0005]本专利技术的第二目的在于提供一种混合丁醛分离方法，该方法操作简单，分离效率高，通过应用上述分离系统，能够有效提高异丁醛产品纯度；同时，通过分离段和蒸馏段间的热耦合，利用混合丁醛分离产生的蒸汽为异丁醛的精馏提供热量，能够节约能源，减少二氧化碳的排放。
[0006]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种节能减碳型的混合丁醛分离系统，包括：分离塔，以及与所述分离塔连接的精馏塔；所述分离塔侧壁设置有用于输送混合丁醛的进料管路；所述分离塔内设置有多段第一填料层；所述进料管路沿竖直方向位于任意相邻两段所述第一填料层之间；
[0008]所述第一填料层上方设置有第一液体分布器，所述分离塔顶部设置有产物出口，所述产物出口连接有塔顶冷凝管路，所述塔顶冷凝管路包括依次连接的换热器、冷凝罐、第一冷却器和第一回流罐，所述第一回流罐分别与所述第一液体分布器和所述精馏塔相通，以用于所述第一回流罐内的物料一部分去往所述分离塔，另一部分去往所述精馏塔；
[0009]所述精馏塔侧壁设置有与所述第一回流罐相连通的进料口，所述精馏塔内设置有多段第二填料层，所述进料口沿竖直方向位于任意相邻两段所述第二填料层之间；
[0010]所述第一填料层与所述第二填料层的比表面积均不小于600m2/m3，分离指标均不小于5块理论板/m。
[0011]现有技术中，由于常压下正丁醛沸点74℃，异丁醛沸点为64℃，沸点较为接近，分离极其困难。市场上异丁醛的产品纯度往往较低，不能满足下游生产的需要。
[0012]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种节能减碳型的混合丁醛分离系统，该系统通过设置分离塔和精馏塔对混合丁醛进行两次分离，能够有效提高产品纯度；通过在分离塔和精馏塔内分别设置多层第一填料层和第二填料层，并对第一填料层和第二填料层的比表面积和分离指标进行限定，能够提高理论板数，降低压降，从而使塔釜温度降低10℃以上，同时能够有效防止副产物的生成，提高分离效率，降低所需能耗；通过设置第一液体分布器和第二液体分布器，能够分别与第一填料层和第二填料层相配合，将回流的液体物料均匀分布在填料层顶部，有助于提高填料层的传质效率，保证填料层的操作弹性。
[0013]优选的，所述精馏塔底部设置有塔底再沸管路，所述塔底再沸管路入口与所述精馏塔底部的物料出口相连，出口与所述精馏塔的塔釜相连；所述塔底再沸管路与所述塔顶冷凝管路通过所述换热器相互耦合以使所述分离塔的塔顶蒸汽为所述精馏塔提供热量。这样设置能够使分离塔产物出口流出的物料气体与精馏塔塔底流出的液体进行换热，这种热耦合的设置方式能够有效节约能耗。
[0014]优选的，所述第一填料层下方设置有多层第一塔板，所述第一塔板沿竖直方向位于所述回流管路与所述分离塔侧壁相连的连接点上方。设置第一塔板能够与第一填料层配合，促进正丁醛与异丁醛的分离。
[0015]优选的，所述第二填料层下方设置有多层第二塔板，所述第二塔板沿竖直方向位于所述物料出口与所述精馏塔侧壁的连接点的上方。设置第二塔板能够与第二填料层配合，促进正丁醛与异丁醛的分离。
[0016]优选的，所述精馏塔顶部设置有异丁醛出口，所述异丁醛出口依次连接有冷凝器和第二回流罐，所述异丁醛出口排出的异丁醛经所述冷凝器冷凝后流入所述第二回流罐中。
[0017]优选的，所述第二回流罐的出口依次连接有第二冷却器和异丁醛储罐，所述第二回流罐的出口还连接有第二液体分布器；所述第二液体分布器位于所述第二填料层上方；所述第二回流罐中的异丁醛一部分经所述第二液体分布器回流至所述精馏塔中，另一部分经所述第二冷却器冷却后流入所述异丁醛储罐中。
[0018]优选的，所述分离塔塔底设置有回流管路，所述回流管路入口与所述分离塔塔底相连，出口与所述分离塔塔釜相连；所述回流管路上设置有塔釜再沸器。
[0019]优选的，所述精馏塔底部设置有正丁醛出口，所述正丁醛出口连接有正丁醛储罐。
[0020]优选的，所述分离塔塔底与所述正丁醛储罐相连，所述分离塔塔底与所述正丁醛储罐间设置有第三冷却器。
[0021]优选的，所述第一填料层与所述第二填料层均为无壁流规整填料层。
[0022]优选的，所述第一液体分布器与所述第二液体分布器均为无限点液体分布器。
[0023]优选的，所述冷凝罐上设置有不凝气出口，不凝气通过所述不凝气出口排出。
[0024]优选的，所述第一塔板与所述第二塔板为浮阀塔板。
[0025]事实上，本专利技术的混合丁醛分离系统相较于现有技术能够有效节能减碳。具体的，
以0.8MPa(G)饱和蒸汽计算，生产一吨蒸汽的理论能耗(计算基准为0℃水)为662766kcal，按此计算，一吨蒸汽消耗标准煤为94.7kg标煤/吨蒸汽，蒸汽锅炉效率按70％计，则实际煤耗为135kg标煤/吨蒸气，而工业锅炉每燃烧一吨标准煤，就产生二氧化碳2620公斤，经换算，每生产一吨蒸汽会释放353.7kg二氧化碳。本专利技术的分离系统通过在整体采用热耦合工艺，利用分离塔产生的物料蒸汽对精馏塔进行供热，蒸汽单耗下降30
‑
40％，二氧化碳产生量相应减少，从而有效减少碳排放。
[0026]本专利技术还提供了一种混合丁醛分离方法，包括：混合丁醛分离为正丁醛和异丁醛粗产物，异丁醛粗产物精馏得到异丁醛。
[0027]优选的，混合丁醛的分离温度为100
‑
140℃，压力为0.1
‑
0.5MPa；异丁醛粗产物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种节能减碳型的混合丁醛分离系统，其特征在于，包括：分离塔，以及与所述分离塔连接的精馏塔；所述分离塔侧壁设置有用于输送混合丁醛的进料管路；所述分离塔内设置有多段第一填料层；所述进料管路沿竖直方向位于任意相邻两段所述第一填料层之间；所述第一填料层上方设置有第一液体分布器，所述分离塔顶部设置有产物出口，所述产物出口连接有塔顶冷凝管路，所述塔顶冷凝管路包括依次连接的换热器、冷凝罐、第一冷却器和第一回流罐，所述第一回流罐分别与所述第一液体分布器和所述精馏塔相通，以用于所述第一回流罐内的物料一部分去往所述分离塔，另一部分去往所述精馏塔；所述精馏塔侧壁设置有与所述第一回流罐相连通的进料口，所述精馏塔内设置有多段第二填料层，所述进料口沿竖直方向位于任意相邻两段所述第二填料层之间；所述第一填料层与所述第二填料层的比表面积均不小于600m2/m3，分离指标均不小于5块理论板/m。2.根据权利要求1所述的混合丁醛分离系统，其特征在于，所述精馏塔底部设置有塔底再沸管路，所述塔底再沸管路入口与所述精馏塔底部的物料出口相连，出口与所述精馏塔的塔釜相连；所述塔底再沸管路与所述塔顶冷凝管路通过所述换热器相互耦合以使所述分离塔的塔顶蒸汽为所述精馏塔提供热量。3.根据权利要求1所述的混合丁醛分离系统，其特征在于，所述第一填料层下方设置有多层第一塔板，所述第一塔板沿竖直方向位于所述回流管路与所述分离塔侧壁相连的连接点上方。4.根据权利要求1所述的混合丁醛分离系统，其特征在于，所述第二填料层下方设置有多层第二塔板，所述第二塔板沿竖直方向位于所述物料出口与所述精馏塔侧壁的连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志炳，李磊，周政，张锋，孟为民，杨高东，杨国强，田洪舟，曹宇，郑义，刘辉，胡召路，张可坤，
申请(专利权)人：南京延长反应技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：