【技术实现步骤摘要】
本申请涉及化工设备，具体涉及一种用于甲醇精馏的三塔热泵节能装置。
技术介绍
1、粗甲醇精馏是目前获得高纯甲醇产品的常规工艺方法，通常采用传统三塔甲醇精馏(顺流双效精馏)工艺，即粗甲醇顺序通过预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔进行精馏分离；因为设置有加压精馏塔，加压精馏塔压力高，甲醇与水分离难度大，导致回流比高，蒸汽能耗比较高。
2、cn201210377847.2一种三塔甲醇精馏热能回收装置及方法，提供了一种技术方案，包括有加压塔甲醇冷却器，加压塔甲醇冷却器的出料端接入粗甲醇第二加热器，粗甲醇第二加热器的出料端接入预精馏塔，预精馏塔的出料端接入预后加热器，预后加热器的出料端接入加压精馏塔和常压精馏塔，预精馏塔底部并联有预塔再沸器和预塔第二再沸器，加压精馏塔底部并联有加压精馏塔再沸器，加压精馏塔的底部出料端接入预后加热器，加压精馏塔的顶部出料端接入粗甲醇第二加热器，预后加热器的蒸汽冷凝液出口接入预塔第二再沸器；通过该的应用，解决了常压精馏塔的精馏段负荷较大，塔顶出气量大，蒸汽及冷却水消耗高等不利因素，实现了节约能源，降低消耗的目的；但是上述专利文件中，依然设置有加压精馏塔，加压精馏塔压力高，甲醇与水分离难度大，导致回流比高，蒸汽能耗比较高。
3、除此之外，现有技术中的甲醇精馏还存在如下缺点：
4、1、工艺蒸汽单耗耗一般在0.8-1.2吨蒸汽/吨精甲醇，折合标煤75.43-113.14kg/吨精甲醇，能耗指标高；
5、2、现有节能工艺多为热耦合节能或者热泵与热耦合相结合流程，设备多、流程
6、3、进行热耦合的两塔操作互相影响，增加操作难度；
7、因此，需要提供一种新的技术方案解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本申请提供了一种甲醇精馏的三塔热泵节能装置，包括依次连接的预精馏塔、负压精馏塔、常压精馏塔，所述预精馏塔的底部连接有预精馏塔再沸器，所述负压精馏塔的底部连接有负压精馏塔再沸器，所述常压精馏塔的底部连接有常压精馏塔再沸器；所述预精馏塔的顶部连接有冷凝装置，预精馏塔的塔釜连接有能耗节约装置；所述负压精馏塔的顶部通过负压塔顶部采出管线与负压精馏塔再沸器的输入端连接，所述负压塔顶部采出管线上设置有负压塔热泵，所述负压精馏塔再沸器的输出端与负压塔精甲醇采出装置连接；所述常压精馏塔的顶部通过常压塔顶部采出管线与常压精馏塔再沸器的输入端连接，常压塔顶部采出管线上设置有常压塔热泵，常压精馏塔再沸器的输出端与预塔进料预热器连接，预塔进料预热器与预精馏塔连接，预塔进料预热器还连接有常压塔精甲醇采出装置，所述常压精馏塔的一侧连接有杂醇采出装置。
2、作为一种优选方案，所述冷凝装置包括预塔第一冷凝器，预塔第一冷凝器的上部连接有预塔第二冷凝器，所述预塔第二冷凝器的上部连接有不凝气管线，所述预塔第二冷凝器的下部与气液分离器二连接，气液分离器二的顶部与不凝气管线连接，气液分离器二的底部预塔回流槽连接，预塔回流槽的顶部与预塔第一冷凝器、预塔第二冷凝器之间的管线连接，预塔回流槽的顶部还与所述预塔第一冷凝器连接，预塔回流槽的底部通过预塔回流管线与预精馏塔的中上部连接。
3、作为一种优选方案，能耗节约装置包括与预精馏塔的塔釜连接的预塔闪蒸罐，预塔闪蒸罐的顶部的一次气相采出管线与预塔热泵连接，预塔热泵通过预塔返回管线与预精馏塔的中下部连接，预塔闪蒸罐的底部与预精馏塔的中下部连接。
4、作为一种优选方案，能耗节约装置包括与预精馏塔的塔釜连接的预塔闪蒸罐，预塔闪蒸罐的顶部的一次气相采出管线与预塔热泵连接，预塔热泵通过预塔返回管线与预精馏塔的中下部连接，预塔闪蒸罐的底部与预塔第一冷凝器连接，所述预塔第一冷凝器与气液分离器连接，所述气液分离器的顶部通过分离器顶部管线与一次气相采出管线连接；所述气液分离器的底部通过气液分离器底部采出管线与预塔返回管线连接，或气液分离器的底部通过气液分离器底部采出管线与预精馏塔的中下部连接，或气液分离器的底部通过气液分离器底部采出管线分别与预精馏塔、负压精馏塔连接。
5、作为一种优选方案，所述负压塔精甲醇采出装置包括精甲醇冷却器，所述精甲醇冷却器通过负压塔再沸器采出管线与负压塔再沸器连接，负压塔再沸器输出端管线通过连接管线与负压塔顶部采出管线连接，精甲醇冷却器的上部通过液相采出管线与负压塔回流槽连接，负压塔回流槽的底部通过负压塔回流槽采出管线分别与负压精馏塔的中上部、负压塔产品冷却器连接。
6、作为一种优选方案，所述常压塔精甲醇采出装置包括常压塔产品冷却器，所述常压塔产品冷却器与常压塔回流槽连接，常压塔回流槽的底部通过常压塔回流槽采出管线分别与常压精馏塔的中上部、常压塔产品冷却器一连接；常压塔回流槽采出管线上设置有常压塔回流泵。
7、作为一种优选方案，所述杂醇采出装置包括杂醇冷却器，所述杂醇冷却器与杂醇缓冲罐连接，所述杂醇缓冲罐的底部连接有杂醇采出管线，所述杂醇采出管线上设置有杂醇采出泵。
8、作为一种优选方案，所述预精馏塔再沸器的输入端与蒸汽管道连接，预精馏塔再沸器的输出端与冷凝管道连接。
9、作为一种优选方案，所述负压精馏塔再沸器包括压精馏塔再沸器一和负压精馏塔再沸器二，所述负压塔顶部采出管线、负压塔再沸器采出管线分别与负压精馏塔再沸器二连接，所述负压精馏塔再沸器一的输入端与蒸汽管道连接，负压精馏塔再沸器一的输出端与冷凝管道连接。
10、作为一种优选方案，所述常压精馏塔再沸器包括常压精馏塔再沸器一和常压精馏塔再沸器二，常压精馏塔的顶部通过常压塔顶部采出管线与常压精馏塔再沸器二的输入端连接，常压精馏塔再沸器二的输出端与预塔进料预热器连接；所述常压精馏塔再沸器一的输入端与蒸汽管道连接，常压精馏塔再沸器一的输出端与冷凝管道连接。
11、作为一种优选方案，所述负压精馏塔的底部连接有负压塔采出管线，所述负压塔采出管线与常压精馏塔的中上部连接，所述负压塔采出管线上依次设置有负压塔塔釜泵、常压塔预热器，所述常压塔底部采出管线与常压塔预热器连接，常压塔预热器连接有废水采出管线。
12、本申请改变了传统的甲醇精馏模式，由常规的预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔三塔组合流程，变为预精馏塔、负压精馏塔、常压精馏塔的组合，降低负压精馏塔的操作压力，从而降低分离难度，使回流比降低，减少能耗；同时，负压精馏塔增加负压塔热泵，常压精馏塔增加常压塔热泵，利用自身塔顶蒸汽压缩供热，进一步减少能耗。
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1.一种甲醇精馏的三塔热泵节能装置，其特征在于，包括依次连接的预精馏塔(1)、负压精馏塔(2)、常压精馏塔(3)，所述预精馏塔(1)的底部连接有预精馏塔再沸器(4)，所述负压精馏塔(2)的底部连接有负压精馏塔再沸器，所述常压精馏塔(3)的底部连接有常压精馏塔再沸器；所述预精馏塔(1)的顶部连接有冷凝装置，预精馏塔(1)的塔釜连接有能耗节约装置，所述负压精馏塔(2)的顶部通过负压塔顶部采出管线(15)与负压精馏塔再沸器的输入端连接，所述负压塔顶部采出管线(15)上设置有负压塔热泵(16)，所述负压精馏塔再沸器的输出端与负压塔精甲醇采出装置连接；所述常压精馏塔(3)的顶部通过常压塔顶部采出管线(17)与常压精馏塔再沸器的输入端连接，常压塔顶部采出管线(17)上设置有常压塔热泵(18)，常压精馏塔再沸器的输出端与预塔进料预热器(19)连接，预塔进料预热器(19)与预精馏塔(1)连接，预塔进料预热器(19)还连接有常压塔精甲醇采出装置，所述常压精馏塔(3)的一侧连接有杂醇采出装置。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇精馏的三塔热泵节能装置，其特征在于，所述冷凝装置包括预塔第一冷
3.根据权利要求1所述的一种甲醇精馏的三塔热泵节能装置，其特征在于，所述能耗节约装置包括与预精馏塔(1)的塔釜连接的预塔闪蒸罐(14)，预塔闪蒸罐(14)的顶部的一次气相采出管线(26)与预塔热泵(27)连接，预塔热泵(27)通过预塔返回管线(28)与预精馏塔(1)的中下部连接，预塔闪蒸罐(14)的底部与预精馏塔(1)的中下部连接。
4.根据权利要求2所述的一种甲醇精馏的三塔热泵节能装置，其特征在于，所述能耗节约装置包括与预精馏塔(1)的塔釜连接的预塔闪蒸罐(14)，预塔闪蒸罐(14)的顶部的一次气相采出管线(26)与预塔热泵(27)连接，预塔热泵(27)通过预塔返回管线(28)与预精馏塔(1)的中下部连接，预塔闪蒸罐(14)的底部与预塔第一冷凝器(13)连接，所述预塔第一冷凝器(13)与气液分离器(24)连接，所述气液分离器(24)的顶部通过分离器顶部管线(25)与一次气相采出管线(26)连接；所述气液分离器(24)的底部通过气液分离器底部采出管线(29)与预塔返回管线(28)连接，或气液分离器(24)的底部通过气液分离器底部采出管线(29)与预精馏塔(1)的中下部连接，或气液分离器(24)的底部通过气液分离器底部采出管线(29)分别与预精馏塔(1)、负压精馏塔(2)连接。
5.根据权利要求1所述的一种甲醇精馏的三塔热泵节能装置，其特征在于，所述负压塔精甲醇采出装置包括精甲醇冷却器(37)，所述精甲醇冷却器(37)通过负压塔再沸器采出管线(38)与负压塔再沸器连接，精甲醇冷却器(37)的上部通过液相采出管线(40)与负压塔回流槽(41)连接，负压塔回流槽(41)的底部通过负压塔回流槽采出管线(42)分别与负压精馏塔(2)的中上部、负压塔产品冷却器(43)连接。
6.根据权利要求1所述的一种甲醇精馏的三塔热泵节能装置，其特征在于，所述常压塔精甲醇采出装置包括常压塔产品冷却器(44)，所述常压塔产品冷却器(44)与常压塔回流槽(45)连接，常压塔回流槽(45)的底部通过常压塔回流槽采出管线(46)分别与常压精馏塔(3)的中上部、常压塔产品冷却器一(47)连接。
7.根据权利要求1所述的一种甲醇精馏的三塔热泵节能装置，其特征在于，所述预精馏塔再沸器(4)的输入端与蒸汽管道(49)连接，预精馏塔再沸器(4)的输出端与冷凝管道(50)连接。
8.根据权利要求7所述的一种甲醇精馏的三塔热泵节能装置，其特征在于，所述负压精馏塔再沸器包括负压精馏塔再沸器一(51)和负压精馏塔再沸器二(52)，所述负压塔顶部采出管线(15)、负压塔再沸器采出管线(38)分别与负压精馏塔再沸器二(52)连接，所述负压精馏塔再沸器一(51)的输入端与蒸汽管道(49)连接，负压精馏塔再沸器一(51)的输出端与冷凝管道(50)连接。
9.根据权利要求7所述的一种甲醇精馏的三塔热泵节能装置，其特...
【技术特征摘要】
1.一种甲醇精馏的三塔热泵节能装置，其特征在于，包括依次连接的预精馏塔(1)、负压精馏塔(2)、常压精馏塔(3)，所述预精馏塔(1)的底部连接有预精馏塔再沸器(4)，所述负压精馏塔(2)的底部连接有负压精馏塔再沸器，所述常压精馏塔(3)的底部连接有常压精馏塔再沸器；所述预精馏塔(1)的顶部连接有冷凝装置，预精馏塔(1)的塔釜连接有能耗节约装置，所述负压精馏塔(2)的顶部通过负压塔顶部采出管线(15)与负压精馏塔再沸器的输入端连接，所述负压塔顶部采出管线(15)上设置有负压塔热泵(16)，所述负压精馏塔再沸器的输出端与负压塔精甲醇采出装置连接；所述常压精馏塔(3)的顶部通过常压塔顶部采出管线(17)与常压精馏塔再沸器的输入端连接，常压塔顶部采出管线(17)上设置有常压塔热泵(18)，常压精馏塔再沸器的输出端与预塔进料预热器(19)连接，预塔进料预热器(19)与预精馏塔(1)连接，预塔进料预热器(19)还连接有常压塔精甲醇采出装置，所述常压精馏塔(3)的一侧连接有杂醇采出装置。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇精馏的三塔热泵节能装置，其特征在于，所述冷凝装置包括预塔第一冷凝器(13)，预塔第一冷凝器(13)的上部连接有预塔第二冷凝器(31)，所述预塔第二冷凝器(31)的上部连接有不凝气管线(32)，所述预塔第二冷凝器(31)的下部与气液分离器二(33)连接，气液分离器二(33)的顶部与不凝气管线(32)连接，气液分离器二(33)的底部预塔回流槽(34)连接，预塔回流槽(34)的顶部与预塔第一冷凝器(13)、预塔第二冷凝器(31)之间的管线连接，预塔回流槽(34)的顶部还与所述预塔第一冷凝器(13)连接，预塔回流槽(34)的底部通过预塔回流管线(35)与预精馏塔(1)的中上部连接。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇精馏的三塔热泵节能装置，其特征在于，所述能耗节约装置包括与预精馏塔(1)的塔釜连接的预塔闪蒸罐(14)，预塔闪蒸罐(14)的顶部的一次气相采出管线(26)与预塔热泵(27)连接，预塔热泵(27)通过预塔返回管线(28)与预精馏塔(1)的中下部连接，预塔闪蒸罐(14)的底部与预精馏塔(1)的中下部连接。
4.根据权利要求2所述的一种甲醇精馏的三塔热泵节能装置，其特征在于，所述能耗节约装置包括与预精馏塔(1)的塔釜连接的预塔闪蒸罐(14)，预塔闪蒸罐(14)的顶部的一次气相采出管线(26)与预塔热泵(27)连接，预塔热泵(27)通过预塔返回管线(28)与预精馏塔(1)的中下部连接，预塔闪蒸罐(14)的底部与预塔第一冷凝器(13)连接，所述预塔第一冷凝器(13)与气液分离器(24)连接，所述气液分离器(24)的顶部通过分离器顶部管线(25)与一次气相采出管线(26)连接；所述气液分离器(24)的底...
【专利技术属性】
技术研发人员：张春璐，朱宝，张兵，
申请(专利权)人：天津奥展兴达化工技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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