【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工精馏，具体涉及mibk去除轻组分的精馏系统和精馏方法。
技术介绍
1、mibk化学名称甲基异丁基酮，又名4-甲基-2-戊酮，是一种有机化合物，化学式为c6h12o，主要用作喷漆、硝基纤维、某些纤维醚、樟脑、油脂、天然和合成橡胶的溶剂。
2、在mibk合成系统中，每合成1吨mibk产品就会产生含有原料成分丙酮和副产物2-mpa的轻组分约2824公斤，其中含丙酮约2802公斤、含2-mpa约22公斤。这些有机物轻组分需要进行精馏、萃取、精馏回收有用成份，在现有的生产中通常采用两步法精馏工艺，步骤一：通过共沸物精馏分离回收系统提纯回收共沸物，共沸物去萃取系统回收目标产品一——2-mpa，萃取系统产生的丙酮水溶液与共沸物精馏分离回收系统产生的塔釜液混合；步骤二：将步骤一产生的塔釜混合液送入丙酮精馏分离回收系统回收目标产品二——丙酮，塔釜液作为目标产品三——（去除轻组分的）mibk溶液。以上2-mpa、丙酮等轻组分是通过两套精馏分离回收系统进行分离回收，精馏分离是化工生产中最为成熟、应用最为广泛的分离技术，但精馏过程的能耗巨大，化工生产中超过50%的能耗用于分离，而精馏分离能耗又占其中的95%。
3、因此，有必要对现有的2-mpa和丙酮等轻组分精馏分离回收精馏设备进行改进，亟须提供一种流程短、占地小、投资低、能耗低的mibk去除轻组分的精馏设备。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种流程短、占地小、投资低、能耗低的mibk去除轻组分的精馏系
2、本专利技术的mibk去除轻组分的精馏系统，采用如下技术方案：一种mibk去除轻组分的精馏系统，其包括精馏塔，精馏塔包括圆柱形筒体结构的塔体，塔体内设有立式结构的分隔板，分隔板竖向设置上端与塔体顶部固定连接，所述塔体顶部设有共沸物出口a、丙酮出口b，塔体上部侧面设有共沸物回流口c、丙酮回流口d，塔体中部侧面设有原料进口e、丙酮水溶液进口f，塔体下部设有回流口g、塔釜液侧壁出口h，塔体底部设有塔釜液出口j，共沸物出口a、共沸物回流口c、原料进口e位于分隔板相同的一侧，丙酮出口b、丙酮回流口d、丙酮水溶液进口f位于分隔板相同的另一侧，回流口g、塔釜液出口h、塔釜液出口j位于分隔板下方；
3、所述塔体内，分隔板的一侧上部是共沸物精馏段、下部是第一预分馏段，分隔板的另一侧上部是丙酮精馏段、下部是第二预分馏段，塔体内位于分隔板下方位置是提馏段；第一预分馏段上部是第一预分馏段精馏层、下部是第一预分馏段提馏层，第一预分馏段提馏层底端高度不低于分隔板底端；所述原料进口e位于第一预分馏段精馏层和第一预分馏段提馏层之间，塔体内设有与原料进口e连接的原料进料管，原料进料管位于第一预分馏段精馏层和第一预分馏段提馏层之间的空隙处；
4、共沸物精馏段位于第一预分馏段精馏层以上到塔体顶部的共沸物出口a之间，共沸物精馏段中设有共沸物精馏段精馏层，共沸物精馏段精馏层与第一预分馏段精馏层间隔设置；
5、提馏段中设有提馏段提馏层，提馏段提馏层与分隔板之间具有空隙，空隙中水平安装有提馏段液体分布器；
6、第二预分馏段上部是第二预分馏段精馏层，下部是第二预分馏段提馏层，第二预分馏段提馏层底端高度不低于分隔板底端；所述丙酮水溶液进口f位于第二预分馏段精馏层与第二预分馏段提馏层之间，塔体内设有与丙酮水溶液进口f连接的丙酮水溶液进料管，丙酮水溶液进料管位于第二预分馏段精馏层与第二预分馏段提馏层之间的空隙处；
7、丙酮精馏段位于第二预分馏段精馏层以上到精馏塔顶部丙酮出口b之间，丙酮精馏段中设有丙酮精馏段精馏层，丙酮精馏段精馏层与第二预分馏段精馏层之间具有空隙；
8、所述精馏塔外设有共沸物采出罐、萃取塔、分相器和丙酮水溶液采出罐，所述精馏塔外设有与原料进口e连接的原料预热器，所述共沸物采出罐通过管道连接在萃取塔和精馏塔的共沸物出口a之间，共沸物出口a和共沸物采出罐之间的管道上连接有共沸物采出冷却器；所述分相器连接在萃取塔底部和丙酮水溶液采出罐之间，萃取塔和共沸物采出罐之间的管道上设有萃取塔进料泵；丙酮水溶液采出罐的底部出口和丙酮水溶液进口f之间通过管道连接，丙酮水溶液采出罐和丙酮水溶液进口f之间的管道上设有丙酮水溶液进料泵和丙酮水溶液加热器。
9、所述原料进料管下方水平安装有原料进口液体分布器；共沸物精馏段精馏层与第一预分馏段精馏层之间具有空隙，空隙中水平安装有第一液体分布器；丙酮水溶液进料管下方水平安装有第二液体分布器；丙酮精馏段精馏层与第二预分馏段精馏层之间具有空隙，空隙中水平安装有第三液体分布器。
10、所述共沸物精馏段精馏层与共沸物出口a之间具有空隙，在空隙的侧壁设有共沸物回流口c，共沸物回流口c处水平安装有第一排管式液体分布器，共沸物依次经由共沸物出口a和共沸物回流口c实现回流。
11、所述共沸物出口a和共沸物回流口c之间通过管道依次连接有共沸物冷凝器、共沸物回流罐、共沸物回流泵。
12、丙酮精馏段精馏层与丙酮出口b之间具有空隙，在空隙的侧壁设有丙酮回流口d，丙酮回流口d处水平安装有第二排管式液体分布器，丙酮依次经由丙酮出口b和丙酮回流口d实现回流。
13、所述丙酮出口b和丙酮回流口d之间通过管道依次连接有丙酮冷凝器、丙酮回流罐、丙酮回流泵。
14、所述提馏段提馏层与塔釜液侧壁出口h之间具有空隙，在空隙的侧壁设有回流口g，回流口g处水平安装有进气分布器，塔釜蒸汽依次经由塔釜液侧壁出口h和回流口g实现回流。
15、所述塔釜液侧壁出口h和回流口g之间通过管道连接有再沸器。
16、共沸物精馏段精馏层与丙酮精馏段精馏层、第一预分馏段精馏层与第二预分馏段精馏层、第一预分馏段提留层与第二预分馏段提留层水平横截面积之比为1:10~10:1。
17、共沸物精馏段精馏层、丙酮精馏段精馏层、第一预分馏段精馏层、第二预分馏段精馏层、第一预分馏段提留层、第二预分馏段提留层皆为填料层且高度为2~12米；提馏段提馏层为填料层且高度为2~12米。
18、采用上述mibk去除轻组分的精馏系统实现mibk去除轻组分的方法，包括以下工段：
19、（1）第一预分馏工段：来自mibk合成系统的原料，即有机物混合液，经原料预热器预热升温后从精馏塔第一预分馏段原料进口e进入精馏塔第一预分馏段进行预分馏，预分馏后有机物混合液得到初步分馏；mibk、重组分和水的混合液体向下流动先经第一预分馏段提馏层提馏，再去提馏段；2-mpa与丙酮的共沸物气体向上流动先经第一预分馏段精馏层精馏，再去共沸物精馏段；
20、（2）共沸物精馏工段：来自第一预分馏段精馏层的2-mpa与丙酮的共沸物气体在共沸物精馏段精馏层进行精馏，与精馏塔上部侧面共沸物回流口c回流的共沸物溶液进行传热传质本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种MIBK去除轻组分的精馏系统，其包括精馏塔，其特征在于：精馏塔包括圆柱形筒体结构的塔体，塔体内设有立式结构的分隔板（3），分隔板（3）竖向设置上端与塔体顶部固定连接，所述塔体顶部设有共沸物出口A、丙酮出口B，塔体上部侧面设有共沸物回流口C、丙酮回流口D，塔体中部侧面设有原料进口E、丙酮水溶液进口F，塔体下部设有回流口G、塔釜液侧壁出口H，塔体底部设有塔釜液出口J，共沸物出口A、共沸物回流口C、原料进口E位于分隔板（3）相同的一侧，丙酮出口B、丙酮回流口D、丙酮水溶液进口F位于分隔板（3）相同的另一侧，回流口G、塔釜液出口H、塔釜液出口J位于分隔板（3）下方；
2.根据权利要求1所述的MIBK去除轻组分的精馏系统，其特征在于：所述原料进料管（2-1）下方水平安装有原料进口液体分布器（2-2）；共沸物精馏段精馏层（2-5）与第一预分馏段精馏层（2-3）之间具有空隙，空隙中水平安装有第一液体分布器（2-6）；丙酮水溶液进料管（2-11）下方水平安装有第二液体分布器（2-12）；丙酮精馏段精馏层（2-15）与第二预分馏段精馏层（2-13）之间具有空隙，空隙中水平安装有
3.根据权利要求1所述的MIBK去除轻组分的精馏系统，其特征在于：所述共沸物精馏段精馏层（2-5）与共沸物出口A之间具有空隙，在空隙的侧壁设有共沸物回流口C，共沸物回流口C处水平安装有第一排管式液体分布器（2-7），共沸物依次经由共沸物出口A和共沸物回流口C实现回流。
4.根据权利要求3所述的MIBK去除轻组分的精馏系统，其特征在于：所述共沸物出口A和共沸物回流口C之间通过管道依次连接有共沸物冷凝器（4）、共沸物回流罐（5）、共沸物回流泵（6）。
5.根据权利要求1所述的MIBK去除轻组分的精馏系统，其特征在于：丙酮精馏段精馏层（2-15）与丙酮出口B之间具有空隙，在空隙的侧壁设有丙酮回流口D，丙酮回流口D处水平安装有第二排管式液体分布器（2-17），丙酮依次经由丙酮出口B和丙酮回流口D实现回流。
6.根据权利要求5所述的MIBK去除轻组分的精馏系统，其特征在于：所述丙酮出口B和丙酮回流口D之间通过管道依次连接有丙酮冷凝器（15）、丙酮回流罐（16）、丙酮回流泵（17）。
7.根据权利要求1所述的MIBK去除轻组分的精馏系统，其特征在于：所述提馏段提馏层（2-8）与塔釜液侧壁出口H之间具有空隙，在空隙的侧壁设有回流口G，回流口G处水平安装有进气分布器（2-10），塔釜蒸汽依次经由塔釜液侧壁出口H和回流口G实现回流；所述塔釜液侧壁出口H和回流口G之间通过管道连接有再沸器（18）。
8.根据权利要求1所述的MIBK去除轻组分的精馏系统，其特征在于：共沸物精馏段精馏层（2-5）与丙酮精馏段精馏层（2-15）、第一预分馏段精馏层（2-3）与第二预分馏段精馏层（2-13）、第一预分馏段提留层（2-4）与第二预分馏段提留层（2-14）水平横截面积之比为1:10~10:1。
9.根据权利要求1所述的MIBK去除轻组分的精馏系统，其特征在于：共沸物精馏段精馏层（2-5）、丙酮精馏段精馏层（2-15）、第一预分馏段精馏层（2-3）、第二预分馏段精馏层（2-13）、第一预分馏段提留层（2-4）、第二预分馏段提留层（2-14）皆为填料层且高度为2~12米；提馏段提馏层（2-8）为填料层且高度为2~12米。
10.一种利用权利要求1-9中任意一种MIBK去除轻组分的精馏系统实现MIBK去除轻组分的方法，其特征在于，其包括以下工段：
...【技术特征摘要】
1.一种mibk去除轻组分的精馏系统，其包括精馏塔，其特征在于：精馏塔包括圆柱形筒体结构的塔体，塔体内设有立式结构的分隔板（3），分隔板（3）竖向设置上端与塔体顶部固定连接，所述塔体顶部设有共沸物出口a、丙酮出口b，塔体上部侧面设有共沸物回流口c、丙酮回流口d，塔体中部侧面设有原料进口e、丙酮水溶液进口f，塔体下部设有回流口g、塔釜液侧壁出口h，塔体底部设有塔釜液出口j，共沸物出口a、共沸物回流口c、原料进口e位于分隔板（3）相同的一侧，丙酮出口b、丙酮回流口d、丙酮水溶液进口f位于分隔板（3）相同的另一侧，回流口g、塔釜液出口h、塔釜液出口j位于分隔板（3）下方；
2.根据权利要求1所述的mibk去除轻组分的精馏系统，其特征在于：所述原料进料管（2-1）下方水平安装有原料进口液体分布器（2-2）；共沸物精馏段精馏层（2-5）与第一预分馏段精馏层（2-3）之间具有空隙，空隙中水平安装有第一液体分布器（2-6）；丙酮水溶液进料管（2-11）下方水平安装有第二液体分布器（2-12）；丙酮精馏段精馏层（2-15）与第二预分馏段精馏层（2-13）之间具有空隙，空隙中水平安装有第三液体分布器（2-16）。
3.根据权利要求1所述的mibk去除轻组分的精馏系统，其特征在于：所述共沸物精馏段精馏层（2-5）与共沸物出口a之间具有空隙，在空隙的侧壁设有共沸物回流口c，共沸物回流口c处水平安装有第一排管式液体分布器（2-7），共沸物依次经由共沸物出口a和共沸物回流口c实现回流。
4.根据权利要求3所述的mibk去除轻组分的精馏系统，其特征在于：所述共沸物出口a和共沸物回流口c之间通过管道依次连接有共沸物冷凝器（4）、共沸物回流罐（5）、共沸物回流泵（6）。
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：王家明，石勇，
申请(专利权)人：中石化南京工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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