通过温控精馏塔实现甲醇、丁醇及水分离的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种通过温控精馏塔实现甲醇、丁醇及水分离的装置，包括内部设有塔盘及至少一个进料口的精馏塔及其控制系统，所述精馏塔塔顶设有排气口，该排气口依次连接冷凝器及回流罐；精馏塔顶部塔盘上设有甲醇采出口和甲醇补给口；精馏塔底部塔盘上设有丁醇与水的混合液采出口，该采出口连接溢流罐；塔釜底部设有再沸器及水采出口。本实用新型专利技术可以在仅适用一个精馏塔的前提下有效分离合格的甲醇、丁醇与水。所述的分离提纯装置结构简单，分离过程精确可控，且分离成本低，适宜推广应用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

通过温控精馏塔实现甲醇、丁醇及水分离的装置
本技术属于化工精馏
，具体涉及一种通过温控精馏塔实现甲醇、丁 醇及水三种物质的分离的装置。
技术介绍
在从甲醇、丁醇和水混合物流中进行分离提纯时，一般情况下，需要两台精馏塔分 别进行精馏提纯，以得到三种合格的产品。这样，不仅增加了硬件设备的投入，而且后期的 生产消耗一直存在，其经济性较低。如要在一个有两股进料的精馏塔中实现三种物质的分 离，则在塔精馏段和提溜段将各存在一块灵敏板，如采用通常的控制方法，只控制某一点温 度，很难保证三种产品都同时满足要求。因此，提出一种理想的用于处理1，4_ 丁二醇生产工艺中回收甲醇和脱除副产物 丁醇和水具有很强的实用性。其中部分含有水的甲醇气相物流来自生产工艺的酯化工段， 而另一部分的水、甲醇和丁醇混合液来自后续的精馏工段。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种新的甲醇、丁醇及水混合液的分离装置，其通过 控制精馏塔平均温度来实现甲醇、丁醇和水的分离提纯，实现了不增加精馏塔也能从甲醇、 丁醇和水混合物流中同时提纯出合格的甲醇、丁醇和水产品的目的。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案:一种通过温控精馏塔实现甲醇、丁醇和水分离的装置，包括内部设有塔盘及至少 一个进料口的精馏塔及其控制系统，所述精馏塔塔顶设有排气口，该排气口依次连接冷凝 器及回流罐；精馏塔顶部塔盘上设有甲醇采出口和甲醇补给口 ；精馏塔底部塔盘上设有丁 醇与水混合液采出口，该采出口连接溢流罐；塔釜底部设有再沸器及水采出口。其中，所述的精馏塔塔身设有5个温度采集点、计算5个温度采集点平均温度的温 度计算模块及平均温度控制器。本技术优选所述精馏塔总塔盘数为75块，所述的温度 采集点为5个，分别安装在2#、12#、16#、28#、43#塔盘上。通过这些采集的温度来判断塔身 物料组成分布情况。其中2#和43#温度为灵敏板温度，分别用于监控水和丁醇、丁醇和甲 醇的分离情况。16#和28#分别为进料口上下位置，用于监控进料组成变化对塔提溜段和精 馏段的组份影响。至于12#则是用来监控侧线丁醇采出的甲醇含量，因为该装置通过丁醇 和水的倾晰系统来静置分层来达到丁醇和水分离的目的，所以如果丁醇和水的混合物中含 有甲醇，将破坏丁醇和水的分层效果，因此12#塔板的温度采集点是至关重要的。本技术所述的温度采集点设于特定的5块塔盘上，控制系统根据测量得到的 5块塔盘的温度，通过平均温度的温度计算模块计算得到平均温度，继而通过平均温度控制 器控制精馏塔顶部甲醇的补入及采出，维持塔中的甲醇藏量恒定，从而达到同时兼顾精馏 段和提溜段的组份稳定的目的，并因此得到纯的回收甲醇和脱除丁醇和不含丁醇的水。本技术中，精馏塔上至少设有一个甲醇、丁醇与水混合液的进料口，此外，还可以在精馏塔塔身加设一个甲醇与水混合气的进料口，以更充分地分离1，4_ 丁二醇生产 工艺中的副产物。本技术中，精馏塔底部塔盘上设有丁醇与水混合液采出口，所述丁醇 与水混合液采出口连接溢流罐，所述的溢流罐顶部与丁醇储罐连接，底部经由回流管道与 精馏塔连通。溢流罐上设有冷却系统，该冷却系统优选采用水作为冷却媒介。丁醇与水的混合液从精馏塔进入溢流罐后，经溢流罐冷却、静置后分层，轻相的丁 醇从溢流罐溢流至丁醇储罐，重相的水则经由回流管道排至精馏塔再次精馏。本技术中，精馏塔塔顶的排气口依次连接冷凝器及回流罐；所述回流罐再通 过管道串联回流泵后与精馏塔连通，管道上设有回流液流量控制器。分离过程中，气相甲醇从顶部排气口排出，经塔顶冷凝器冷凝后进入回流罐，控制 系统根据温控信息进一步通过回流液流量控制器控制回流比。本技术中，精馏塔顶部塔盘上设有采出甲醇流量控制器及补充甲醇流量控制 器。控制系统串级控制补充甲醇流量控制器或采出甲醇流量控制器，使精馏塔中甲醇藏量 在合适范围，防止甲醇向塔釜迁移，影响丁醇和水产品纯度，并同时保证N3 口采出的产品 甲醇品质合格。本技术公开的装置中，精馏塔塔釜上设有控制再沸器蒸汽量的蒸汽流量控制 器。待分离混合物经再沸器的低压蒸汽加热后气化分离。其中，蒸汽流量控制器经由控制 系统控制低压蒸汽的流量，使分离过程更精确可控。精馏塔塔釜的底部设有采出水流量控制器，可以及时将分离过程产生的水从塔釜 底部的水采集口分离出去。所述水采出口可经由塔底泵连接水储罐。对甲醇、丁醇和水混合液进行分离提纯时，待分离混合物(即甲醇、丁醇和水的混 合物)从进料口进入精馏塔，在精馏塔中被再沸器的低压蒸汽加热后汽化，甲醇向塔顶迁 移，丁醇和水向塔釜迁移。平均温度控制器通过温度计算模块计算五个温度采集点的平均 温度，并串级控制补充甲醇流量控制器或采出甲醇流量控制器，使精馏塔中甲醇藏量在合 适范围，防止甲醇向塔釜迁移，影响丁醇和水产品纯度，并同时保证口采出的产品甲醇品质 合格。丁醇和水的混合液排入溢流罐，在溢流罐内经冷却、静置后分层，轻相的丁醇排入丁 醇储罐，重相的水则经由回流管道排至精馏塔再次分离提纯，最终分离得到的产品水从塔 釜底部的水采出口排出。采用上述技术方案，本技术可以在仅适用一个精馏塔的前提下有效分离合格 的甲醇、丁醇与水。所述的分离提纯装置结构简单，分离过程精确可控，且分离成本低，适宜 推广应用。附图说明图1是实施例1中甲醇、丁醇和水的分离装置结构示意图；图中:1、精馏塔；2、再沸器；3、溢流罐；4、冷凝器；5、回流罐；6、回流泵；7、塔底 栗;N1、进料口 ；N2、进料口 ；N3、甲醇采出口 ；N4、丁醇与水混合液采出口 ；N5、水采出 口 ;N6、甲醇补给口 ；FC001、补充甲醇流量控制器；FC002、甲醇流量控制器；FC003、回流液流量控制 器；FC004、蒸汽流量控制器；FC005、采出水流量控制器；TY006、温度计算模块；TC007、平均温度控制器。具体实施方式实施例1如图1所示的通过温控精馏塔实现甲醇、丁醇和水分离的装置，该装置包括内部 设有塔盘及进料口 NI和进料口 N2的精馏塔I及其控制系统。其中进料口 NI的进料包括 甲醇、乙醇和水的液体混合物，进料口 N2的进料包括甲醇和水的混合气。所述精馏塔I塔 顶设有排气口，该排气口依次连接冷凝器4及回流罐5 ;精馏塔I顶部塔盘上设有甲醇采出 口 N3和甲醇补给口 N6 ;精馏塔I底部塔盘上设有丁醇与水混合液采出口 N4，该采出口 N4 连接溢流罐3 ;塔釜底部设有再沸器2及水采出口 N5。精馏塔I塔身设有5个温度采集点(T1001、T1002、T1003、T1004、T1005)、计算5 个温度采集点平均温度的温度计算模块TY006及平均温度控制器TC007。此外精馏塔I塔 身还设有75块塔盘。5个温度采集点(T1001、T1002、T1003、T1004、T1005)分别安装在 2#、12#、16#、28#、43#塔盘上。控制系统根据测量得到的5块塔盘的温度，通过温度计算模 块TY006计算得到平均温度，继而通过平均温度控制器TC007根据此平均温度控制精馏塔 顶部甲醇的补入及采出，得到合格的甲醇、丁醇和水。本技术公开的装置中，精馏塔I塔釜上设有控制再沸器2蒸汽量的蒸汽流量 控制器FC004。待分离混合物经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过温控精馏塔实现甲醇、丁醇及水分离的装置，包括内部设有塔盘及至少一个进料口的精馏塔（1）及其控制系统，其特征在于，所述精馏塔（1）塔顶设有排气口，该排气口依次连接冷凝器（4）及回流罐（5）；精馏塔（1）顶部塔盘上设有甲醇采出口（N3）和甲醇补给口（N6）；精馏塔（1）底部塔盘上设有丁醇与水的混合液采出口（N4），所述丁醇与水混合液采出口（N4）连接溢流罐（3）；塔釜底部设有再沸器（2）及水采出口（N5）。

【技术特征摘要】
1.一种通过温控精馏塔实现甲醇、丁醇及水分离的装置，包括内部设有塔盘及至少一 个进料口的精馏塔(I)及其控制系统，其特征在于，所述精馏塔(I)塔顶设有排气口，该排 气口依次连接冷凝器(4)及回流罐(5);精馏塔(I)顶部塔盘上设有甲醇采出口(N3)和甲 醇补给口(N6);精馏塔(I)底部塔盘上设有丁醇与水的混合液采出口(N4)，所述丁醇与水 混合液采出口(N4)连接溢流罐(3);塔釜底部设有再沸器(2)及水采出口(N5)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的精馏塔(I)塔身设有至少5个 温度采集点、计算5个温度采集点平均温度的温度计算模块(TY006)及平均温度控制器 (TC007)。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述精馏塔塔身设有75块塔盘，所述的温 度采集点为5个，分别安装在2#、12#、16#、28#、43#塔盘上。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海如，刘莉，李后勇，汤林，周勇华，
申请(专利权)人：南京蓝星化工新材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：