[實用新型]一種蒸餾系統

有效

• 申請號: 201420534358.8
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN204051026U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 顏丙愛;張剛強;童亞明
• 申請（專利權）人: 嘉里油脂化學工業（上海）有限公司
• 主分類號: B01D3/00
• 分類號: B01D3/00;C10G7/00;C10G67/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 江磊

技術領域

本實用新型總體涉及化工提純分離工藝，具體來說，本實用新型涉及蒸餾系統。

背景技術

蒸餾是化學工業中最廣泛采用的分離技術之一，其通常步驟包括將包含具有不同沸點的多種組分的混合原料加入蒸餾塔中，在特定溫度和壓力的條件下使得混合原料中不同的組分按照其各自相應的沸點在蒸餾塔內不同的位置分離出來，由此獲得塔頂餾分和塔中部餾分，以及其他可能的餾分。可以根據所要蒸餾的混合原料中具體組分的組成和特性，通過控制蒸餾塔的內部設計結構以及蒸餾操作的工藝條件，例如溫度、壓力和流速等參數來控制各種組分的分流情況，以獲得所需的餾分分布和收率。

在一些蒸餾操作中，需要將混合原料加熱至較高的溫度，才能在蒸餾塔中實現有效的分離。而蒸餾得到的塔中部餾分和塔頂餾分也相應的具有較高的溫度，需要利用冷卻水將這些餾分冷卻至適宜的溫度。

例如，甘油是一種化工領域普遍使用的工業產品，可以通過天然油脂皂化水解、生物發酵、以丙烯為原料有機合成等方式制備，這些工藝都已經有完善的工業化體系。通過上述方法制備的粗甘油原料通常是具有大約80重量％純度的含水混合物，需要通過蒸餾除去水分和其他雜質，制得純度達99.5重量％的甘油產品。

圖1顯示了一種本領域目前通常采用的用來蒸餾甘油的蒸餾系統的示意圖。該系統包括原料管道1、蒸餾塔2、第一熱交換器5、塔中部餾分處理裝置4(例如產品收集器)、第二熱交換器6、后續處理裝置7和預處理裝置12。在進行蒸餾操作的時候，通常首先通過原料管道1將溫度約為60℃左右的甘油輸入預處理裝置12中，向該預處理裝置12輸入低壓高溫蒸汽8，使得甘油的溫度升高到大約80℃，然后將其輸入蒸餾塔中。通過向蒸餾塔內輸入中壓的高溫蒸汽9使得所述甘油的溫度進一步升高到150℃左右，在此溫度下進行蒸餾。蒸餾塔頂部的餾分中甘油含量較少，該組分通過塔頂循環裝置返回蒸餾塔中。該塔頂循環裝置設置有一個第一熱交換器5，例如可以是水冷板式換熱器。塔頂餾分和冷卻水10在該換熱器中進行換熱，將塔頂餾分冷卻至約105℃并返回蒸餾塔中。蒸餾塔中部引出的餾分作為產品精煉甘油，收集在精煉甘油的產品收集器中。該精煉甘油從蒸餾塔排出時的溫度通常為150℃左右，也需要通過第二熱交換器6(例如可以是水冷板式換熱器)與冷卻水11進行熱交換，使其溫度降至70℃左右。然后將該冷卻的精煉甘油輸送至后續處理裝置7，例如脫色塔等。

可以看到，上述現有技術的設備在蒸餾甘油之前需要使用大量的高溫蒸汽等加熱手段升高粗甘油原料的溫度，而在蒸餾之后又需要使用大量冷卻水進行冷卻，由此帶來極大的能量和水的消耗。類似地，此種情況幾乎在石油精煉領域以及生物、醫藥和化工合成領域中的所有蒸餾設備中都是不可避免的。本領域技術人員希望能夠對現有的蒸餾設備和工藝進行改良，以實現節約能源和節水的效果。

實用新型內容

為了解決以上問題，本申請人開發了一種具有新穎結構的蒸餾系統，該蒸餾系統使得塔頂餾分和塔中部餾分中的至少一種與原料發生熱交換，從而有效實現了節約能源和節約冷卻水的效果。本實用新型的蒸餾系統包括：原料管道、蒸餾塔、至少一個塔頂餾分處理裝置和至少一個塔中部餾分處理裝置；所述蒸餾塔包括原料入口、塔中部餾分出口和塔頂餾分出口；所述塔頂餾分處理裝置設置有一個或多個第一熱交換器，所述塔中部餾分處理裝置設置有一個或多個第二熱交換器；所述原料管道與所述蒸餾塔的原料入口流體連通，所述塔中部餾分出口與所述塔中部餾分處理裝置流體連通，所述塔頂餾分出口與所述塔頂餾分處理裝置流體連通；原料在所述原料管道中通過所述第一熱交換器和所述第二熱交換器中的至少一種與塔頂或塔中部餾分發生熱交換。

在本實用新型的一個優選實施方式中，所述原料通過所述第一熱交換器與塔頂餾分以及通過所述第二熱交換器與塔中部餾分發生熱交換。在本實用新型中，所述原料可以先通過第一熱交換器發生熱交換之后再與第二熱交換器發生熱交換，也可以將原料分成兩股分別通過第一熱交換器與塔頂餾分、第二熱交換器與塔中部餾分發生熱交換。

在本實用新型的另一個實施方式中，所述蒸餾系統還包括一個或多個預處理裝置，所述原料管道與所述第一熱交換器和所述第二熱交換器中的至少一種發生熱交換之后，通過所述一個或多個預處理裝置，然后與所述原料入口相連；

所述預處理裝置選自以下的一種或多種裝置：預熱器、加壓器、減壓器、過濾器和純化器；

所述蒸餾塔還設置有一個或多個溫度調節裝置和/或壓力調節裝置。

在本實用新型的另一個實施方式中，所述塔中部餾分處理裝置選自以下的一種或多種：循環裝置、收集裝置、加壓裝置和減壓裝置；