[發明專利]提純N-甲基吡咯烷酮的裝置及方法

有效

• 申請號: 201710097072.6
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN107382810B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 張德亮;楊勁;張佳文
• 申請（專利權）人: 岳陽市德立機械設備有限公司
• 主分類號: C07D207/26
• 分類號: C07D207/26
• 代理公司: 長沙科明知識產權代理事務所(普通合伙) 43203
• 代理人: 彭乃恩;吳云

本申請提供一種提純N?甲基吡咯烷酮的裝置及方法，采用穩定可靠的雙塔精餾工藝，設計產品分割線路，可獲得純度極高的N?甲基吡咯烷酮。考慮到NMP回收液中輕組分分離較容易而相變焓大，精餾需要的回流比小，重組分分離較難而相變焓小，精餾需要的回流比大，通過差壓熱耦合手段合理匹配兩者之間的熱量，大大降低了加熱負荷和冷卻負荷。

技術領域

本發明涉及化工行業技術領域，特別是涉及一種提純N-甲基吡咯烷酮的裝置及方法。

背景技術

由于N-甲基吡咯烷酮（NMP）具有閃點高、熱穩定性好、安全性、溶解性好等一系列優點，目前已廣泛被用于鋰電池行業，用于溶解聚合物材料后涂布在電池布材料表面。在涂布過程中，NMP會變成氣相隨著干燥氣一起排出，通過回收，得到60%~85%質量濃度的NMP回收液。由于NMP價格昂貴，將回收液提純重復利用具有極大價值。

NMP回收液中除了水之外，還含有一定量的輕重雜質，傳統的提純手段是采用蒸餾工藝，主要有間歇蒸餾和連續蒸餾。

間歇蒸餾采用單塔工藝，一次性灌料，隨后分時段采出不同沸點的組分，具有工藝簡單、投資低等優點，但是由于無精餾過程，無法獲得高純度NMP產品，目前已逐漸被淘汰。

連續蒸餾采用雙塔工藝，NMP回收液先經脫輕塔精餾在塔頂脫除輕組分后，然后脫輕物料經脫重塔在塔釜脫除重組分，在脫重塔塔頂獲得高純度的NMP產品。但是隨著鋰電池行業對NMP純度的要求愈發嚴格，雙塔精餾提純NMP的產品需消耗巨大的能耗，增加了運行成本。

因此，尋找一種能獲得極高純度的NMP產品，且高效節能的提純NMP的裝置及方法成為當務之急。

發明內容

基于此，有必要針對背景技術中存在的問題，提供一種能獲得極高純度NMP產品，且高效節能的提純NMP的裝置及方法。

一種提純N-甲基吡咯烷酮的裝置，包括脫輕部分和脫重部分，所述脫輕部分包括脫輕塔、脫輕塔進料泵、脫輕塔冷凝器、脫輕塔回流罐、脫輕塔回流泵、輕組分管線、脫輕塔塔底泵、脫輕塔再沸器、一級真空泵和二級真空泵，所述脫輕塔進料泵與所述脫輕塔的中部連通，所述脫輕塔的頂部依次通過脫輕塔冷凝器、脫輕塔回流罐、脫輕塔回流泵與所述脫輕塔的上部連通，所述輕組分管線與所述脫輕塔回流泵連通，所述脫輕塔的底部依次通過所述脫輕塔塔底泵、脫輕塔再沸器與所述脫輕塔的下部連通，所述脫輕塔回流罐通過所述一級真空泵與所述二級真空泵連通；

所述脫重部分包括脫重塔、脫重塔冷凝器、脫重塔回流罐、脫重塔回流泵、N-甲基吡咯烷酮產品管線、脫重塔塔底泵、脫重塔再沸器和重組分管線，所述脫重塔的頂部依次通過所述脫輕塔再沸器、脫重塔冷凝器、脫重塔回流罐、脫重塔回流泵與所述脫重塔的上部連通，所述N-甲基吡咯烷酮產品管線與所述脫重塔回流泵連通，所述脫重塔的底部依次通過脫重塔塔底泵、脫重塔再沸器與所述脫重塔的下部連通，所述重組分管線與所述脫重塔塔底泵連通，所述脫重塔回流罐與所述二級真空泵連通；

所述脫重塔的中部通過所述脫輕塔塔底泵與所述脫輕塔的底部連通。

在其中一個實施例中，所述脫重塔再沸器分別與蒸汽系統和蒸汽凝液系統相連，用于加熱所述脫重塔再沸器。

在其中一個實施例中，所述脫輕塔為填料塔或板式塔，所述脫重塔為填料塔或板式塔。

在其中一個實施例中，所述一級真空泵為水環泵，所述二級真空泵為羅茨泵。

一種提純N-甲基吡咯烷酮的方法，包括以下步驟：

將N-甲基吡咯烷酮回收液經脫輕塔進料泵增壓后送入脫輕塔中部精餾，得到脫輕塔輕組分和脫輕塔重組分；

所述脫輕塔輕組分經脫輕塔精餾段向脫輕塔的頂部聚集，經脫輕塔冷凝器冷凝后進脫輕塔回流罐，脫輕塔回流罐內液相經脫輕塔回流泵增壓后，部分作為回流返回脫輕塔上部，部分作為輕組分產品采出；