[發明專利]一種低能耗變壓精餾系統

有效

• 申請號: 201810617092.6
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN108704330B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 史彬;何曉旭;鄢烈祥
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B01D3/14
• 分類號: B01D3/14;B01D3/32
• 代理公司: 42102 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 崔友明;周舒蒙<國際申請>=<國際公布>

本發明公開了一種低能耗變壓精餾系統，主要包括高壓塔、低壓塔、第一換熱器和第一冷凝器，高壓塔的進料口與進料管道連通；高壓塔底部的物料出口與低壓塔的進料口連通，低壓塔的產品出口與產品輸出管道A連通；高壓塔頂部的物料出口與第一換熱器的熱源入口連通，第一換熱器的熱源出口與第一冷凝器的熱源入口連通，第一冷凝器的熱源出口與高壓塔連通，第一冷凝器的熱源出口與產品輸出管道B連通；所述第一換熱器的冷源入口與低壓塔的底部入口連通，第一換熱器的冷源出口與高壓塔連通；第一換熱器的冷源出口與低壓塔連通。本發明的有益效果為：本發明設置兩組換熱器，利用高壓塔內流出的溫度高的物流與低壓塔內的低溫度物流進行預熱，減少高壓塔的熱負荷。

技術領域

本發明涉及變壓精餾技術領域，具體涉及一種低能耗變壓精餾系統。

背景技術

對于共沸體系，普通的精餾分離方法很難將其進行有效的分離。特殊精餾方法，如萃取精餾、共沸精餾、加鹽萃取精餾等雖然可以實現共沸體系的有效分離，但因存在夾帶劑的選擇難、回收提純難、能耗大等問題，因此在工業生產中應用受到限制。

對壓力敏感的共沸體系可以采用變壓精餾的方法分離。下面以分離乙二胺-水最大共沸體系來描述變壓精餾過程的能耗問題。乙二胺又稱1，2-二氨基乙烷、二胺基乙烯、乙烯二胺，具有堿性和表面活性的特點，是一種重要的化工原料和精細化工中間體，用途十分廣泛，而乙二胺-水可形成最高共沸體系；對該體系采用變壓精餾分離，并進行部分熱集成。然而，在熱集成變壓精餾過程中，低壓塔的再沸器能耗由高壓塔塔頂蒸汽提供，因此整個系統的能耗主要源于高壓塔，高壓塔的高能耗，導致整個系統的設備投資成本和運營成本高。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技的不足，提供一種低能耗變壓精餾系統，減少高壓塔熱負荷，解決現有技術中高壓塔能耗高、設備投資大的問題。

本發明采用的技術方案為：一種低能耗變壓精餾系統，主要包括高壓塔、低壓塔、第一換熱器和第一冷凝器，高壓塔的進料口與進料管道連通；高壓塔底部的物料出口與低壓塔的進料口連通，低壓塔的產品出口與產品輸出管道A連通；高壓塔頂部的物料出口與第一換熱器的熱源入口連通，第一換熱器的熱源出口與第一冷凝器的熱源入口連通，第一冷凝器的熱源出口經回流管道A與高壓塔的回流口A連通，第一冷凝器的熱源出口與產品輸出管道B連通；所述第一換熱器的冷源入口與低壓塔的底部入口連通，第一換熱器的冷源出口通過回流管道B與高壓塔連通，回流管道B上安設循環泵；第一換熱器的冷源出口與低壓塔連通。

按上述方案，所述變壓精餾系統還包括第二換熱器，高壓塔的底部出口通過管道與第二換熱器的熱源入口連通，第二換熱器的熱源出口與低壓塔連通；所述循環泵的出口與第二換熱器的冷源入口連通，第二換熱器的冷源出口通過管道與高壓塔連通。

按上述方案，所述變壓精餾系統還包括再沸器，再沸器的入口與高壓塔的底部出口連通，再沸器的蒸汽出口通過管道與高壓塔的內部連通，再沸器的液體出口與第二換熱器的熱源入口連通。

按上述方案，所述變壓精餾系統還包括第二冷凝器，所述第二冷凝器的入口與低壓塔的產品出口連通，第二冷凝器的出口經回流管道B與低壓塔頂部的回流口B連通。

按上述方案，進料管道上配置加壓泵。

本發明的有益效果為：

1、本發明所述變壓精餾系統設置兩組換熱器，利用高壓塔內流出的溫度高的物流與低壓塔內的低溫度物流進行預熱，減少高壓塔的熱負荷；

2、本發明所述變壓精餾系統提高高壓塔的壓力時，高壓塔塔頂溫度升高，低壓塔塔底需要加熱物流與高壓塔塔頂的蒸汽物流熱集成時的傳熱推動力增大；由于需加熱的物流所需的熱流量一定，因此熱集成外加換熱器的換熱面積減小，設備投資費用減小；當共沸體系對壓力較為敏感，適當增大高壓塔的壓力可使共沸物的組分發生改變，有利于分離，高壓塔塔頂塔底熱負荷減小，操作費用減小；