[發明專利]一種生物質乙二醇脫水的熱泵精餾系統

在審

• 申請號: 201911250176.1
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN113024354A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 王峰;趙志仝;張世超
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C07C29/80
• 分類號: C07C29/80;C07C31/20
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 鄭偉健

1.一種生物質乙二醇脫水的熱泵精餾系統，其特征在于：包括2級變壓熱泵分離裝置和1級常規精餾塔裝置，其中每級熱泵分離裝置均包括真空系統、精餾塔、蒸汽壓縮機、再沸器和冷凝器，常規精餾塔裝置包含真空系統、精餾塔、再沸器和冷凝器；

粗乙二醇進入第一級熱泵分離裝置中的真空系統，經減壓處理后進入第一級熱泵分離裝置中的精餾塔，含乙二醇的重組分從塔釜排出進入第二級熱泵分離裝置中的真空系統，輕組分水從塔頂以氣相形式排出后直接經第一級熱泵分離裝置中的蒸汽壓縮機升溫升壓后作為塔釜再沸器的熱源使用，換熱后的輕組分水進入第一級熱泵分離裝置中的冷凝器中，冷卻后一部分作為塔頂回流，其余部分排出；

從第一級熱泵分離裝置中的精餾塔塔釜排出的含乙二醇的重組分進入第二級熱泵分離裝置中的真空系統，經減壓處理后進入第二級熱泵分離裝置中的精餾塔，含乙二醇的重組分從第二級熱泵分離裝置中的精餾塔塔釜排出進入常規精餾塔裝置中的真空系統，輕組分水從塔頂以氣相形式排出后直接經第二級熱泵分離裝置中的蒸汽壓縮機升溫升壓后作為供塔釜再沸器的熱源使用，換熱后的輕組分水進入第二級熱泵分離裝置中冷凝器，冷卻后一部分作為塔頂回流，其余部分排出；

從第二級熱泵分離裝置中的精餾塔塔釜排出的含乙二醇的重組分進入常規精餾塔裝置中的真空系統，經減壓處理后進入常規精餾塔裝置中的精餾塔，含乙二醇的重組分從常規精餾塔裝置中的精餾塔塔釜排出，重組分中水含量達到要求值，輕組分水從塔頂以氣相形式排出后直接經冷凝器換熱后一部分作為塔頂回流，其余部分排出；常規精餾塔裝置中的再沸器由外部熱源供熱。

2.根據權利要求1中所述生物質乙二醇脫水的熱泵精餾系統，其特征在于：所述的第一級熱泵分離裝置中的精餾塔塔體可為板式塔、填料塔或蒸發器，第二級熱泵分離裝置中的精餾塔塔體可為板式塔或填料塔，精餾塔裝置中的精餾塔塔體可為板式塔或填料塔。

3.根據權利要求1或2中所述生物質乙二醇脫水的熱泵精餾系統，其特征在于：所述的第一級熱泵分離裝置中的精餾塔采用常壓或負壓操作，第二級熱泵分離裝置和常規精餾塔裝置中的精餾塔均采用負壓操作，其中第二級熱泵分離裝置中的精餾塔塔頂壓力小于第一級熱泵分離裝置中的精餾塔塔頂壓力。

4.根據權利要求1中所述生物質乙二醇脫水的熱泵精餾系統，其特征在于：所述的粗乙二醇溶液中水的質量分數為60％～95％，乙二醇的質量分數為3％～30％，其他組分包含丙二醇、1,2-丁二醇等多元醇中的一種或二種以上，但不含沸點低于水的組分。

5.根據權利要求1中所述生物質乙二醇脫水的熱泵精餾系統，其特征在于：第一級和第二級熱泵分離裝置中的再沸器無外供熱源，其所需熱量由塔頂物流經加壓升溫后換熱供給，常規精餾塔裝置中的再沸器由外供熱源供熱。

6.根據權利要求1中所述生物質乙二醇脫水的熱泵精餾系統，其特征在于：壓縮機為羅茨壓縮機，壓縮比為1.1～3。

7.根據權利要求1中所述生物質乙二醇脫水的熱泵精餾系統，其特征在于：2級依次串聯的熱泵分離裝置將乙二醇中的水脫除至3％～50％。

8.根據權利要求1中所述生物質乙二醇脫水的熱泵精餾系統，其特征在于：2級熱泵分離裝置中用于回流與排出的回流比為0～30％。

9.根據權利要求1或8中所述生物質乙二醇脫水的熱泵精餾系統，其特征在于：當用于回流與排出的回流比為0時，可取消再沸器和冷凝器，加壓加熱后的塔頂蒸汽直接加熱進料，精餾塔用蒸發器替代。