双塔高效节能精馏系统的制作方法

1.本实用新型属于化学产品提纯技术领域，具体涉及一种双塔高效节能精馏系统。


背景技术：

2.化学产品在生产的过程中，通常会夹杂有较多的杂质，为了满足后续的加工和使用需求，通常会进行提纯处理。现目前常使用精馏系统对化学产品进行提纯，常用的精馏系统是单只精馏塔，通过简单普通精馏来完成化学产品的提纯。精馏后的产品的纯度高，混合物的露点就越低，导致冷却时所需的冷却介质的温度就低，冷媒品质要求高；产品的纯度高也会导致大的回流比，蒸汽耗用也越大，使得整个系统使用时的成本较高。


技术实现要素：

3.本实用新型意在提供一种双塔高效节能精馏系统，以解决现有系统，在精馏阶段导出的混合物内产品的含量高，而产品的含量增加，便会导致混合物的露点降低，导致冷却时所需的冷却介质的温度低，回流比大，蒸汽耗用大，使得整个系统使用时的成本较高的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案，双塔高效节能精馏系统，包括精馏塔和粗馏塔，粗馏塔的下部连通有再沸器，粗馏塔的顶部连通有粗馏冷凝器，精馏塔的顶部连通有精馏冷却器，粗馏塔的顶部与粗馏冷凝器之间连通有粗馏回流管，粗馏冷凝器内的冷却介质为常温，粗馏塔的回流比为0.5～1.5；粗馏冷凝器的气相采出口与精馏塔的底部连通。
5.本技术方案的技术原理及有益效果：
6.本技术方案通过对粗馏塔的回流比进行控制，使得从粗馏塔内导出的化学产品混合物蒸汽内化学产品的含量在80％～95％之间(根据具体产品而定)，相比传统的工艺，导出粗馏后的混合物蒸汽中化学产品的含量低，而化学产品的含量低，便会导致混合物蒸汽的露点升高，因此从粗馏塔内导出的化学产品混合物蒸汽使用常温的冷却介质便能完成冷却，实现了低成本运行。
7.综上所述，本技术方案通过对粗馏塔的回流比进行控制，便能使得导出的化学产品混合物蒸汽的露点升高，从而使用常温冷却介质便能完成冷却，与现有技术需要使用低温的冷却介质进行冷却相比，使用的成本大大降低。
8.而且使用循环水冷却介质进行部分冷凝，剩余汽相部分导入精馏塔内，进而在精馏阶段无需使用再沸器，能进一步降低使用成本。
9.进一步，精馏塔的顶部连通有精馏冷凝器，精馏冷凝器的液相出口与精馏冷却器连通，精馏冷凝器与精馏塔的顶部之间还连通有精馏回流管。
10.有益效果：从精馏塔内导出的高纯化学产品汽相，再利用精馏冷凝器进行冷凝成液相，通过一部分回流，在回流的过程中，会与化学产品蒸汽发生传质交换，完成精馏，另一部分采出合格产品。
11.进一步，精馏塔和粗馏塔内沿高度方向均布置有再分布器和填料。
12.有益效果：通过布置再分布器和填料，能够增加比表面积和汽液均布，实现汽液传质，从而提高产品纯度。
13.进一步，精馏塔的底部连通回流泵，回流泵的出液端与粗馏塔连通。
14.有益效果：精馏塔底部的液相内会含有部分的低沸物产品，通过导入粗馏塔内进行再次提纯，能够提高化学产品的收率，减少原料的浪费。
15.进一步，还包括与粗馏塔的上部连通的预热器。
16.有益效果：设置预热器能够对原料进行初步预热，使得后续通过蒸汽加热形成化学产品混合物的效果更佳，而且能够减少蒸汽的用量，从而降低成本。
17.进一步，精馏塔的回流比0.1～1。
18.有益效果：由于第一只粗馏塔含量有所提高，经过第二只精馏塔精馏时，回流比不会很大，进行适当设置，能够提高导出的化学产品蒸汽的纯度。
附图说明
19.图1为本实用新型双塔高效节能精馏系统的结构示意图。
具体实施方式
20.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
21.说明书附图中的附图标记包括：原料罐1、进料泵2、预热器3、粗馏塔4、精馏塔5、再沸器6、粗馏导出管7、精馏导入管8、粗馏回流管9、粗馏冷凝器10、回流泵11、精馏导出管12、精馏冷凝器13、精馏回流管14、产品导出管15、精馏冷却器16、产品储罐17、再分布器18、填料19。
22.实施例：
23.双塔高效节能精馏系统，基本如附图1所示，包括从左至右依次设置的原料罐1、预热器3、粗馏塔4和精馏塔5；粗馏塔4的回流比为0.5～1.5，精馏塔5的回流比为0.1～1.；粗馏塔4和精馏塔5内均沿高度方向布置有再分布器18和填料19。原料罐1与预热器3之间设有进料泵2，进料泵2的进液端与原料罐1连通，进料泵2的出液端与预热器3连通，预热器3上设置有蒸汽进口和热水出口，通过将蒸汽导入预热器3内，能够对从预热器3内流动的原料进行预热，预热后，蒸汽降温形成热水，再导出。预热器3的顶部与粗馏塔4的上部连通，因此能够将预热后的原料导入粗馏塔4内。
24.粗馏塔4的下部连通有再沸器6，通过再沸器6向粗馏塔4内导入蒸汽。粗馏塔4的顶部连通有粗馏冷凝器10，粗馏冷凝器10包括左侧上部的汽相入口、右端的汽相采出口以及位于汽相入口和汽相采出口之间的冷却介质入口和冷却介质出口。粗馏塔4的顶部与汽相入口之间连通有粗馏导出管7，汽相采出口与精馏塔5的下部之间连通有精馏导入管8。粗馏冷凝器10的右侧底部还连通有粗馏回流管9，粗馏回流管9的左端与粗馏塔4的上部连通。在系统使用时，通过向冷却介质入口内导入常温的冷却介质，使得冷却介质沿着粗馏冷凝器10流动，对从粗馏塔4内导出的化学产品混合物蒸汽进行冷凝。随着冷却介质的流动，进行使用后的冷却介质从冷却介质出口导出。本实施例中，常温的冷却介质为常温水，可以循环使用。
25.精馏塔5的底部连通有回流泵11，回流泵11的出液端与粗馏塔4的上部连通，能够将精馏塔5底部的液相回流至粗馏塔4内。精馏塔5的顶部还连通有精馏导出管12，精馏导出管12的右端连通有精馏冷凝器13，精馏冷凝器13的底部设有回流口和产品导出口(即精馏冷凝器13的液相出口)，回流口与精馏塔5的上部之间连通有精馏回流管14，产品导出口上连通有产品导出管15，产品导出管15的右端连通有精馏冷却器16，精馏冷却器16的右端设有产品收集口。通过在产品收集口上连通产品储罐17，能够对提纯后的产品进行收集、存放。
26.精馏冷凝器13使用的冷却介质温度为低温水3～8℃，精馏冷却器16使用的冷却介质温度比前面更低一点。
27.具体实施过程如下：
28.通过进料泵2将原料罐1内的原料打入粗馏塔4内，在此过程中，原料会经过预热器3，并通过预热器3进行预热后再导入粗馏塔4内。再利用再沸器6向粗馏塔4的下部提供蒸汽，蒸汽向上流动，而打入粗馏塔4的原料向下流动，使得蒸汽和原料相对流动，并配合再分布器18和填料19的作用，实现汽液传质，塔顶低沸物含量不断提高，塔釜高沸物含量不断提高，形成化学产品混合物蒸汽从粗馏塔4塔顶导出。
29.从粗馏塔4塔顶导出的化学产品混合物蒸汽，通过粗馏导出管7导入粗馏冷凝器10内，并通过粗馏冷凝器10内循环流动的常温冷却介质进行部分冷凝，分离出液相和汽相。液相通过粗馏回流管9回流至粗馏塔4内，分离出的汽相，通过精馏导入管8导入精馏塔5内。由于粗馏塔4的回流比在0.5～1.5之间，因此会使得从粗馏塔4内导出的化学产品混合物蒸汽内化学产品的含量在80～95％之间，通过常温的冷却介质便能实现冷凝，并分离出适合要求纯度的汽相。
30.分离出的汽相，导入精馏塔5后，由于是汽相，因此无需利用再沸器6导入蒸汽进行加热。汽相向上流动，蒸汽从精馏塔5的塔顶导出，并通过精馏导出管12将化学产品汽相导入精馏冷凝器13内，通过精馏冷凝器13内的低温冷媒进行冷凝，塔顶一部分产品按一定比例回流到精馏塔顶部，回流比一般很小(0.1～1.0)，与上升汽相进行传质交换，另一部分冷凝液就是高纯度产品，导入精馏冷却器16内，经过冷却后导入产品储罐17内进行收集和储存。
31.在精馏塔5运行时，精馏塔5的底部会存在塔底液，将塔底液通过回流泵11回流至粗馏塔4内，能够进行再次提纯，提高收得率，减少原料的浪费。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本专利实施的效果和专利的实用性。

技术特征：
1.双塔高效节能精馏系统，包括精馏塔和粗馏塔，粗馏塔的下部连通有再沸器，粗馏塔的顶部连通有粗馏冷凝器，精馏塔的顶部连通有精馏冷却器，其特征在于：粗馏塔的顶部与粗馏冷凝器之间连通有粗馏回流管，粗馏冷凝器内的冷却介质为常温，粗馏塔的回流比为0.5～1.5；粗馏冷凝器的气相采出口与精馏塔的底部连通。2.根据权利要求1所述的双塔高效节能精馏系统，其特征在于：精馏塔的顶部连通有精馏冷凝器，精馏冷凝器的液相出口与精馏冷却器连通，精馏冷凝器与精馏塔的顶部之间还连通有精馏回流管。3.根据权利要求2所述的双塔高效节能精馏系统，其特征在于：精馏塔和粗馏塔内沿高度方向均布置有再分布器和填料。4.根据权利要求3所述的双塔高效节能精馏系统，其特征在于：精馏塔的底部连通回流泵，回流泵的出液端与粗馏塔连通。5.根据权利要求4所述的双塔高效节能精馏系统，其特征在于：还包括与粗馏塔的上部连通的预热器。6.根据权利要求5所述的双塔高效节能精馏系统，其特征在于：精馏塔的回流比一般为0.1～1。

技术总结
本实用新型属于化学产品提纯技术领域，公开了一种双塔高效节能精馏系统，包括精馏塔和粗馏塔，粗馏塔的下部连通有再沸器，粗馏塔的顶部连通有粗馏塔冷凝器，精馏塔的顶部连通有精馏塔冷凝器，粗馏塔的顶部与粗馏冷凝器之间连通有粗馏回流管，粗馏冷凝器内的冷却介质为常用的循环水，粗馏塔的回流比一般为0.5～1.5；粗馏冷凝器的气相采出口与精馏塔的底部连通。本实用新型解决了现有系统，在单塔精馏过程中精馏出产品的含量要求高，沸点比较低，回流比大，蒸汽消耗高这类问题；利用混合物产品中低沸物的含量降低，混合物的露点将会升高这一特点，普通精馏是含量越高越好，导致冷却时所需的冷却介质的温度低，使得整个系统使用时的成本较高。时的成本较高。时的成本较高。


技术研发人员：秦中贤 陈小燕 秦雷 侯林松
受保护的技术使用者：重庆山巨化工机械股份有限公司
技术研发日：2021.08.27
技术公布日：2022/1/28