一種精餾設備的製作方法
2023-12-08 10:07:16
一種精餾設備的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種精餾設備，其包括：精餾塔(1)、冷凝器(2)、塔頂採出罐(4)、再沸器(3)和塔釜出料罐(5)；所述精餾塔(1)的塔頂出口與所述冷凝器(2)的入口相連，所述冷凝器(2)的出口與所述精餾塔(1)的上部回流口和所述塔頂採出罐(4)的入口相連，所述精餾塔(1)的塔底出口與所述塔釜出料罐(5)的頂部入口和所述再沸器(3)的入口相連，且所述再沸器(3)的出口與所述精餾塔(1)的下部回流口相連，所述塔釜出料罐(5)的頂部出口與壓力平衡管線(E)的一端相連，且所述壓力平衡管線(E)的另一端與所述精餾塔(1)的下部開口相連。採用上述設備可以節約資源，減少對由放空管線出去的氣體的處理成本。
【專利說明】一種精餾設備
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種精餾設備。
【背景技術】
[0002]精餾是化工生產中分離互溶液體混合物典型的單元操作，其實質是多級蒸餾，即在一定壓力下，利用互溶液體混合物各組分的沸點或飽和蒸汽壓不同，使輕組分(沸點較低或飽和蒸汽壓較高的組分)汽化，經多次部分液相汽化和部分氣相冷凝，使氣相中的輕組分和液相中的重組分濃度逐漸升高，從而實現分離。
[0003]用於精餾的精餾塔以加料板為界，上部為精餾段，下部為提餾段。一定溫度和壓力的料液進入精餾塔後，輕組分在精餾段逐漸濃縮，離開塔頂後全部冷凝，一部分作為塔頂產品(也叫餾出液)，另一部分被送入塔內作為回流液。回流液的目的是補充踏板上的輕組分，使塔板上的液體組成保持穩定，保證精餾塔連續穩定地進行汽化。而重組分在提餾段中濃縮後，一部分作為塔釜產品(也叫殘液)，一部分則經再沸器加熱後送回塔中為精餾操作提供一定量連續上升的蒸汽氣流。
[0004]在實際操作中，當塔釜液位達到操作上限高度時，操作人員會打開塔釜出料罐放空閥門以及塔釜出料閥門，將塔釜液體部分轉移至塔釜出料罐，待塔釜液位達到操作下限高度時，關閉塔釜出料閥門以及塔釜出料罐放空閥門，精餾操作再次正常進行。塔釜出料罐中物料根據工藝情況適時轉移至工藝其他工段再處理。
[0005]在此操作過程中，由於塔釜出料罐放空處於開啟狀態，且塔釜物料溫度相對較高，物料進入到塔釜出料罐後由於氣相空間變大，大量揮發氣體從放空管線逸出，不僅造成尾氣處理單元處理負荷，還增加了塔系統的物料消耗浪費物料，還不利於清潔生產工作的開展。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在於克服現有的精餾設備中塔釜出料裝置存在的缺陷，提供一種具有平衡壓力管線的塔釜出料裝置的精餾設備。
[0007]為了實現上述目的，本實用新型提供了一種精餾設備，該精餾設備包括:精餾塔、冷凝器、塔頂採出罐、再沸器和塔釜出料罐；其中，所述精餾塔的塔頂出口與所述冷凝器的入口相連，所述冷凝器的出口與所述精餾塔的上部回流口和所述塔頂採出罐的入口相連，所述精餾塔的塔底出口與所述塔釜出料罐的頂部入口和所述再沸器的入口相連，且所述再沸器的出口與所述精餾塔的下部回流口相連，所述塔釜出料罐的頂部出口與壓力平衡管線的一端相連，且所述壓力平衡管線的另一端與所述精餾塔的下部開口相連。
[0008]優選地，所述壓力平衡管線在靠近與所述塔釜出料罐的頂部出口的連接處設置有閥門，在靠近與所述精餾塔的下部開口的連接處設置有閥門。
[0009]優選地，所述壓力平衡管線的外部具有可供冷卻水流經的冷凝設備，該冷凝設備的冷卻水入口設置在靠近所述壓力平衡管線與所述精餾塔連接處，該冷凝設備的冷卻水出口設置在靠近所述壓力平衡管線與所述塔釜出料罐連接處。
[0010]優選地，以所述精餾塔的高度為基準，與所述壓力平衡管線相連的所述精餾塔的下部開口位於所述精餾塔從下往上的1/5段以下。
[0011]更優選地，以所述精餾塔的高度為基準，與所述壓力平衡管線相連的所述精餾塔的下部開口位於所述精餾塔從下往上的1/10-1/5段內。
[0012]優選地，所述塔釜出料罐的頂部還連接有放空管線，該放空管線在靠近其與所述塔釜出料罐的連接處設置有閥門。
[0013]優選地，以所述精餾塔的高度為基準，與所述冷凝器的出口相連的所述精餾塔的上部回流口位於所述精餾塔從上往下的1/5段以內。
[0014]更優選地，以所述精餾塔的高度為基準，與所述冷凝器的出口相連的所述精餾塔的上部回流口位於所述精餾塔從上往下的1/10-1/5段內。
[0015]優選地，以所述精餾塔的高度為基準，與所述再沸器的出口相連的所述精餾塔的下部回流口位於所述精餾塔從下往上的1/3段以下且位於所述精餾塔的下部開口以上。
[0016]更優選地，以所述精餾塔的高度為基準，與所述再沸器的出口相連的所述精餾塔的下部回流口位於所述精餾塔從下往上的1/4-1/3段內。
[0017]通過採用本實用新型的精餾裝置，能夠在塔釜出料的過程中，合理地利用塔釜出料罐再次汽化的氣體部分,節約了資源,從而減少對由放空管線出去的氣體的處理成本,特別是對於低沸點物料(正己烷、甲苯等)，非常具有工業利用價值。
[0018]本實用新型的其它特徵和優點將在隨後的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用於解釋本實用新型，但並不構成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0020]圖1是根據本實用新型的一種實施方式的精餾設備。
[0021]附圖標記說明
[0022]I精餾塔
[0023]2冷凝器
[0024]3再沸器
[0025]4塔頂採出罐
[0026]5塔釜出料罐
[0027]A 進料
[0028]B塔頂採出液
[0029]C塔釜出料
[0030]D放空管線
[0031]E壓力平衡管線
【具體實施方式】
[0032]以下對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限制本實用新型。
[0033]如圖1所示，本實用新型提供一種精餾設備，該精餾設備包括:精餾塔1、冷凝器2、塔頂採出罐4、再沸器3和塔釜出料罐5 ;其中，所述精餾塔I的塔頂出口與所述冷凝器2的入口相連，所述冷凝器2的出口與所述精餾塔I的上部回流口和所述塔頂採出罐4的入口相連，所述精餾塔I的塔底出口與所述塔釜出料罐5的頂部入口和所述再沸器3的入口相連，且所述再沸器3的出口與所述精餾塔I的下部回流口相連，所述塔釜出料罐5的頂部出口與壓力平衡管線E的一端相連，且所述壓力平衡管線E的另一端與所述精餾塔I的下部開口相連。
[0034]根據本實用新型，將進料A送入到所述精餾塔I中進行精餾，進料A例如可以是含有大量低沸點的化學物質如正己烷、甲苯等的物料，從而可以通過精餾裝置來獲得更為純的正己烷、甲苯等產品。如圖1所示，進料A通過所述精餾塔I中部的加料板(未示出)加入到精餾塔中，其中部分汽化上升進入精餾段，部分為液相下流進行提餾段。
[0035]根據本實用新型，進料A汽化的部分與提餾段來的汽相一起與從塔頂回流液的液相發生逆流接觸和傳質，液相中的易揮發部分向汽相傳遞，汽相中的難揮發部分向液相傳遞，從而利用物質的沸點不同而達到分離的目的。
[0036]為了保持塔頂有液相回流，通常需要將塔頂出料的部分物料回流，即將通過所述冷凝器2的冷凝液部分作為回流液進行回流，其回流比可以根據具體的進料組成進行確定，本實用新型對此並沒有特別的限定。經過所述冷凝器2冷卻的另一部分冷凝液則作為塔頂採出液B進入到所述塔頂採出罐4中，作為產品進行收集。
[0037]根據本實用新型，從冷凝器2出口流出的液體一部分作為回流液進入到精餾塔中，一部分作為採出液進行收集，除非特別的說明，本領域技術人員應當明了的是，可以在冷凝器2的下部設置可以進行合理分液的分液裝置進行分液，而這裡的分液裝置可以採用本領域常規的用於精餾塔塔頂冷凝液體分液裝置，本實用新型對此並無限定。因此，雖然本實用新型中記載的是所述冷凝器2的出口與所述精餾塔I的上部回流口和所述塔頂採出罐4的入口相連，本領域技術人員應當理解的是，可以在其間設置分液裝置，使得所述精餾塔I的上部回流口和所述塔頂採出罐4的入口通過分液裝置與冷凝器2的出口相連。而關於分液裝置的設置同樣適用於所述精餾塔I的塔底出口與所述塔釜出料罐5的頂部入口和所述再沸器3的入口相連的情況。
[0038]根據本實用新型，對與所述冷凝器2的出口相連的所述精餾塔I的上部回流口在所述精餾塔I上的位置並沒有特別的限定，可以根據常規的精餾塔的回流入口設置情況進行設置，但是為了使得冷凝回流的回流液能夠更好地與精餾塔中的汽提汽相進行傳質，優選地，以所述精餾塔I的高度為基準，與所述冷凝器2的出口相連的所述精餾塔I的上部回流口位於所述精餾塔I從上往下的1/5段以內，更優選位於所述精餾塔I從上往下的1/10-1/5段內。在本文中，所述精餾塔I的高度是指從所述精餾塔I的最底部的點到最頂部的點的垂直距離，而這裡的從上往下的1/5段以內是指從所述精餾塔I的頂部往下至達到所述精餾塔I的高度的1/5段的區域內。
[0039]根據本實用新型，塔釜主要集中有高沸點成分的物料，同時也有大量的低沸點產品，當塔釜中的液相達到操作上限高度時，例如以所述精餾塔I的高度為基準，所述塔釜的液相高度達到所述精餾塔I的高度1/10以上且低於與所述壓力平衡管線E的一端相連的所述精餾塔I的下部開口的高度，需要打開塔底的閥門(未示出)將塔釜內的液相排出，其中一部分液相作為塔釜出料C進入塔釜出料罐5，另一部分通過再沸器3進行加熱再進入到精餾塔I中從而為精餾塔提供汽化的熱量。
[0040]根據本實用新型，優選地，所述塔釜出料罐5的頂部還連接有放空管線D，該放空管線D在靠近其與所述塔釜出料罐5的連接處設置有閥門，雖然本實用新型對該處設置的閥門個數並沒有特別地限定，可以是設置有至少一個閥門，然而出於節約資源降低成本方面考慮，更優選設置一個閥門。
[0041]根據本實用新型，優選地，所述壓力平衡管線E在靠近其與所述塔釜出料罐5的頂部出口的連接處設置有閥門，雖然本實用新型對該處設置的閥門個數並沒有特別地限定，可以是設置有至少一個閥門，然而出於節約資源降低成本方面考慮，更優選設置一個閥門。優選地，在靠近與所述精餾塔I的下部開口的連接處設置有閥門，雖然本實用新型對該處設置的閥門個數並沒有特別地限定，可以是設置有至少一個閥門，然而出於節約資源降低成本方面考慮，更優選設置一個閥門。
[0042]根據本實用新型，在打開所述精餾塔I塔底的閥門排出塔釜內的液相時，打開壓力平衡管線E上的閥門，且關閉所述塔釜出料罐5與放空管線D相連的閥門，使得塔釜內的部分液相在進行到所述塔釜出料罐5產生的大量揮發氣體通過壓力平衡管線E進入到所述精餾塔I中，作為汽相進行傳質。在塔釜下料完畢時關閉所述壓力平衡管線E的閥門。
[0043]根據本實用新型，由於上述揮發氣體通過壓力平衡管線E進入到所述精餾塔I時可能導致精餾塔I塔釜壓力急劇提升，為了保持精餾塔I塔釜壓力比較穩定，優選地，所述壓力平衡管線E的外部具有可供冷卻水流經的冷凝設備，該冷凝設備的冷卻水入口設置在靠近所述壓力平衡管線E與所述精餾塔I連接處，該冷凝設備的冷卻水出口設置在靠近所述壓力平衡管線E與所述塔釜出料罐5連接處。特別是對於低沸點物料的精餾來說，在所述壓力平衡管線E的管線上設置冷卻裝置對於保證精餾塔系統的正常運行特別重要。
[0044]根據本實用新型，所述壓力平衡管線E的長度可以根據具體的進料組成和設備排布進行調整，例如所述壓力平衡管線E的長度可以為3-10m。並且，本實用新型對所述壓力平衡管線E的管材也沒有特別的限定，只要可以達到上述目的即可，例如可以為常規的用於精餾設備的連接管線。
[0045]根據本實用新型，由於在所述塔釜出料罐5與所述精餾塔I之間連接有所述壓力平衡管線E，使得不需要每次在所述精餾塔I塔釜出料時打開所述放空管線D，而可以在當所述塔釜出料罐5內的液相達到一定體積時需要將所述塔釜出料罐5內的液相排出時，打開所述放空管線D的閥門，將所述塔釜出料罐5內的氣體排出進入廢氣處理裝置。這樣不僅降低了尾氣排放量，以及降低了對排放尾氣處理的成本，更重要的是，實現了對物料的充分利用，提高了產品的收率。
[0046]在本實用新型中，在塔釜出料罐5的頂部可以設置有多個可連接管線的連接口，因此，可以在其頂部設置如與精餾塔(I)的塔底出口相連的塔釜出料罐5的頂部入口、與壓力平衡管線E相連的塔釜出料罐5的頂部出口、與放空管線D相連的連接口等連接口。
[0047]以上詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型並不限於上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思範圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本實用新型的保護範圍。
[0048]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0049]此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。
【權利要求】
1.一種精餾設備，該精餾設備包括:精餾塔(I)、冷凝器(2)、塔頂採出罐(4)、再沸器(3)和塔釜出料罐(5);其特徵在於，所述精餾塔(I)的塔頂出口與所述冷凝器(2)的入口相連，所述冷凝器(2)的出口與所述精餾塔(I)的上部回流口和所述塔頂採出罐(4)的入口相連，所述精餾塔(I)的塔底出口與所述塔釜出料罐(5)的頂部入口和所述再沸器(3)的入口相連，且所述再沸器⑶的出口與所述精餾塔⑴的下部回流口相連，所述塔釜出料罐(5)的頂部出口與壓力平衡管線(E)的一端相連，且所述壓力平衡管線(E)的另一端與所述精餾塔(I)的下部開口相連。
2.根據權利要求1所述的精餾設備，其特徵在於，所述壓力平衡管線(E)在靠近其與所述塔釜出料罐(5)的頂部出口的連接處設置有閥門，在靠近與所述精餾塔(I)的下部開口的連接處設置有閥門。
3.根據權利要求1所述的精餾設備，其特徵在於，所述壓力平衡管線(E)的外部具有可供冷卻水流經的冷凝設備，該冷凝設備的冷卻水入口設置在靠近所述壓力平衡管線(E)與所述精餾塔(I)連接處，該冷凝設備的冷卻水出口設置在靠近所述壓力平衡管線(E)與所述塔釜出料罐(5)連接處。
4.根據權利要求1所述的精餾設備，其特徵在於，以所述精餾塔(I)的高度為基準，與所述壓力平衡管線(E)相連的所述精餾塔(I)的下部開口位於所述精餾塔(I)從下往上的1/5段以下。
5.根據權利要求4所述的精餾設備，其特徵在於，以所述精餾塔(I)的高度為基準，與所述壓力平衡管線(E)相連的所述精餾塔(I)的下部開口位於所述精餾塔(I)從下往上的1/10-1/5 段內。
6.根據權利要求1所述的精餾設備，其特徵在於，所述塔釜出料罐(5)的頂部還連接有放空管線(D)，該放空管線(D)在靠近其與所述塔釜出料罐(5)的連接處設置有閥門。
7.根據權利要求1所述的精餾設備，其特徵在於，以所述精餾塔(I)的高度為基準，與所述冷凝器(2)的出口相連的所述精餾塔(I)的上部回流口位於所述精餾塔(I)從上往下的1/5段以內。
8.根據權利要求7所述的精餾設備，其特徵在於，以所述精餾塔(I)的高度為基準，與所述冷凝器(2)的出口相連的所述精餾塔(I)的上部回流口位於所述精餾塔(I)從上往下的1/10-1/5段內。
9.根據權利要求1所述的精餾設備，其特徵在於，以所述精餾塔(I)的高度為基準，與所述再沸器(3)的出口相連的所述精餾塔(I)的下部回流口位於所述精餾塔(I)從下往上的1/3段以下且位於所述精餾塔(I)的下部開口以上。
10.根據權利要求9所述的精餾設備，其特徵在於，以所述精餾塔(I)的高度為基準，與所述再沸器(3)的出口相連的所述精餾塔(I)的下部回流口位於所述精餾塔(I)從下往上的1/4-1/3段內。
【文檔編號】B01D3/14GK204073480SQ201420534817
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月17日 優先權日:2014年9月17日
【發明者】包滿, 李紅衛, 賈哲, 張富輝, 張波, 丁鋼, 周立強 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化催化劑有限公司