高純試劑生產線脫水裝置的製作方法

2023-06-04 07:58:41

本發明專利屬於高純試劑生產線脫水工藝技術領域，涉及一種高純試劑生產線脫水裝置。

背景技術：

高純試劑是指純度高（≥99.99%）、水分含量低（≤50ppm）、雜質含量低（≤1ppm）的高純度的有機溶劑。高純試劑生產是一個將工業級有機溶劑（純度≥99.8%，水分含量≤500ppm，雜質含量≤0.2%）進行分離、純化的過程。在工業級有機溶劑分離純化過程主要採用的是精餾工藝，水分的存在，會導致大部分雜質與有機溶劑形成「共沸」，雜質無法分離。常規的生產工藝是物料進入精餾塔之前，採用氧化鋁或者分子篩進行脫水，破壞「共沸」體系。高純試劑生產線需要做到深度脫水（水分含量≤50ppm），這就需要消耗大量的氧化鋁或者分子篩，同時需要頻繁的更換吸附劑，才能達到高純試劑生產的要求，而氧化鋁或者分子篩的再生工藝較為複雜，尤其是分子篩，分子篩再生對設備製作精度要求較高，設備投入較大。另外，分子篩再生能耗較高。如果直接丟棄，高純試劑生產成本較高，同時會造成環境汙染和資源的浪費。另外，頻繁的更換吸附劑，嚴重影響到高純試劑連續化生產，導致批次穩定性較差。

技術實現要素：

本發明針對現有技術條件下，高純試劑生產過程中需要深度脫水，需要消耗大量分子篩，分子篩再生工藝複雜、成本較高、報廢汙染環境、造成資源浪費，另外，頻繁的更換吸附劑，嚴重影響到高純試劑連續化生產，導致批次穩定性較差等問題，提供一種高純試劑生產線脫水裝置。該裝置主要由一級分子篩脫水塔（1）、二級分子篩脫水塔（2）、脫水受槽（3）構成。原料中間罐物料出口分別與一級分子篩脫水塔（1）進料口（14）和二級分子篩脫水塔（2）進料口（17）相連；一級分子篩脫水塔（1）出料口（16）分別與脫水受槽（3）進料口（20）和二級分子篩脫水塔（2）進料口（18）相連；二級分子篩脫水塔（2）出料口（19）分別與脫水受槽（3）進料口（20）和一級分子篩脫水塔（1）進料口（15）相連；脫水受槽（3）出料口（21）與下一工序管道相連；一級分子篩脫水塔（1）、二級分子篩脫水塔（2）內部均安裝有吸附劑隔板（5）。一級分子篩脫水塔（1）、二級分子篩脫水塔（2）內裝填吸附劑分子篩（4）。一級分子篩脫水塔（1）、二級分子篩脫水塔（2）上安裝有高純氮氣進口（22）。

工業級原料水分含量≤500ppm。工業級原料經管道輸入至一級分子篩脫水塔（1）、二級分子篩脫水塔（2）物料進口，先打開一級分子篩脫水塔（1）進料口（14）上的進料閥（6）、出料口（16）上的出料閥（10），物料經過一級分子篩脫水塔（1）後直接進入脫水受槽（3），此時由於分子篩是新料，有很強的吸水能力，能將物料水分降低至≤50ppm；當一級分子篩脫水塔（1）出料口（16）處原料水分＞50ppm時。關閉一級分子篩脫水塔（1）出料口（16）上的出料閥（10），打開一級分子篩脫水塔（1）出料口（16）上的出料閥（11）、二級分子篩脫水塔（2）進料口（18）上的進料閥（9）、二級分子篩脫水塔（2）出料口（19）上的出料閥（12），將一級分子篩脫水塔（1）、二級分子篩脫水塔（2）串聯使用，最終處理好的物料（水分≤50ppm）進入脫水受槽（3）；當一級分子篩脫水塔（1）出料口（16）處原料水分≥450ppm時，一級分子篩脫水塔（1）內的分子篩（5）失效，需要更換、再生；關閉一級分子篩脫水塔（1）進料口（14）上的進料閥（6）、出料口（16）上的出料閥（11），打開二級分子篩脫水塔（2）進料口（17）上的進料閥（7），原料直接進入二級分子篩脫水塔（2），經過分子篩（5）吸水後，進入脫水受槽（3），一級分子篩脫水塔（1）內的失效的分子篩（5）可從一級分子篩脫水塔（1）放出，進行再生，再生完畢後，重新裝填至一級分子篩脫水塔（1）待用；當二級分子篩脫水塔（2）出料口（19）處原料水分＞50ppm時，關閉二級分子篩脫水塔（2）出料口（19）出料閥（12），打開二級分子篩脫水塔（2）出料口（19）出料閥（13）、一級分子篩脫水塔（1）進料口（15）進料閥（8）、一級分子篩脫水塔（1）出料口（16）出料閥（10），將二級分子篩脫水塔（2）、一級分子篩脫水塔（1）串聯使用，處理合格的原料（水分≤50ppm）進入脫水受槽（3）；當二級分子篩脫水塔（2）出料口（19）處原料水分≥450ppm時，二級分子篩脫水塔（2）內的分子篩（5）失效，需要更換、再生；關閉二級分子篩脫水塔（2）進料口（17）上的進料閥（7）、出料口（19）上的出料閥（13），打開一級分子篩脫水塔（1）進料口（14）上的進料閥（6），原料直接進入一級分子篩脫水塔（1），經過分子篩（5）吸水後，進入脫水受槽（3），二級分子篩脫水塔（2）內的失效的分子篩（5）可從二級分子篩脫水塔（2）放出，進行再生，再生完畢後，重新裝填至二級分子篩脫水塔（2）待用。

採用上述技術方案，選用進口品牌的分子篩作為吸附劑，吸附效率、選擇性遠遠高於國產分子篩和氧化鋁，不用進行頻繁的更換，生產成本明顯下降。同時，此方案採用高純氮氣保護分子篩，確保分子篩在隔絕空氣的條件下保存、工作，使分子篩吸附效率得到充分發揮，杜絕分子篩浪費現象。

採用上述技術方案，根據工藝運行的實際情況可將一級分子篩脫水塔（1）和二級分子篩脫水塔進行並聯或串聯使用，能充分利用分子篩的吸附效率，在同等工藝條件下，節約了分子篩，同時延長了分子篩使用壽命，降低了分子篩更換頻率，從根本上降低生產能耗和生產成本。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

實施例：一種高純試劑生產線脫水裝置，該裝置主要由一級分子篩脫水塔（1）、二級分子篩脫水塔（2）、脫水受槽（3）構成。原料中間罐物料出口分別與一級分子篩脫水塔（1）進料口（14）和二級分子篩脫水塔（2）進料口（17）相連；一級分子篩脫水塔（1）出料口（16）分別與脫水受槽（3）進料口（20）和二級分子篩脫水塔（2）進料口（18）相連；二級分子篩脫水塔（2）出料口（19）分別與脫水受槽（3）進料口（20）和一級分子篩脫水塔（1）進料口（15）相連；脫水受槽（3）出料口（21）與下一工序管道相連；一級分子篩脫水塔（1）、二級分子篩脫水塔（2）內部均安裝有吸附劑隔板（5）。一級分子篩脫水塔（1）、二級分子篩脫水塔（2）內裝填吸附劑分子篩（4）。一級分子篩脫水塔（1）、二級分子篩脫水塔（2）上安裝有高純氮氣進口（22）。

工業級原料水分含量≤500ppm。工業級原料經管道輸入至一級分子篩脫水塔（1）、二級分子篩脫水塔（2）物料進口，先打開一級分子篩脫水塔（1）進料口（14）上的進料閥（6）、出料口（16）上的出料閥（10），物料經過一級分子篩脫水塔（1）後直接進入脫水受槽（3），此時由於分子篩是新料，有很強的吸水能力，能將物料水分降低至≤50ppm；當一級分子篩脫水塔（1）出料口（16）處原料水分＞50ppm時。關閉一級分子篩脫水塔（1）出料口（16）上的出料閥（10），打開一級分子篩脫水塔（1）出料口（16）上的出料閥（11）、二級分子篩脫水塔（2）進料口（18）上的進料閥（9）、二級分子篩脫水塔（2）出料口（19）上的出料閥（12），將一級分子篩脫水塔（1）、二級分子篩脫水塔（2）串聯使用，最終處理好的物料（水分≤50ppm）進入脫水受槽（3）；當一級分子篩脫水塔（1）出料口（16）處原料水分≥450ppm時，一級分子篩脫水塔（1）內的分子篩（5）失效，需要更換、再生；關閉一級分子篩脫水塔（1）進料口（14）上的進料閥（6）、出料口（16）上的出料閥（11），打開二級分子篩脫水塔（2）進料口（17）上的進料閥（7），原料直接進入二級分子篩脫水塔（2），經過分子篩（5）吸水後，進入脫水受槽（3），一級分子篩脫水塔（1）內的失效的分子篩（5）可從一級分子篩脫水塔（1）放出，進行再生，再生完畢後，重新裝填至一級分子篩脫水塔（1）待用；當二級分子篩脫水塔（2）出料口（19）處原料水分＞50ppm時，關閉二級分子篩脫水塔（2）出料口（19）出料閥（12），打開二級分子篩脫水塔（2）出料口（19）出料閥（13）、一級分子篩脫水塔（1）進料口（15）進料閥（8）、一級分子篩脫水塔（1）出料口（16）出料閥（10），將二級分子篩脫水塔（2）、一級分子篩脫水塔（1）串聯使用，處理合格的原料（水分≤50ppm）進入脫水受槽（3）；當二級分子篩脫水塔（2）出料口（19）處原料水分≥450ppm時，二級分子篩脫水塔（2）內的分子篩（5）失效，需要更換、再生；關閉二級分子篩脫水塔（2）進料口（17）上的進料閥（7）、出料口（19）上的出料閥（13），打開一級分子篩脫水塔（1）進料口（14）上的進料閥（6），原料直接進入一級分子篩脫水塔（1），經過分子篩（5）吸水後，進入脫水受槽（3），二級分子篩脫水塔（2）內的失效的分子篩（5）可從二級分子篩脫水塔（2）放出，進行再生，再生完畢後，重新裝填至二級分子篩脫水塔（2）待用。