一種四效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統的製作方法

2023-07-23 03:53:36 2

本發明涉及一種四效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統，具體將甘氨酸結晶母液通過多效蒸發精餾工藝分離得到高純度的甲醇和氯化銨。

背景技術：

傳統的甘氨酸生產工藝採用甲醇提取甘氨酸後，母液中含有大量的甲醇、氯化銨和水，甲醇採用蒸餾提取後重複利用，剩餘的氯化銨水溶液通常採用多效蒸發濃縮結晶工藝。但是儘管傳統處理工藝採用了多效蒸發濃縮工藝來節能降耗，但是甲醇蒸餾提取過程中也消耗大量的蒸汽，造成甘氨酸母液的總體處理能耗的增加。

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供了一種四效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統。

本發明的技術方案概述如下：

一種四效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統，包括一效精餾塔3、一效再沸器7、二效精餾塔2、二效再沸器6、三效精餾塔1、三效再沸器5、四效蒸發器4、一效塔釜出料泵8、二效塔釜出料泵9和三效塔釜出料泵10，甘氨酸結晶母液罐區f通過管路與一效精餾塔3的底端或中部連接，一效精餾塔3的底端通過管路分別與一效塔釜出料泵8、一效再沸器7的底部連接，一效再沸器7的頂端通過管路與一效精餾塔3的底部蒸汽入口連接，一效精餾塔3的頂端通過管路與冷卻系統h連接後分兩路，一路與負壓系統i連接後再與尾氣回收系統e連接，另一路通過管路與回流系統j連接；二效精餾塔2的頂端通過管路貫穿一效再沸器7後與回流系統j連接，二效精餾塔2的底端分兩路，一路與二效再沸器6底部連接，另一路與二效塔釜出料泵9連接後與三效精餾塔1的中部連接，二效再沸器6的頂端通過管路與二效精餾塔2的底部蒸汽入口連接，一效塔釜出料泵8通過管路與二效精餾塔2的底端或中部連接；三效精餾塔1的頂端通過管路貫穿二效再沸器6後與回流系統j連接，三效精餾塔1的底端分兩路，一路與三效再沸器5的底部連接，另一路與三效塔釜出料泵10連接後與四效蒸發器4的底部連接，三效再沸器5的頂端通過管路與三效精餾塔1的底部蒸汽入口連接，四效蒸發器4的頂端通過管路與補充蒸汽a管路合併後貫穿三效再沸器5後與冷凝液罐區d連接，四效蒸發器4的底端通過管路與出鹽系統k連接後與儲鹽罐區c連接；蒸汽b通過管路貫穿四效蒸發器4後與冷凝液罐區d連接；回流系統j通過管路分別與一效精餾塔3、二效精餾塔2和三效精餾塔1的頂部連接，回流系統j通過管路與塔頂產品罐區g連接。

另一種四效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統，包括一效精餾塔13、一效再沸器17、二效精餾塔12、二效再沸器16、三效精餾塔11、三效再沸器15、四效蒸發器14和一效塔釜出料泵18，甘氨酸結晶母液罐區e1通過管路與三效精餾塔11的底端或中部連接，三效 精餾塔11的底端通過管路與三效再沸器15的底部連接，三效精餾塔11的底端通過管路與二效再沸器16連接後再與二效精餾塔12的底端連接或三效精餾塔11的底端通過管路與二效精餾塔12的中部連接，三效再沸器15的頂端出口通過管路與三效精餾塔13的底部蒸汽入口連接，三效精餾塔11的頂端通過管路貫穿二效再沸器16後與回流系統j1連接；二效精餾塔12的頂端通過管路貫穿一效再沸器17後與回流系統j1連接，二效精餾塔12的底端分兩路，一路與二效再沸器16的底端連接，另一路與一效精餾塔13的中部連接；二效再沸器16的頂端通過管路與二效精餾塔12的底部蒸汽入口連接，一效精餾塔13的底端分兩路，一路與一效再沸器17的底端連接，另一路與一效塔釜出料泵18連接後與四效蒸發器的底部連接，一效再沸器17的頂端通過管路與一效精餾塔13的底部蒸汽入口連接，一效精餾塔13的頂端通過管路與冷卻系統h1連接後分兩路，一路與負壓系統i1連接後再與尾氣回收系統f1連接，另一路通過管路與回流系統j1連接；四效蒸發器14的頂端通過管路與補充蒸汽a1管路合併後貫穿三效再沸器15後與冷凝液罐區d1連接，四效蒸發器14的底端通過管路與出鹽系統k1連接後與儲鹽罐區c1連接；蒸汽b1通過管路貫穿四效蒸發器14後與冷凝液罐區d1連接；回流系統j1通過管路分別與一效精餾塔13、二效精餾塔12和三效精餾塔11的頂部連接，回流系統j1通過管路與塔頂產品罐區g1連接。

再沸器優選：熱虹吸式再沸器、釜式再沸器、降膜式再沸器或一次通過式再沸器；最好是熱虹吸式再沸器。

負壓系統是液環真空泵、噴射真空泵和羅茨真空泵中至少一種。

回流系統主要由回流罐、回流泵和流量控制系統組成。

本發明的優點：

本發明的四效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統，不僅能夠同時得到高純度的甲醇和氯化銨，而且工藝簡單、能耗低，採用本發明系統對甘氨酸結晶母液進行處理，所耗蒸汽為傳統回收工藝的70％～80％，大大節省了操作費用，適合大規模生產。

附圖說明

圖1為一種四效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統示意圖。

圖2為另一種四效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，根據某農藥廠的甘氨酸母液組成，對本發明作進一步的說明。下述說明僅是為了使本領域的技術人員能夠更好地理解本發明，但不對本發明作任何限制。

實施例1

一種四效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統，見圖1，包括一效精餾塔3、一效再沸器7、二效精餾塔2、二效再沸器6、三效精餾塔1、三效再沸器5、四效蒸發器4、一效塔釜出料泵8、二效塔釜出料泵9和三效塔釜出料泵10，甘氨酸結晶母液罐區f通過管路與一效精餾塔3的底端連接，一效精餾塔3的底端通過管路分別與一效塔釜出料泵8、一效再沸器7的底部連接，一效再沸器7的頂端通過管路與一效精餾塔3的底部蒸汽入口連接，一效精餾塔3的頂端通過管路與冷卻系統h連接後分兩路，一路與負壓系統i連接後再與尾氣回 收系統e連接，另一路通過管路與回流系統j連接；二效精餾塔2的頂端通過管路貫穿一效再沸器7後與回流系統j連接，二效精餾塔2的底端分兩路，一路與二效再沸器6底部連接，另一路與二效塔釜出料泵9連接後與三效精餾塔1的中部連接，二效再沸器6的頂端通過管路與二效精餾塔2的底部蒸汽入口連接，一效塔釜出料泵8通過管路與二效精餾塔2的底端連接；三效精餾塔1的頂端通過管路貫穿二效再沸器6後與回流系統j連接，三效精餾塔1的底端分兩路，一路與三效再沸器5的底部連接，另一路與三效塔釜出料泵10連接後與四效蒸發器4的底部連接，三效再沸器5的頂端通過管路與三效精餾塔1的底部蒸汽入口連接，四效蒸發器4的頂端通過管路與補充蒸汽a管路合併後貫穿三效再沸器5後與冷凝液罐區d連接，四效蒸發器4的底端通過管路與出鹽系統k連接後與儲鹽罐區c連接；蒸汽b通過管路貫穿四效蒸發器4後與冷凝液罐區d連接；回流系統j通過管路分別與一效精餾塔3、二效精餾塔2和三效精餾塔1的頂部連接，回流系統j通過管路與塔頂產品罐區g連接。

本實施例中甘氨酸結晶母液為某農藥廠提供，其質量組成為甲醇：70％，nh4cl：5％，水：25％及其他微量組分；一效精餾塔的操作壓力為45kpaa，塔頂溫度為49.2℃，主要成份為甲醇，塔釜溫度為53.2℃，主要成分為甲醇、水和氯化銨；二效精餾塔操作壓力為100kpaa，塔頂溫度為67.6℃，主要成分為甲醇，塔釜溫度為78.4℃，主要成分為甲醇、水和氯化銨；三效精餾塔操作壓力為220kpaa，塔頂溫度為88.6℃，主要成分為甲醇，塔釜溫度為129.4℃，主要成分為水和氯化銨；

四效蒸發器的操作壓力為400kpaa，操作溫度為162.7℃，四效蒸發器的熱源b採用900kpaa的飽和水蒸氣加熱，

三效再沸器為熱虹吸式再沸器，熱源採用四效蒸發器的二次蒸汽作為熱源，若二次蒸汽量不夠，則採用400kpaa的飽和水蒸汽a作為補充熱源；

二效再沸器為熱虹吸式再沸器，熱源採用三效精餾塔的塔頂蒸汽；

一效再沸器為熱虹吸式再沸器，熱源採用二效精餾塔的塔頂蒸汽；

負壓系統為水環真空泵，抽氣量為200m3/min，提供的絕對真空壓力為20kpaa；

回流系統主要由回流罐、回流泵和流量控制系統組成；

一效精餾塔、二效精餾塔和三效精餾塔共用一套回流系統，回流液的溫度51℃；

出鹽系統為奧斯陸蒸髮結晶系統，排出的鹽主要成分為nh4cl，含水量<10％。

利用本發明的系統四效蒸發精餾回收甘氨酸母液中甲醇和氯化銨所消耗的蒸汽為傳統回收工藝的70％左右。

甘氨酸結晶母液罐區f通過管路與一效精餾塔3的中部連接；另外，一效塔釜出料泵8通過管路與二效精餾塔2的中部連接，其它同本實施例，其效果與本實施例相似。

實施例2

第二種四效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統，包括一效精餾塔13、一效再沸器17、二效精餾塔12、二效再沸器16、三效精餾塔11、三效再沸器15、四效蒸發器14和一效塔釜出料泵18，甘氨酸結晶母液罐區e1通過管路與三效精餾塔11的底端連接，三效精餾塔11的底端通過管路與三效再沸器15的底部連接，三效精餾塔11的底端通過管路與二效再沸 器16連接後再與二效精餾塔12的底端連接，三效再沸器15的頂端出口通過管路與三效精餾塔13的底部蒸汽入口連接，三效精餾塔11的頂端通過管路貫穿二效再沸器16後與回流系統j1連接；二效精餾塔12的頂端通過管路貫穿一效再沸器17後與回流系統j1連接，二效精餾塔12的底端分兩路，一路與二效再沸器16的底端連接，另一路與一效精餾塔13的中部連接；二效再沸器16的頂端通過管路與二效精餾塔12的底部蒸汽入口連接，一效精餾塔13的底端分兩路，一路與一效再沸器17的底端連接，另一路與一效塔釜出料泵18連接後與四效蒸發器的底部連接，一效再沸器17的頂端通過管路與一效精餾塔13的底部蒸汽入口連接，一效精餾塔13的頂端通過管路與冷卻系統h1連接後分兩路，一路與負壓系統i1連接後再與尾氣回收系統f1連接，另一路通過管路與回流系統j1連接；四效蒸發器14的頂端通過管路與補充蒸汽a1管路合併後貫穿三效再沸器15後與冷凝液罐區d1連接，四效蒸發器14的底端通過管路與出鹽系統k1連接後與儲鹽罐區c1連接；蒸汽b1通過管路貫穿四效蒸發器14後與冷凝液罐區d1連接；回流系統j1通過管路分別與一效精餾塔13、二效精餾塔12和三效精餾塔11的頂部連接，回流系統j1通過管路與塔頂產品罐區g1連接。

本實施例中甘氨酸結晶母液與實施例1相同。一效精餾塔的操作壓力為50kpaa，塔頂溫度為51.4℃，主要成份為甲醇，塔釜溫度為85.7℃，主要成分為水和氯化銨；二效精餾塔操作壓力為280kpaa，塔頂溫度為95.8℃，主要成分為甲醇，塔釜溫度為103.8℃，主要成分為甲醇、水和氯化銨；三效精餾塔操作壓力為500kpaa，塔頂溫度為114.3℃，主要成分為甲醇，塔釜溫度為118.2℃，主要成分為甲醇、水和氯化銨；四效蒸發器的操作壓力為300kpaa，操作溫度為151.3℃。

四效蒸發器的熱源b1採用700kpaa的飽和水蒸氣加熱，

三效再沸器為熱虹吸式再沸器，熱源採用四效蒸發器的二次蒸汽作為熱源，若二次蒸汽量不夠，則採用300kpaa的飽和水蒸汽a1作為補充熱源；

二效再沸器為熱虹吸式再沸器，熱源採用三效精餾塔的塔頂蒸汽；

一效再沸器為熱虹吸式再沸器，熱源採用二效精餾塔的塔頂蒸汽；

負壓系統為水環真空泵，抽氣量為200m3/min，提供的絕對真空壓力為20kpaa；

回流系統主要由回流罐、回流泵和流量控制系統組成，

一效精餾塔、二效精餾塔和三效精餾塔共用一套回流系統，回流液的溫度51℃；

出鹽系統為奧斯陸蒸髮結晶系統，排出的鹽主要成分為nh4cl，含水量<10％。

利用本發明的系統四效蒸發精餾回收甘氨酸母液中甲醇和氯化銨所消耗的蒸汽為傳統回收工藝的80％左右。

甘氨酸結晶母液罐區e1通過管路與三效精餾塔11的中部連接，另外，三效精餾塔11的底端通過管路與二效精餾塔12的中部連接，其它同本實施例，其效果與本實施例相似。

用釜式再沸器、降膜式再沸器或一次通過式再沸器替代本實施例的熱虹吸式再沸器，其它同本實施例，其效果同本實施例。

用噴射真空泵或羅茨真空泵替代本實施例的液環真空泵，其它同本實施例，其效果同本實施例。