一種多效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統的製作方法

2023-09-13 17:39:00

本發明涉及一種多效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統。

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，提供了一種多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：

一種多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1、一效再沸器3、二效蒸發器2和一效塔釜出料泵4，甘氨酸結晶母液罐區f通過管路與一效精餾塔1的中部連接，一效精餾塔1的底端通過管路分別與一效再沸器3底端和一效塔釜出料泵4連接，一效再沸器3的頂端通過管路與一效精餾塔1的下部蒸汽入口連接，一效精餾塔1的頂端通過管路與冷卻系統h連接後分兩路，一路與尾氣回收系統e連接，另一路連接回流系統j；一效塔釜出料泵4通過管路與二效蒸發器2的底部連接，二效蒸發器2的頂端通過管路與補充蒸汽a管路合併後貫穿一效再沸器3後與冷凝液罐區d連接，二效蒸發器2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通過管路貫穿二效蒸發器2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1的頂部和塔頂產品罐區g連接。

第二種多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12、一效再沸器15、二效精餾塔11、二效再沸器14、三效蒸發器13、一效塔釜出料泵16和二效塔釜出料泵17，甘氨酸結晶母液罐區e1通過管路與二效精餾塔11的底端連接，二效精餾塔11的底端通過管路分別與二效塔釜出料泵17、二效再沸器14的底部連接，二效再沸器14的頂端通過管路與二效精餾塔11的底部蒸汽入口連接，二效精餾塔11的頂端通過管路貫穿一效再沸器15後與回流系統j1連接；二效塔釜出料泵17通過管路與一效精餾塔12的中部連接，一效精餾塔12的底端通過管路分別與一效再沸器15的底端和一效塔釜出料泵16連接，一效再沸器15的頂端通過管路與一效精餾塔12的下部蒸汽入口連接，一效塔釜出料泵16通過管路與三效蒸發器13的底部連接，一效精餾塔12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，另一路與回流系統j1連接；三效蒸發器13的頂端通過管路與補充蒸汽a1管路合併後貫穿二效再沸器14後與冷凝液罐區d1連接，三效蒸發器13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 貫穿三效蒸發器13後與冷凝液罐區d1連接；回流系統j1通過管路分別與二效精餾塔11和一效精餾塔12的頂部連接，回流系統j1通過管路與塔頂產品罐區g1連接。

第三種多效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統，包括二效精餾塔21、二效再沸器24、一效精餾塔22、一效再沸器25、三效蒸發器23、二效塔釜出料泵26和一效塔釜出料泵27，甘氨酸結晶母液罐區f2通過管路分別與二效精餾塔21和一效精餾塔22的中部連接；二效精餾塔21的底端通過管道分別與二效再沸器24的底部和二效塔釜出料泵26連接；二效塔釜出料泵26通過管路與三效蒸發器23的底部連接，二效精餾塔21的頂端通過管路貫穿一效再沸器25後與回流系統j2連接；一效精餾塔22的底端通過管路分別與一效再沸器25的底部和一效塔釜出料泵27連接，一效再沸器25的頂端通過管路與一效精餾塔22的下部蒸汽入口連接，一效塔釜出料泵27通過管路與二效塔釜出料泵26連接；一效精餾塔22的頂端通過管路與冷卻系統h2連接後分兩路，一路與負壓系統i2連接後再與尾氣回收系統e2連接，另一路與回流系統j2連接；三效蒸發器23的頂端通過管路與補充蒸汽a2管路合併後貫穿二效再沸器24後與冷凝液罐區d2連接，三效蒸發器23的底端通過管路與出鹽系統k2連接後與儲鹽罐區c2連接；蒸汽b2通過管路貫穿三效蒸發器23後與冷凝液罐區d2連接；回流系統j2通過管路分別與二效精餾塔21和一效精餾塔22的頂部連接，回流系統j2通過管路與塔頂產品罐區g2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。

負壓系統優選液環真空泵、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：

本發明的多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，本發明方法所耗蒸汽為傳統回收工藝的40％～65％，大大為節省了操作費用，適合大規模生產。

附圖說明

圖1為一種多效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統示意圖。

圖2為第二種多效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統示意圖。

圖3為第三種多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

一種多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1、一效再沸器3、二效蒸發器2和一效塔釜出料泵4，甘氨酸結晶母液罐區f通過管路與一效精餾塔1的中部連接，一效精餾塔1的底端通過管路分別與一效再沸器3底端和一效塔釜出料泵4連接，一效再沸器3的頂端通過管路與一效精餾塔1的下部蒸汽入口連接，一效精餾塔1的頂 端通過管路與冷卻系統h連接後分兩路，一路與尾氣回收系統e連接，另一路連接回流系統j；一效塔釜出料泵4通過管路與二效蒸發器2的底部連接，二效蒸發器2的頂端通過管路與補充蒸汽a管路合併後貫穿一效再沸器3後與冷凝液罐區d連接，二效蒸發器2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通過管路貫穿二效蒸發器2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1的頂部和塔頂產品罐區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：65％，nh4cl：5％，水：30％及其他微量組分；一效精餾塔的操作壓力為100kpaa，塔頂溫度為67.6℃，主要成份為甲醇，塔釜溫度為104.8℃，主要成分為水和氯化銨；二效蒸發器的操作壓力為200kpaa，操作溫度為136.4℃，蒸汽b採用500kpaa的飽和水蒸氣加熱，一效再沸器為熱虹吸式再沸器，熱源採用二效蒸發器的二次蒸汽與200kpaa的飽和水蒸汽作為混合熱源；回流系統主要由回流罐、回流泵和流量控制系統組成，回流液的溫度67.6℃；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％。

利用本發明的系統回收甘氨酸結晶母液中甲醇和氯化銨所消耗的蒸汽為傳統回收工藝的40％左右。

實施例2

第二種多效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統，見圖2，包括一效精餾塔12、一效再沸器15、二效精餾塔11、二效再沸器14、三效蒸發器13、一效塔釜出料泵16和二效塔釜出料泵17，甘氨酸結晶母液罐區e1通過管路與二效精餾塔11的底端連接，二效精餾塔11的底端通過管路分別與二效塔釜出料泵17、二效再沸器14的底部連接，二效再沸器14的頂端通過管路與二效精餾塔11的底部蒸汽入口連接，二效精餾塔11的頂端通過管路貫穿一效再沸器15後與回流系統j1連接；二效塔釜出料泵17通過管路與一效精餾塔12的中部連接，一效精餾塔12的底端通過管路分別與一效再沸器15的底端和一效塔釜出料泵16連接，一效再沸器15的頂端通過管路與一效精餾塔12的下部蒸汽入口連接，一效塔釜出料泵16通過管路與三效蒸發器13的底部連接，一效精餾塔12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，另一路與回流系統j1連接；三效蒸發器13的頂端通過管路與補充蒸汽a1管路合併後貫穿二效再沸器14後與冷凝液罐區d1連接，三效蒸發器13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通過管路貫穿三效蒸發器13後與冷凝液罐區d1連接；回流系統j1通過管路分別與二效精餾塔11和一效精餾塔12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為某農藥廠提供，其質量組成為甲醇：65％，nh4cl：5％，水：30％及其他微量組分；一效精餾塔的操作壓力為45kpaa，塔頂溫度為50℃，主要成份為甲醇，塔釜溫度為83.1℃，主要成分為水和氯化銨；二效精餾塔操作壓力為300kpaa，塔頂溫度為97.7℃，主要成分為甲醇，塔釜溫度為101.5℃，主要成分為甲醇、水和氯化銨；三效蒸發器的操作壓力為200kpaa，操作溫度為136.4℃，三效蒸發器的熱源b1採用500kpaa的飽和水蒸氣加熱，二效再沸器為熱虹吸式再沸器，熱源採用三效蒸發器的二次蒸汽作為熱源，若二次蒸汽量不夠，則採用200kpaa的飽和水蒸汽a1作為補充熱源；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150m3/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，一效精餾塔與二效精餾塔共用一套回流系統，回流液的溫度50.5℃；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％。

利用本發明的系統回收甘氨酸結晶母液中甲醇和氯化銨所消耗的蒸汽為傳統回收工藝的的65％左右。

實施例3

第三種多效蒸發精餾工藝處理甘氨酸結晶母液的系統，見圖3，包括二效精餾塔21、二效再沸器24、一效精餾塔22、一效再沸器25、三效蒸發器23、二效塔釜出料泵26和一效塔釜出料泵27，甘氨酸結晶母液罐區f2通過管路分別與二效精餾塔21和一效精餾塔22的中部連接；二效精餾塔21的底端通過管道分別與二效再沸器24的底部和二效塔釜出料泵26連接；二效塔釜出料泵26通過管路與三效蒸發器23的底部連接，二效精餾塔21的頂端通過管路貫穿一效再沸器25後與回流系統j2連接；一效精餾塔22的底端通過管路分別與一效再沸器25的底部和一效塔釜出料泵27連接，一效再沸器25的頂端通過管路與一效精餾塔22的下部蒸汽入口連接，一效塔釜出料泵27通過管路與二效塔釜出料泵26連接；一效精餾塔22的頂端通過管路與冷卻系統h2連接後分兩路，一路與負壓系統i2連接後再與尾氣回收系統e2連接，另一路與回流系統j2連接；三效蒸發器23的頂端通過管路與補充蒸汽a2管路合併後貫穿二效再沸器24後與冷凝液罐區d2連接，三效蒸發器23的底端通過管路與出鹽系統k2連接後與儲鹽罐區c2連接；蒸汽b2通過管路貫穿三效蒸發器23後與冷凝液罐區d2連接；回流系統j2通過管路分別與二效精餾塔21和一效精餾塔22的頂部連接，回流系統j2通過管路與塔頂產品罐區g2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50kpaa，塔頂溫度為51.4℃，主要成份為甲醇，塔釜溫度為85.8℃，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137.7℃，主要成分為水和氯化銨；三效蒸發器的操作壓力為450kpaa，操作溫度為167.5℃，三效蒸發器的熱源b2採用900kpaa的飽和水蒸氣加熱，二效再沸器為熱虹吸式再沸器，熱源採用三效蒸發器的二次蒸汽作為熱源，若二次蒸汽量不夠，則採用450kpaa的飽和水蒸汽a2作為補充熱源；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130m3/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，一效精餾塔與二效精餾塔共用一套回流系統，回流液的溫度51.4℃；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％。

利用本發明的系統回收甘氨酸結晶母液中甲醇和氯化銨所消耗的蒸汽為傳統回收工藝的的55％左右。

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。