本发明属于医药化工领域,涉及一种膜塔耦合生产高纯度乙二醇二甲醚的工业设备。
背景技术:
原有纯精馏塔技术生产高纯度乙二醇二甲醚,能耗比较高。原有单纯的渗透气化膜技术生产高纯度乙二醇二甲醚,因为原料母液含水量高,需要的膜面积较大,设备投资及后期维护费用较高。
技术实现要素:
为了克服现有技术中存在的问题,用更低的能耗和整体设备维护费用生产高纯乙二醇二甲醚,本发明将渗透气化膜技术与精馏塔技术耦合,有效降低了能耗和整体设备维护费用。
本发明提供的技术方案具体如下:
一种膜塔耦合生产高纯度乙二醇二甲醚的工业设备,包括调质罐、渗透气化膜系统、膜前精馏系统和膜后精馏系统,调质罐依次连通原料储罐、加压泵一后连接入膜前精馏系统,膜前精馏系统依次连通(i)冷凝器一、缓冲罐一、蒸发器或(ii)过热器后连接入渗透气化膜系统;渗透气化膜系统截留侧连接入膜后精馏系统,膜后精馏系统依次连通(iii)冷凝器四、缓冲罐二、蒸发器或(iv)过热器后循环连接入渗透气化膜系统;渗透气化膜系统渗透侧依次连通冷凝器二、渗透液储罐、加压泵二循环连接入膜前精馏系统;缓冲罐一与与膜前精馏系统循环连接,缓冲罐二与膜后精馏系统循环连接。
渗透气化膜系统膜依次连通冷凝器三、膜后产品储罐、加压泵三连接入膜后精馏系统。
渗透气化膜系统膜直接连接入膜后精馏系统。
所述的膜前精馏系统为多级精馏塔,所述的膜后精馏系统为多级精馏塔。
本发明具有以下优点和有益效果:
1.本发明采用膜前膜后双重脱水、渗透汽化的方式脱水,易于操作,回收率高,有效克服了试剂脱水回收率低的缺点,且精馏前不需初蒸,大大降低了能耗。
2.本发明采用循环工作的方式,大大提高了乙二醇二甲醚的转化率和脱水率。
3.本发明还可用于高纯度醇类、酮类、醚类、乙腈、四氢呋喃及其他有机溶剂的生产。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;其中,1—调质罐,2—原料储罐,3—加压泵一,4—膜前精馏系统,5—冷凝器一,6—缓冲罐一,7—蒸发器,8—过热器,9—渗透气化膜系统;10—膜后精馏系统,11—冷凝器四,12—缓冲罐二,13—冷凝器二,14—渗透液储罐,15—加压泵二,16—冷凝器三,17—膜后产品储罐,18—加压泵三。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案进行详细地说明。
一种膜塔耦合生产高纯度乙二醇二甲醚的工业设备,包括调质罐、渗透气化膜系统、膜前精馏系统和膜后精馏系统,调质罐依次连通原料储罐、加压泵一后连接入膜前精馏系统,膜前精馏系统依次连通(i)冷凝器一、缓冲罐一、蒸发器或(ii)过热器后连接入渗透气化膜系统;渗透气化膜系统截留侧连接入膜后精馏系统,膜后精馏系统依次连通(iii)冷凝器四、缓冲罐二、蒸发器或(iv)过热器后循环连接入渗透气化膜系统;渗透气化膜系统渗透侧依次连通冷凝器二、渗透液储罐、加压泵二循环连接入膜前精馏系统;缓冲罐一与与膜前精馏系统循环连接,缓冲罐二与膜后精馏系统循环连接。
渗透气化膜系统膜依次连通冷凝器三、膜后产品储罐、加压泵三连接入膜后精馏系统。
渗透气化膜系统膜直接连接入膜后精馏系统。
所述的膜前精馏系统为多级精馏塔,所述的膜后精馏系统为多级精馏塔。
本发明的工作原理如下:
高水含量原料母液经过调质后进入原料储罐储存,调质后的原料再通过原料泵打进膜前精馏系统精馏,塔顶得到水含量10%~15%的初产品,塔底残液定期排出。
初产品蒸汽可以经过过热器加热后进入渗透气化膜系统脱水,也可以经过冷凝器一冷凝后进入缓冲罐一,一部分向膜前精馏系统回流,一部分经过蒸发器气化后进入渗透气化膜系统脱水。
渗透气化膜系统截留侧为水含量<1wt%的产品;渗透侧为含少量乙二醇二甲醚的水蒸气。
渗透侧水蒸气经冷凝器二冷凝后进渗透液储罐储存,再经过渗透液泵打进膜前精馏塔回收其中的乙二醇二甲醚。
截留侧产品可以直接进入膜后精馏塔进一步脱水,也可以经过冷凝器三冷凝后进入膜后产品储罐储存,以备直接使用或者用膜后产品泵打入膜后精馏系统进一步脱水。
膜后产品经过膜后精馏系统精馏,塔顶得到乙二醇二甲醚与水的共沸体;塔底得到水含量小于500ppm的高纯乙二醇二甲醚,高纯产品可冷凝后储存,也可以直接进入其他工艺体系使用。
膜后精馏塔塔顶得到的共沸体经过冷凝器四冷凝后进入缓冲罐二,一部分向膜后精馏系统回流,一部分经过蒸发器气化后再次进入渗透气化膜系统脱水。