一种酯交换生产碳酸酯过程中碳化工艺过滤后滤液的分离装置和方法与流程

文档序号:20678093发布日期:2020-05-08 18:05阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种酯交换生产碳酸酯过程中碳化工艺过滤后滤液的分离装置,其特征在于:包括蒸发器、脱轻分离塔、甲醇精制塔、丙二醇精制塔、脱轻分离塔冷凝器、脱轻分离塔再沸器、甲醇精制塔冷凝器、甲醇精制塔再沸器、丙二醇精制塔冷凝器、丙二醇精制塔再沸器、循环储罐;

蒸发器中部设有待处理的物料入口,蒸发器顶部设有气体出口,通往脱轻分离塔;蒸发器下部连接循环储罐;蒸发器底部设有物料出口;蒸发器顶部通过气相管线连接真空装置;

脱轻分离塔顶部的气体出口与脱轻分离塔冷凝器、脱轻分离塔依次连接构成一个循环回路,脱轻分离塔冷凝器出口连接甲醇精制塔,脱轻分离塔顶部连接真空装置;蒸发器与脱轻分离塔共用一套真空装置;脱轻分离塔塔底液体出口分为两部分,一部分与脱轻分离塔再沸器连接构成一个循环回路,另一部分连接丙二醇精制塔;

甲醇精制塔顶部的气体出口与甲醇精制塔冷凝器、甲醇精制塔依次连接构成一个循环回路,甲醇精制塔冷凝器采出甲醇;甲醇精制塔塔底液体出口分为两部分,一部分与甲醇精制塔再沸器连接构成一个循环回路,另一部分连接循环储罐;

丙二醇精制塔顶部的气体出口与丙二醇精制塔冷凝器、丙二醇精制塔依次连接构成一个循环回路,丙二醇精制塔冷凝器出口采出丙二醇,丙二醇精制塔冷凝器顶部连接真空装置;丙二醇精制塔塔底液体出口分为两部分,一部分与丙二醇精制塔再沸器连接构成一个循环回路,另一部分采出一缩二丙二醇。

2.根据权利要求1所述的酯交换生产碳酸酯过程中碳化工艺过滤后滤液的分离装置,其特征在于:蒸发器包括两台或多台,为单台切换操作,或多台并联操作,保证整个工艺连续操作;蒸发器的型式为间壁传热式蒸发器。

3.根据权利要求1所述的酯交换生产碳酸酯过程中碳化工艺过滤后滤液的分离装置,其特征在于:所述第一蒸发器的中部混合物料入口设有第一阀门,循环储罐与第一蒸发器下部连接处设有第五阀门,第一蒸发器顶部出口设有第三阀门,底部出口设有第七阀门;第二蒸发器的中部混合物料入口设有第二阀门,循环储罐与第二蒸发器下部连接处设有第六阀门,顶部出口设有第四阀门,底部出口设有第八阀门。

4.根据权利要求1所述的酯交换生产碳酸酯过程中碳化工艺过滤后滤液的分离装置,其特征在于:所述的脱轻分离塔冷凝器、甲醇精制塔冷凝器、丙二醇精制塔冷凝器为冷凝换热器或冷凝液缓冲罐或其液位控制系统的组合。

5.一种酯交换生产碳酸酯过程中碳化工艺过滤后滤液的分离方法,采用权利要求1~4所述的酯交换生产碳酸酯过程中碳化工艺过滤后滤液的分离装置,其特征在于:包括以下步骤:

(1)蒸发器:关闭第二、第四、第五、第六、第七、第八阀门,打开第一、第三阀门,通过流量计将混合物料从第一蒸发器的中部进入第一蒸发器,启动第一真空装置,第一蒸发器、第二蒸发器与脱轻分离塔共用第一真空装置,开启加热系统,对第一蒸发器的混合物料进行蒸发分离;经分离后第一蒸发器顶部出口的气相物料通过流量计控制流量直接去脱轻分离塔继续分离,含10~20%wt高沸物的无机盐流向第一蒸发器底部;

第一蒸发器与第二蒸发器切换操作,操作第二蒸发器时,关闭第一蒸发器相关阀门,打开第二蒸发器相应阀门,其余操作同第一蒸发器操作,同时打开第一蒸发器下部与循环储罐连接的第五阀门,接收来自甲醇精制塔塔釜采出液,第一蒸发器底部物料溶解后经蒸发器底部出料泵采出去碳化工艺进行二次过滤,关闭第一蒸发器底部阀门;

(2)脱轻分离:第一蒸发器与第二蒸发器顶部出口的气相物料从脱轻分离塔的中部进入塔内进行精馏分离,待塔釜液位升至1/2时,启动真空装置,通过第一真空装置控制脱轻分离塔压力,启动加热系统;该物料在塔内进行精馏分离后,轻组分水、甲醇和丙二醇单甲醚从塔顶馏出,经脱轻分离塔冷凝器冷凝后,一部分作为回流返回脱轻分离塔,另一部分经脱轻分离塔出料泵采出去甲醇精制塔继续分离;重组分丙二醇和一缩二丙二醇流向塔釜,保持塔釜液位维持在液位总高度的1/2~3/4,一部分丙二醇和一缩二丙二醇经脱轻分离塔再沸器气化后作为热源为脱轻分离塔提供能量,另一部分经脱轻分离塔塔釜出料泵采出去丙二醇精制塔继续分离;

(3)甲醇精制:脱轻分离塔出料泵采出物料从甲醇精制塔的中部进入塔内进行精馏分离,待塔釜液位升至总高度的1/2时,启动加热系统;该物料在塔内进行精馏分离后,轻组分甲醇从塔顶馏出,经甲醇精制塔冷凝器冷凝后,一部分作为回流返回甲醇精制塔,另一部分经甲醇精制塔出料泵采出去酯交换工艺;重组分水和丙二醇单甲醚流向塔釜,保持塔釜液位维持在液位总高度的1/2~3/4,一部分水和丙二醇单甲醚经甲醇精制塔再沸器气化后作为热源为甲醇精制塔提供能量,另一部分经甲醇精制塔塔釜出料泵采出经循环储罐返回第一蒸发器和第二蒸发器;

(4)丙二醇精制:脱轻分离塔塔釜出料泵采出物料从丙二醇精制塔的中部进入塔内进行精馏分离;待塔釜液位升至总高度的1/2时,启动第二真空装置,启动加热系统;该物料在塔内进行精馏分离后,轻组分丙二醇从塔顶馏出,经丙二醇精制塔冷凝器冷凝后,一部分作为回流返回丙二醇精制塔,另一部分经丙二醇精制塔出料泵采出作为原料或产品;重组分一缩二丙二醇流向塔釜,保持塔釜液位维持在液位总高度的1/2~3/4,一部分一缩二丙二醇经丙二醇精制塔再沸器气化后作为热源为丙二醇精制塔提供能量,另一部分经丙二醇精制塔塔釜出料泵采出作为产品外售。

6.根据权利要求5所述的酯交换生产碳酸酯过程中碳化工艺过滤后滤液的分离方法,其特征在于:所述步骤(1)中蒸发器操作温度为80~200℃、压力为-5~-90kpa,顶部得到水、甲醇、丙二醇、丙二醇单甲醚和一缩二丙二醇的气相混合物料,底部得到含少量高沸物的无机盐。

7.根据权利要求5所述的酯交换生产碳酸酯过程中碳化工艺过滤后滤液的分离方法,其特征在于:第一蒸发器和第二蒸发器底部含少量高沸物的无机盐接收经甲醇精制塔塔釜出料泵采出的塔釜物料,混合溶解后经第一蒸发器或第二蒸发器底部出料泵采出去碳化工艺二次过滤。

8.根据权利要求5所述的酯交换生产碳酸酯过程中碳化工艺过滤后滤液的分离方法,其特征在于:所述步骤(2)中脱轻分离塔进料方式为气相直接进料;脱轻分离塔操作温度为塔釜80~150℃,塔顶70~130℃,回流比2~5,压力为-2~-97kpa;塔顶得到甲醇、水和丙二醇单甲醚,塔釜得到丙二醇和一缩二丙二醇。

9.根据权利要求5所述的酯交换生产碳酸酯过程中碳化工艺过滤后滤液的分离方法,其特征在于:所述步骤(3)甲醇精制塔操作温度塔釜90~120℃,塔顶60~70℃,回流比1~4,压力为0~10kpa,塔顶得到甲醇,塔釜得到水和丙二醇单甲醚。

10.根据权利要求5所述的酯交换生产碳酸酯过程中碳化工艺过滤后滤液的分离方法,其特征在于:所述步骤(4)丙二醇精制塔操作温度塔釜100~200℃,塔顶90~180℃,回流比2~6,压力为-2~-97kpa,塔顶得到丙二醇,塔釜得到一缩二丙二醇。


技术总结
本发明公开了一种酯交换生产碳酸酯过程中碳化工艺过滤后滤液的分离装置和方法。分离装置包括蒸发器、脱轻分离塔、甲醇精制塔、丙二醇精制塔、脱轻分离塔冷凝器、脱轻分离塔再沸器、甲醇精制塔冷凝器、甲醇精制塔再沸器、丙二醇精制塔冷凝器、丙二醇精制塔再沸器、循环储罐;本发明通过蒸发分离、脱轻分离、甲醇精制和丙二醇精制步骤,得到纯度≥99.5wt%的甲醇、纯度≥99wt%丙二醇和一缩二丙二醇产品,以及便于进一步分离的含少量无机盐的有机物混合物料。本发明具有切实可行、减排增效、回收效率高和节能环保等优点。

技术研发人员:肖福魁;杨金海;刘磊;李绍果;栗进涛;王峰;刘聪;庞小飞;杜彦革;杨直
受保护的技术使用者:山西中科惠安化工有限公司
技术研发日:2019.12.30
技术公布日:2020.05.08
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