1,4丁二醇脱氢催化精馏一次性生产r-丁内酯的系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种1,4丁二醇脱氢催化精馏一次性生产r-丁内酯的系统，包括1,4丁二醇预热器、氢气过热器、汽化器、氢气换热器、脱氢反应器、初馏塔、精馏塔和氢气缓冲罐，1,4丁二醇预热器和氢气过热器均与汽化器连接，汽化器与氢气换热器连接，氢气换热器与脱氢反应器连接，脱氢反应器与氢气换热器连接，氢气换热器与初馏塔连接，初馏塔连接有初馏塔冷凝器，初馏塔上还连接有初馏塔再沸器，初馏塔再沸器与精馏塔连接，精馏塔上分别连接有精馏塔再沸器和精馏塔冷凝器，精馏塔冷凝器与初馏塔冷凝器均与氢气缓冲罐连接，氢气缓冲罐与氢气过热器连接。本实用新型设计合理、设备投资减少；节能、环保、降低了投资又简短了操作工序。
【专利说明】1,4 丁二醇脱氢催化精馏一次性生产r- 丁内酯的系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化工装置【技术领域】，具体涉及一种1，4 丁二醇脱氢催化精馏一次性生产r- 丁内酯的系统。
【背景技术】
[0002]目前，在r-丁内酯的生产过程中，现在采取的传统工艺方法是用达到280°C以上的导热油加热氢气和1，4 丁二醇，二者混合后，温度达到200°C进入用导热油加热的脱氢反应器，之后，经过换热、冷凝进入半成品罐，得到常温的r-丁内酯半成品。然后用物料泵将r_ 丁内酯半成品打入常压的初馏塔，该塔因要在塔顶处理出沸点为66°C的四氢呋喃，所以只能用常压蒸馏，塔釜主要成分是沸点为204°C的r-丁内酯，所以，一般1.2MPa左右的饱和蒸汽达不到使用要求，而不得不使用导热油加热。初馏塔塔釜物料再进入带真空的精馏塔，得到成品r-丁内酯。此法，需要使用导热油也需要使用真空，加上导热油传热效率低，换热器面积要大，而且先冷凝半成品，再进入初馏塔用导热油加热，增大了设备投资，耗费能源大，再者，有些企业使用燃煤导热油炉，对环境污染大。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种设计合理、节能、环保、降耗、降低环境污染、简化操作程序的1，4 丁二醇脱氢催化精馏一次性生产r-丁内酯的系统。
[0004]其技术方案是:1，4 丁二醇脱氢催化精馏一次性生产r- 丁内酯的系统，包括1，4丁二醇预热器、氢气过热器、汽化器、氢气换热器、脱氢反应器、初馏塔、精馏塔和氢气缓冲罐，所述1，4 丁二醇预热器和氢气过热器的出口端均通过管道与汽化器连接，所述汽化器的出口端与氢气换热器连接，所述氢气换热器的第一出口与脱氢反应器连接，所述脱氢反应器的出口端与氢气换热器的入口端连接，所述氢气换热器的第二出口与初馏塔连接，所述初馏塔内的顶部连接有初馏塔冷凝器，所述初馏塔上还连接有初馏塔再沸器，所述初馏塔再沸器的出口端与精馏塔连接，所述精馏塔上分别连接有精馏塔再沸器和精馏塔冷凝器，所述精馏塔冷凝器与初馏塔冷凝器的出口端均与氢气缓冲罐连接，所述氢气缓冲罐的出口端与氢气过热器连接。
[0005]所述精馏塔冷凝器通过管道与精馏塔顶部连接。
[0006]所述脱氢反应器为固定床脱氢反应器。
[0007]所述初馏塔与精馏塔通过管道连接。
[0008]所述氢气缓冲罐包括两个相互连接的缓冲罐，分别通过管道与精馏塔冷凝器与初馏塔冷凝器连接。
[0009]本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点:设计合理、设备投资减少；反应产物不需经过冷凝再用泵打入初馏塔，而且，在氢气存在下，蒸馏需要的蒸汽要求降低且使用量减少，更是无需使用导热油，避免了使用导热油的环节，节能、环保、降低了投资又简短了操作工序；改变了催化精馏技术设备对每个产品所需的特定要求，克服了催化精馏设备复杂、催化剂制作要求高的技术制约，使催化精馏技术在本产品的生产中得到了简易灵活的运用，这种运用可适用于多种类似产品的实际生产中，势必会带来节能降耗、保护环境带来巨大的收益。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是现有技术的结构示意图；
[0011]图2是本实用新型实施例的结构示意图；
[0012]图中:1、1，4 丁二醇预热器；2、汽化器；3、氢气换热器；4、气体过热器；5、反应产物1#冷凝器；6、反应产物2#冷凝器；7、氢气过热器；8、脱氢反应器；9、半成品加料泵；10、初馏塔；11、初馏塔冷凝器；12、初馏塔再沸器；13、精馏塔；14、精馏塔冷凝器；15、精馏塔再沸器；16、真空泵；17、氢气缓冲罐。
【具体实施方式】
[0013]参照图2，1，4 丁二醇脱氢催化精馏一次性生产r- 丁内酯的系统，包括1，4 丁二醇预热器1、氢气过热器7、汽化器2、氢气换热器3、脱氢反应器8、初馏塔10、精馏塔14和氢气缓冲罐17，所述1，4 丁二醇预热器I和氢气过热器7的出口端均通过管道与汽化器2连接，所述汽化器2的出口端与氢气换热器3连接，所述氢气换热器3的第一出口与脱氢反应器8连接，所述脱氢反应器8的出口端与氢气换热器3的入口端连接，所述氢气换热器3的第二出口与初馏塔10连接，所述初馏塔10内的顶部连接有初馏塔冷凝器11，所述初馏塔10上还连接有初馏塔再沸器12，所述初馏塔再沸器12的出口端与精馏塔13连接，所述精馏塔13上分别连接有精馏塔再沸器15和精馏塔冷凝器14，所述精馏塔冷凝器14与初馏塔冷凝器11的出口端均与氢气缓冲罐17连接，所述氢气缓冲罐17的出口端与氢气过热器7连接。
[0014]所述精馏塔冷凝器14通过管道与精馏塔13顶部连接。
[0015]所述脱氢反应器8为固定床脱氢反应器。
[0016]所述初馏塔10与精馏塔13通过管道连接。
[0017]所述氢气缓冲罐17包括两个相互连接的缓冲罐，分别通过管道与精馏塔冷凝器14与初馏塔冷凝器11连接。
[0018]制备时，物料1，4 丁二醇经过1，4 丁二醇预热器I预热后进入汽化器2，氢气过热器7内的氢气也进入汽化器2,使1，4 丁二醇与氢气混合,汽化后进入氢气换热器3,换热后进入脱氢反应器8进行脱氢,反应产物先进入氢气换热器3,反应产物气体与氢气换热后，再直接进入初馏塔10，塔顶蒸出四氢呋喃等轻组分连同氢气经初馏塔冷凝器11冷凝，经冷凝后的氢气进入氢气缓冲罐17，塔釜主要含r- 丁内酯的物料经过初馏塔再沸器15蒸发后进入精馏塔13，塔釜经精馏塔再沸器15蒸发后，从塔顶经精馏塔冷凝器14冷凝得到成品丁内酯，氢气循环至氢气缓冲罐17，再经氢气过热器7进入汽化器，自动循环回反应系统。根据分压定律，在有氢气存在的情况下，物料的沸腾温度能根据摩尔比的大小有所降低。因而，初馏塔10不用过热蒸汽就能满足正常的蒸馏条件，精馏塔13不带真空，使用饱和蒸汽就能满足正常的蒸馏条件。[0019]参照图1，现有技术为:1，4 丁二醇经过1，4 丁二醇预热器I进入汽化器2与氢气过热器7过来的氢气混合，汽化后进入氢气换热器3，再进入气体换热器4，进入脱氢反应器8进行脱氢，反应产物先进入氢气换热器3，再进入反应产物1#冷凝器5、反应产物2#冷凝器6，最后进入氢气缓冲罐17，丁内酯半成品由半成品加料泵9打入初馏塔10，塔顶蒸出四氢呋喃等轻组分经初馏塔冷凝器11冷凝，塔釜物料经过初馏塔再沸器12蒸发后进入由真空泵16带真空的精馏塔14，塔釜经精馏塔再沸器15蒸发后，从塔顶经精馏塔冷凝器14冷凝得到成品丁内酯。
[0020]由图1和图2比较可知，现行工艺分别在氢气加热器7和固定床脱氢反应器8中使用了导热油，在工艺流程使用真空泵，反应产物分别进入氢气换热器和初馏塔，而本实用新型的反应产物无需经过冷凝再用泵打入初馏塔，而且，在氢气存在下，蒸馏需要的蒸汽要求降低且使用量减少，更是无需使用导热油，避免了使用导热油的环节，节能、环保、降低了投资又简短了操作工序；改变了催化精馏技术设备对每个产品所需的特定要求，克服了催化精馏设备复杂、催化剂制作要求高的技术制约，使催化精馏技术在本产品的生产中得到了简易灵活的运用，这种运用可适用于多种类似产品的实际生产中，势必会带来节能降耗、保护环境带来巨大的收益。
【权利要求】
1.4 丁二醇脱氢催化精馏一次性生产r- 丁内酯的系统，包括1，4 丁二醇预热器、氢气过热器、汽化器、氢气换热器、脱氢反应器、初馏塔、精馏塔和氢气缓冲罐，其特征在于:所述.1，4 丁二醇预热器和氢气过热器的出口端均通过管道与汽化器连接，所述汽化器的出口端与氢气换热器连接，所述氢气换热器的第一出口与脱氢反应器连接，所述脱氢反应器的出口端与氢气换热器的入口端连接，所述氢气换热器的第二出口与初馏塔连接，所述初馏塔内的顶部连接有初馏塔冷凝器，所述初馏塔上还连接有初馏塔再沸器，所述初馏塔再沸器的出口端与精馏塔连接，所述精馏塔上分别连接有精馏塔再沸器和精馏塔冷凝器，所述精馏塔冷凝器与初馏塔冷凝器的出口端均与氢气缓冲罐连接，所述氢气缓冲罐的出口端与氢气过热器连接。
2.根据权利要求1所述的1，4丁二醇脱氢催化精馏一次性生产r- 丁内酯的系统，其特征在于:所述精馏塔冷凝器通过管道与精馏塔顶部连接。
3.根据权利要求1所述的1，4丁二醇脱氢催化精馏一次性生产r-丁内酯的系统，其特征在于:所述脱氢反应器为固定床脱氢反应器。
4.根据权利要求1所述的1，4丁二醇脱氢催化精馏一次性生产r-丁内酯的系统，其特征在于:所述初馏塔与精馏塔通过管道连接。
5.根据权利要求1所述的1，4丁二醇脱氢催化精馏一次性生产r-丁内酯的系统，其特征在于:所述氢气缓冲罐包括两个相互连接的缓冲罐，分别通过管道与精馏塔冷凝器与初馏塔冷凝器连接。
【文档编号】C07D307/33GK203768274SQ201420153743
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月1日 优先权日:2014年4月1日
【发明者】赵声河 申请人:垦利县东垦更新化工厂