用于精馏系统的排水装置的制作方法

本实用新型涉及化工液液分离技术领域，具体涉及一种用于精馏系统的排水装置。

背景技术：

对环己酮是生产合成树脂、合成纤维的原料，是优良的工业溶剂。工业上生产环己酮一般采用环己烷液相氧化生产工艺，经减压精馏去除轻组分、重组分等杂质，得到成品环己酮。目前在减压精馏操作(高温)条件下环己酮和环己醇缩合生成少量的水，水的存在会影响精馏系统的分离效果，含水量越大水分占据饱和蒸汽压越大，从而降低了轻组分分压，使轻塔塔釜中轻组分含量上升，影响产品质量。

现行减压精馏工艺流程中，轻塔塔顶馏分分流两路，大部分保证轻塔回流量，少部分作为轻二塔进料将进行再次精馏分离，轻二塔塔顶馏分作为杂质排出，完成精馏系统轻组分分离。精馏系统排水依靠回流罐中物料重力平衡真空度后自然沉降，采取人工间歇性排水。人工操作难以对排水时机进行准确把控，且会对系统稳定生产造成影响，另外，人工操作可能存在操作失误，对整个精馏系统造成影响。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于精馏系统的排水装置，其能够实现精馏系统正常工况下的自动排水，在动态中分离水分，保证产品质量，提升系统自动化水平，并降低人工劳动强度。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种用于精馏系统的排水装置，所述精馏系统包括轻塔、轻塔回流槽、轻二塔以及轻二塔回流槽，所述轻塔的顶端设有第一冷凝器，所述第一冷凝器的出口与所述轻塔回流槽的进口连通，所述轻二塔的顶端设有第二冷凝器，所述第二冷凝器的出口与所述轻二塔回流槽的进口连通，所述排水装置包括：

第一分离器，其进口与所述轻塔回流槽的出口连通，所述第一分离器的第一出口与所述轻塔的进口连通，所述第一分离器的第二出口与所述轻二塔的进口连通，所述轻塔内的含水物料经所述第一冷凝器冷凝后依次进入所述轻塔回流槽和所述第一分离器，经所述第一分离器分离后的有机相物料经所述第一出口回流至所述轻塔，经所述第一分离器分离后的含水物料经所述第二出口进入所述轻二塔；

第二分离器，其进口与所述轻二塔回流槽的出口连通，所述第二分离器的第三出口与所述轻二塔的进口连通，所述轻二塔内的含水物料经所述第一冷凝器冷凝后依次进入所述轻二塔回流槽和所述第二分离器，经所述第二分离器分离后的有机相物料经所述第三出口回流至所述轻二塔；

第三分离器，其进口与所述第二分离器的第四出口连通，经所述第二分离器分离后的含水物料在所述第三分离器内再次分离并形成油水界面，当油水界面液位达到预设液位时将分离出的水分从所述第三分离器的第五出口排出，经所述第三分离器分离出的轻质油从所述第三分离器的第六出口排出。

在一些实施例中，所述轻塔内的含水物料的水分包括轻塔进料的水分以及所述轻塔内环己酮、环己醇缩合产生的水分，所述水分能够与所述轻塔内的醇酮共沸汽化后进入所述第一冷凝器；所述轻二塔内的含水物料的水分包括经所述第一分离器分离后进入所述轻二塔内的含水物料的水分以及所述轻二塔内环己酮、环己醇缩合产生的水分，所述水分能够与所述轻二塔内的醇酮共沸汽化后进入所述第二冷凝器。

在一些实施例中，所述轻塔回流槽的出口与所述第一分离器的进口之间的连接管路上设有轻塔回流泵，所述轻二塔回流槽的出口与所述第二分离器的进口之间的连接管路上设有轻二塔回流泵。

在一些实施例中，所述第一分离器的第一出口与所述轻塔之间的回流管路上设有第一调节阀，所述第一分离器的第二出口与所述轻二塔的进口之间的进料管路上设有第二调节阀；所述第二分离器的第三出口与所述轻二塔之间的回流管路上设有第三调节阀。

在一些实施例中，所述第三分离器的第五出口处设有界面液位调节阀以控制排出的水量。

在一些实施例中，所述第三分离器内还设有用于检测油水界面液位的液位计。

在一些实施例中，所述第一分离器、第二分离器以及所述第三分离器均为旋液分离器。

在一些实施例中，所述第一分离器设于所述轻塔的塔顶，所述第二分离器和所述第三分离器均设于所述轻二塔的塔顶。

与现有技术相比较，本实用新型实施例提供的用于精馏系统的排水装置，利用多个分离器对精馏装置(轻塔和轻二塔)中的含水物料进行多级分离，可以有效分离出有机物轻组分中的水分并及时排出，实现精馏系统正常工况下的自动排水，在动态中分离水分，有效提升系统分水能力，提高产品质量；同时通过自动分离排水，可以提升系统自动化水平，降低人工劳动强度，消除人工操作对系统稳定生产造成的影响，也避免人工操作带来的操作失误。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所实用新型的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本实用新型实施例的用于精馏系统的排水装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的第一分离器和第二分离器的主视图；

图3为本实用新型实施例的第三分离器的主视图；

图4为本实用新型实施例的第一分离器、第二分离器和第三分离器的俯视图。

附图说明：

10-轻塔；20-轻塔回流槽；30-轻二塔；40-轻二塔回流槽；50-第一冷凝器；60-第二冷凝器；

1-第一分离器、11-第一出口、12-第二出口；2-第二分离器、21-第三出口、22-第四出口；3-第三分离器、31-第五出口、32-第六出口；4-轻塔回流泵；5-轻二塔回流泵；61-第一调节阀、62-第二调节阀、63-第三调节阀、64-界面液位调节阀、65-第四调节阀。

具体实施方式

下面，结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细的描述，但不作为本实用新型的限定。

应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本实用新型的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与上面给出的对本实用新型的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本实用新型的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本实用新型的这些和其它特征将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本实用新型进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本实用新型的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本实用新型的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本实用新型的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本实用新型的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本实用新型模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本实用新型。

图1为本实用新型实施例的用于精馏系统的排水装置的流程图。如图1所示，本实用新型实施例提供了一种用于精馏系统的排水装置，所述精馏系统包括轻塔10、轻塔回流槽20、轻二塔30以及轻二塔回流槽40，轻塔10的顶端设有第一冷凝器50，第一冷凝器50的出口与轻塔回流槽20的进口连通，轻二塔30的顶端设有第二冷凝器60，第二冷凝器60的出口与轻二塔回流槽40的进口连通，所述排水装置包括：

第一分离器1，其进口与轻塔回流槽20的出口连通，第一分离器1的第一出口11与轻塔10的进口连通，第一分离器1的第二出口12与轻二塔30的进口连通，轻塔10内的含水物料经第一冷凝器50冷凝后依次进入轻塔回流槽20和第一分离器1，经第一分离器1分离后的有机相物料经第一出口11回流至轻塔10，经第一分离器1分离后的含水物料经第二出口12进入轻二塔30；

第二分离器2，其进口与轻二塔回流槽40的出口连通，第二分离器2的第三出口21与轻二塔30的进口连通，轻二塔30内的含水物料经第一冷凝器50冷凝后依次进入轻二塔回流槽40和第二分离器2，经第二分离器2分离后的有机相物料经第三出口21回流至轻二塔30；

第三分离器3，其进口与第二分离器2的第四出口22连通，经第二分离器2分离后的含水物料在第三分离器3内再次分离并形成油水界面，当油水界面液位h达到预设液位时将分离出的水分从第三分离器3的第五出口31排出，经第三分离器3分离出的轻质油从第三分离器3的第六出口32排出。

本实用新型实施例提供的用于精馏系统的排水装置，利用多个分离器对精馏装置(轻塔10和轻二塔30)中的含水物料进行多级分离，可以有效分离出有机物轻组分中的水分并及时排出，实现精馏系统正常工况下的自动排水，在动态中分离水分，有效提升系统分水能力，提高产品质量；同时通过自动分离排水，可以提升系统自动化水平，降低人工劳动强度，消除人工操作对系统稳定生产造成的影响，也避免人工操作带来的操作失误。

具体地，轻塔10内的含水物料的水分包括轻塔进料的水分以及轻塔10内环己酮、环己醇缩合产生的水分，所述水分能够与轻塔10内的醇酮共沸汽化后进入第一冷凝器50；轻二塔30内的含水物料的水分包括经第一分离器1分离后进入轻二塔30内的含水物料的水分以及轻二塔30内环己酮、环己醇缩合产生的水分，所述水分能够与轻二塔30内的醇酮共沸汽化后进入第二冷凝器60。

本实施例中，第一分离器1设于轻塔10的塔顶，第二分离器2和第三分离器3均设于轻二塔30的塔顶，以使含水物料能够快速进入分离器中。

需要说明的是，上述醇酮指环己酮和环己醇。本实施例适用于减压精馏系统，轻塔10的操作压力一般控制在50-55kpa,轻塔进料的水分和轻塔10内环己酮、环己醇缩合产生的水分，在轻塔10中因与环己酮和环己醇的共沸作用而在塔内蒸发，经塔顶第一冷凝器50冷凝后，水分与醇酮液相流至轻塔回流槽20；轻二塔30内的作用过程与轻塔10类似，在此不再赘述。

如图1所示，第一冷凝器50和第二冷凝器60均采用二级冷凝，以保证冷凝效果。

进一步地，轻塔回流槽20的出口与第一分离器1的进口之间的连接管路上设有轻塔回流泵4，轻二塔回流槽20的出口与第二分离器2的进口之间的连接管路上设有轻二塔回流泵5，用于将含水物料增压后分别泵入第一分离器1和第二分离器2中。

在一些实施例中，第一分离器1的第一出口11与轻塔10之间的回流管路上设有第一调节阀61，第一分离器1的第二出口12与轻二塔30的进口之间的进料管路上设有第二调节阀62；第二分离器2的第三出口21与轻二塔30之间的回流管路上设有第三调节阀63。

在一些实施例中，第三分离器3的第五出口31处设有界面液位调节阀64以控制排出的水量。第五出口31设于第三分离器3的底部，界面液位调节阀64设于连接至该第五出口31的排水管线上。根据油水界面液位，可以确定水分的高度，从而进行排水。当油水界面液位h较高时,达到预设的最高液位时，界面液位调节阀64开启，将水分排出，当水分排出使得油水界面液位h降低至预设的最低液位时，界面液位调节阀64关闭，精馏系统和排水装置继续工作，继续分离水分，实现自动排水。从第五出口31排出的废水去水封槽或皂化槽进行处理。

设于第三分离器3的顶部的第六出口32可以作为轻二塔30的出料端以排出轻质油，连接至第三分离器3的顶部的第六出口32的出口管线上设有第四调节阀65，以控制排出的轻质油流量。

进一步地，第三分离器3内还设有用于检测油水界面液位的液位计(图中未示出)，以实时检测液位，并控制界面液位调节阀64开启或关闭，进行水分排出。同时，可以通过控制界面液位调节阀64的开度大小，控制排出的水量大小。

图2至图4示出了本实用新型实施例的分离器的结构示意图，其中，图2为第一分离器1和第二分离器2的主视图，图3为第三分离器3的主视图，图4为第一分离器1、第二分离器2以及第三分离器3的俯视图。如图2至图4所示，第一分离器1、第二分离器2和第三分离器3均具有一个进口n1和两个出口n2、n3，进口n1靠近分离器的中部设置，重组分从底部出口n2排出，轻组分从顶部出口n3排出，第三分离器3上还设有无机相的最高液位n4a和最低液位n4b。本实施例中，第一分离器1和第二分离器2的结构可以完全相同，设于末端用于最终分离的第三分离器3的结构与第一分离器1和第二分离器2的结构类似，第三分离器3上还设有无机相的最高液位n4a和最低液位n4b，以便控制水分的排出。

具体实施中，分离器的结构也可以不同，只要其上均设有进口n1和两个出口n2、n3，并在位于末端的分离器上设置无机相的最高液位n4a和最低液位n4b即可。

本实施例中，第一分离器1、第二分离器2以及第三分离器3均为旋液分离器，结构简单，成本较低，且易于安装和操作。

本实用新型实施例提供的排水装置可以在现有精馏系统的基础上设置，进行改造升级，改造投入成本低，且可显著提升精馏系统的经济效益。具体地，采用上述的排水装置后，塔顶轻组分含水可以降至＜1％，环己酮产品中轻组分含量下降20-40ppm，达到有效分水的目的，降低含水分压排出轻组分，提高产品质量(纯度)。

本实用新型实施例提供的排水装置还能够有效监控冷却系统泄漏的可能，若冷却系统的冷凝器出现泄漏，第三分离器3的无机相界位(水分液位)上升，界面液位调节阀64的开度便会开大，在冷却系统出现内漏后能够起到预警作用。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。