一种基于外部热耦合节能方法在异丙醇精馏系统中的应用与流程

本发明属于化工行业分离纯化领域，具体涉及一种基于外部热耦合节能方法在异丙醇精馏系统中的应用。

背景技术：

1、分离技术在炼油、化工、医药、生化、食品和冶金等过程工业中广泛应用，承担着原料净化、中间产物分离、最终产品提纯和废物回收处理等关键任务，对于过程工业产品质量、生产效益和节能环保具有举足轻重的作用。过程工业中最常见、最耗能、流程最复杂的是液相混合物料分离，其组成与物理特性的多样性推动了分离技术多元化发展。工业上常用的液相物料分离技术包括精馏、萃取、结晶、膜分离和吸附等。

2、异丙醇是一种重要的有机原料和工业溶剂，广泛地应用于医药、化工合成、油墨等工业领域。异丙醇的生产方法主要是丙烯水合法，生产工艺分为丙烯间接水合和丙烯直接水合两种。丙烯直接水合法是目前工业上生产异丙醇的主要方法，该方法又可分为气相水合法、液相水合法和气-液混相水合法。气相水合法合成的异丙醇中会产生丙酮；因此，在异丙醇精馏系统中会设置脱丙酮塔。由于异丙醇精馏系统由数个精馏塔组成，每个精馏塔都由进料泵、塔釜再沸器、塔顶冷凝器、回流系统组成。每个精馏塔的塔釜再沸器都需要引入大量热量，每个精馏塔的塔顶冷凝器都需要引入大量冷量，从而达到较好的分离效果，得到符合要求的异丙醇产品，产品热能与冷能耗比较高，运行成本比较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种能够降低能耗，节能高效的基于外部热耦合节能方法，将其用于异丙醇精馏系统中能够得到纯度与收率较高的异丙醇。

2、本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

3、一种基于外部耦合节能用系统，系统包括：

4、提供脱丙酮塔；脱丙酮塔由耦合再沸器、塔顶冷凝器、回流系统组成；其中，

5、耦合再沸器含有两个塔釜再沸器；一个塔釜再沸器以蒸汽为热源；另一个塔釜再沸器以共沸塔塔顶气相为热源；

6、提供共沸塔；共沸塔由塔釜再沸器、塔顶冷凝器、回流系统组成；共沸塔塔顶气相作为热源分为两股；一股传入共沸塔冷凝器；另一股传入脱丙酮塔再沸器。

7、本发明利用异丙醇精馏系统中的脱丙酮塔与共沸塔进行热耦合，共沸塔塔顶部分气相通入脱丙酮塔塔釜再沸器，为再沸器提供热量，达到节能降耗的目的；即在原有异丙醇精馏工艺的基础上，合理改造，采用脱丙酮塔与共沸塔的热耦合工艺，有效利用了共沸塔气相的热量，降低能耗，节能高效，工艺流程简单。

8、需要说明的是，根据本发明的节能用系统，脱丙酮塔上部连接有脱丙酮塔冷凝器；脱丙酮塔底部连接有耦合再沸器；所述耦合再沸器连接有共沸塔。

9、需要说明的是，根据本发明的节能用系统，共沸塔上部连接有共沸塔冷凝器；共沸塔冷凝器连接有共沸塔回流出口；共沸塔底部连接有共沸塔再沸器；共沸塔再沸器连接有共沸塔塔釜出口。

10、需要说明的是，根据本发明的节能用系统，脱丙酮塔中含有脱丙酮用填料；脱丙酮塔填料至少包括脱丙酮型交联剂。

11、需要说明的是，根据本发明的节能用系统，脱丙酮型交联剂包括乙烯基三异丙烯氧基硅烷、苯基三异丙烯氧基硅烷、甲基三异丙烯氧基硅烷中的至少一种。

12、进一步需要说明的是，根据本发明的节能用系统，脱丙酮塔填料还包括聚二甲基硅氧烷、增塑剂、触变剂、增粘剂、催化剂。

13、进一步需要说明的是，根据本发明的节能用系统，脱丙酮塔填料还包括葡萄糖酸钠；所述葡萄糖酸钠与脱丙酮型交联剂的重量比为2~8:3~10。将葡萄糖酸钠加入填料中，其可能与填料中的聚二甲基硅氧烷相互作用，形成一定的内部网络结构，进而对丙酮进行吸收，以得到纯净的异丙醇。

14、本发明还公开了一种基于外部耦合节能方法，节能方法实施基于外部耦合节能用系统。

15、本发明还公开了一种基于外部耦合节能方法在异丙醇精馏系统中的应用。

16、根据本发明的节能方法在异丙醇精馏系统中的应用，其步骤包括：将含水粗异丙醇经脱丙酮塔脱去轻组分后，经耦合再沸器进入共沸塔，最后经共沸塔塔釜出料。

17、本发明涉及异丙醇精馏系统中脱丙酮塔与共沸塔的热耦合节能工艺，脱丙酮塔由两个塔釜再沸器、塔顶冷凝器、回流系统组成。其中一个塔釜再沸器以蒸汽为热源，为开工时使用，另一塔釜再沸器为热耦合使用，以共沸塔塔顶气相为热源。共沸塔由塔釜再沸器、塔顶冷凝器、回流系统组成，共沸塔塔顶气相分两股，一股去共沸塔冷凝器，另一股去脱丙酮塔再沸器供入热量，即有效利用了共沸塔气相的热量，降低能耗，节能高效，工艺流程简单。

18、因此，本发明是一种能够降低能耗，节能高效的基于外部热耦合节能方法，将其用于异丙醇精馏系统中能够得到纯度与收率较高的异丙醇。

技术特征：

1.一种基于外部耦合节能用系统，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于外部耦合节能用系统，其特征在于：所述脱丙酮塔上部连接有脱丙酮塔冷凝器；所述脱丙酮塔底部连接有耦合再沸器；所述耦合再沸器连接有所述共沸塔。

3.根据权利要求1所述的一种基于外部耦合节能用系统，其特征在于：所述共沸塔上部连接有共沸塔冷凝器；所述共沸塔冷凝器连接有共沸塔回流出口；所述共沸塔底部连接有共沸塔再沸器；所述共沸塔再沸器连接有共沸塔塔釜出口。

4.根据权利要求1所述的一种基于外部耦合节能用系统，其特征在于：所述脱丙酮塔中含有脱丙酮用填料；所述脱丙酮塔填料至少包括脱丙酮型交联剂。

5.根据权利要求1所述的一种基于外部耦合节能用系统，其特征在于：所述脱丙酮型交联剂包括乙烯基三异丙烯氧基硅烷、苯基三异丙烯氧基硅烷、甲基三异丙烯氧基硅烷中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的一种基于外部耦合节能用系统，其特征在于：所述脱丙酮塔填料还包括聚二甲基硅氧烷、增塑剂、触变剂、增粘剂、催化剂。

7.根据权利要求4所述的一种基于外部耦合节能用系统，其特征在于：所述脱丙酮塔填料还包括葡萄糖酸钠；所述葡萄糖酸钠与脱丙酮型交联剂的重量比为2~8:3~10。

8.一种基于外部耦合节能方法，其特征在于：所述节能方法实施权利要求1-7任一项所述的基于外部耦合节能用系统。

9.权利要求8所述的一种基于外部耦合节能方法在异丙醇精馏系统中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：将含水粗异丙醇经脱丙酮塔脱去轻组分后，经耦合再沸器进入共沸塔，最后经共沸塔塔釜出料。

技术总结
本发明公开了一种基于外部热耦合节能方法在异丙醇精馏系统中的应用；属于化工行业分离纯化领域；系统包括：提供脱丙酮塔；脱丙酮塔由耦合再沸器、塔顶冷凝器、回流系统组成；其中，耦合再沸器含有两个塔釜再沸器；一个塔釜再沸器以蒸汽为热源；另一个塔釜再沸器以共沸塔塔顶气相为热源；提供共沸塔；所述共沸塔由塔釜再沸器、塔顶冷凝器、回流系统组成；所述共沸塔塔顶气相作为热源分为两股；一股传入共沸塔冷凝器；另一股传入脱丙酮塔再沸器。本发明是一种能够降低能耗，节能高效的基于外部热耦合节能方法，将其用于异丙醇精馏系统中能够得到纯度与收率较高的异丙醇。

技术研发人员：吴刚,周强,杨寒昱,徐天银,吴喜欢
受保护的技术使用者：宁波巨化化工科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12