本发明涉及化学精馏,具体为一种用于bdo制备thf的精馏提纯装置及精馏提纯工艺。
背景技术:
1、在化工领域,尤其是对于1,4-丁二醇(bdo)制取四氢呋喃(thf)的生产过程中,精馏步骤是至关重要的。bdo作为一种重要的有机和精细化工原料,在催化和加热的作用下可以脱水生成thf。为了提纯thf,去除其中的水分和残余的重组分物质,必须进行精馏操作。然而,现有的thf精馏技术存在一定的局限性和不足。传统的精馏工艺中,精馏塔塔底采用蒸汽加热,热能随着塔内蒸发上升,在塔顶冷凝器中冷凝,冷凝过程释放的热量被冷却循环水带走。这种操作方式中,热能仅实现了一次利用,导致能源使用效率低下。此外,由于热能未能得到充分利用,生产中的蒸汽消耗量大,从而增加了生产成本。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于bdo制备thf的精馏提纯装置及精馏提纯工艺,解决了上述背景技术中提出的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
5、根据本发明的第一方面,提供了一种用于bdo制备thf的精馏提纯装置,包括:
6、用于对原料液进行精馏,使原料液分离出thf蒸汽以及液相的精馏单元,与原料液液源通过管路连接;
7、用于对精馏单元进行升温的再沸器,所述再沸器串联在所述精馏单元的塔身上;
8、用于对所述精馏单元排出的thf蒸汽进行冷却处理,使所述thf蒸汽液化的冷凝器,所述精馏单元的thf蒸汽排出管经过所述冷凝器与thf储罐连接;
9、用于对所述精馏单元内排出的thf蒸汽进行热能回收并产生水蒸气,使所述thf蒸汽进行一次冷却的潜热回收单元,所述潜热回收单元并联在所述thf蒸汽排出管的管道上;
10、用于对所述潜热回收单元的水蒸气进行加压升温的蒸汽压缩机,所述蒸汽压缩机连通所述潜热回收单元和再沸器;
11、用于对所述再沸器的低温区液体进行收集的凝水罐,所述冷凝罐通过管道与所述潜热回收单元连通。
12、优选的,所述潜热回收单元包括蒸发器和气液分离罐,所述thf蒸汽排出管与所述蒸发器的壳程连通,所述气液分离罐的底部出液口与所述蒸发器的管程入口连通,所述蒸发器的管程出口与所述气液分离罐连通,所述气液分离罐的蒸汽出口与所述蒸汽压缩机连通。
13、优选的,所述蒸发器选自升膜式蒸发器、降膜式蒸发器或刮板式蒸发器中的至少一种。
14、优选的,所述凝水管与所述潜热回收单元之间设有回水泵。
15、优选的,所述thf蒸汽排出管上设有第一阀门,所述thf蒸汽排出管与所述潜热回收单元连通的管道上设有第二阀门。
16、优选的,所述蒸汽压缩机与再沸器之间的管道上设有第三阀门,所述蒸汽压缩机与再沸器之间的管道上还设有生蒸汽入口,与所述生蒸汽入口连通的管道上设有第四阀门。
17、优选的,所述精馏单元包括n个thf精馏塔并联,其中,n为非负整数。
18、根据本发明的第二方面,提供了一种用于bdo制备thf精馏提纯工艺,采用上述用于bdo制备thf精馏提纯装置,包括以下步骤:
19、(1)将原料液通入所述精馏塔进行精馏得到thf蒸汽,再沸器对所述精馏塔底部的低温液体进行再汽化处理;
20、(2)经精馏塔得到的thf蒸汽一部分经过所述潜热回收单元进行换热,使所述潜热回收单元产生水蒸气,经过潜热回收单元冷却后的thf蒸汽再与另一部分thf蒸汽经过所述冷凝器进行冷却收集,得到thf液体;
21、(3)所述潜热回收单元产生的水蒸气经蒸汽压缩机进行加压升温后输送至所述再沸器;
22、(4)所述再沸器的底部冷却水进入所述冷凝罐后再输送至所述潜热回收单元进行循环。
23、(三)有益效果
24、本发明提供了一种用于bdo制备thf的精馏提纯装置及精馏提纯工艺。具备以下有益效果:
25、(1)本方案提供的一种用于bdo制备thf的精馏提纯装置,通过增设潜热回收单元,利用精馏单元产生的蒸发热实现潜热回收单元内水的换热蒸发,产生水蒸气,再通过蒸汽压缩机增压升温为再沸器提供热源,显著降低蒸汽热消耗,提高能源利用效率。
26、(2)本方案提供的一种用于bdo制备thf的精馏提纯装置,由于蒸汽压缩机的进出口压力和饱和温度稳定,与使用官网新鲜蒸汽相比,精馏单元内部的操作条件更稳定,不仅提高了产品的稳定性,还降低了操作难度,提升了整个生产过程的可靠性和安全性。
27、(3)本方案提供的一种用于bdo制备thf的精馏提纯装置,通过潜热回收单元的热能回收,水蒸气再加热后于再沸器中释放蒸发热,冷凝后的水部分收集重新输送至潜热回收单元,形成了一个闭环的循环系统,极大的提升了能源的利用效率,减少了能源的浪费。
28、(4)本方案提供的一种用于bdo制备thf的精馏提纯工艺,充分利用蒸汽热能并减少冷却水的排放,有助于减少化工生产过程中的环境污染,满足可持续发展的要求。
1.一种用于bdo制备thf的精馏提纯装置,其特征在于:包括:
2.根据权利要求1所述的一种用于bdo制备thf的精馏提纯装置,其特征在于:所述潜热回收单元包括蒸发器和气液分离罐,所述thf蒸汽排出管与所述蒸发器的壳程连通,所述气液分离罐的底部出液口与所述蒸发器的管程入口连通,所述蒸发器的管程出口与所述气液分离罐连通,所述气液分离罐的蒸汽出口与所述蒸汽压缩机连通。
3.根据权利要求2所述的一种用于bdo制备thf的精馏提纯装置,其特征在于:所述蒸发器选自升膜式蒸发器、降膜式蒸发器或刮板式蒸发器中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于bdo制备thf的精馏提纯装置,其特征在于:所述凝水管与所述潜热回收单元之间设有回水泵。
5.根据权利要求1所述的一种用于bdo制备thf的精馏提纯装置,其特征在于:所述thf蒸汽排出管上设有第一阀门,所述thf蒸汽排出管与所述潜热回收单元连通的管道上设有第二阀门。
6.根据权利要求1所述的一种用于bdo制备thf的精馏提纯装置,其特征在于:所述蒸汽压缩机与再沸器之间的管道上设有第三阀门,所述蒸汽压缩机与再沸器之间的管道上还设有生蒸汽入口,与所述生蒸汽入口连通的管道上设有第四阀门。
7.根据权利要求1所述的一种用于bdo制备thf的精馏提纯装置,其特征在于:所述精馏单元包括n个thf精馏塔并联,其中,n为非负整数。
8.一种用于bdo制备thf精馏提纯工艺,其特征在于:采用权利要求1至7任意一项所述的用于bdo制备thf精馏提纯装置,包括以下步骤: