本發(fā)明具體涉及化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效節(jié)能提濃的裝置及其n-乙基哌嗪高效節(jié)能提濃方法。

背景技術(shù)：

工業(yè)精餾是一種應(yīng)用非常廣泛的分離提純方法，常規(guī)精餾需要用大量新鮮蒸汽將精餾塔底物料加熱，被分離物料在精餾塔各層塔板上傳熱傳質(zhì)，重組分從塔底排出，輕組分從塔頂排出，再用大量冷卻水將輕組分冷凝獲得塔頂產(chǎn)物。但是隨著能源緊缺及日益突出的環(huán)境保護(hù)問題，開發(fā)新型節(jié)能環(huán)保的精餾方法是這一領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的提供了一種高效節(jié)能提濃的裝置及其n-乙基哌嗪高效節(jié)能提濃方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)解決方案是：一種高效節(jié)能提濃的裝置，包括提濃塔，所述的提濃塔的進(jìn)料端依次連接有一級(jí)預(yù)熱器的管程、二級(jí)預(yù)熱器的管程，所述的提濃塔的底部依次連接有降膜加熱器的管程和提濃塔下部筒體，所述的提濃塔頂部依次連接有蒸汽壓縮機(jī)、降膜加熱器的殼程、提濃塔上部筒體以及二級(jí)預(yù)熱器殼程。

所述的提濃塔的底部與降膜加熱器之間還設(shè)有循環(huán)泵。

所述的降膜加熱器的殼程還連接有回流罐，所述的回流罐與提濃塔的頂部連接。

所述的回流罐與提濃塔的頂部之間還設(shè)有將回流罐內(nèi)冷凝液加壓送至提濃塔的頂部的回流泵。

所述的提濃塔的底部還依次連接有出料泵和一級(jí)預(yù)熱器的殼程。

一種高效節(jié)能提濃n-乙基哌嗪的方法，包括以下步驟：粗n-乙基哌嗪原料經(jīng)一級(jí)預(yù)熱器和二級(jí)預(yù)熱器分別由提濃塔塔底和塔頂排出產(chǎn)物進(jìn)行預(yù)熱后送入高效規(guī)整填料塔進(jìn)行分離，輕組分由塔頂排出，重組分由塔底排出；所述的塔頂二次蒸汽通過蒸汽壓縮機(jī)，溫壓品位提高后在降膜加熱器中加熱管程中的塔底物料，同時(shí)，在降膜加熱器的殼程二次蒸汽被冷凝，排出到回流罐中，回流罐中的冷凝液由回流泵加壓后部分回流至提濃塔塔頂，部分在二級(jí)預(yù)熱器中與進(jìn)料換熱后作為塔頂產(chǎn)物排出；所述的塔底物料部分由循環(huán)泵輸送至降膜加熱器經(jīng)加壓后的二次蒸汽加熱后返回塔底；部分由出料泵輸送至一級(jí)預(yù)熱器與進(jìn)料換熱后作為塔底產(chǎn)物濃縮n-乙基哌嗪排出。

所述的提濃塔塔頂溫度控制在103±1℃，塔底溫度控制在120±1℃。

所述的提濃塔操作回流比為0.5～1.5。

所述的蒸汽壓縮機(jī)選用雙級(jí)機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)，其中第一級(jí)壓縮機(jī)將塔頂氣相由103℃壓縮升溫至116℃，二級(jí)由116℃壓縮至129℃。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種高效節(jié)能提濃的裝置及其n-乙基哌嗪高效節(jié)能提濃方法，提濃塔塔釜熱源和塔頂冷源均由一套機(jī)械蒸汽壓縮降膜蒸發(fā)器轉(zhuǎn)化提供，提濃塔塔頂氣相由機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)壓縮，熱值品位提高后作為提濃塔塔釜熱源輸入，塔釜液在降膜加熱器管程中加熱后輸入塔釜，塔頂氣相在降膜加熱器被冷凝為液相，一部分作為回流返回提濃塔，一部分作為塔頂采出產(chǎn)品與進(jìn)料換熱后采出，和傳統(tǒng)精餾相比，通過蒸汽在壓縮用少量電能將塔頂二次蒸汽的熱能品位提高，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)再沸器加熱用大量新鮮蒸汽。充分回收利用塔頂凝液和塔底出料的熱能，降低裝置能耗。設(shè)備緊湊，占地面積小，運(yùn)行平穩(wěn)，自動(dòng)化程度高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明流程示意簡圖。

圖2為本發(fā)明的工藝流程簡圖。

圖中1-提濃塔，2-一級(jí)預(yù)熱器，3-二級(jí)預(yù)熱器，4-降膜加熱器，5-蒸汽壓縮機(jī)，6-循環(huán)泵，7-回流罐，8-回流泵，9-出料泵。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合圖1、圖2對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，一種高效節(jié)能提濃的裝置，包括提濃塔1，所述的提濃塔1的進(jìn)料端依次連接有一級(jí)預(yù)熱器2的管程、二級(jí)預(yù)熱器3的管程，由兩級(jí)預(yù)熱，充分回收利用塔頂凝液和塔底出料的熱能，降低裝置能耗。所述的提濃塔1的底部依次連接有降膜加熱器4的管程和提濃塔1下部筒體，所述的提濃塔1頂部依次連接有蒸汽壓縮機(jī)5、降膜加熱器4的殼程、提濃塔1上部筒體以及二級(jí)預(yù)熱器3殼程。所述的提濃塔1的底部與降膜加熱器4之間還設(shè)有循環(huán)泵6。所述的降膜加熱器4的殼程還連接有回流罐7，所述的回流罐7與提濃塔1的頂部連接。所述的回流罐7與提濃塔1的頂部之間還設(shè)有將回流罐7內(nèi)冷凝液加壓送至提濃塔1的頂部的回流泵8。所述的提濃塔1的底部還依次連接有出料泵9和一級(jí)預(yù)熱器2的殼程。提濃塔1塔頂氣由機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)5壓縮，熱值品位提高后作為提濃塔1塔釜熱源輸入，塔釜液在降膜加熱器4管程中加熱后輸入塔釜。和傳統(tǒng)精餾相比，通過蒸汽在壓縮用少量電能將塔頂二次蒸汽的熱能品位提高，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)再沸器加熱用大量新鮮蒸汽，塔頂氣相在降膜加熱器4換熱冷凝為液相，一部分作為回流返回提濃塔1，一部分作為塔頂采出產(chǎn)品與進(jìn)料換熱后采出。和傳統(tǒng)精餾相比，節(jié)省大量用于冷凝塔頂氣相的冷凝水，用一臺(tái)降膜加熱器4完成傳統(tǒng)精餾由塔頂冷凝器和塔釜再沸器兩臺(tái)換熱器完成的工藝功能。

一種高效節(jié)能提濃n-乙基哌嗪的方法，包括以下步驟：粗n-乙基哌嗪原料經(jīng)一級(jí)預(yù)熱器2和二級(jí)預(yù)熱器3分別由提濃塔1塔底和塔頂排出產(chǎn)物進(jìn)行預(yù)熱后送入高效規(guī)整填料塔進(jìn)行分離，輕組分由塔頂排出，重組分由塔底排出；所述的塔頂二次蒸汽通過蒸汽壓縮機(jī)5，溫壓品位提高后在降膜加熱器4中加熱管程中的塔底物料，同時(shí)，在降膜加熱器4的殼程二次蒸汽被冷凝，排出到回流罐7中，回流罐7中的冷凝液由回流泵8加壓后部分回流至提濃塔1塔頂，部分在二級(jí)預(yù)熱器3中與進(jìn)料換熱后作為塔頂產(chǎn)物排出；所述的塔底物料部分由循環(huán)泵6輸送至降膜加熱器4經(jīng)加壓后的二次蒸汽加熱后返回塔底；部分由出料泵9輸送至一級(jí)預(yù)熱器2與進(jìn)料換熱后作為塔底產(chǎn)物濃縮n-乙基哌嗪排出。

所述的提濃塔1塔頂溫度控制在103±1℃上下，塔底溫度控制在120±1℃上下。

所述的提濃塔1操作回流比為0.5～1.5。

所述的蒸汽壓縮機(jī)5選用雙級(jí)機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)5，其中第一級(jí)壓縮機(jī)將塔頂氣相由103℃壓縮升溫至116℃，二級(jí)由116℃壓縮至129℃。

本發(fā)明所述的精餾塔裝填三層高效規(guī)整填料，進(jìn)料從第二層填料頂部進(jìn)入；精餾塔塔頂溫度控制在103℃上下，塔底溫度控制在120℃上下，在常壓或微正壓下操作；精餾塔操作回流比0.5～1.5。

本發(fā)明系統(tǒng)沸點(diǎn)升17℃，機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)選用雙級(jí)機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)，其中第一級(jí)壓縮機(jī)將塔頂氣相由103℃壓縮升溫至116℃，二級(jí)由116℃壓縮至129℃。

本發(fā)明所述的進(jìn)料n-乙基哌嗪濃度約82%，水濃度約18%。出料塔釜n-乙基哌嗪濃度大于90%，塔頂水濃度大于99.5%。

相比常規(guī)精餾，本發(fā)明可節(jié)約3.35t(蒸汽)/t(進(jìn)料)，150t(冷卻水)/t(進(jìn)料)，多消耗電能104kw/t(進(jìn)料)。

本發(fā)明除了可以用于n-乙基哌嗪提濃之外，還可以用于其它有機(jī)溶媒的分離提純、有機(jī)物的分離提純等操作。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種高效節(jié)能提濃的裝置及其N?乙基哌嗪高效節(jié)能提濃方法，提濃塔塔釜熱源和塔頂冷源均由一套機(jī)械蒸汽壓縮降膜蒸發(fā)器轉(zhuǎn)化提供，提濃塔塔頂氣相由機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)壓縮，熱值品位提高后作為提濃塔塔釜熱源輸入，塔釜液在降膜加熱器管程中被加熱后輸入塔釜，塔頂氣相在降膜加熱器被冷凝為液相，一部分作為回流返回提濃塔，一部分作為塔頂采出產(chǎn)品與進(jìn)料換熱后采出，和傳統(tǒng)精餾相比，通過蒸汽再壓縮用少量電能將塔頂二次蒸汽的熱能品位提高，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)再沸器加熱用大量新鮮蒸汽。充分回收利用塔頂凝液和塔底出料的熱能，降低裝置能耗。設(shè)備緊湊，占地面積小，運(yùn)行平穩(wěn)，自動(dòng)化程度高。

技術(shù)研發(fā)人員：陳天君;張理威;李偉華;弓家謙;吉訓(xùn)勝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北樂恒化工設(shè)備制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.21
技術(shù)公布日：2017.09.15