一种丁醛分离装置及工艺

文档序号:1896938 发布日期:2021-11-30 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 一种丁醛分离装置及工艺 (Butyraldehyde separation device and technology ) 是由 李延顺 张德厚 魏传令 荆庆勇 田博 申国庆 于 2021-09-06 设计创作,主要内容包括:本发明属于精馏提纯领域,具体涉及一种丁醛分离装置及工艺。所述丁醛分离装置,包括丁醛异构物精馏塔和异丁醛精馏塔,其特征在于:所述丁醛异构物精馏塔的塔顶分别连接有冷却器和异丁醛精馏塔;冷却器的出料口通过丁醛异构物精馏塔回流罐连接到丁醛异构物精馏塔塔顶;混合丁醛在丁醛异构物精馏塔内精馏后,塔釜得到正丁醛产品,塔顶得到的混合丁醛气相,塔顶出料分为两路,一路经第一冷却器返回丁醛异构物精馏塔作为回流组分,另一路在底部进入异丁醛精馏塔作为异丁醛精馏塔的塔釜气相,异丁醛精馏塔塔顶获得异丁醛产品。该装置不仅能够实现正丁醛和异丁醛的有效分离,还能大大减少蒸汽的用量,降低分离成本,节能高效。(The invention belongs to the field of rectification and purification, and particularly relates to a butyraldehyde separation device and a butyraldehyde separation process. The butyraldehyde separation device comprises a butyraldehyde isomer rectifying tower and an isobutyraldehyde rectifying tower, and is characterized in that: the tower top of the butyraldehyde isomerate rectifying tower is respectively connected with a cooler and an isobutyraldehyde rectifying tower; a discharge port of the cooler is connected to the top of the butyraldehyde isomer rectifying tower through a butyraldehyde isomer rectifying tower reflux tank; after the mixed butyraldehyde is rectified in a butyraldehyde isomer rectifying tower, a normal butyraldehyde product is obtained at the tower bottom, a mixed butyraldehyde gas phase obtained at the tower top is divided into two paths, one path of mixed butyraldehyde gas phase is returned to the butyraldehyde isomer rectifying tower through a first cooler to be used as a reflux component, the other path of mixed butyraldehyde gas phase enters an isobutyraldehyde rectifying tower at the bottom to be used as a tower bottom gas phase of an isobutyraldehyde rectifying tower, and an isobutyraldehyde product is obtained at the tower top of the isobutyraldehyde rectifying tower. The device not only can realize the effective separation of n-butyraldehyde and isobutyraldehyde, but also can greatly reduce the steam consumption, reduce the separation cost, save energy and have high efficiency.)

一种丁醛分离装置及工艺

技术领域

本发明属于精馏提纯领域,具体涉及一种丁醛分离装置及工艺。

背景技术

公开该

背景技术

部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

异丁醛是一种重要的有机化工原料,常温下为无色液体,可燃,易挥发,具有强烈的刺激性气味。异丁醛衍生出很多许多精细化工产品,如:异丁醛、新戊二醇、甲基丙烯酸、异丁酸酯、异丁腈等。异丁醛的生产,一般在丁辛醇装置采用丙烯、合成气为原料,以铑/三苯基膦络合物为催化剂在羰基合成反应器中生成混合丁醛,混合丁醛的主要成分为质量比10:1正、异丁醛混合物。常压下正丁醛沸点74℃,异丁醛沸点为64℃,沸点较为接近,分离极其困难。

现有技术中公开了一种正丁醛和异丁醛的分离提纯方法,包括丁醛异构体塔、丁醛异构物精馏塔和异丁醛精馏塔,含有正丁醛和异丁醛异构体的混合气体进入丁醛异构物塔进行分离,异丁醛从丁醛异构物塔的塔顶出料,进入丁醛异构物精馏塔进行进一步分离提纯;正丁醛从丁醛异构物塔的塔底出料,进入异丁醛精馏塔进行进一步分离提纯。该发明方法产品纯度较高,但是流程复杂,工艺操作较难。

现有技术中还公开了一种正丁醛和异丁醛的分离方法,采用双塔连续精馏的方式,将正异丁醛在丁醛异构物塔进行初步分离,塔釜采出正丁醛,塔顶采出3.5~4:1的正异丁醛混合物,再进入异丁醛精馏塔进行进一步分离,异丁醛精馏塔采用侧线精馏方式,在异丁醛精馏塔侧线采出异丁醛产品,该工艺虽然流程相对简单,但精馏过程中需要消耗大量蒸汽,整个过程耗能较高,分离成本较高。

发明内容

为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种丁醛分离装置及工艺,该装置不仅能够实现正丁醛和异丁醛的有效分离,分别获得高纯度的正丁醛和异丁醛产品,还能大大减少蒸汽的用量,降低分离成本,节能高效。

为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种丁醛分离装置,包括:丁醛异构物精馏塔和异丁醛精馏塔;所述丁醛异构物精馏塔的塔顶分别连接有第一冷却器和异丁醛精馏塔;第一冷却器的出料口通过丁醛异构物精馏塔回流罐连接到丁醛异构物精馏塔塔顶;

混合丁醛在丁醛异构物精馏塔内精馏后,塔釜得到正丁醛产品,塔顶得到的混合丁醛气相,塔顶出料分为两路,一路经第一冷却器冷凝收集在丁醛异构物精馏塔回流罐,然后返回丁醛异构物精馏塔作为回流组分,另一路在底部进入异丁醛精馏塔作为异丁醛精馏塔的塔釜气相,异丁醛精馏塔塔顶采出异丁醛产品。

本发明第二方面提供一种丁醛分离工艺,具体为:混合丁醛先进入丁醛异构物精馏塔进行精馏,塔釜得到正丁醛产品,塔顶气相一部分经过丁醛异构物精馏塔顶冷却器冷凝收集在丁醛异构物精馏塔回流罐然后返回丁醛异构物精馏塔,另一部分在底部进入异丁醛精馏塔;异丁醛精馏塔塔顶气相经异丁醛精馏塔顶冷却器冷凝收集在异丁醛精馏塔回流罐,然后大部分作为异丁醛精馏塔的回流组分,一小部分作为异丁醛产品采出;

本发明的一个或多个实施方式至少具有以下有益效果:

(1)本发明在丁醛异构物精馏塔塔顶气相的一部分气相直接通入异丁醛精馏塔中,作为塔釜精馏气相,避免了为异丁醛精馏塔提供大量的加热蒸汽,节能减耗,降低成本。

(2)本发明所提供的的丁醛分离装置,能够分别采出高纯度的正丁醛和异丁醛,纯度大于99.5%。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例1所提供的丁醛分离装置示意图;

图2为本发明实施例2所提供的丁醛分离装置示意图;

其中,1、丁醛异构物精馏塔 2、第一冷却器 3、丁醛异构物精馏塔回流罐 4、异丁醛精馏塔 5、第二冷却器 6、异丁醛精馏塔回流罐 7、放空深冷器 8、放空深冷分离器 9、真空装置。

具体实施方式

应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的,现有的正丁醛和异丁醛的分离工艺中,精馏过程中需要消耗大量蒸汽,整个过程耗能较高,分离成本较高。

为了解决如上的技术问题,本发明第一方面提供一种丁醛分离装置,包括丁醛异构物精馏塔和异丁醛精馏塔;所述丁醛异构物精馏塔的塔顶分别连接有第一冷却器和异丁醛精馏塔;第一冷却器的出料口通过丁醛异构物精馏塔回流罐连接到丁醛异构物精馏塔塔顶;

所述“丁醛异构物精馏塔”为对混合丁醛进行精馏时,塔釜获得正丁醛,塔顶获得正丁醛和异丁醛混合气的装置;

所述“异丁醛精馏塔”为对正丁醛和异丁醛混合气进行精馏时,在塔顶获得异丁醛,塔釜获得正丁醛和异丁醛混合液的装置。

混合丁醛在丁醛异构物精馏塔内精馏后,塔釜得到正丁醛产品,塔顶得到的混合丁醛气相,塔顶出料分为两路,一路经第一冷却器冷凝收集在丁醛异构物精馏塔回流罐,然后返回丁醛异构物精馏塔作为回流组分,另一路在底部进入异丁醛精馏塔作为异丁醛精馏塔的塔釜气相,异丁醛精馏塔塔顶采出异丁醛产品。

其中,本发明采用丁醛异构物精馏塔塔顶分别连接有冷却器和异丁醛精馏塔,对塔顶气相进行分支处理,原因在于:第一,通过将塔顶气相经冷却,由丁醛异构物精馏塔回流罐回流后送入丁醛异构物精馏塔形成回流,能够使得气液两相在塔盘上通过逆流接触,持续进行传热传质,实现塔釜得到纯的正丁醛;第二,塔顶获得的气相为正丁醛和异丁醛的混合气,需要进行继续精馏来分离出其中的异丁醛,因此一部分塔顶气相进入异丁醛精馏塔进行二次精馏处理。

而本发明采用直接将部分塔顶气相通入异丁醛精馏塔,而非先进行回流形成液相,再通入,原因在于:

若是直接将塔顶气相回流通入异丁醛精馏塔,会导致异丁醛精馏塔的蒸汽负荷过大,需要消耗大量能源来提供蒸汽,这就需要很高的能源成本来实现正丁醛和异丁醛的分离,对此,发明人在丁醛异构物精馏塔塔顶气相进行回流之前,就将一部分气相直接通入异丁醛精馏塔中,作为塔釜精馏气相,因此无需为异丁醛精馏塔提供大量的加热蒸汽,进而获得了节能减耗、降低成本的效果,而且,将丁醛异构物精馏塔塔顶采出的混合丁醛气相直接通入异丁醛精馏塔进行精馏,精馏过程更加高效。

进一步的,异丁醛精馏塔塔顶气相经第二冷却器冷凝收集在异丁醛精馏塔回流罐,得到异丁醛产品。

进一步的,异丁醛精馏塔回流罐的液相出口分别连接有异丁醛精馏塔和异丁醛储罐,大部分液相进入异丁醛精馏塔回流,一小部分作为异丁醛产品采出;其中,一部分进行回流的原因同样是为了在异丁醛精馏塔形成回流,有助于塔顶异丁醛的采出。

为了能够针对第二冷却器和异丁醛精馏塔回流罐中的气相进一步的冷凝,避免异丁醛的损失,本装置中,第二冷却器和异丁醛精馏塔回流罐均与放空深冷器连接,用于对第二冷却器和异丁醛精馏塔回流罐中的气相进行冷凝,避免第二冷却的冷凝效果不够充分。

进一步的,放空深冷器连接有放空深冷分离器,放空深冷分离器的气相出口连接有真空装置,液相出口连接有异丁醛精馏塔回流罐;放空深冷器中的物质冷凝后进入放空深冷分离器进行气液分离,气相组分进入真空装置,液相组分进入异丁醛精馏塔回流罐;

异丁醛精馏塔底得到的为正丁醛和异丁醛的混合液,为了对这部分混合液继续进行分离,本发明将异丁醛精馏塔底液相出口处连接到丁醛异构物精馏塔回流罐或丁醛异构物精馏塔,进行循环精馏。

本发明第二方面提供一种丁醛分离工艺,具体为:混合丁醛先进入丁醛异构物精馏塔进行精馏,塔釜得到正丁醛产品,塔顶气相一部分经过第一冷却器冷凝收集在丁醛异构物精馏塔回流罐然后返回丁醛异构物精馏塔,另一部分在底部进入异丁醛精馏塔;异丁醛精馏塔塔顶气相经第二冷却器冷凝收集在异丁醛精馏塔回流罐,然后大部分作为异丁醛精馏塔的回流组分,一小部分作为异丁醛产品采出;

进一步的,第二冷却器和异丁醛精馏塔回流罐中的气相送入放空深冷器进行冷凝,冷凝后进入放空深冷分离器进行气液分离,气相组分送入真空装置,液相组分送入异丁醛精馏塔回流罐;

进一步的,异丁醛精馏塔底液相组分返回丁醛异构物精馏塔回流罐或直接进入丁醛异构物精馏塔进料,进行循环精馏。

进一步的,丁醛异构物精馏塔的操作压力为80-150Kpa,异丁醛精馏塔的操作压力为5-30Kpa;

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案,以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。

实施例1

本发明提供一种丁醛分离装置,包括丁醛异构物精馏塔1和异丁醛精馏塔4,混合丁醛在丁醛异构物精馏塔1内精馏时,塔釜得到正丁醛产品,塔顶得到气相混合丁醛,塔顶分别连接有第一冷却器2和异丁醛精馏塔4,使得塔顶出料分为两路,一路经第一冷却器2冷凝收集在丁醛异构物精馏塔回流罐3,然后返回丁醛异构物精馏塔1作为回流组分,另一路在底部进入异丁醛精馏塔4作为异丁醛精馏塔4的塔釜气相。

所述异丁醛精馏塔4塔顶依次连接有第二冷却器5和异丁醛精馏塔回流罐6,将塔顶气相冷凝并收集在异丁醛精馏塔回流罐6,异丁醛精馏塔回流罐6的液相出口分别连接有异丁醛精馏塔4和异丁醛储罐,大部分液相进入异丁醛精馏塔4回流,一小部分作为异丁醛产品采出至异丁醛储罐;

第二冷却器5和异丁醛精馏塔回流罐6均与放空深冷器7连接,用于冷凝异丁醛精馏塔4放空组分中的液相组分;放空深冷器7连接有放空深冷分离器8,对放空深冷器中的冷凝后的物质进行气液分离,放空深冷分离器8的气相出口连接有真空装置9,液相出口连接有异丁醛精馏塔回流罐6;

异丁醛精馏塔底液相出口与丁醛异构物精馏塔回流罐3相连。

实施例2

本发明提供一种丁醛分离装置,包括丁醛异构物精馏塔1和异丁醛精馏塔4,混合丁醛在丁醛异构物精馏塔1内精馏时,塔釜得到正丁醛产品,塔顶得到气相混合丁醛,塔顶分别连接有第一冷却器2和异丁醛精馏塔4,使得塔顶出料分为两路,一路经第一冷却器2冷凝收集在丁醛异构物精馏塔回流罐3,然后返回丁醛异构物精馏塔1作为回流组分,另一路在底部进入异丁醛精馏塔4作为异丁醛精馏塔4的塔釜气相。

所述异丁醛精馏塔4塔顶依次连接有第二冷却器5和异丁醛精馏塔回流罐6,将塔顶气相冷凝并收集在异丁醛精馏塔回流罐6,异丁醛精馏塔回流罐6的液相出口分别连接有异丁醛精馏塔4和异丁醛储罐,大部分液相进入异丁醛精馏塔4回流,一小部分作为异丁醛产品采出至异丁醛储罐;

第二冷却器5和异丁醛精馏塔回流罐6均与放空深冷器7连接,用于冷凝异丁醛精馏塔4放空组分中的液相组分;放空深冷器7连接有放空深冷分离器8,对放空深冷器中的冷凝后的物质进行气液分离,放空深冷分离器8的气相出口连接有真空装置9,液相出口连接有异丁醛精馏塔回流罐6;

异丁醛精馏塔底液相出口与丁醛异构物精馏塔1相连。

实施例3

混合丁醛先进入丁醛异构物精馏塔1进行精馏,丁醛异构物精馏塔1的操作压力为80Kpa,塔釜得到正丁醛产品,塔顶得到的混合丁醛气相,塔顶出料分为两路,一路经第一冷却器2冷凝收集在丁醛异构物精馏塔回流罐3,然后返回丁醛异构物精馏塔1作为回流组分,另一路在底部进入异丁醛精馏塔4作为异丁醛精馏塔的塔釜气相;异丁醛精馏塔4的操作压力为5Kpa,异丁醛精馏塔4塔顶气相经第二冷却器5冷凝收集在异丁醛精馏塔回流罐6,然后大部分作为异丁醛精馏塔4的回流组分,一小部分作为异丁醛产品采出;第二冷却器5和异丁醛精馏塔回流罐6分别与放空深冷器7连接,用于冷凝异丁醛精馏塔放空组分中的液相组分,冷凝后进入放空深冷分离器8进行气液分离,气相组分进入真空装置9,液相组分送入异丁醛精馏塔回流罐6;异丁醛精馏塔底液相组分返回丁醛异构物精馏塔回流罐3,进行循环精馏。

实施例4

混合丁醛先进入丁醛异构物精馏塔1进行精馏,丁醛异构物精馏塔1的操作压力为150Kpa,塔釜得到正丁醛产品,塔顶得到的混合丁醛气相,塔顶出料分为两路,一路经第一冷却器2冷凝收集在丁醛异构物精馏塔回流罐3,然后返回丁醛异构物精馏塔1作为回流组分,另一路在底部进入异丁醛精馏塔4作为异丁醛精馏塔的塔釜气相;异丁醛精馏塔4的操作压力为30Kpa,异丁醛精馏塔4塔顶气相经第二冷却器5冷凝收集在异丁醛精馏塔回流罐6,然后大部分作为异丁醛精馏塔4的回流组分,一小部分作为异丁醛产品采出;第二冷却器5和异丁醛精馏塔回流罐6分别与放空深冷器7连接,用于冷凝异丁醛精馏塔放空组分中的液相组分,冷凝后进入放空深冷分离器8进行气液分离,气相组分进入真空装置9,液相组分送入异丁醛精馏塔回流罐6;异丁醛精馏塔底液相组分进入丁醛异构物精馏塔1进料,进行循环精馏。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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