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一种适用于煤制乙二醇生产废液工业回收系统的精馏装置

阅读：1027发布：2020-09-24

IPRDB可以提供一种适用于煤制乙二醇生产废液工业回收系统的精馏装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种适用于煤制乙二醇生产废液工业回收系统的精馏装置，它包括外置有再沸器夹套的再沸器筒体，设置在再沸器筒体顶部、并与再沸器筒体相连通的提馏段筒体，位于提馏段筒体顶部的用于驱动转动轴的动力装置，以及安装在再沸器筒体内的再沸器刮板，设置在提馏段筒体内部的旋装填料床；所述转动轴竖直向下穿过旋装填料床延伸至再沸器筒体内、并依次与旋装填料床和再沸器刮板相结合；在所述旋装填料床内设置有液体分布器；在提馏段筒体侧上方设置有与精馏塔相连接的物料气相出口，在旋装填料床上方设置有原料进口，在再沸器夹套侧上部设置有加热蒸汽进口，在再沸器夹套的侧下部设置有蒸汽出口，在再沸器筒体底部设置有重组分出口。，下面是一种适用于煤制乙二醇生产废液工业回收系统的精馏装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种适用于煤制乙二醇生产废液工业回收系统的精馏装置，所述精馏装置是将精馏塔提馏段置于塔外并与再沸器耦合组成的提馏段再沸器耦合装置（2），且在提馏段筒体（14）顶部设置有用于驱动转动轴（12）的动力装置（16），在提馏段筒体（14）内部设置有旋装填料床（19），其特征在于：所述的提馏段再沸器耦合装置（2）包括外置有再沸器夹套（10）的再沸器筒体（9），设置在再沸器筒体（9）顶部、并与再沸器筒体（9）相连通的提馏段筒体（14），以及安装在再沸器筒体（9）内的再沸器刮板（11）；所述转动轴（12）竖直向下穿过旋装填料床（19）延伸至再沸器筒体（9）内、并依次与旋装填料床（19）和再沸器刮板（11）相结合；

在所述旋装填料床（19）内设置有液体分布器（22）；在提馏段筒体（14）侧上方设置有与精馏塔相连接的物料气相出口（18），在旋装填料床（19）上方设置有原料进口（15），在再沸器夹套（10）侧上部设置有加热蒸汽进口（13），在再沸器夹套（10）的侧下部设置有蒸汽出口（20），在再沸器筒体（9）底部设置有重组分出口（21）。

2.根据权利要求1所述的适用于煤制乙二醇生产废液工业回收系统的精馏装置，其特征在于：所述旋装填料床（19）是由环形不锈钢丝网构成；所述液体分布器（22）为均匀布有通孔的环形构件，孔径0.4 0.6mm。

说明书全文

一种适用于煤制乙二醇生产废液工业回收系统的精馏装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种适用于煤制乙二醇生产废液工业回收系统的精馏装置，属于化工技术领域。

背景技术

[0002] 煤制乙二醇是以煤为原料经过气化、偶联、加氢、精馏等过程生产乙二醇的装置，在我国煤化工行业的占有重要地位，截止2015年底我国已建成的煤制乙二醇装置有160万吨的生产规模，仅河南地区就有三套年产20万吨的装置，生产能力达60万吨，2016年将新建成166万吨煤制乙二醇装置。到2020年预计将建成41套装置，总产能达到1026万吨。

[0003] 在煤制乙二醇的生产过程中，会产生一定量的废液，废液里成分复杂，含有将近40多种含量不等合成副产物，但其中含量较高的仍然是乙二醇和二乙二醇，两者合计占废液总量的80%左右，因此具有较高的利用价值。目前的处理方法都是进行普通减压精馏将废液里的乙二醇和二乙二醇进行回收，但煤制乙二醇废液在传统精馏塔的再沸器中停留时间长，重组分在高温下易出现聚合和结焦，造成严重堵塞精馏设备，无法进行正常的生产。另外传统的填料精馏塔由于塔效率不高，造成精馏塔的塔高较大，能耗大，投资大，运行费用高。如何寻找一种既能解决精馏的聚合结焦难题并通过新技术降低塔高，减少投资，节省生产费用是煤制乙二醇行业废弃资源再利用亟待解决的难题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种投资少、能耗低、运行稳定适用于煤制乙二醇生产废液工业回收系统的精馏装置。

[0005] 本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

[0006] 本发明的适用于煤制乙二醇生产废液工业回收的精馏装置是将精馏塔提馏段置于塔外并与再沸器耦合组成的提馏段再沸器耦合装置；所述的提馏段再沸器耦合装置包括外置有再沸器夹套的再沸器筒体，设置在再沸器筒体顶部、并与再沸器筒体相连通的提馏段筒体，位于提馏段筒体顶部的用于驱动转动轴的动力装置，以及安装在再沸器筒体内的再沸器刮板，设置在提馏段筒体内部的旋装填料床；所述转动轴竖直向下穿过旋装填料床延伸至再沸器筒体内、并依次与旋装填料床和再沸器刮板相结合；在所述旋装填料床内设置有液体分布器；在提馏段筒体侧上方设置有与精馏塔相连接的物料气相出口，在旋装填料床上方设置有原料进口，在再沸器夹套侧上部设置有加热蒸汽进口，在再沸器夹套的侧下部设置有蒸汽出口，在再沸器筒体底部设置有重组分出口。

[0007] 本发明中所述旋装填料床是由环形不锈钢丝网构成；所述液体分布器为均匀布有通孔的环形构件，孔径0.4 0.6mm。~

[0008] 本发明的工作原理如下：

[0009] 本发明装置提馏段中的旋装填料床与再沸器筒体内的再沸器刮板耦合，并与刮板同轴旋转，使提馏段填料床形成超重力场，经液体分布器喷射到填料床内筒的液相在超重力的作用下与填料碰撞破碎撕裂形成液体微粒，并沿径向从内向外流动，经集液器收集液相物料沿再沸器筒体切线方向进入再沸器筒体内壁成液膜状被加热蒸汽汽化，从再沸器上升的气相则从下向上经填料床与液相互为垂直错流气液交换，由于超重力场的作用，气液交换的传质传热效率提高了1-2个数量级，500mm高度的旋转填料床就可相当于传统精馏塔高度的5-10米。把精馏塔提馏段置于再沸器内，降低了精馏塔的高度。再沸器采用薄膜刮板使回到再沸器的重组分沿筒体内壁经旋转的刮板形成0.5-1.00mm的液膜，传热快，停留时间短，避免了重组分的结焦和聚合产生。彻底解决了传统精馏造成的再沸器结焦堵塞和精馏塔高度过高的难题，节省了投资，保障了装置的稳定连续运行。

[0010] 本发明的有益效果如下：

[0011] 1、本发明首次提出将精馏塔提馏段置于塔外，并于再沸器耦合，采用旋转机构形成超重力场，经液体分布器喷射到填料床内筒的液相在超重力的作用下与填料碰撞破碎撕裂形成液体微粒，并沿径向从内向外流动，经集液器收集液相物料沿再沸器筒体切线方向进入再沸器筒体内壁成液膜状被加热蒸汽汽化，从再沸器筒体上升的气相则从下向上经填料床与液相互为垂直错流气液交换，由于超重力场的作用，气液交换的传质传热效率提高了1-2个数量级，500mm高度的旋转填料床就可相当于传统精馏塔高度的5-10米，提高了提馏段的传质传热效率，降低了塔高。节省能耗和投资。

[0012] 2、本发明中再沸器采用薄膜刮板蒸发器代替传统的浮头式或列管式再沸器，使进入再沸器筒体内的液体物料沿加热面形成0.5-1mm的液膜，液体组分停留时间短，传热效率高，避免了物料由于长时间的高温结焦和聚合问题，使装置可以稳定连续运行，避免了频繁停开车造成的浪费。

附图说明

[0013] 图1是用于煤制乙二醇生产废液工业回收系统的工艺流程图。

[0014] 图1中序号：1是乙二醇精馏塔，2是提馏段再沸器耦合装置，3是乙二醇精馏塔塔顶冷凝器，4是乙二醇接受罐，5是二乙二醇精馏塔，6是第二提馏段再沸器耦合装置，7是二乙二醇精馏塔塔顶冷凝器，8是二乙二醇接受罐。

[0015] 图2 是本发明的提馏段再沸器耦合装置。

[0016] 图3是图2的A-A剖视图。

[0017] 图2、3中序号：9是再沸器筒体，10是再沸器夹套，11是再沸器刮板，12是转动轴，13是加热蒸汽进口，14是提馏段筒体，15是原料进口， 16是动力装置，17是电机支座，18是物料气相出口，19是旋装填料床，20是蒸汽出口，21是重组分出口，22是液体分布器。

具体实施方式

[0018] 本发明以下将结合实施例（附图）作进一步描述：

[0019] 如图2、3所示，本发明的适用于煤制乙二醇生产废液工业回收的精馏装置是将精馏塔提馏段置于塔外并与再沸器耦合组成的提馏段再沸器耦合装置2；所述的提馏段再沸器耦合装置2包括外置有再沸器夹套10的再沸器筒体9，设置在再沸器筒体9顶部、并与再沸器筒体9相连通的提馏段筒体14，位于提馏段筒体14顶部的用于驱动转动轴12的动力装置16，以及安装在再沸器筒体9内的再沸器刮板11，设置在提馏段筒体14内部的旋装填料床
19；所述转动轴12竖直向下穿过旋装填料床19延伸至再沸器筒体9内、并依次与旋装填料床
19和再沸器刮板11相结合；在所述旋装填料床19内设置有液体分布器22；在提馏段筒体14侧上方设置有与精馏塔相连接的物料气相出口18，在旋装填料床19上方设置有原料进口
15，在再沸器夹套10侧上部设置有加热蒸汽进口13，在再沸器夹套10的侧下部设置有蒸汽出口20，在再沸器筒体9底部设置有重组分出口21。

[0020] 本发明中所述旋装填料床19是由环形不锈钢丝网构成；所述液体分布器22为均匀布有通孔的环形构件，孔径0.4 0.6mm。~

[0021] 本发明以煤制乙二醇过程废液为原料，通过精馏装置将废液中的乙二醇和二乙二醇回收，工艺流程及（参见图1和图2）。先将再沸器夹套10通入蒸汽预热至腔内温度160℃。经过预处理的煤制乙二醇生产废液用齿轮泵打入原料进口15，经液体分布器22均匀喷射到旋转的旋装填料床19的内筒，液相在旋转填料床形成的超重力场中被分散成雾状液滴或液膜径向流动，从旋转填料床的外筒流出经集液器切线方向进入带有再沸器刮板11的再沸器筒体内壁，在再沸器刮板11的作用下形成0.5-1mm液膜，被加热迅速气化，气相上升经旋转填料床与填料床的液相错流气液交换后进入乙二醇精馏塔1的气相入口，经乙二醇精馏塔塔顶冷凝器3冷凝为液体，塔顶温度控制110℃-115℃；一部分回流至乙二醇精馏塔1，回流比控制2:1；一部分进入乙二醇接收罐4作为合格成品。

[0022] 与乙二醇精馏塔1相连接的提馏段再沸器耦合装置2的再沸器下部重组分用泵打入与二乙二醇精馏塔5相连接的第二提馏段再沸器耦合装置6，进行与以上完全相同的过程，控制条件为加入蒸汽温度180℃，回流比1：1，塔顶温度140-145℃。整个系统在700-720mmHg真空条件下运行。

[0023] 具体实验实例1如下：

[0024] 原料储罐中加入100吨经预处理的煤制乙二醇废液，经测定废液里含乙二醇和二乙二醇的总含量82.66%，其中乙二醇40.23%，二乙二醇42.43%。

[0025] 开启乙二醇精馏塔再沸器加热蒸汽阀门，控制蒸汽压力0.75MPa；开启真空泵，使系统真空度维持700-720mmHg稳定；开启第一提馏段再沸器与耦合装置的动力装置16，转速调至300转/分钟；开启乙二醇精馏塔塔顶冷凝器3冷却水阀门，调节回流比为全回流；开启废液原料泵，控制流量1000Kg/h；待塔顶温度110℃，并稳定在110-115℃时，调节回流比2:1，开始采出合格乙二醇产品。

[0026] 与乙二醇精馏塔1相连接的提馏段再沸器耦合装置2的再沸器下部重组分用泵打入与二乙二醇精馏塔5相连接的第二提馏段再沸器耦合装置6，按照和乙二醇精馏塔顺序相同的程序开启二乙二醇精馏系统，控制加入蒸汽压力1.05MPa，再沸器转速调至300转/分钟，真空度稳定在700-720mmHg范围内，塔顶回流比1:1，塔顶温度140-145℃。

[0027] 装置连续运行105小时，乙二醇精馏塔塔顶采出乙二醇37.65吨，含量99.00%，乙二醇回收率92.22%。二乙二醇精馏塔塔顶采出二乙二醇38.19吨，含量99.5%，二乙二醇回收率90.01%。废液乙二醇与二乙二醇总回收率91.08%。

[0028] 具体实验实例2如下：

[0029] 原料储罐中加入30吨经预处理的煤制乙二醇废液，经测定废液里含乙二醇和二乙二醇的总含量80.51%，其中乙二醇39.85%，二乙二醇40.66%。

[0030] 按照具体实验实例1相同的开车程序，连续运行34个小时。乙二醇精馏塔塔顶采出乙二醇11.09吨，含量99.15%，乙二醇回收率88.96%。二乙二醇精馏塔塔顶采出二乙二醇10.98吨，含量99.35%，二乙二醇回收率90.00%。废液乙二醇与二乙二醇总回收率89.65%。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种再沸器-专利编号CN102671399B	2020-05-12	968
新型再沸器-专利编号CN105396309A	2020-05-11	789
一种再沸器-专利编号CN104059687A	2020-05-12	814
一种再沸器-专利编号CN102671399A	2020-05-12	162
一种再沸器-专利编号CN109589637A	2020-05-11	67
再沸器-专利编号CN104096368A	2020-05-11	311
一种再沸器-专利编号CN104436713A	2020-05-11	733
再沸器-专利编号CN210125189U	2020-05-13	557
再沸器-专利编号CN204121781U	2020-05-13	217
再沸器-专利编号CN209237356U	2020-05-13	950

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