一种环己酮精馏中热能利用装置的制作方法

文档序号:16562876发布日期:2019-01-08 22:27
一种环己酮精馏中热能利用装置的制作方法

本实用新型涉及一种环己酮生产过程中环己酮精制新工艺流程及设备,综合利用环己酮精制过程中的各种热能的装置。



背景技术:

环己酮是一种重要的化工原料,主要用作己内酰胺、己二酸生产的原料,随着经济的发展,国内己内酰胺、己二酸的消费量大幅增长,环己酮的消费量随之大幅增长,开发利用前景广阔。

目前环己酮制备的方法主要包括环己烷氧化法和环己烯水合法,其生产工艺不一样,但KA油精馏制备环己酮的基本流程一样:该混合物先经轻塔精馏分离轻组分,轻塔釜物料再经过环己酮精馏塔精馏由塔顶得到己内酰胺用级环己酮,酮塔釜物料再经过环己醇塔精馏得到环己醇,环己醇送至脱氢工序得到环己酮、环己醇的混合物,再循环作为轻塔进料。在环己酮精馏过程中,出现了多次物料循环、汽化及冷凝,造成巨大的蒸汽及循环水消耗,以10万吨/年环己酮装置统计,其精馏蒸汽消耗达到2.5-3.5吨蒸汽/吨酮,

环己酮精馏过程中的蒸汽消耗较大,而环己酮精制系统各塔温度由50℃至170℃不等,其蒸气冷凝水温度也由110-210℃不等,其相互之间存在较大的温度差,存在部分热能在相互利用的现状,因此本专利提出一种精馏中热能利用装置,能够合综合利用环己酮精馏过程中热能,以实现热能利用最大化。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种新的环己酮精制新工艺流程及设备,综合利用环己酮精制过程中的各种热能的装置。

本实用新型技术方案:一种环己酮精馏中热能利用装置,轻塔上端通过第一物料管与轻塔冷却器连接,轻塔冷却器与轻塔回流罐连接,轻塔下端通过轻塔出料泵与酮塔连接,酮塔与第一酮塔再沸器连接,干燥塔与干燥塔再沸器连接,干燥塔通过干燥塔底液泵与KA油储罐连接,KA油储罐通过轻塔进料泵与轻塔连接,所述轻塔上端通过第二物料管与第一酮塔再沸器连接,第一酮塔再沸器下端依次通过轻塔第二回流罐、冷却器、出料泵与轻塔回流罐连接。

进一步讲,所述酮塔与第二酮塔再沸器连接,第二酮塔再沸器通过第三物料管与干燥塔再沸器连接。

进一步讲,所述第一酮塔再沸器上端通过第四物料管与第一物料管连接。

与现有技术比较,本实用新型通过应用轻塔顶气相给酮塔再沸器加热,同时利用用干燥塔及轻塔再沸器的蒸汽冷凝水辅助生产控制,提高热能综合利用效率,降低蒸汽消耗,甚至酮塔蒸汽可以完全不用加入,极大的降低酮塔蒸汽消耗降低了生产成本。

与现有技术比较轻塔塔顶温度128-138℃,因温度高、负荷大原工艺的循环水冷凝器在循环水侧容易产生水垢,而利用轻一塔顶物料给环己酮一塔再沸器加热,不会再发生结垢问题,有利于生产的长周期运行。

与现有技术比较干燥塔釜155-165℃物料不经冷却器冷却,也不经过KA储罐缓冲,正常运行时干燥釜物料直接出料至轻塔进料泵进口,通过接力直接送至轻塔,提高轻塔进料温度30-50℃,降低轻塔蒸汽消耗降,并低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是产12万吨环己酮装置原环己酮精馏流程结构示意图。

图中,轻塔1、第一酮塔再沸器2、轻塔第二回流罐3、冷却器4、出料泵5、轻塔出料泵7、KA油储罐8、轻塔进料泵9、干燥塔底液泵10、干燥塔11,、干燥塔再沸器12、第二酮塔再沸器13、酮塔14、轻塔冷凝器15、轻塔冷却器16、轻塔回流罐17。

具体实施方式

本实用新型的结构如图1所示,一种环己酮精馏中热能利用装置,轻塔1上端通过第一物料管与轻塔冷却器16连接,轻塔冷却器16与轻塔回流罐17连接,轻塔1下端通过轻塔出料泵7与酮塔14连接,酮塔14与第一酮塔再沸器2连接,干燥塔11与干燥塔再沸器12连接,干燥塔11通过干燥塔底液泵10与KA油储罐8连接,KA油储罐8通过轻塔进料泵9与轻塔1连接,轻塔1上端通过第二物料管与第一酮塔再沸器2连接,第一酮塔再沸器2下端依次通过轻塔第二回流罐3、冷却器4、出料泵5与轻塔回流罐17连接。

优选的,酮塔14与第二酮塔再沸器13连接,第二酮塔再沸器13通过第三物料管与干燥塔再沸器12连接。

优选的,第一酮塔再沸器2上端通过第四物料管与第一物料管连接。

工作时,轻塔1气相一路第二物料管调节阀调节后至第一酮塔再沸器2壳程进行冷凝,未冷凝的气相再进入轻塔冷凝器15、轻塔冷却器16进行冷凝,其冷凝的液体收集至轻塔第二回流罐3,经冷却器4冷却,其目的是降低冷凝液温度以避免出料泵5汽蚀以及对轻塔质量的影响,由出料泵5送至轻塔回流罐17,再由轻塔回流泵进行轻塔回流及出料;轻塔1另一路气相经第一物料管调节阀调节后直接进轻塔冷凝器15、轻塔冷却器16壳程进行冷凝。正常运行时轻塔1气相全部进入第一酮塔再沸器2,直接进入轻塔冷凝器15其作为第一酮塔再沸器负荷调整流程,这样极大的节约了酮塔的蒸汽能耗,同时也降低了轻塔冷凝器15、轻塔冷却器16负荷,降低了循环水的消耗。

干燥塔再沸器12其壳程蒸气冷凝水各分两部分进行调节,一路通过调节阀液位调节直接进入中压蒸气冷凝水系统,另一路通过其它参数调节后汇总后进入第二酮塔再沸器13,由于其温度差达到50-90℃,充分利用其显热对酮塔进行加热,若配合轻塔1气相,经计算可以取消酮塔14的蒸汽加入。

干燥塔11通过干燥塔底液泵10直接出料至轻塔进料泵9进口,在正常运行时,干燥塔11高温物料可以直接通过轻塔进料泵9的进口进入轻塔1,KA油储罐8作为缓冲储罐进行缓冲,其高温物料没有经过冷却,充分的利用了干燥的显热提升了轻塔的进料温度,降低了轻塔蒸汽消耗。

下面结合图1进一步说明本实用新型、但不构成对苯实用新型的限定。

实例1:年产12万吨环己酮装置的环己酮精馏系统如图1所示工艺流程。

其干燥塔11釜其KA油,含环己酮、环己醇及其他杂质的混合物料其质量28-35t/h,温度不经冷却器冷却,其温度150-165℃直接进入轻塔进料泵9进口,通过泵进入轻塔1,轻塔1塔顶温度128-138℃,釜温138-145℃,轻塔顶醇酮总量控制80-95%,其气相全部进入第一酮塔再沸器2进行冷凝,酮塔14塔釜温度控制在90-97℃,能节省热能相当酮塔再沸器蒸汽5-8t/h的加入量,其冷凝的液体流量30-45t/h进行冷却器4冷却后其温度由100-115℃降低至60-80℃,由出料泵5出料至轻塔回流罐17,由轻塔回流泵18进行轻塔1回流,其质量流为25-40t/h,另一部分作为出料,至质量流为2-5t/h,轻塔1另一路气相直接进入冷凝器15,以便对酮塔再沸器2的负荷进行调整。干燥塔11使用中压蒸气5-9t/h其冷凝水温度160-200℃,轻塔1使用中压蒸气8-12t/h其冷凝水温度150-190℃,此两股水换热至110℃进行计算,相当于1.5-2.7t/h低压蒸汽潜热、利用此两股水的热量以及轻一塔气相的热量可以完全代替原酮塔7-10吨的蒸汽加入量。

对比实例图2年产12万吨环己酮装置原环己酮精馏流程,其综合节能如下:一、利用轻塔1气相至酮塔再沸器2进行热能利用,其节约蒸汽能耗5-8t/h;2、干燥塔釜KA油,其温度155-165℃,不经过冷却器及KA油大罐8,直接进入轻塔1,提高轻塔1进料温度30-50℃,节约轻塔蒸汽能耗0.5-1t/h;3、干燥塔再沸器12蒸汽冷凝水与轻塔再沸器6高温蒸汽冷凝水不直接进入蒸汽冷凝水管网,而是进入第二酮塔再沸器13,节约酮塔14蒸汽能耗1.5-2.7t/h,其完全满足酮塔14热能的需要,实现了环己酮精制装置热能的综合利用。

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