一种2-戊醇和3-戊醇热泵精馏装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于化工产品纯化技术领域，特别涉及一种2-戊醇和3-戊醇热泵精 馏装置。
【背景技术】
[0002] 戊醇是重要的化工原料、溶剂，可用于制备非铁金属浮选剂、增塑剂、香料、树脂、 洗涤剂等。戊醇具有八种异构体，分别是1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基丁醇、3-甲基丁 醇、2-甲基-2-丁醇、3-甲基-2-丁醇和2, 2-甲基丙醇，除2, 2-二甲基丙醇为固体外，其 他均为无色透明具有柔和臭味的液体。2-戊醇和3-戊醇脱氢后可制备高附加值的精细化 工产品2-戊酮和3-戊酮，随着2-戊醇、3-戊醇应用领域的扩大，市场需求也越来越大。
[0003] 正构戊醇一般采用戊烷氯化水解、戊烯硫酸加成和水解、戊烯有机酸加成和酯交 换等方法制备。正构戊烷经过无水氯化氢脱水后与氯气混合后得到氯代戊烷，氯代戊烷用 氢氧化钠水解可得到混合正构戊醇；正构烯烃与硫酸加成反应后再水解可得到正构戊醇， 或正构戊烯与乙酸等有机酸加成后再与甲醇酯交换后也可得到混合正构戊醇；混合戊醇经 过精制得到1-戊醇、2_戊醇和3-戊醇产品。
[0004] 在正构戊醇的工业化生产过程中，混合正构戊醇精制是保证产品质量的重要操作 单元，也是影响生产成本的关键因素之一。1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇沸点分别为137. 8°C、 119. 0°C和115. 3°C，其中2-戊醇和3-戊醇沸点非常接近，2-戊醇和3-戊醇分离能耗高， 对产品成本影响较大。
[0005] 戊醇异构体的精馏分离方法有普通精馏、共沸精馏、萃取精馏、减压精馏、热泵精 馏等方法，主要应用于异戊醇同分异构体2-甲基丁醇和3-甲基丁醇的分离，但未见2-戊 醇、3-戊醇精馏分离技术。普通精馏对于沸点比较接近、相对挥发度小的物系分离，需要很 高的理论板数和很大的回流比，由于2-甲基丁醇和3-甲基丁醇沸点相近，全回流平衡精 馏塔的理论塔板数为150块，考虑塔效率最佳分离条件为实际塔板数为230块，最小回流比 105,需采用高效填料进行精密精馏或多塔串联分离。共沸精馏和萃取精馏需引入共沸剂或 萃取剂，需增加后续分离设备，使工艺流程复杂，同时使处理负荷增加，运行费用增加。减压 精馏能提高相对挥发度，较普通精馏或精密精馏能降低回流比，但对于相对挥发度增加有 限，需增加真空系统，能耗仍较高。热泵精馏压缩精馏塔顶气相作为精馏塔再沸器热源，充 分利用了塔顶气体的冷凝潜热，减少塔釜公用工程和塔顶冷公用工程消耗，可降低运行费 用，特别适合于沸点相近的两种物质的分离。采用塔顶系统直接压缩式热泵精馏分离2-甲 基丁醇和3-甲基丁醇，热泵精馏采用单塔型式，当规模较大时即便采用高效填料，因放大 效应其理论板数难以达到最佳分离条件，回流比高，虽然与普通精馏相比节能效果显著，但 运行费用及能耗仍较高。
[0006] 因此，化工产品纯化技术领域急需一种降低生产过程的能耗和生产成本，能够用 于工业化生产、可操作性强、更节能的2-戊醇和3-戊醇热泵精馏装置。
【发明内容】
[0007] 本实用新型提供了一种2-戊醇和3-戊醇热泵精馏装置，技术方案如下：
[0008] -种2-戊醇和3-戊醇热泵精馏装置，包括：3_戊醇精制塔、压缩机入口缓冲罐、 压缩机、3-戊醇精制塔再沸器、3-戊醇部分冷凝器、3-戊醇精制塔回流罐、3-戊醇精制塔回 流泵、2-戊醇精制塔进料泵、3-戊醇精制塔回流冷却器、2-戊醇精制塔和2-戊醇精制塔再 沸器；
[0009] 3-戊醇精制塔，分别与压缩机入口缓冲罐、3-戊醇精制塔再沸器、2-戊醇精制塔 进料泵、3-戊醇精制塔回流冷却器和2-戊醇精制塔相连接；
[0010] 压缩机入口缓冲罐，分别与压缩机、3-戊醇精制塔回流罐相连接；
[0011] 压缩机，分别与3-戊醇精制塔再沸器、2-戊醇精制塔再沸器相连接；
[0012] 3-戊醇精制塔再沸器，分别与3-戊醇部分冷凝器、3-戊醇精制塔回流罐、2-戊醇 精制塔进料泵相连接；
[0013] 3-戊醇部分冷凝器，分别与3-戊醇精制塔回流罐、2-戊醇精制塔再沸器相连接；
[0014] 3-戊醇精制塔回流罐，分别与3-戊醇精制塔回流泵、2-戊醇精制塔再沸器相连 接；
[0015] 3-戊醇精制塔回流泵，一端与3-戊醇精制塔回流冷却器相连接，另一端用于输出 3_戊醇；
[0016] 2-戊醇精制塔进料泵，与2-戊醇精制塔相连接；
[0017] 2-戊醇精制塔，一端与2-戊醇精制塔再沸器构成回路，另一端用于输出2-戊醇。
[0018] 本实用新型的有益效果是：
[0019]1、本实用新型采用的热泵精馏技术，与普通精馏相比增加了压缩机入口缓冲罐、 压缩机和3-戊醇部分冷凝器，采用塔顶3-戊醇压缩气体为再沸器提供热源，无需单独提供 热源，降低了热公用工程和冷公用工程的消耗，可节省大量的新鲜蒸汽和循环冷却水，节能 效果显著。
[0020] 2、本实用新型采用的热泵精馏技术与单塔塔顶气体直接压缩式热泵相比，2-戊 醇、3-戊醇分离可采用更高理论板数，降低回流比，塔顶压缩机更小。与一般的分割式热泵 精馏相比，两塔塔釜均采用第一个塔塔顶气进行加热，能最大限度的降低能耗，节能效果更 显著，运行费用低。此外还能通过3-戊醇部分冷凝器、回流冷却器调节整个系统的热量、物 料分布，保证系统进料波动时系统仍能正常稳定运行。
【附图说明】
[0021] 下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本实用新型：
[0022] 图1是本实用新型一种2-戊醇和3-戊醇热泵精馏装置的流程示意图。
[0023] 图2是2-戊醇和3-戊醇通过常规双塔精馏的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024] 为了使本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0025] 图1是本实用新型一种2-戊醇和3-戊醇热泵精馏装置的流程示意图。
[0026] 如图1所示，一种2-戊醇和3-戊醇热泵精馏装置，包括：3-戊醇精制塔1、压缩机 入口缓冲罐2、压缩机3、3_戊醇精制塔再沸器4、3_戊醇部分冷凝器5、3_戊醇精制塔回流 罐6、3-戊醇精制塔回流泵7、2-戊醇精制塔进料泵8、3-戊醇精制塔回流冷却器9、2-戊醇 精制塔10和2-戊醇精制塔再沸器11 ;3_戊醇精制塔1分别与压缩机入口缓冲罐2、3_戊 醇精制塔再沸器4、2_戊醇精制塔进料泵8、3_戊醇精制塔回流冷却器9和2-戊醇精制塔 10相连接；压缩机入口缓冲罐2分别与压缩机3、3_戊醇精制塔回流罐6相连接；压缩机3 分别与3-戊醇精制塔再沸器4、2_戊醇精制塔再沸器11相连接；3-戊醇精制塔再沸器4分 别与3-戊醇部分冷凝器5、3_戊醇精制塔回流罐6、2_戊醇精制塔进料泵8相连接；3-戊醇 部分冷凝器5分别与3-戊醇精制塔回流罐6、2_戊醇精制塔再沸器11相连接；3-戊醇精 制塔回流罐6分别与3-戊醇精制塔回流泵7、2_戊醇精制塔再沸器11相连接；3-戊醇精 制塔回流泵7, 一端与3-戊醇精制塔回流冷却器9相连接，另一端用于输出3-戊醇；2-戊 醇精制塔进料泵8,与2-戊醇精制塔10相连接；2-戊醇精制塔10, 一端与2-戊醇精制塔 再沸器11构成回路，另一端用于输出2-戊醇。
[0027] 图1中的箭头指向代表物质流动方向，如图1所示，一种2-戊醇和3-戊醇热泵精 馏装置，包括如下步骤：将含有微量1-戊醇的2-戊醇、3-戊醇混合物100送入3-戊醇精 制塔1中进行精馏；精馏后的塔顶3-戊醇气体104经由压缩机入口缓冲罐2进入压缩机3 进行压缩；压缩后的3-戊醇气体105分成2部分，一部分106、107进入3-戊醇精制塔再 沸器4和2-戊醇精制塔再沸器11内，释放能量，将3-戊醇气