一种精馏设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种精馏设备，其包括：精馏塔(1)、冷凝器(2)、塔顶采出罐(4)、再沸器(3)和塔釜出料罐(5)；所述精馏塔(1)的塔顶出口与所述冷凝器(2)的入口相连，所述冷凝器(2)的出口与所述精馏塔(1)的上部回流口和所述塔顶采出罐(4)的入口相连，所述精馏塔(1)的塔底出口与所述塔釜出料罐(5)的顶部入口和所述再沸器(3)的入口相连，且所述再沸器(3)的出口与所述精馏塔(1)的下部回流口相连，所述塔釜出料罐(5)的顶部出口与压力平衡管线(E)的一端相连，且所述压力平衡管线(E)的另一端与所述精馏塔(1)的下部开口相连。采用上述设备可以节约资源，减少对由放空管线出去的气体的处理成本。
【专利说明】一种精馏设备
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种精馏设备。
【背景技术】
[0002]精馏是化工生产中分离互溶液体混合物典型的单元操作，其实质是多级蒸馏，即在一定压力下，利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同，使轻组分(沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分)汽化，经多次部分液相汽化和部分气相冷凝，使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高，从而实现分离。
[0003]用于精馏的精馏塔以加料板为界，上部为精馏段，下部为提馏段。一定温度和压力的料液进入精馏塔后，轻组分在精馏段逐渐浓缩，离开塔顶后全部冷凝，一部分作为塔顶产品(也叫馏出液)，另一部分被送入塔内作为回流液。回流液的目的是补充踏板上的轻组分，使塔板上的液体组成保持稳定，保证精馏塔连续稳定地进行汽化。而重组分在提馏段中浓缩后，一部分作为塔釜产品(也叫残液)，一部分则经再沸器加热后送回塔中为精馏操作提供一定量连续上升的蒸汽气流。
[0004]在实际操作中，当塔釜液位达到操作上限高度时，操作人员会打开塔釜出料罐放空阀门以及塔釜出料阀门，将塔釜液体部分转移至塔釜出料罐，待塔釜液位达到操作下限高度时，关闭塔釜出料阀门以及塔釜出料罐放空阀门，精馏操作再次正常进行。塔釜出料罐中物料根据工艺情况适时转移至工艺其他工段再处理。
[0005]在此操作过程中，由于塔釜出料罐放空处于开启状态，且塔釜物料温度相对较高，物料进入到塔釜出料罐后由于气相空间变大，大量挥发气体从放空管线逸出，不仅造成尾气处理单元处理负荷，还增加了塔系统的物料消耗浪费物料，还不利于清洁生产工作的开展。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于克服现有的精馏设备中塔釜出料装置存在的缺陷，提供一种具有平衡压力管线的塔釜出料装置的精馏设备。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种精馏设备，该精馏设备包括:精馏塔、冷凝器、塔顶采出罐、再沸器和塔釜出料罐；其中，所述精馏塔的塔顶出口与所述冷凝器的入口相连，所述冷凝器的出口与所述精馏塔的上部回流口和所述塔顶采出罐的入口相连，所述精馏塔的塔底出口与所述塔釜出料罐的顶部入口和所述再沸器的入口相连，且所述再沸器的出口与所述精馏塔的下部回流口相连，所述塔釜出料罐的顶部出口与压力平衡管线的一端相连，且所述压力平衡管线的另一端与所述精馏塔的下部开口相连。
[0008]优选地，所述压力平衡管线在靠近与所述塔釜出料罐的顶部出口的连接处设置有阀门，在靠近与所述精馏塔的下部开口的连接处设置有阀门。
[0009]优选地，所述压力平衡管线的外部具有可供冷却水流经的冷凝设备，该冷凝设备的冷却水入口设置在靠近所述压力平衡管线与所述精馏塔连接处，该冷凝设备的冷却水出口设置在靠近所述压力平衡管线与所述塔釜出料罐连接处。
[0010]优选地，以所述精馏塔的高度为基准，与所述压力平衡管线相连的所述精馏塔的下部开口位于所述精馏塔从下往上的1/5段以下。
[0011]更优选地，以所述精馏塔的高度为基准，与所述压力平衡管线相连的所述精馏塔的下部开口位于所述精馏塔从下往上的1/10-1/5段内。
[0012]优选地，所述塔釜出料罐的顶部还连接有放空管线，该放空管线在靠近其与所述塔釜出料罐的连接处设置有阀门。
[0013]优选地，以所述精馏塔的高度为基准，与所述冷凝器的出口相连的所述精馏塔的上部回流口位于所述精馏塔从上往下的1/5段以内。
[0014]更优选地，以所述精馏塔的高度为基准，与所述冷凝器的出口相连的所述精馏塔的上部回流口位于所述精馏塔从上往下的1/10-1/5段内。
[0015]优选地，以所述精馏塔的高度为基准，与所述再沸器的出口相连的所述精馏塔的下部回流口位于所述精馏塔从下往上的1/3段以下且位于所述精馏塔的下部开口以上。
[0016]更优选地，以所述精馏塔的高度为基准，与所述再沸器的出口相连的所述精馏塔的下部回流口位于所述精馏塔从下往上的1/4-1/3段内。
[0017]通过采用本实用新型的精馏装置，能够在塔釜出料的过程中，合理地利用塔釜出料罐再次汽化的气体部分,节约了资源,从而减少对由放空管线出去的气体的处理成本,特别是对于低沸点物料(正己烷、甲苯等)，非常具有工业利用价值。
[0018]本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0020]图1是根据本实用新型的一种实施方式的精馏设备。
[0021]附图标记说明
[0022]I精馏塔
[0023]2冷凝器
[0024]3再沸器
[0025]4塔顶采出罐
[0026]5塔釜出料罐
[0027]A 进料
[0028]B塔顶采出液
[0029]C塔釜出料
[0030]D放空管线
[0031]E压力平衡管线
【具体实施方式】
[0032]以下对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0033]如图1所示，本实用新型提供一种精馏设备，该精馏设备包括:精馏塔1、冷凝器2、塔顶采出罐4、再沸器3和塔釜出料罐5 ;其中，所述精馏塔I的塔顶出口与所述冷凝器2的入口相连，所述冷凝器2的出口与所述精馏塔I的上部回流口和所述塔顶采出罐4的入口相连，所述精馏塔I的塔底出口与所述塔釜出料罐5的顶部入口和所述再沸器3的入口相连，且所述再沸器3的出口与所述精馏塔I的下部回流口相连，所述塔釜出料罐5的顶部出口与压力平衡管线E的一端相连，且所述压力平衡管线E的另一端与所述精馏塔I的下部开口相连。
[0034]根据本实用新型，将进料A送入到所述精馏塔I中进行精馏，进料A例如可以是含有大量低沸点的化学物质如正己烷、甲苯等的物料，从而可以通过精馏装置来获得更为纯的正己烷、甲苯等产品。如图1所示，进料A通过所述精馏塔I中部的加料板(未示出)加入到精馏塔中，其中部分汽化上升进入精馏段，部分为液相下流进行提馏段。
[0035]根据本实用新型，进料A汽化的部分与提馏段来的汽相一起与从塔顶回流液的液相发生逆流接触和传质，液相中的易挥发部分向汽相传递，汽相中的难挥发部分向液相传递，从而利用物质的沸点不同而达到分离的目的。
[0036]为了保持塔顶有液相回流，通常需要将塔顶出料的部分物料回流，即将通过所述冷凝器2的冷凝液部分作为回流液进行回流，其回流比可以根据具体的进料组成进行确定，本实用新型对此并没有特别的限定。经过所述冷凝器2冷却的另一部分冷凝液则作为塔顶采出液B进入到所述塔顶采出罐4中，作为产品进行收集。
[0037]根据本实用新型，从冷凝器2出口流出的液体一部分作为回流液进入到精馏塔中，一部分作为采出液进行收集，除非特别的说明，本领域技术人员应当明了的是，可以在冷凝器2的下部设置可以进行合理分液的分液装置进行分液，而这里的分液装置可以采用本领域常规的用于精馏塔塔顶冷凝液体分液装置，本实用新型对此并无限定。因此，虽然本实用新型中记载的是所述冷凝器2的出口与所述精馏塔I的上部回流口和所述塔顶采出罐4的入口相连，本领域技术人员应当理解的是，可以在其间设置分液装置，使得所述精馏塔I的上部回流口和所述塔顶采出罐4的入口通过分液装置与冷凝器2的出口相连。而关于分液装置的设置同样适用于所述精馏塔I的塔底出口与所述塔釜出料罐5的顶部入口和所述再沸器3的入口相连的情况。
[0038]根据本实用新型，对与所述冷凝器2的出口相连的所述精馏塔I的上部回流口在所述精馏塔I上的位置并没有特别的限定，可以根据常规的精馏塔的回流入口设置情况进行设置，但是为了使得冷凝回流的回流液能够更好地与精馏塔中的汽提汽相进行传质，优选地，以所述精馏塔I的高度为基准，与所述冷凝器2的出口相连的所述精馏塔I的上部回流口位于所述精馏塔I从上往下的1/5段以内，更优选位于所述精馏塔I从上往下的1/10-1/5段内。在本文中，所述精馏塔I的高度是指从所述精馏塔I的最底部的点到最顶部的点的垂直距离，而这里的从上往下的1/5段以内是指从所述精馏塔I的顶部往下至达到所述精馏塔I的高度的1/5段的区域内。
[0039]根据本实用新型，塔釜主要集中有高沸点成分的物料，同时也有大量的低沸点产品，当塔釜中的液相达到操作上限高度时，例如以所述精馏塔I的高度为基准，所述塔釜的液相高度达到所述精馏塔I的高度1/10以上且低于与所述压力平衡管线E的一端相连的所述精馏塔I的下部开口的高度，需要打开塔底的阀门(未示出)将塔釜内的液相排出，其中一部分液相作为塔釜出料C进入塔釜出料罐5，另一部分通过再沸器3进行加热再进入到精馏塔I中从而为精馏塔提供汽化的热量。
[0040]根据本实用新型，优选地，所述塔釜出料罐5的顶部还连接有放空管线D，该放空管线D在靠近其与所述塔釜出料罐5的连接处设置有阀门，虽然本实用新型对该处设置的阀门个数并没有特别地限定，可以是设置有至少一个阀门，然而出于节约资源降低成本方面考虑，更优选设置一个阀门。
[0041]根据本实用新型，优选地，所述压力平衡管线E在靠近其与所述塔釜出料罐5的顶部出口的连接处设置有阀门，虽然本实用新型对该处设置的阀门个数并没有特别地限定，可以是设置有至少一个阀门，然而出于节约资源降低成本方面考虑，更优选设置一个阀门。优选地，在靠近与所述精馏塔I的下部开口的连接处设置有阀门，虽然本实用新型对该处设置的阀门个数并没有特别地限定，可以是设置有至少一个阀门，然而出于节约资源降低成本方面考虑，更优选设置一个阀门。
[0042]根据本实用新型，在打开所述精馏塔I塔底的阀门排出塔釜内的液相时，打开压力平衡管线E上的阀门，且关闭所述塔釜出料罐5与放空管线D相连的阀门，使得塔釜内的部分液相在进行到所述塔釜出料罐5产生的大量挥发气体通过压力平衡管线E进入到所述精馏塔I中，作为汽相进行传质。在塔釜下料完毕时关闭所述压力平衡管线E的阀门。
[0043]根据本实用新型，由于上述挥发气体通过压力平衡管线E进入到所述精馏塔I时可能导致精馏塔I塔釜压力急剧提升，为了保持精馏塔I塔釜压力比较稳定，优选地，所述压力平衡管线E的外部具有可供冷却水流经的冷凝设备，该冷凝设备的冷却水入口设置在靠近所述压力平衡管线E与所述精馏塔I连接处，该冷凝设备的冷却水出口设置在靠近所述压力平衡管线E与所述塔釜出料罐5连接处。特别是对于低沸点物料的精馏来说，在所述压力平衡管线E的管线上设置冷却装置对于保证精馏塔系统的正常运行特别重要。
[0044]根据本实用新型，所述压力平衡管线E的长度可以根据具体的进料组成和设备排布进行调整，例如所述压力平衡管线E的长度可以为3-10m。并且，本实用新型对所述压力平衡管线E的管材也没有特别的限定，只要可以达到上述目的即可，例如可以为常规的用于精馏设备的连接管线。
[0045]根据本实用新型，由于在所述塔釜出料罐5与所述精馏塔I之间连接有所述压力平衡管线E，使得不需要每次在所述精馏塔I塔釜出料时打开所述放空管线D，而可以在当所述塔釜出料罐5内的液相达到一定体积时需要将所述塔釜出料罐5内的液相排出时，打开所述放空管线D的阀门，将所述塔釜出料罐5内的气体排出进入废气处理装置。这样不仅降低了尾气排放量，以及降低了对排放尾气处理的成本，更重要的是，实现了对物料的充分利用，提高了产品的收率。
[0046]在本实用新型中，在塔釜出料罐5的顶部可以设置有多个可连接管线的连接口，因此，可以在其顶部设置如与精馏塔(I)的塔底出口相连的塔釜出料罐5的顶部入口、与压力平衡管线E相连的塔釜出料罐5的顶部出口、与放空管线D相连的连接口等连接口。
[0047]以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0048]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0049]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种精馏设备，该精馏设备包括:精馏塔(I)、冷凝器(2)、塔顶采出罐(4)、再沸器(3)和塔釜出料罐(5);其特征在于，所述精馏塔(I)的塔顶出口与所述冷凝器(2)的入口相连，所述冷凝器(2)的出口与所述精馏塔(I)的上部回流口和所述塔顶采出罐(4)的入口相连，所述精馏塔(I)的塔底出口与所述塔釜出料罐(5)的顶部入口和所述再沸器(3)的入口相连，且所述再沸器⑶的出口与所述精馏塔⑴的下部回流口相连，所述塔釜出料罐(5)的顶部出口与压力平衡管线(E)的一端相连，且所述压力平衡管线(E)的另一端与所述精馏塔(I)的下部开口相连。
2.根据权利要求1所述的精馏设备，其特征在于，所述压力平衡管线(E)在靠近其与所述塔釜出料罐(5)的顶部出口的连接处设置有阀门，在靠近与所述精馏塔(I)的下部开口的连接处设置有阀门。
3.根据权利要求1所述的精馏设备，其特征在于，所述压力平衡管线(E)的外部具有可供冷却水流经的冷凝设备，该冷凝设备的冷却水入口设置在靠近所述压力平衡管线(E)与所述精馏塔(I)连接处，该冷凝设备的冷却水出口设置在靠近所述压力平衡管线(E)与所述塔釜出料罐(5)连接处。
4.根据权利要求1所述的精馏设备，其特征在于，以所述精馏塔(I)的高度为基准，与所述压力平衡管线(E)相连的所述精馏塔(I)的下部开口位于所述精馏塔(I)从下往上的1/5段以下。
5.根据权利要求4所述的精馏设备，其特征在于，以所述精馏塔(I)的高度为基准，与所述压力平衡管线(E)相连的所述精馏塔(I)的下部开口位于所述精馏塔(I)从下往上的1/10-1/5 段内。
6.根据权利要求1所述的精馏设备，其特征在于，所述塔釜出料罐(5)的顶部还连接有放空管线(D)，该放空管线(D)在靠近其与所述塔釜出料罐(5)的连接处设置有阀门。
7.根据权利要求1所述的精馏设备，其特征在于，以所述精馏塔(I)的高度为基准，与所述冷凝器(2)的出口相连的所述精馏塔(I)的上部回流口位于所述精馏塔(I)从上往下的1/5段以内。
8.根据权利要求7所述的精馏设备，其特征在于，以所述精馏塔(I)的高度为基准，与所述冷凝器(2)的出口相连的所述精馏塔(I)的上部回流口位于所述精馏塔(I)从上往下的1/10-1/5段内。
9.根据权利要求1所述的精馏设备，其特征在于，以所述精馏塔(I)的高度为基准，与所述再沸器(3)的出口相连的所述精馏塔(I)的下部回流口位于所述精馏塔(I)从下往上的1/3段以下且位于所述精馏塔(I)的下部开口以上。
10.根据权利要求9所述的精馏设备，其特征在于，以所述精馏塔(I)的高度为基准，与所述再沸器(3)的出口相连的所述精馏塔(I)的下部回流口位于所述精馏塔(I)从下往上的1/4-1/3段内。
【文档编号】B01D3/14GK204073480SQ201420534817
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】包满, 李红卫, 贾哲, 张富辉, 张波, 丁钢, 周立强 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石化催化剂有限公司