高效节能提浓的装置及其N‑乙基哌嗪高效节能提浓方法与流程

本发明具体涉及化工设备技术领域，具体涉及一种高效节能提浓的装置及其n-乙基哌嗪高效节能提浓方法。

背景技术：

工业精馏是一种应用非常广泛的分离提纯方法，常规精馏需要用大量新鲜蒸汽将精馏塔底物料加热，被分离物料在精馏塔各层塔板上传热传质，重组分从塔底排出，轻组分从塔顶排出，再用大量冷却水将轻组分冷凝获得塔顶产物。但是随着能源紧缺及日益突出的环境保护问题，开发新型节能环保的精馏方法是这一领域研究的热点之一。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明的提供了一种高效节能提浓的装置及其n-乙基哌嗪高效节能提浓方法。

本发明采用的技术解决方案是：一种高效节能提浓的装置，包括提浓塔，所述的提浓塔的进料端依次连接有一级预热器的管程、二级预热器的管程，所述的提浓塔的底部依次连接有降膜加热器的管程和提浓塔下部筒体，所述的提浓塔顶部依次连接有蒸汽压缩机、降膜加热器的壳程、提浓塔上部筒体以及二级预热器壳程。

所述的提浓塔的底部与降膜加热器之间还设有循环泵。

所述的降膜加热器的壳程还连接有回流罐，所述的回流罐与提浓塔的顶部连接。

所述的回流罐与提浓塔的顶部之间还设有将回流罐内冷凝液加压送至提浓塔的顶部的回流泵。

所述的提浓塔的底部还依次连接有出料泵和一级预热器的壳程。

一种高效节能提浓n-乙基哌嗪的方法，包括以下步骤：粗n-乙基哌嗪原料经一级预热器和二级预热器分别由提浓塔塔底和塔顶排出产物进行预热后送入高效规整填料塔进行分离，轻组分由塔顶排出，重组分由塔底排出；所述的塔顶二次蒸汽通过蒸汽压缩机，温压品位提高后在降膜加热器中加热管程中的塔底物料，同时，在降膜加热器的壳程二次蒸汽被冷凝，排出到回流罐中，回流罐中的冷凝液由回流泵加压后部分回流至提浓塔塔顶，部分在二级预热器中与进料换热后作为塔顶产物排出；所述的塔底物料部分由循环泵输送至降膜加热器经加压后的二次蒸汽加热后返回塔底；部分由出料泵输送至一级预热器与进料换热后作为塔底产物浓缩n-乙基哌嗪排出。

所述的提浓塔塔顶温度控制在103±1℃，塔底温度控制在120±1℃。

所述的提浓塔操作回流比为0.5～1.5。

所述的蒸汽压缩机选用双级机械蒸汽压缩机，其中第一级压缩机将塔顶气相由103℃压缩升温至116℃，二级由116℃压缩至129℃。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种高效节能提浓的装置及其n-乙基哌嗪高效节能提浓方法，提浓塔塔釜热源和塔顶冷源均由一套机械蒸汽压缩降膜蒸发器转化提供，提浓塔塔顶气相由机械蒸汽压缩机压缩，热值品位提高后作为提浓塔塔釜热源输入，塔釜液在降膜加热器管程中加热后输入塔釜，塔顶气相在降膜加热器被冷凝为液相，一部分作为回流返回提浓塔，一部分作为塔顶采出产品与进料换热后采出，和传统精馏相比，通过蒸汽在压缩用少量电能将塔顶二次蒸汽的热能品位提高，以代替传统再沸器加热用大量新鲜蒸汽。充分回收利用塔顶凝液和塔底出料的热能，降低装置能耗。设备紧凑，占地面积小，运行平稳，自动化程度高。

附图说明

图1为本发明流程示意简图。

图2为本发明的工艺流程简图。

图中1-提浓塔，2-一级预热器，3-二级预热器，4-降膜加热器，5-蒸汽压缩机，6-循环泵，7-回流罐，8-回流泵，9-出料泵。

具体实施方式

现结合图1、图2对本发明进行进一步说明，一种高效节能提浓的装置，包括提浓塔1，所述的提浓塔1的进料端依次连接有一级预热器2的管程、二级预热器3的管程，由两级预热，充分回收利用塔顶凝液和塔底出料的热能，降低装置能耗。所述的提浓塔1的底部依次连接有降膜加热器4的管程和提浓塔1下部筒体，所述的提浓塔1顶部依次连接有蒸汽压缩机5、降膜加热器4的壳程、提浓塔1上部筒体以及二级预热器3壳程。所述的提浓塔1的底部与降膜加热器4之间还设有循环泵6。所述的降膜加热器4的壳程还连接有回流罐7，所述的回流罐7与提浓塔1的顶部连接。所述的回流罐7与提浓塔1的顶部之间还设有将回流罐7内冷凝液加压送至提浓塔1的顶部的回流泵8。所述的提浓塔1的底部还依次连接有出料泵9和一级预热器2的壳程。提浓塔1塔顶气由机械蒸汽压缩机5压缩，热值品位提高后作为提浓塔1塔釜热源输入，塔釜液在降膜加热器4管程中加热后输入塔釜。和传统精馏相比，通过蒸汽在压缩用少量电能将塔顶二次蒸汽的热能品位提高，以代替传统再沸器加热用大量新鲜蒸汽，塔顶气相在降膜加热器4换热冷凝为液相，一部分作为回流返回提浓塔1，一部分作为塔顶采出产品与进料换热后采出。和传统精馏相比，节省大量用于冷凝塔顶气相的冷凝水，用一台降膜加热器4完成传统精馏由塔顶冷凝器和塔釜再沸器两台换热器完成的工艺功能。

一种高效节能提浓n-乙基哌嗪的方法，包括以下步骤：粗n-乙基哌嗪原料经一级预热器2和二级预热器3分别由提浓塔1塔底和塔顶排出产物进行预热后送入高效规整填料塔进行分离，轻组分由塔顶排出，重组分由塔底排出；所述的塔顶二次蒸汽通过蒸汽压缩机5，温压品位提高后在降膜加热器4中加热管程中的塔底物料，同时，在降膜加热器4的壳程二次蒸汽被冷凝，排出到回流罐7中，回流罐7中的冷凝液由回流泵8加压后部分回流至提浓塔1塔顶，部分在二级预热器3中与进料换热后作为塔顶产物排出；所述的塔底物料部分由循环泵6输送至降膜加热器4经加压后的二次蒸汽加热后返回塔底；部分由出料泵9输送至一级预热器2与进料换热后作为塔底产物浓缩n-乙基哌嗪排出。

所述的提浓塔1塔顶温度控制在103±1℃上下，塔底温度控制在120±1℃上下。

所述的提浓塔1操作回流比为0.5～1.5。

所述的蒸汽压缩机5选用双级机械蒸汽压缩机5，其中第一级压缩机将塔顶气相由103℃压缩升温至116℃，二级由116℃压缩至129℃。

本发明所述的精馏塔装填三层高效规整填料，进料从第二层填料顶部进入；精馏塔塔顶温度控制在103℃上下，塔底温度控制在120℃上下，在常压或微正压下操作；精馏塔操作回流比0.5～1.5。

本发明系统沸点升17℃，机械蒸汽压缩机选用双级机械蒸汽压缩机，其中第一级压缩机将塔顶气相由103℃压缩升温至116℃，二级由116℃压缩至129℃。

本发明所述的进料n-乙基哌嗪浓度约82%，水浓度约18%。出料塔釜n-乙基哌嗪浓度大于90%，塔顶水浓度大于99.5%。

相比常规精馏，本发明可节约3.35t(蒸汽)/t(进料)，150t(冷却水)/t(进料)，多消耗电能104kw/t(进料)。

本发明除了可以用于n-乙基哌嗪提浓之外，还可以用于其它有机溶媒的分离提纯、有机物的分离提纯等操作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
一种高效节能提浓的装置及其N‑乙基哌嗪高效节能提浓方法，提浓塔塔釜热源和塔顶冷源均由一套机械蒸汽压缩降膜蒸发器转化提供，提浓塔塔顶气相由机械蒸汽压缩机压缩，热值品位提高后作为提浓塔塔釜热源输入，塔釜液在降膜加热器管程中被加热后输入塔釜，塔顶气相在降膜加热器被冷凝为液相，一部分作为回流返回提浓塔，一部分作为塔顶采出产品与进料换热后采出，和传统精馏相比，通过蒸汽再压缩用少量电能将塔顶二次蒸汽的热能品位提高，以代替传统再沸器加热用大量新鲜蒸汽。充分回收利用塔顶凝液和塔底出料的热能，降低装置能耗。设备紧凑，占地面积小，运行平稳，自动化程度高。

技术研发人员：陈天君;张理威;李伟华;弓家谦;吉训胜
受保护的技术使用者：河北乐恒化工设备制造有限公司
技术研发日：2017.06.21
技术公布日：2017.09.15