有机胺脱水装置及脱水系统的制作方法

本实用新型涉及化工设备技术领域，尤其是涉及一种有机胺脱水装置及脱水系统。

背景技术：

有机胺一般是指有机类物质与氨发生化学反应生成的有机类物质。分为七大类，脂肪胺类、醇胺类、酰胺类、脂环胺类、芳香胺类、萘系胺类、其它胺类等。大部分的小分子有机胺(沸点低于100℃)可以与水互溶，并能与水形成共沸物。

我国有机胺60年代实现工业化生产，当时生产工艺主要采用高温高压法，生产规模基本上在100～500吨的规模。20世纪90年代末，全球有机胺生产能力已达到32万吨，年均增长率达到10％。进入本世纪，速度稍微放慢，但仍以5％的速度发展。亚洲，特别是中国则以20％～30％的年平均速度快速发展。截至2007年末，全球有机胺生产能力已达到50万吨。

有机胺中含有水分时，需要进行脱水处理，生产中常用的脱水方法是精馏法。由于大多数小分子的有机胺都能与水形成共沸物，这就给精馏分离带来了困难，分离效率低，脱水成本高，且不能连续脱水。尤其是对水份要求高的有机胺产品(水份≤0.1％)，精馏工艺根本无法实现。

因此，需要提供一种有机胺脱水装置，解决现有技术中存在的有机胺脱水装置不能连续进行脱水生产的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种有机胺脱水装置及脱水系统，缓解了现有技术中存在的有机胺脱水装置不能连续进行脱水生产的技术问题。

本实用新型提供的有机胺脱水装置包括：第一固碱塔、第二固碱塔、气化室和冷凝器；

所述第一固碱塔和所述第二固碱塔内分别装有固碱；

所述第一固碱塔通过第一管道与所述气化室连接，所述第一固碱塔通过第二管道与所述冷凝器连接，且所述第二管道上设有第二控制阀；

所述第二固碱塔通过第三管道与所述气化室连接，所述第二固碱塔通过第四管道与所述冷凝器连接，且所述第三管道上设有第三控制阀，所述第四管道上设有第四控制阀；

所述第二控制阀和所述第三控制阀交替开启，且所述第四控制阀与所述第三控制阀同时启闭。

进一步地，还包括回收罐，且所述第一固碱塔与所述回收罐通过第一碱液排放管连接，且所述第一碱液排放管上设有第五控制阀；

所述第二固碱塔与所述回收罐通过第二碱液排放管连接，且所述第二碱液排放管上设有第六控制阀。

进一步地，所述第一固碱塔和所述第二固碱塔上分别设有加热夹层。

进一步地，所述气化室内设有加热装置。

进一步地，所述固碱为圆柱状的棒碱。

进一步地，所述固碱设置为氢氧化钠或氢氧化钾。

进一步地，所述第一固碱塔和所述第二固碱塔上分别设有视镜。

本实用新型还提供了一种脱水系统，包括原料罐，进料泵，成品罐和所述的有机胺脱水装置；

所述进料泵与所述原料罐通过管道连接，所述进料泵的出口与所述气化室的入口通过管道连接；

所述成品罐与所述冷凝器通过管道连接，所述成品罐的出口上设有放空装置。

进一步地，所述放空装置上设有干燥器。

进一步地，所述放空装置设置为放气阀。

本实用新型带来的有益效果为：

本实用新型提供的有机胺脱水装置，包括：第一固碱塔、第二固碱塔、气化室和冷凝器；第一固碱塔和第二固碱塔内分别装有固碱；第一固碱塔通过第一管道与气化室连接，第一固碱塔通过第二管道与冷凝器连接，且第二管道第二控制阀上设有；第二固碱塔通过第三管道与气化室连接，第二固碱塔通过第四管道与冷凝器连接，且第三管道上设有第三控制阀，第四管道上设有第四控制阀，第二控制阀和第三控制阀交替开启，且第四控制阀与第三控制阀同时启闭。使用时，关上第三控制阀和第四控制阀，打开第二控制阀，有机胺等经过气化室气化后通过第一管道进入第一固碱塔，通过第二管道进入冷凝器，当第一固碱塔需要更换时，关上第二控制阀，打开第三控制阀和第四控制阀，有机胺经过气化室气化后通过第三管道进入第二固碱塔，通过第四管道进入冷凝器，经冷凝后进行收集，当第二固碱塔需要更换时，关上第三控制阀和第四控制阀，打开第二控制阀，使用第一固碱塔，如此，可以实现有机胺等的连续脱水，并且脱水成本低，环保无污染，是有机胺类除水的一种有效的装置。

另外，本实用新型还提供了一种脱水系统，包括原料罐，进料泵，成品罐和本实用新型提供的有机胺脱水装置。进料泵的入口与原料罐通过管道连接，进料泵的出口与气化室的入口通过连接；成品罐的入口与冷凝器通过管道连接，成品罐的出口上设有放空装置。有机胺等从原料罐经进料泵后进入本实用新型提供的有机胺脱水装置，之后在成品罐中储存，可连续操作，成品回收率高，脱水成本低，环保无污染，有机胺类除水的一种有效的装置。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的有机胺脱水装置的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的有机胺脱水装置的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的脱水系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的第一固碱塔或第二固碱塔的结构示意图。

图标：11－第一固碱塔；12－第二固碱塔；13－气化室；14－冷凝器；15－回收罐；16－原料罐；17－进料泵；18－成品罐；21－第一管道；22－第二管道；23－第三管道；24－第四管道；25－第一碱液排放管；26－第二碱液排放管；111－加热夹层；181－放空装置；221－第二控制阀；231－第三控制阀；241－第四控制阀；251－第五控制阀；261－第六控制阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的有机胺脱水装置的结构示意图一；图2为本实用新型实施例提供的有机胺脱水装置的结构示意图二；图3为本实用新型实施例提供的脱水系统的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的第一固碱塔或第二固碱塔的结构示意图。

实施例一

如图1－4所示，本实用新型提供的有机胺脱水装置包括：第一固碱塔11、第二固碱塔12、气化室13和冷凝器14；第一固碱塔11和第二固碱塔12内分别装有固碱；第一固碱塔11通过第一管道21与气化室13连接，第一固碱塔11通过第二管道22与冷凝器14连接，且第二管道22上设有第二控制阀221；第二固碱塔12通过第三管道23与气化室13连接，第二固碱塔12通过第四管道24与冷凝器14连接，且第三管道23上设有第三控制阀231，第四管道24上设有第四控制阀241。第二控制阀221和第三控制阀231交替开启，且第四控制阀241与第三控制阀231同时启闭。

本实用新型提供的有机胺脱水装置，包括：第一固碱塔11、第二固碱塔12、气化室13和冷凝器14；第一固碱塔11的进气口与气化室13的出气口通过第一管道21连接，第一固碱塔11的出气口与冷凝器14通过第二管道22连接；第二固碱塔12的进气口与气化室13的出气口通过第三管道23连接，第二固碱塔12的出气口与冷凝器14通过第四管道24连接，第二管道22上设有第二控制阀221，第三管道23上设有第三控制阀231，第四管道24上设有第四控制阀241。第二控制阀221和第三控制阀231交替开启，且第四控制阀241与第三控制阀231同时启闭。使用时，关上第三控制阀231和第四控制阀241，打开第二控制阀221，有机胺等经过气化室13气化后通过第一管道21进入第一固碱塔11，通过第二管道22进入冷凝器14，当第一固碱塔11需要更换时，关上第二控制阀221，打开第三控制阀231和第四控制阀241，有机胺经过气化室13气化后通过第三管道23进入第二固碱塔12，通过第四管道24进入冷凝器14，经冷凝后进行收集，当第二固碱塔12需要更换时，关上第三控制阀231和第四控制阀241，打开第二控制阀221，使用第一固碱塔11，如此，可以实现有机胺等的连续脱水，并且脱水成本低，环保无污染。

需要说明的是一固碱塔和第二固碱塔12为并联设置，当其中一个需要更换时，不影响脱水工作的进行。

冷凝器14，属于换热器的一种，能把气体或蒸气转变成液体，将管子中的热量，以很快的方式，传到管子附近的空气中。为提高冷凝器14的效率可以在管道上附加热传导性能优异的散热片，加大散热面积，以加速散热，并通过风机加快空气对流，把热量带走。

冷凝器14包括，冷凝管和壳体，壳体上分别设有进口和出口，冷却介质从壳体上的进口进入壳体内，吸收冷凝管内的热量，从出口排出。冷凝管也包括进口和出口，冷凝管也包括冷凝管进口和冷凝管出口，气体从冷凝管进口流入冷凝管，向壳体内的冷却介质放热后，冷凝为液体，从冷凝管出口进入存储罐存储起来。

需要说明的是冷凝管可以设置成波纹管，可以增加换热面积。

本实施例的可选方案中，还包括回收罐15，且还包括回收罐15，且第一固碱塔11与回收罐15通过第一碱液排放管25连接，且第一碱液排放管25上设有第五控制阀251；第二固碱塔12与回收罐15通过第二碱液排放管26连接，且第二碱液排放管26上设有第六控制阀261。

第一固碱塔11的排液口与回收罐15通过第一碱液排放管25连接，第二固碱塔12的排液口与回收罐15通过第二碱液排放管26连接；第一碱液排放管25和第二碱液排放管26上分别设有第五控制阀251和第六控制阀261。经气化后的有机胺从第一固碱塔11或第二固碱塔12底部进入，有机胺中所含水份经固碱吸收变为液碱，经第五控制阀251或第六控制阀261进入回收碱液的回收罐15；通过第二控制阀221、第三控制阀231和第四控制阀241的相互配合可以保证脱水工艺的连续进行。

回收罐15中的碱液可以补加水作为液碱使用，也可以结晶后进行循环使用，可以降低脱水成本，环保无污染。

如图4所示，本实施例的可选方案中，第一固碱塔11和第二固碱塔12上分别设有第加热夹层111，防止有机胺进入固碱床层后冷凝回流至塔底。

第加热夹层111，可以是可通热水、蒸气或导热油的通道，防止有机胺进入固碱床层后冷凝回流至塔底。

第加热夹层111也可以为电加热装置，可以为金属电加热管或PTC加热元件或加热电阻丝或电磁感应加热线圈。

本实施例的可选方案中，气化室13内设有加热装置，用于加热气化室13，用于提供有机胺气化所需要的热量。

有机胺经进料泵17进入气化室13，有机胺指沸点低于水的伯胺、仲胺、叔胺，包括甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、四氢吡咯、N－甲基四氢吡咯、二甲胺、二乙胺、三乙胺等，气化室13带有加热装置，控温高于有机胺的沸点，使有机胺保持气化状态。

加热装置可以为电加热装置，可以为金属电加热管或PTC加热元件或加热电阻丝或电磁感应加热线圈。

需要说明的是，电加热装置可以紧贴于气化室13的外侧壁安装，也可以设置于气化室13的腔室之内。

需要说明的是，加热装置与控制器电连接，通过控制器进行控制，控制器可以控制电加热装置的加热功率并控制该电加热装置停止工作。

加热装置也可以为一装有热流体的容器，加热装置设有热流体进口以及热流体出口，气化室13至少部分浸入热流体内。

本实施例的可选方案中，述第一固碱塔11和第二固碱塔12内分别装有固碱；固碱为圆柱状的棒碱。

固碱为圆柱状的棒碱，该碱机械强度高，堆填孔隙率较大，系统阻力很小，碱不会带入后道工序，不会堵塞设备和管道。

本实施例的可选方案中，固碱设置为氢氧化钠或氢氧化钾。

本实施例的可选方案中，第一固碱塔11和第二固碱塔12上分别设有视镜。

第一固碱塔11和第二固碱塔12上分别设有视镜，可以观察固碱的使用情况而及时切控制阀，换添加新的固碱，在固碱干燥器下部回收罐15，第一固碱塔11和第二固碱塔12下部的浓碱可以定期排放至回收罐15，回收罐15的浓碱补加水作为液碱使用，也可以结晶后重新做固碱用。

例如，乙胺含水5％，经本实用新型提供的有机胺脱水装置脱水后得到0.8％的乙胺，回收率93％；四氢吡咯含水2％，经本实用新型提供的脱水系统脱水后得到0.4％的乙胺，回收率95％；N－甲基四氢吡咯含水1％，经本实用新型提供的脱水系统脱水后得到0.08％的乙胺，回收率96％。

实施例二

如图3所示，本实用新型还提供了一种脱水系统，包括原料罐16，进料泵17，成品罐18和有机胺脱水装置；进料泵17与原料罐16通过管道连接，进料泵17的出口与气化室13的入口通过管道连接；成品罐18与冷凝器14通过管道连接，成品罐18的出口上设有放空装置181。

进料泵17的入口与原料罐16通过管道连接，进料泵17的出口与气化室13的入口通过管道连接；成品罐18的入口与冷凝器14通过管道连接，成品罐18的出口上设有放空装置181。有机胺等从原料罐16经进料泵17后进入本实用新型提供的有机胺脱水装置，之后在成品罐18中储存，放空装置181可以有效排放成品罐18内部的空气，防止液体从成品罐18喷射到外部环境中。实用新型还提供的脱水系统可连续操作，成品回收率高，脱水成本低，环保无污染，有机胺类除水的一种有效的装置。

需要说明的是放空装置181可以包括放空管，放空管上设置有可打开或关闭的调节阀。

放空装置181也可以是放空阀。

放空装置181也可以包括气体入口和气体出口，气体入口和气体出口之间设置气液分离器，可以消除放空气体中的夹带的液体。

本实施例的可选方案中，放空装置181上设有干燥器。

放空装置181上设有干燥器，可以防止空气中的水份进入成品储罐。

本实施例的可选方案中，放空装置181设置为放气阀。

当脱水后的有机胺进入成品罐18时，放气阀进行大量排气，当空气排完时，停止排气。

例如，乙胺含水5％，经本实用新型提供的脱水系统脱水后得到0.8％的乙胺，回收率93％；四氢吡咯含水2％，经本实用新型提供的脱水系统脱水后得到0.4％的乙胺，回收率95％；N－甲基四氢吡咯含水1％，经本实用新型提供的脱水系统脱水后得到0.08％的乙胺，回收率96％。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。