一种冷冻结晶分离均四甲苯的设备的制作方法

文档序号:12181937阅读:735来源:国知局

本实用新型涉及化工生产技术领域,具体地说,尤其涉及一种冷冻结晶分离均四甲苯的设备。



背景技术:

均四甲苯是一种重要的有机化工原料,主要用于生产均苯四甲酸二酐PMDA。而均苯四甲酸二酐的主要用途是与4,4---二氨基联苯醚反应,生产耐高温工程塑料与绝缘材料聚酰亚胺PI。聚酰亚胺以优异的耐高温和绝缘性而用途广泛。另外,均苯四甲酸二酐还大量应用于粉末涂料行业和固化剂行业以及耐高温增塑剂行业等。

均四甲苯广泛存在于石油石化和煤焦化制品中,在很多产品中由于含量太低而没有工业价值。目前国内比较成熟的、具有工业价值的提取均四甲苯的行业是重整重芳烃碳十加工行业和甲醇制汽油副产的重芳烃加工行业。尽管重整重芳烃碳十加工行业提取均四甲苯的工业化装置已经运行了十几年了,最近几年甲醇制汽油副产的重芳烃内提取均四甲苯正蓬勃发展。但是,目前国内均四甲苯的主要生产厂家基本都是先加工重整重芳烃碳十来提取均四甲苯,再加工甲醇制汽油副产的重芳烃来提取均四甲苯,所以,提取均四甲苯的方法及设备没有变化,造成了能耗高、效率低的结果。

具体地,传统重整重芳烃碳十提取均四甲苯的方法包括蒸馏和冷冻结晶其中从碳十重芳烃中通过精馏富集的均四甲苯富集液进行提纯是均四甲苯最主要的来源。而分离C10芳烃的传统方法需要冷冻结晶、离心、压榨等多种工艺,用来分离提纯均四甲苯的设备及使用流程复杂,制得的产品质量不稳定,得到的均四甲苯收率低,纯度低、能耗高、效率低。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本实用新型公开了一种冷冻结晶分离均四甲苯的设备,采用本设备制得的均四甲苯纯度高、转化率高。

本实用新型是通过以下技术方案实现的:

一种冷冻结晶分离均四甲苯的设备,包括固液分离罐、与所述固液分离罐底部连接的滤液集中罐及熔融罐、与所述滤液集中罐连接的精馏塔A、与所述熔融罐连接的精馏塔B、与所述精馏塔B连接的精馏塔C、与所述精馏塔C连接的结片机、与所述结片机连接的储罐,所述固液分离罐的外侧设有夹套,所述夹套上设有蒸汽进口甲、冷凝水出口甲、冷却水出口及冷却水进口,所述固液分离罐底部通过三通分别与所述滤液集中罐及熔融罐连接,所述固液分离罐底部设有阀门A,所述三通到所述滤液集中罐的连接管道上设有阀门B,所述三通到所述熔融罐的连接管道上设有阀门C,所述滤液集中罐的侧面与所述精馏塔A侧面连接,连接管上设有泵A,所述熔融罐侧面与所述精馏塔B侧面连接,连接管上设有泵C,所述精馏塔B的底部连接至所述精馏塔C的侧面,所述精馏塔C的侧面还连接有结片机,所述结片机的下方连接有储罐。

所述熔融罐内设有蒸汽管道,所述蒸汽管道一端为蒸汽进口乙,另一端为冷凝水出口乙。

所述精馏塔A的顶端连接有回流罐甲并经过泵B连接至精馏塔A的上端侧面,所述精馏塔A侧面连接有出料管。

所述精馏塔B的顶端连接有回流罐乙并经过泵D连接至精馏塔B的上端侧面。

所述精馏塔C的顶端连接有回流罐丙并经过泵E连接至精馏塔C的上端侧面。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

本实用新型一种冷冻结晶分离均四甲苯的设备制得的均四甲苯晶体纯度高;采用结片机将高浓度的均四甲苯溶液进行结晶得到产品,节约了大量的制冷用电能,由液体变为固体的转化率高;本实用新型无排放物,对环境友好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图1中:1、固液分离罐;2、蒸汽进口甲;3、冷凝水出口甲;4、冷却水出口;5、夹套;6、冷却水进口;7、阀门A;8、阀门B;9、阀门C;10、滤液集中罐;11、熔融罐;12、泵A;13、精馏塔A;14、出料管;15、回流罐甲;16、泵B;17、蒸汽进口乙;18、冷凝水出口乙;19、泵C;20、精馏塔B;21、精馏塔C;22、结片机;23、储罐;24、泵D;25、阀门D;26、回流罐乙;27、泵E;28、阀门E;29、回流罐丙。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明:

一种冷冻结晶分离均四甲苯的设备,包括固液分离罐1、与所述固液分离罐1底部连接的滤液集中罐10及熔融罐11、与所述滤液集中罐10连接的精馏塔A13、与所述熔融罐11连接的精馏塔B20、与所述精馏塔B20连接的精馏塔C21、与所述精馏塔C21连接的结片机22、与所述结片机22连接的储罐23,所述固液分离罐1的外侧设有夹套5,所述夹套5上设有蒸汽进口甲2、冷凝水出口甲3、冷却水出口4及冷却水进口6,所述固液分离罐1底部通过三通分别与所述滤液集中罐10及熔融罐11连接,所述固液分离罐1底部设有阀门A7,所述三通到所述滤液集中罐10的连接管道上设有阀门B8,所述三通到所述熔融罐11的连接管道上设有阀门C9,所述滤液集中罐10的侧面与所述精馏塔A13侧面连接,连接管上设有泵A12,所述熔融罐11侧面与所述精馏塔B20侧面连接,连接管上设有泵C19,所述精馏塔B20的底部连接至所述精馏塔C21的侧面,所述精馏塔C21的侧面还连接有结片机22,所述结片机22的下方连接有储罐23。

所述熔融罐11内设有蒸汽管道,所述蒸汽管道一端为蒸汽进口乙17,另一端为冷凝水出口乙18。

所述精馏塔A13的顶端连接有回流罐甲15并经过泵B16连接至精馏塔A13的上端侧面,所述精馏塔A13侧面连接有出料管14。

所述精馏塔B20的顶端连接有回流罐乙26并经过泵D24连接至精馏塔B20的上端侧面。

所述精馏塔C21的顶端连接有回流罐丙29并经过泵E27连接至精馏塔C21的上端侧面。

如说明书附图图1所示,一种冷冻结晶分离均四甲苯的设备,包括固液分离罐1、与固液分离罐1底部连接的滤液集中罐10及熔融罐11、与滤液集中罐10连接的精馏塔A13、与熔融罐11连接的精馏塔B20、与精馏塔B20连接的精馏塔C21、与精馏塔C21连接的结片机22、与结片机22连接的储罐23,固液分离罐1的外侧设有夹套5,夹套5上设有蒸汽进口甲2、冷凝水出口甲3、冷却水出口4及冷却水进口6,固液分离罐1底部通过三通分别与滤液集中罐10及熔融罐11连接,固液分离罐1底部设有阀门A7,三通到所述滤液集中罐10的连接管道上设有阀门B8,三通到所述熔融罐11的连接管道上设有阀门C9,滤液集中罐10的侧面与精馏塔A13侧面连接,连接管上设有泵A12,熔融罐11内设有蒸汽管道,蒸汽管道一端为蒸汽进口乙17,另一端为冷凝水出口乙18,熔融罐11侧面与精馏塔B20侧面连接,连接管上设有泵C19,精馏塔B20的底部连接至精馏塔C21的侧面,精馏塔C21的侧面还连接有结片机22,结片机22的下方连接有储罐23。

精馏塔A13的顶端连接有回流罐甲15并经过泵B16连接至精馏塔A13的上端侧面,所述精馏塔A13侧面连接有出料管14,精馏塔B20的顶端连接有回流罐乙26并经过泵D24连接至精馏塔B20的上端侧面,精馏塔C21的顶端连接有回流罐丙29并经过泵E27连接至精馏塔C21的上端侧面。

本实用新型设备分离均四甲苯的过程如下:将质量浓度为50%的均四甲苯溶液通入固液分离罐1中,溶液中还包括偏三甲苯,向固液分离罐1外侧的夹套5内通入冷却水,均四甲苯的结晶点为20℃,冷却水的温度低于20℃,固液分离罐内溶液中的均四甲苯变为固态,偏三甲苯为液态,打开阀门A7及阀门B8,偏三甲苯溶液从固液分离罐1内进入到设置在其下方的滤液集中罐10内,关闭阀门A7及阀门B8,夹套5内通入蒸汽,固液分离罐1内的固态均四甲苯受热变为液态,打开阀门C9,固液分离罐1内的均四甲苯溶液进入到设置在其下方的熔融罐11中,初步得到浓度为60%的均四甲苯溶液;滤液集中罐10与精馏塔A13连接,开启泵A12将滤液集中罐10中的偏三甲苯溶液抽送至精馏塔A13中进行回流,精馏塔A13的塔顶设有回流罐甲15,精馏塔A13内的液体通过多次回流进行精馏,精馏塔A13塔顶收集的物料为偏三甲苯富集液,主要成分为偏三甲苯,精馏塔A13塔中部出料管14收集的物料为均四甲苯富集液,浓度为20%,收集后脱色并进行冷冻;熔融罐11与精馏塔B20连接,开启泵C19,将熔融罐11中的均四甲苯溶液抽送至精馏塔B20中进行回流,精馏塔B20塔顶设有回流罐乙26,精馏塔B20内的液体通过多次回流进行精馏,精馏塔B20塔顶收集的物料为偏三甲苯,偏三甲苯溶液浓度为55%并进入脱色罐进行脱色,塔底物料中均四甲苯的浓度为75%,塔底的物料作为精馏塔C21的进料在精馏塔C21中进行回流,精馏塔C21塔顶收集的物料为均四甲苯富集液,均四甲苯富集液收集后进行脱色处理;精馏塔C21侧面中部的高浓度均四甲苯溶液进入到结片机22中,经结片机22结晶的固体均四甲苯进入到储罐23内进行储存,储存后可进行人工或机器称重包装,最后得到的均四甲苯晶体纯度在95%以上。

本实用新型一种冷冻结晶分离均四甲苯的设备制得的均四甲苯晶体纯度高;采用结片机将高浓度的均四甲苯溶液进行结晶得到产品,节约了大量的制冷用电能,由液体变为固体的转化率高;本实用新型无排放物,对环境友好。

综上所述,仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用来限定本实用新型实施的范围,凡依本实用新型权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰,均应包括于本实用新型的权利要求范围内。

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