一种化工单体节能精馏系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及多组分分离领域，具体涉及一种化工单体节能精馏系统及方法。
【背景技术】
[0002] 有机硅是重要的化工基础原料，有机硅合成属于精细化工范畴，合成路线长，单体 合成段工艺控制要求严格。在有机硅生产中，精馏过程占有重要的地位，它在产品质量、消 耗以及三废排放方面，都有重要的影响。在一定的压力下，利用物料中各组分沸点的不同， 经过多次的部分汽化和部分冷凝，得到所需组分，并且按照各个塔的目的不同组成连续精 馏的过程。单体精馏单元是将来自单体合成单元的甲基氯硅烷混合粗单体通过连续精馏， 分离得到一甲（一甲基三氯硅烷）、二甲（二甲基二氯硅烷）、一甲含氢、高沸物、共沸物、低沸 物等产品，主要为下一工序水解单元提供合格的二甲。二甲产品的质量直接影响水解单元 的操作和裂解单元DMC的产品质量。
[0003] 有机硅单体传统精馏单元主要流程为粗单体进脱高塔、脱低塔、二甲塔，最终在二 甲塔釜得到产品二甲单体[(CH3) 2SiCl2]。尽管此系统多效精馏有利于提高终产物产品质量 与达到一定的节能减排的效果，但是主要产物需要三效蒸发产出，增加了脱低塔的负荷，同 时限制了脱高塔的负荷。在当今严峻环保形势与能源危机下，如何提高脱高塔负荷与降低 脱低塔负荷，进一步节能降耗成为有机硅合成发展的方向。
【发明内容】
[0004] 为解决现有技术的缺陷，本发明公开了一种化工单体节能精馏系统及方法，既提 高了脱高塔的负荷，又降低了脱低塔的负荷。
[0005] 为实现上述目的，本发明的技术方案为：
[0006] -种化工单体节能精馏系统，包括精馏系统和加热系统，精馏系统主要包括依次 连接的脱高塔、一甲上塔、一甲下塔、二甲塔、脱低上塔和脱低下塔，其中，一甲上塔、一甲下 塔和二甲塔串联，脱低上塔和脱低下塔串联；
[0007] -甲上塔的进口均与脱高塔的塔顶出口、一甲下塔的塔顶出口和二甲塔的塔顶出 口连接，一甲上塔的塔顶出口连接脱低上塔的进口，一甲上塔的塔底出口连接一甲下塔的 塔顶气相管，一甲下塔的塔底出口连接二甲塔的塔顶气相管，脱低上塔的塔底出口连接脱 低下塔的塔顶气相管，脱低下塔的塔顶出口连接脱低上塔的进口，所述脱低上塔的塔顶出 口连接脱轻塔的进口；
[0008] 加热系统为：中压蒸汽源连接脱高塔再沸器，脱高塔再沸器的蒸汽出口连接二甲 塔再沸器，二甲塔再沸器的蒸汽出口分别连接一甲上塔再沸器和一甲下塔再沸器，一甲上 塔再沸器的蒸汽出口和一甲下塔再沸器的蒸汽出口都与脱低上塔再沸器和脱低下塔再沸 器连接，脱低上塔再沸器的蒸汽出口和脱低下塔再沸器的蒸汽出口都与脱轻塔的再沸器连 接。
[0009] 本发明首先将一甲上塔、一甲下塔和二甲塔串联，充分精馏后在二甲塔釜得到沸 点较高二甲产品;然后将脱低上塔和脱低下塔串联，充分精馏后得到沸点略低一甲产品，由 于经过先经过一甲上塔、一甲下塔和二甲塔的充分精馏，去除了沸点较高的二甲产品，因而 降低了脱低上塔和脱低下塔所需的能量，同时降低了脱低上塔和脱低下塔的负荷。
[0010]其次，本发明将能量最高的蒸汽直接最大量的供给脱高塔，然后将换热后的蒸汽 供给脱低塔，提高了脱高塔的能量供给，能够极大增加脱高塔的负荷，同时能够最大程度的 脱除粗单体中的高沸物，使得脱高塔塔顶的混合单体中的高沸物的含量极少，从而使得一 甲上塔、一甲下塔和二甲塔的充分精馏得到的二甲产品的纯度足够高，进而使得本发明不 需要优二甲塔的进一步精馏以保证二甲产品的纯度;而且由于混合单体中的高沸物的含量 极少也使得经过脱低上塔和脱低下塔充分精馏的一甲产品的纯度足够高，进而减少了一甲 塔的进一步精馏以保证一甲产品的纯度。
[0011]最后，由于本申请先将能量供给脱高塔，经换热后依次供给二甲塔、一甲上下塔、 脱低上下塔和脱轻塔，达到了能源的多次、梯级利用。
[0012] 优选的，所述脱高塔的塔底出口连接高沸塔的进口，脱高塔的进口连接高沸塔的 塔顶出口。由于供给脱高塔的能量高，极大的增加了脱高塔的负荷，所以导致部分有机硅单 体随高沸物从塔底排出，经过高沸塔的精馏，能够提高有机硅单体的回收率。
[0013] 进一步优选的，中压蒸汽源连接高沸塔再沸器，高沸塔再沸器蒸汽出口连接二甲 塔再沸器。由于高沸塔需要将有机硅单体回收利用，需要的能够较高，将中压蒸汽源直接连 接高沸塔再沸器，增加了高沸塔的能量，提高了高沸塔有机硅单体的回收利用率。
[0014] 优选的，一甲上塔的塔底出口与一甲下塔的塔顶气相管之间连接第一接力栗，一 甲下塔的塔底出口与二甲塔的塔顶气相管之间连接第二接力栗。有助于将塔底产品送入塔 顶。
[0015] 优选的，脱低上塔的塔底出口与脱低下塔的塔顶气相管之间连接第三接力栗。
[0016] 优选的，所述脱轻塔的塔底出口连接含氢塔的进口。
[0017] 进一步优选的，所述含氢塔的塔底出口连接共沸塔的进口。
[0018] 更进一步优选的，所述共沸塔的塔底出口连接三甲塔的进口。能够进一步回收利 用三甲产品，提高原料的利用率。
[0019] -种化工单体节能精馏方法，粗单体从脱高塔的中上部或下部进料，经精馏分离 后，脱高塔塔顶得到的混合单体进入一甲上塔进行精馏，一甲上塔塔底得到的混合单体经 一甲下塔和二甲塔连续精馏，在二甲塔塔底得到二甲产品，一甲上塔塔顶得到的混合单体 经过脱低上塔和脱低下塔连续精馏，在脱低下塔塔底得到一甲产品；
[0020] 中压蒸汽分别进入脱高塔再沸器，作为脱高塔的塔釜加热源，换热后依次进入二 甲塔再沸器、一甲上下塔再沸器、脱低上下塔再沸器和脱轻塔再沸器，作为以上各塔的塔釜 加热源，换热后产生的凝结水进入各自的凝液罐并控制其液位，然后经低压凝结水总管去 凝结水站回收。
[0021] 本发明将最大量的能源用于脱高塔，提高了脱高塔的负荷，同时由于先将二甲产 品分离，所以极大的降低了进入脱低塔的进料量，降低了脱低塔的负荷，实现了能量的多 次、梯级利用。
[0022] 优选的，一甲下塔塔顶和二甲塔塔顶获得的混合单体回流至一甲上塔进行精馏； 脱低下塔塔顶获得的混合单体回流至脱低上塔进行精馏。能够提高一甲产品的回收。
[0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0024] 1、打破有机硅行业常规精馏思维，解决了精馏系统扩产的瓶颈问题，脱高塔进料 量可提尚29.4%，进一步提尚^甲基^氣硅烷广量；
[0025] 2、脱低塔的负荷大大降低，脱低塔的进料量降低了79.5%，同时产品一甲基三氯 硅烷的质量得到提尚；
[0026] 3、蒸汽的多次、梯级利用，大大降低了蒸汽消耗。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明化工单体节能精馏系统工艺流程图；
[0028]其中，1.脱高塔，2.-甲上塔，3.-甲下塔，4.二甲塔，5.脱低上塔，6.脱低下塔，7. 脱轻塔，8.高沸塔，9.含氢塔，10.共沸塔，11.三甲塔。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0030] -种化工单体节能精馏系统，包括精馏系统和加热系统，精馏系统如图1所示，主 要包括依次连接的脱高塔1、一甲上塔2、一甲下塔3、二甲塔4、脱低上塔5和脱低下塔6,其 中，一甲上塔2、一甲下塔3和二甲塔4串联，脱低上塔5和脱低下塔6串联；
[0031] -甲上塔2的进口均与脱高塔1的塔顶出口、一甲下塔3的塔顶出口和二甲塔4的塔 顶出口连接，一甲上塔2的塔顶出口连接脱低上塔5的进口，一甲上塔2的塔底出口连接一甲 下塔3的塔顶气相管，一甲下塔3的塔底出口连接二甲塔4的塔顶气相管，脱低上塔5的塔底 出口连接脱低下塔6的塔顶气相管，脱低下塔6的塔顶出口连接脱低上塔5的进口，所述脱低 上塔5的塔顶出口连接脱轻塔7的进口；脱高塔1的塔底出口连接高沸塔8的进口，脱高塔1的 进口连接高沸塔8的塔顶出口；一甲上塔2的塔底出口与一甲下塔3的塔顶气相管之间连接 第一接力栗，一甲下塔3的塔底出口与二甲塔4的塔顶气相管之间连接第二接力栗，脱低上 塔5的塔底出口与脱低下塔6的塔顶气相管之间连接第三接力栗;所述脱轻塔7的塔底出口 连接含氢塔9的进口；所述含氢塔9的塔底出口连接共沸塔10的进口；所述共沸塔1