连续式双塔蒸馏装置及蒸馏方法与流程

本发明涉及一种蒸馏装置，具体的说是一种根据不同沸点进行蒸馏的装置及该装置采用的蒸馏方法。

背景技术：

蒸馏塔广泛应用于化工、冶金、轻工等领域，蒸馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为精馏塔，有板式塔与填料塔两种主要类型，根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。蒸气由塔底进入，与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发组分即低沸点组分不断地随蒸气转移，蒸气中的难挥发组分即高沸点组分不断地随下降液转移，蒸气愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，从而达到组分分离的目的。易挥发组分由塔顶上升的蒸气进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，热蒸发后，蒸气返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出。

请参考图4，图中的传统的蒸馏设备基本为一个塔釜，一根塔体，一个冷凝器，二个接受器，实现间歇式一釜蒸馏，进料是间歇式的，出料是阶段性的，按品质要求采取不同馏份的截取。各截取物的含量是梯度变化的，前期出的馏份即前馏份，其低沸点含量高，后期出的馏份即后馏份，其高沸点含量高，产品取低沸点和高沸点的中间部份，前后馏份则依旧重复蒸馏。上述方式整体而言，能耗高，产率低，投料频繁，产品中控分析要求连续跟踪。由于往往是间歇式的，即使是连续式的，塔身高度往往极高，单个批次产品体积与塔釜体积相当。

传统单塔间歇蒸馏装置存在如下缺点：塔釜体积相对较大，基本与产品收集器下称产品受器相当，当蒸馏到后期，釜中液位相当浅而造成釜中传质传热不稳定，局部过热可造成物料分解，高沸汽化；供热夹套可采用蒸汽，导热油，电加热等方式。塔身为单塔，前馏份即低沸点组分，产品，甚至后馏份即高沸点组分都从此塔出，形成管道交叉污染，同时产品含量呈梯度上升，需看塔顶温度的变化，不停的中控检测分析。冷却器为唯一冷却器，死角中会有残留。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种连续式双塔蒸馏装置，解决如何使前馏份、产物、后馏份三组份同时连续出料的技术问题。

本发明的另一个目的是提供一种连续式双塔蒸馏方法，解决如何使前馏份、产物、后馏份三组份同时连续出料的技术问题。

连续式双塔蒸馏装置，包括具有供热夹套的塔釜、产品塔、前馏份塔、前馏份温控器、产品温控器、前馏份冷却器、产品冷却器、前馏份接收罐、产品接收罐、连续进料槽、放空机构；前馏份塔布置在塔釜顶部一侧，产品塔布置在塔釜顶部另一侧；前馏份塔从上到下依次布置有前馏份出口、进料口、第一循环导入口，第一循环导入口的对侧具有第二循环导入口；产品塔从上到下依次设置有产品出口、第三循环导入口；上述前馏份出口通过前馏份冷却器及阀门与前馏份接收罐连通，上述前馏份出口同时通过前馏份冷却器及另一个阀门与第一循环导入口连通；上述产品出口通过产品冷却器及阀门与产品接收罐连通，上述产品出口通过产品冷却器及阀门分别与第二循环导入口、第三循环导入口连通；连续进料槽与进料口连通；上述前馏份接收罐、产品接收罐、前馏份冷却器、产品冷却器均与放空机构连通。

所述放空机构为放空管或者真空管。

所述连续进料槽与进料口之间具有视镜。

所述前馏份接收罐与前馏份冷却器之间具有视镜。

所述前馏份冷却器与第一循环导入口之间具有视镜。

所述产品冷却器与第二循环导入口之间具有视镜。

所述产品冷却器与产品接收罐之间具有视镜。

连续式双塔蒸馏方法，包括如下步骤：

a、将物料由连续进料槽通过进料口导入到塔釜内，对供热夹套内的加热介质进行加热使物料蒸发；

b、关闭前馏份冷却器与前馏份接收罐之间的阀门或者不关闭，塔釜内的物料由于受热增发进入前馏份塔内从而与进料口的物料接触使得从进料口流入的物料中低沸点的前馏份蒸发流入前馏份出口处并通过第一循环导入口进入前馏份塔内构成循环；进料口流入的物料中除低沸点的前馏份之外的产品和高沸点的后馏份进入塔釜内；

c、关闭产品冷却器与产品接收罐之间的阀门；塔釜内的物料由于受热增发进入产品塔内，物料从产品出口、产品冷却器导入到第二循环导入口构成循环；另外，物料从产品出口、产品冷却器导入到第三循环导入口；

d、观察前馏份冷却器与前馏份接收罐之间的视镜，如果视镜观察前馏份合格，则关闭前馏份冷却器与第二循环导入口之间的阀门，打开前馏份冷却器与前馏份接收罐之间的阀门从而实现前馏份的持续出料；观察产品冷却器与产品接收罐之间的视镜，如果视镜观察产品合格，则关闭产品冷却器与第二循环导入口及第三循环导入口之间的阀门，打开产品冷却器与产品接收罐之间的阀门从而实现产品的持续出料；

e、高沸点的后馏份留在塔釜底部排出。

本发明的有益效果是：发明的装置采用连续进料的方式，基本无需中控分析，共用一个塔釜，前馏份塔出低沸点的前馏份，产品塔出中间沸点的产品，塔釜出高沸点的高沸物，从而实现三组份的有效分离，产品质量相当稳定。相比传统塔釜，本装置塔釜小，其可降低一半塔的高度，减少安装费用，降低避雷等安全风险；液位维持稳定，温度稳定，可有效稳定组份蒸汽分压，从而确保产品品质，可减少组份不同含量的截取，单个批次产品完成量是塔釜体积的数倍或数十倍。

附图说明

图1是本案连续式双塔蒸馏装置工作中的示意图；

图2是本案连续式双塔蒸馏装置进行前馏份和产品收集的示意图；

图3是另一种连续式双塔蒸馏装置进行前馏份和产品收集的示意图；

图4是传统连续式双塔蒸馏装置的示意图；

图中 1. 塔釜、101. 供热夹套、2. 产品塔、21. 产品出口、22. 第三循环导入口、3. 前馏份塔、31. 前馏份出口、32. 进料口、33. 第一循环导入口、34. 第二循环导入口、4. 前馏份温控器、5. 产品温控器、6. 前馏份冷却器、7. 产品冷却器、8. 前馏份接收罐、9. 产品接收罐、10. 连续进料槽、11. 放空机构、12. 视镜。

具体实施方式

请参考图1至图3，图中的连续式双塔蒸馏装置，包括一个具有供热夹套101的塔釜1、一个产品塔2、一个前馏份塔3、一个前馏份温控器4、一个产品温控器5、一个前馏份冷却器6、一个产品冷却器7、一个前馏份接收罐8、一个产品接收罐9、一个连续进料槽10、一个放空机构11、多个阀门、多个视镜12、多个连接管道。

塔釜1视高沸比例确定大小，越大连续出产品量越大，但越难调节稳定。供热夹套101，可采用蒸汽、导热油、电加热等方式，视所需分离温度，输入越稳定，产品出料量及品质越稳定。

产品塔2直径是产能设计，高度视产品分离效果确定，填料为波纹填料。

前馏份塔3，直径视产能设计，高度视前馏份分离效果定，填料为波纹填料，直径原则上大于或等于产品塔，也可小。

前馏份温控器4，即可控制前馏份塔3中前馏份的含量，温度稳定，含量稳定。该前馏份温控器4只将前馏份通过，中间产品和高沸点则不通过。

产品温控器5，即可控制产品含量，无需中控。

前馏份冷却器6可控制前馏份温度，可在-10~100 度选择，以防止前馏份挥发损失和堵塞。

产品冷却器7会让中间产品通过，前馏份和后馏份则不通过，该产品冷却器7可控制产品的温度以适应熔点不同的物料，可在-10~100 度选择，以防堵塞冷却器和出料管道。

前馏份接收罐8可按前份比例、产能因素制作，可多只并联以增大批号量和减少切换，放料等停产时间。

产品接收罐9可按产能、批号大小制作，可多只并联以增大批号量和减少切换，包装等停产时间。

连续进料槽10可源源补充待处理物料，也可重新进入前馏份出口循环，来达到前馏份中的产品含量，进料物料可在进料槽中预热，也可在进料流量计后加预热器。

产品塔2与前馏份塔3的连接管，可有效节省蒸馏开车初始阶段、过程失控阶段等非正常因素下产品含量、外观出现异动时的紧急处置，可有效降低非合格产品进入产品受器的后果，也可缩短产品蒸馏恢复正常出料所需的时间。

上述连续进料槽10内具有化工产品合成后含有的多组份液体混合物，本案设计到对其进行分离；多组份物料按沸点区分为三类，目的产物为产品，低于目的产物沸点的为前馏份，高于目的产物的为后馏份。本发明适用于所有能按此区分的物料。

前馏份塔3布置在塔釜1顶部一侧这样方便对混合物中的三种组分进行分离，产品塔2布置在塔釜1顶部另一侧并与前馏份塔3成对称式设置这样方便对产品进行分离收集。前馏份塔3从上到下依次布置有前馏份出口31、进料口32、第一循环导入口33，这样实现前馏份的循环。第一循环导入口33的对侧具有第二循环导入口34，这样方便从产品冷却器7流出的产品进入前馏份塔3内进行再次分离。产品塔2从上到下依次设置有产品出口21、第三循环导入口22，这样实现产品的分离循环。上述前馏份出口31通过前馏份冷却器6及阀门与前馏份接收罐8连通，接收罐也称收集罐，这样实现前馏份的接收。上述前馏份出口31同时通过前馏份冷却器6及另一个阀门与第一循环导入口33连通；这样实现前馏份的循环。上述产品出口21通过产品冷却器7及阀门与产品接收罐9连通，这样实现产品的接收。上述产品出口21通过产品冷却器7及阀门分别与第二循环导入口34、第三循环导入口22连通；这样在持续收集前期，实现产品的多次蒸发过滤收集。连续进料槽10与进料口32连通，这样将物料导入到塔釜1内。上述前馏份接收罐8、产品接收罐9、前馏份冷却器6、产品冷却器7均与放空机构11如放空管或者真空管连通，实现各个部件的安全工作。为了方便观察各个流程，在连续进料槽10与进料口32之间、前馏份接收罐8与前馏份冷却器6之间、前馏份冷却器6与第一循环导入口33之间、产品冷却器7与第二循环导入口34之间、产品冷却器7与产品接收罐9之间具有视镜12。

本装置的连续式双塔蒸馏方法，包括如下步骤：

a、将物料由连续进料槽10通过进料口32导入到塔釜1内，对供热夹套101内的加热介质进行加热使物料蒸发；其中塔釜内必须保持塔釜内为惰性气体保护；

b、关闭前馏份冷却器6与前馏份接收罐8之间的阀门或者不关闭，塔釜1内的物料由于受热增发进入前馏份塔3内从而与进料口32的物料接触使得从进料口32流入的物料中低沸点的前馏份蒸发流入前馏份出口31处并通过第一循环导入口33进入前馏份塔3内构成循环；进料口32流入的物料中除低沸点的前馏份之外的产品和高沸点的后馏份进入塔釜1内；

c、关闭产品冷却器7与产品接收罐9之间的阀门；塔釜1内的物料由于受热增发进入产品塔内，物料从产品出口21、产品冷却器7导入到第二循环导入口34构成循环；另外，物料从产品出口21、产品冷却器7导入到第三循环导入口22；

d、观察前馏份冷却器4与前馏份接收罐8之间的视镜12，如果视镜12观察前馏份合格，则关闭前馏份冷却器6与第二循环导入口34之间的阀门，打开前馏份冷却器6与前馏份接收罐8之间的阀门从而实现前馏份的持续出料；观察产品冷却器7与产品接收罐9之间的视镜12，如果视镜12观察产品合格，则关闭产品冷却器7与第二循环导入口34及第三循环导入口22之间的阀门，打开产品冷却器7与产品接收罐9之间的阀门从而实现产品的持续出料；

e、高沸点的后馏份留在塔釜底部排出。

上述具体的操作步骤为：连续进料槽10中进料至塔釜1，然后供热夹套101开始升温，产品塔2和前馏份塔3会有溶剂蒸汽上升，产品温控器5和前馏份温控器4控制好温度，开启产品冷却器7和前馏份冷却器6，等产品冷却器7和前馏份冷却器6有液体出来，产品塔2前面出来的是混合溶剂，通过连接管，回到前馏份塔3，等产品塔2出来的产品完全符合指标要求，关闭连接管，开启产品接收罐9，这时是产品连续出料，前馏份接收罐8是可以一直开着的，通过调节连续进料流量，等稳定以后，塔釜1中只剩下产品和高沸物，连续进料槽10进来的物料，通过产品和高沸物蒸汽加热，低沸物直接通过前馏份冷却器6冷却，通过前馏份接收罐8收集前馏分，这样就可以连续进料，连续出料，等高沸物富集到一定程度后，可以从塔釜1底下出料。