一种联合分馏塔系统的制作方法

文档序号:13228606研发日期:2017年阅读:509来源:国知局
技术简介:
本实用新型针对多套分馏塔系统中最后一套塔因高温进料导致气相负荷增大、总装置负荷降低的问题,提出在进料前增设降温单元。通过热交换器或第三/第四分馏塔系统对进料降温,减少重组分气化率,降低气相负荷,提升装置运行负荷和能效。
关键词:分馏塔系统,降温单元,能耗降低

本实用新型涉及分离装置技术领域,尤其是涉及分馏塔系统技术领域。



背景技术:

分馏塔系统是化工领域中应用最为广泛的分离装置,其传统结构如图1所示,包括分馏塔1、塔顶冷凝器2、塔顶回流罐3、泵4、塔底再沸器5,泵4用于塔顶回流及外送。实际的化工生产中往往都是两套或多套分馏塔系统联合使用。多套分馏塔系统的设计,是根据从原料中由轻到重分离n个组分或n个产品就会有n-1套塔系统联合,如图2所示。

现有设计多套分馏塔系统中,最后一套塔系统塔顶采出组分,因为该组分在最后一套塔系统的高温进料组成中与设计相比有所提高,而且塔顶产出增加回流比相同下回流量也会增加,两方面原因使得该分馏塔内上半部气相负荷增大,从而导致总装置最大负荷降低,生产效率和产能降低,能耗增大。

例如,丁烯骨架异构联合装置中设有的七套联合分馏塔系统,原设计可达到120%的总装置负荷,因此问题导致总装置最大只能达到95%左右负荷。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是提供一种联合分馏塔系统,其装置总运行负荷高,生产效率和产能高,能耗显著降低。

为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案是:一种联合分馏塔系统,包括第一分馏塔系统和第二分馏塔系统,且第一分馏塔系统的塔底出料口与所述第二分馏塔系统的进料口通过输料管路连通,用于使第一分馏塔系统分馏所得塔底的高温组分作为进料输送至所述第二分馏塔系统,所述输料管路上设有降温单元,用于使所述第二分馏塔系统的进料在进入所述第二分馏塔系统前降温。

具体地,所述第一分馏塔系统、第二分馏塔系统均包括分馏塔、塔顶冷凝器、塔顶回流罐、塔顶回流泵和塔底再沸器。

作为一种优选实施方案,所述降温单元包括热交换器和第三分馏塔系统,所述热交换器的热媒侧、冷媒侧分别与所述输料管路、第三分馏塔系统的塔底连接,使第三分馏塔系统的塔底料液与第二分馏塔系统的进料进行热交换。

作为另一种优选实施方案,所述降温单元包括热交换器和第四分馏塔系统,所述热交换器的热媒侧、冷媒侧分别与所述输料管路、第四分馏塔系统的进料管路连接,使第四分馏塔系统的进料与所述第二分馏塔系统的进料进行热交换。

作为另一种优选实施方案,所述降温单元为空气热交换器。

进一步地,所述输料管路上还设有输料泵。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本实用新型联合分馏塔系统通过在最后一套分馏塔系统前增设进料降温单元,能够将来自其前一套分馏塔系统的高温进料降温,从而减少该进料进分馏塔时的重组分气化率,降低分离塔内上半部气相负荷,使回流比减少,因此装置总运行负荷提高,生产效率和产能提高。并且,采用本实用新型联合分馏塔系统,塔顶和塔底的操作温度均没有改变,但是需要的总热量减少,总蒸汽消耗量显著降低,生产成本降低。

附图说明

图1是现有技术分馏塔系统的结构示意图;

图2是现有技术两套联合的分馏塔系统的结构示意图;

图3是本实用新型联合分馏塔系统一种实施例的结构示意图。

其中,1、分馏塔;2、塔顶冷凝器;3、塔顶回流罐;4、塔顶回流泵;5、塔底再沸器;6、热交换器;7、输料泵。

具体实施方式

为了能够更加清楚地描述本实用新型,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例

某公司丁烯骨架异构联合装置用于生产异丁烯,包括七套连续的分馏塔系统,用于从原料中由轻到重分离不同的组分。其中最后一个分馏塔系统塔顶采出组分,因为该组分在原料组成中与设计相比有所提高,而且塔顶产出增加回流比相同下回流量也会增加,使得该塔分离塔系统上半部气相负荷增大,原设计可达到120%的总装置负荷,因此塔问题总装置最大只能达到95%左右负荷。

发明人分析发现,由于该塔进料为上一个塔底高温组分,如图2所示,该高温组分进最后一个分馏塔系统后,全部的塔顶组分和部分重组分会气化,同塔顶回流组成该塔上半部的气相负荷。分析发现如果适当降低进塔温度,减少进塔时的重组分气化率,便可降低总气相负荷,且基于此原理又不损失热能。

图3所示为对最后两个分馏塔系统改进后的联合分馏塔系统,原两个分馏塔系统分别命名为第一分馏塔系统和第二分馏塔系统,对应于图3中上方左、右两个分馏塔系统,且第一分馏塔系统的塔底出料口与第二分馏塔系统的进料口通过输料管路连通,用于使第一分馏塔系统分馏所得塔底的高温组分作为进料输送至第二分馏塔系统,输料管路上设有降温单元,用于使第二分馏塔系统的进料在进入第二分馏塔系统前降温。降温单元包括热交换器6和第三分馏塔系统,第三分馏塔系统对应于图3中下方分馏塔系统,热交换器6的热媒侧、冷媒侧分别与输料管路、第三分馏塔系统的塔底连接,使第三分馏塔系统的塔底料液与第二分馏塔系统的进料进行热交换,实现对第二分馏塔系统的进料降温以及第三分馏塔系统的塔底料液升温。

第一分馏塔系统、第二分馏塔系统均包括分馏塔1、塔顶冷凝器2、塔顶回流罐3、塔顶回流泵4和塔底再沸器5。

第三分馏塔系统为脱轻塔,其塔底操作温度低于第一分馏塔系统塔底操作温度。

输料管路上还设有输料泵7,用于输送料液。

本实施例联合分馏塔系统运行后,经检测,第二分馏塔系统分馏塔内上半部气相负荷的确降低了,而且回流比大致由原来的0.9下降到0.75左右。装置总运行负荷最大提高到110%,大大降低了吨产品能耗。

此外还发现,本实施例联合分馏塔系统总蒸汽消耗量比改造之前减少了约1.5吨。这是由于第二分馏塔系统进料温度降低后,减少了重组分的气化率,降低了该塔上半部的气相负荷,使得回流比减少,这样该塔总体上需要的气化热减少,虽然与改造前相比塔顶和塔底的操作温度均没有改变,但是需要的总热量减少。

作为本实用新型联合分馏塔系统的另一种实施例,降温单元包括热交换器6和第四分馏塔系统,热交换器6的热媒侧、冷媒侧分别与输料管路、第四分馏塔系统的进料管路连接,使第四分馏塔系统的进料与第二分馏塔系统的进料进行热交换,实现对第二分馏塔系统的进料降温以及第四分馏塔系统的进料升温。

需要说明的是,本领域技术人员能够根据需要,将本实用新型合分馏塔系统应用于更多套的分馏塔系统中,不存在技术困难。

以上对本实用新型进行了详细介绍,本实用新型中应用具体个例对本实用新型的实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型,应当指出,对于本技术领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可对本实用新型进行若干改进,这些改进也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

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