有机硅脱高与脱低塔变压热耦合精馏设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种有机硅脱高与脱低塔变压热耦合精馏设备，包括脱高塔与脱低塔，甲基氯硅烷粗单体进入脱高塔，塔釜采出重组分；塔顶采出轻组分；脱高塔塔顶气相物料部分进入脱低塔塔釜再沸器作为热源；从再沸器出来后进入脱高塔塔顶回流罐，剩余的脱高塔塔顶气相物料通过脱高塔塔顶冷凝器冷凝后也进入脱高塔塔顶回流罐，回流罐中的二甲基二氯硅烷和比二甲基二氯硅烷沸点低的轻组分冷凝液相其中一部分作为回流返回脱高塔塔顶，另一部分作为进料进入脱低塔；脱低塔塔釜采出的混合物进入后续精制塔进行精制。本实用新型专利技术通过采用变压热耦合技术和设备，将脱高塔塔顶气相物料作为脱低塔塔釜再沸器的热源，合理利用了脱高塔塔顶气相的蒸汽能量，既降低了能耗，又节约了能源，同时降低了循环水的用量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种精馏设备，特别是有机硅行业中的甲基氯硅烷分离装置中脱高塔与脱低塔的变压热耦合精馏设备。
技术介绍
在较高的反应温度下，通过催化剂将卤化烃和硅粉一步作用，生成甲基氯硅烷粗单体，主要含有三甲基一氯硅烷(Me3)、一甲基三氯硅烷(Me1)和二甲基二氯硅烷(Me2)，及比二甲基二氯硅烷(Me2)沸点高的高沸物和比三甲基一氯硅烷(Me3)沸点低的低沸物。甲基氯硅烷粗单体分离都会经过脱高和脱低的处理，即甲基氯硅烷粗单体进入脱高塔，在塔釜脱除包括部分二甲基二氯硅烷(Me2)和比二甲基二氯硅烷(Me2)沸点高的高沸物，塔顶产品进入脱低塔，塔顶采出主要成分为三甲基一氯硅烷(Me3)和比三甲基一氯硅烷(Me3)沸点低的低沸物，塔釜采出主要成分为一甲基三氯硅烷(Me1)和二甲基二氯硅烷(Me2)的混合物。这些低沸物、高沸物和混合物分别进入后续精馏塔进行分离。作为生产二甲基二氯硅烷Me2的上游工序，脱高塔与脱低塔的合理优化也显得尤为重要。工业上的脱高塔与脱低塔一般采用常规的串联模式，即甲基氯硅烷粗单体进入脱高塔，塔釜采出重组分，包括部分二甲基二氯硅烷(Me2)和比二甲基二氯硅烷(Me2)沸点高的高沸物；塔顶采出二甲基二氯硅烷(Me2)和比二甲基二氯硅烷(Me2)低的轻组分进入脱低塔。脱低塔塔釜采出主要成分为二甲基二氯硅烷(Me2)和一甲基三氯硅烷(Me1)的混合物，塔顶采出主要成分为三甲基一氯硅烷(Me3)和比三甲基一氯硅烷(Me3)沸点低的低沸物。脱高塔和脱低塔可以根据用户对的需求由单个塔或者多个塔串联组成，由于脱高塔和脱低塔处于精馏流程的最前端，进料量很大，而且分离精度要求也很高。能耗相当于二元塔的40％左右，所以循环水和蒸汽的用量较大，能耗较高。申请号为201010209928.2的中国专利提出了分离Me1和Me2的一种并联双效精馏方法，但没有解决甲基氯硅烷粗单体脱高和脱低过程中的高耗能问题。申请号为201210032092.2的中国专利提出了一种甲基氯硅烷粗单体分离的新工艺，但是针对脱高塔和脱低塔的能耗问题依旧没有解决。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本技术提供一种有机硅脱高与脱低塔变压热耦合精馏设备，克服现有技术中脱高塔与脱低塔循环水和蒸汽的用量较大，能耗较高的问题。本技术采用的技术方案是：有机硅脱高与脱低塔变压热耦合精馏设备，包括脱高塔
与脱低塔，甲基氯硅烷粗单体进入脱高塔，塔釜采出重组分，包括部分二甲基二氯硅烷和比二甲基二氯硅烷沸点高的高沸物；塔顶采出二甲基二氯硅烷和比二甲基二氯硅烷沸点低的轻组分；脱高塔塔顶气相物料部分进入脱低塔塔釜再沸器作为热源；从再沸器出来后进入脱高塔塔顶回流罐，剩余的脱高塔塔顶气相物料通过脱高塔塔顶冷凝器冷凝后也进入脱高塔塔顶回流罐，回流罐中的二甲基二氯硅烷和比二甲基二氯硅烷沸点低的轻组分冷凝液相其中一部分作为回流返回脱高塔塔顶，另一部分作为进料进入脱低塔；脱低塔塔顶采出包括三甲基一氯硅烷和比三甲基一氯硅烷沸点低的低沸物，脱低塔塔釜采出主要成分为二甲基二氯硅烷和一甲基三氯硅烷的混合物进入后续精制塔进行精制。所述脱高塔采用加压或者常压精馏塔；所述的脱低塔采用常压或者负压精馏塔。所述脱高塔与脱低塔为板式塔或者填料塔。所述脱高塔下部为防止堵塞，优选板式塔；填料塔具有更低的操作压降，因此脱高塔上部和脱低塔优选填料塔。一种变压热耦合精馏方法，流程如下：甲基氯硅烷粗单体进入脱高塔，塔釜采出重组分，包括部分二甲基二氯硅烷和比二甲基二氯硅烷沸点高的高沸物；塔顶采出二甲基二氯硅烷和比二甲基二氯硅烷沸点低的轻组分；脱高塔塔顶气相物料部分进入脱低塔塔釜再沸器作为热源；从脱低塔再沸器出来后进入脱高塔塔顶回流罐，剩余的脱高塔塔顶气相物料通过脱高塔塔顶冷凝器冷凝后也进入脱高塔塔顶回流罐(这一部分流股的大小取决于脱高塔(高压)塔顶气相提供的热量与脱低塔(低压)塔釜所需热量的差值。一般情况下脱高塔(高压)塔顶气相提供的热量均高于脱低塔(低压)塔釜所需热量。如果两者相等，这一路流股就不存在了)。回流罐中的二甲基二氯硅烷和比二甲基二氯硅烷沸点低的轻组分冷凝液相其中一部分作为回流返回脱高塔塔顶，另一部分作为进料进入脱低塔；脱低塔塔顶采出包括三甲基一氯硅烷和比三甲基一氯硅烷沸点低的低沸物，脱低塔塔釜采出主要成分为二甲基二氯硅烷和一甲基三氯硅烷的混合物进入后续精制塔进行精制。所述脱高塔塔顶气相温度较脱低塔的塔釜出料温度高2～20℃以上。所述脱高塔塔顶操作压力为0.1～1.0MPa。所述脱低塔塔顶操作压力为0.001～0.5MPa。本技术的有益效果是：本技术充分利用所处理物料的特点，通过采用变压热耦合技术和设备，将脱高塔塔顶气相物料作为脱低塔塔釜再沸器的热源，合理利用了脱高塔塔顶气相的蒸汽能量，既降低了能耗，又节约了能源，使得能耗较常规工艺降低了20～45％以上，同时降低了循环水的用量；本技术是利用变压热耦合的技术，所针对的是甲基氯硅烷粗
单体分离中的脱高塔与脱低塔，设备和工艺成熟可靠。附图说明图1为本技术的甲基氯硅烷分离装置中脱高塔与脱低塔的变压热耦合精馏设备流程图；其中：1—脱高塔、2—脱低塔、3—脱高塔再沸器、4—脱低塔再沸器、5—脱高塔冷凝器、6—脱高塔回流罐。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述。本技术设备处理的物料为甲基氯硅烷粗单体，主要含有三甲基一氯硅烷(Me3)、一甲基三氯硅烷(Me1)和二甲基二氯硅烷(Me2)，及比二甲基二氯硅烷(Me2)沸点高的高沸物和比三甲基一氯硅烷(Me3)沸点低的低沸物。本技术适用的流程为甲基氯硅烷粗单体的脱高和脱低过程。通过调整脱高塔和脱低塔的操作压力，使得脱高塔塔顶气相温度较脱低塔塔釜出料温度高2～20℃以上(温差不宜过高，以免能耗增加)，这样脱高塔塔顶气相物料就可以作为脱低塔塔釜再沸器的热源，达到能量优化的目的。实施例1如图1所示，甲基氯硅烷粗单体分离脱高和脱低流程，粗单体总进料量为17000Kg/hr，其中以质量分数记：Me2含量为78％，Me1含量为7.18％，Me3的含量为7.3％，其余高沸物和低沸点物质为7.52％。本技术的变压热耦合精馏设备，包括脱高塔1与脱低塔2，原料进入脱高塔1(高压)，塔釜采出重组分，包括部分二甲基二氯硅烷(Me2)和比二甲基二氯硅烷(Me2)沸点高的高沸物；塔顶采出二甲基二氯硅烷(Me2)和比二甲基二氯硅烷(Me2)低的轻组分。脱高塔1(高压)塔顶气相物料部分进入脱低塔2(低压)塔釜再沸器4，作为热源。从脱低塔再沸器出来后进入脱高塔1(高压)塔顶回流罐6，剩余的脱高塔1(高压)塔顶气相物料通过脱高塔1(高压)塔顶冷凝器5后也进入脱高塔1(高压)塔顶回流罐6。其中一部分作为回流返回脱高塔1(高压)塔顶，另一部分作为进料进入脱低塔2(低压)。脱低塔上塔2(低压)塔顶采出包括主要成分为三甲基一氯硅烷(Me3)和比三甲基一氯硅烷(Me3)沸点低的低沸物，脱低塔2(低压)塔釜采出主要成分为二甲基二氯硅烷(Me2)和一甲基三氯硅烷(Me1)的混合物进入后续精制塔进行精制。脱高塔1(高压)塔顶气相温度较脱低塔下塔2(低压)的塔釜出料温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机硅脱高与脱低塔变压热耦合精馏设备，包括脱高塔与脱低塔，其特征在于，甲基氯硅烷粗单体进入脱高塔，塔釜采出重组分，包括部分二甲基二氯硅烷和比二甲基二氯硅烷沸点高的高沸物；塔顶采出二甲基二氯硅烷和比二甲基二氯硅烷沸点低的轻组分；脱高塔塔顶气相物料部分进入脱低塔塔釜再沸器作为热源；从再沸器出来后进入脱高塔塔顶回流罐，剩余的脱高塔塔顶气相物料通过脱高塔塔顶冷凝器冷凝后也进入脱高塔塔顶回流罐，回流罐中的二甲基二氯硅烷和比二甲基二氯硅烷沸点低的轻组分液相其中一部分作为回流返回脱高塔塔顶，另一部分作为进料进入脱低塔；脱低塔塔顶采出包括三甲基一氯硅烷和比三甲基一氯硅烷沸点低的低沸物，脱低塔塔釜采出主要成分为二甲基二氯硅烷和一甲基三氯硅烷的混合物进入后续精制塔进行精制。

【技术特征摘要】
1.一种有机硅脱高与脱低塔变压热耦合精馏设备，包括脱高塔与脱低塔，其特征在于，甲基氯硅烷粗单体进入脱高塔，塔釜采出重组分，包括部分二甲基二氯硅烷和比二甲基二氯硅烷沸点高的高沸物；塔顶采出二甲基二氯硅烷和比二甲基二氯硅烷沸点低的轻组分；脱高塔塔顶气相物料部分进入脱低塔塔釜再沸器作为热源；从再沸器出来后进入脱高塔塔顶回流罐，剩余的脱高塔塔顶气相物料通过脱高塔塔顶冷凝器冷凝后也进入脱高塔塔顶回流罐，回流罐中的二甲基二氯硅烷和比二甲基二氯硅烷沸点低的轻组分液相其中一部分作为回流返回脱高塔塔顶，另一部分作为进料进入脱低塔；脱低塔塔...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹平，
申请(专利权)人：天津市华瑞奕博化工科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12