本发明专利技术公开了一种差压式热耦合精馏装置，包括常压塔设备组和减压塔设备组，常压塔设备组包括常压塔塔体以及通过管道连接的各常压设备组，常压塔塔体内壁设置多块可伸缩挡板，挡板伸缩通过设置在常压塔体内的流量计控制，减压塔设备组包括减压塔塔体和与减压塔塔体连接的各减压设备组，减压塔塔体内壁设置有液体分布器，采用这种结构的装置可获得较高纯度产品，省去传统意义上蒸汽，将前一塔顶能量用于第二塔釜汽化，可节省一个精馏塔的蒸汽用量，实现节能降耗，且常压塔和减压塔分别设置两套管路，当常压塔或减压塔中任一塔出故障时，可启动备用管路，不会因设备故障导致停工，有效提高生产效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及精馏
，尤其涉及一种差压式热耦合精馏装置。
技术介绍
精馏一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，精馏之所以能使液体混合物得到较完全的分离，关键在于回流的应用。回流包括塔顶高浓度易挥发组分液体和塔底高浓度难挥发组分蒸气两者返回塔中。汽液回流形成了逆流接触的汽液两相，从而在塔的两端分别得到相当纯净的单组分产品，但精馏过程能耗巨大，最早的热偶精馏是50年前由Petlyuk提出的，研究发现热偶精馏比常规精馏过程节能至少30％以上，但受当时的技术条件所限而难以工业化，近年来，由于能源价格不断上涨，随着对节能要求的提高，且由于控制技术的提高，热偶精馏方面的研究又趋于活跃，但在生产工艺中，虽然采用差压式耦合精馏的方法提纯，使用一个进料口，且精馏塔多采用单一的固定塔板型式，压差高，能耗高，无法获得高纯的精馏物质，且本身结构导致蒸汽耗较大，严重影响生产成本，已无法满足目前技术发展的需要。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术不足，提供一种差压式热耦合精馏装置，可以使精馏产品获得较高的纯度，可节省一个精馏塔的蒸汽用量，实现节能降耗，并能在精馏生产工艺中广泛推广应用。为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案得以解决，一种差压式热耦合精馏装置，包括常压塔设备组和减压塔设备组，所述常压塔设备组包括常压塔塔体以及通过管道连接的各常压设备组，所述常压塔塔体内壁设置有多块可伸缩的挡板，所述挡板伸缩通过设置在常压塔体内的流量计控制，所述常压塔塔体上设置有第一进料口、第一出料口和第一进液口、第一出液口以及第一进气口、第一出气口，所述常压设备组包括再沸器、第一塔釜出料泵、第一回流泵以及具有第一放空冷凝器的第一回流槽，所述第一放空冷凝器与尾气系统连接；所述减压塔设备组包括减压塔塔体和与所述减压塔塔体连接的各减压设备组，所述减压塔塔体内壁设置有液体分布器，所述减压塔塔体上设置有第二进料口、第二出料口和第二进液口、第二出液口以及第二进气口、第二出气口，所述减压设备组包括冷凝器、再沸冷凝器、第二塔釜出料泵、第二回流泵以及具有第二放空冷凝器的第二回流槽，所述第二放空冷凝器与真空缓冲罐和真空机组连接，所述真空机组与尾气系统连接；当待精馏混合物经第一进料口到达所述常压塔塔体内，混合物中沸点较高的杂质下落至塔釜第一出液口，废料由第一塔釜出料泵排出，一部分液体经再沸器化为气体后通过所述第一进气口重新进入常压塔塔体内，混合物中沸点较低的精馏物气化上升至塔顶，经第一出气口到达再沸冷凝器，气体带来的热量作为再沸冷凝器的热源，一部分未液化的气态精馏物通过第二进气口进入减压塔塔体内，一部分液化的精馏物回流至第一回流槽，第一回流槽内的液化精馏物一部分经第一回流泵达到第一进液口，重新回流至常压塔塔体内，将塔顶位置气化后纯度不高的气相精馏物下压再次气化，一部分经第一出料口产出获得精馏物，同时，待精馏混合物经第二进料口到达所述减压塔塔体内，混合物中沸点较高的杂质下落至塔釜第二出液口，废料由第二塔釜出料泵排出，一部分液体经再沸冷凝器气化为气态后通过所述第二进气口第二出气口重新进入减压塔塔体内，混合物中沸点较低的精馏物气化上升至塔顶，经过冷凝器后液化回流至第二回流槽，第二回流槽内的液化精馏物一部分经第二回流泵到达第二进液口，重新回流至减压塔塔体内，将塔顶气化后纯度不高的气相精馏物下压后再次气化，一部分经第二出料口获得精馏物产品，所述第一回流槽中未冷凝的气体与不凝气体经过第一放空冷凝器冷凝后，液化的液体回至第一回流槽中，不凝气体进入尾气系统排出；所述第二回流槽中未冷凝的气体与不凝气体经过第二放空冷凝器冷凝后，在真空缓冲罐中进行分离，液化的液体回至第二回流槽中，进入真空机组的不凝气通过尾气系统排出。上述方案中，优选的，所述第一出气口上还设置有一条带常压塔冷凝器的管路直接与所述第一回流槽连接，这套系统运用于当减压塔损坏时，可以使用这套管路完成整个工作循环，不会影响生产。上述方案中，优选的，所述减压塔塔体上还设置有第三进气口，所述第三进气口以及第二塔釜出料泵之间设置有一条带减压塔再沸器的管路，用于塔釜出料泵一部分液体经减压塔再沸冷凝器气化后返回减压塔中，这套系统运用于常压塔损环时，使用这套管路完成整个工作循环，不会影响生产。上述方案中，优选的，所述冷凝器、常压塔冷凝器的冷源均为冷媒。上述方案中，优选的，所述常压塔塔体和所述减压塔塔体的第一进料口和第二进料口分别与不同的待精馏混合物供给装置相连。上述方案中，优选的，所述常压塔塔体和所述减压塔塔体底部均采用可拆式U型管结构，采用可拆式U型管结构方便清理塔釜，不仅减少清理成本，而且可以提高效率。上述方案中，优选的，所述常压塔体内塔顶压力0～20KPa.g，塔顶温度为120～140℃塔釜温度140～160℃；减压塔体内塔顶压力为-50～-95KPa.g，塔顶温度为50～80℃，塔釜温度为70～90℃。上述方案中，优选的，所述常压塔塔体和所述减压塔塔体中压力通过氮气控制。上述方案中，优选的，所述常压塔塔体和所述减压塔塔体内部位于塔顶与塔底的物质组成一致，所述塔顶物质为纯度较高的精馏物，所述塔底物质为沸点较高待精馏混合物。上述方案中，优选的，所述再沸冷凝器为泡点冷凝，无需过冷，减少再冷凝器的换热面积，降低设备投资。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：采用这种结构的装置使精馏产品获得较高的纯度，可达至99.99%，将常压塔塔顶气相作为减压塔热沸冷凝器的热源，省去传统意义上蒸汽，节能效果明显，将前一塔的塔顶能量用于第二塔的塔釜汽化，实现能量的回收利用，节省了一个精馏塔的蒸汽用量，实现节能降耗，在精馏物生产工艺中可广泛推广，且常压塔和减压塔分别设置两套管路，当常压塔或者减压塔中任一一个塔出现故障时，可以启动备用管路，不会影响生产进度，有效提高生产效率。附图说明图1本专利技术涉及装置结构示意图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式，以四氯乙烯精馏为例，对本专利技术作进一步描述。参见图1所示，一种差压式热耦合精馏装置，包括常压塔设备组和减压塔设备组，其特征在于，所述常压塔设备组包括常压塔塔体C1)以及通过管道连接的各常压设备组，所述常压塔塔体C1内壁设置有多块可伸缩的挡板，所述挡板伸缩通过设置在常压塔体内的流量计控制，所述常压塔塔体C1上设置有第一进料口C13、第一出料口C16和第一进液口C12、第一出液口C15以及第一进气口C14、第一出气口C11，所述常压设备组包括再沸器F1、第一塔釜出料泵T1、第一回流泵B1以及具有第一放空冷凝器K1的第一回流槽H1，所述第一放空冷凝器K1与尾气系统W1连接；所述减压塔设备组包括减压塔塔体J1和与所述减压塔塔体J1连接的各减压设备组，所述减压塔塔体J1内壁设置有液体分布器，所述减压塔塔体J1上设置有第二进料口J13、第二出料口J16和第二进液口J12、第二出液口J15以及第二进气口J14A、第二出气口J11，所述减压设备组包括冷凝器L2、再沸冷凝器F2、第二塔釜出料泵T2、第二回流泵B2以及具有第二放空冷凝器K2的第二回流槽H2，所述第二放空冷凝器K2与真空缓冲罐Z1和真空机组Y1连接，所述真空机组Y1与尾气系统W1连接；当四氯乙烯混合物经第一进料口C16到达所述常压塔塔体C1内，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种差压式热耦合精馏装置，包括常压塔设备组和减压塔设备组，其特征在于，所述常压塔设备组包括常压塔塔体(C1)以及通过管道连接的各常压设备组，所述常压塔塔体(C1)内壁设置有多块可伸缩的挡板，所述挡板伸缩通过设置在常压塔体内的流量计控制，所述常压塔塔体(C1)上设置有第一进料口(C13)、第一出料口(C16)和第一进液口(C12)、第一出液口(C15)以及第一进气口(C14)、第一出气口(C11)，所述常压设备组包括再沸器(F1)、第一塔釜出料泵(T1)、第一回流泵(B1)以及具有第一放空冷凝器(K1)的第一回流槽(H1)，所述第一放空冷凝器(K1)与尾气系统(W1)连接；所述减压塔设备组包括减压塔塔体(J1)和与所述减压塔塔体(J1)连接的各减压设备组，所述减压塔塔体(J1)内壁设置有液体分布器，所述减压塔塔体(J1)上设置有第二进料口(J13)、第二出料口(J16)和第二进液口(J12)、第二出液口(J15)以及第二进气口(J14A)、第二出气口(J11)，所述减压设备组包括冷凝器(L2)、再沸冷凝器(F2)、第二塔釜出料泵(T2)、第二回流泵(B2)以及具有第二放空冷凝器(K2)的第二回流槽(H2)，所述第二放空冷凝器(K2)与真空缓冲罐(Z1)和真空机组(Y1)连接，所述真空机组(Y1)与尾气系统(W1)连接；当待精馏混合物经第一进料口(C16)到达所述常压塔塔体(C1)内，混合物中沸点较高的杂质下落至塔釜第一出液口(C15)，废料由第一塔釜出料泵(T1)排出，一部分液体经再沸器(F1)化为气体后通过所述第一进气口(C14)重新进入常压塔塔体(C1)内，混合物中沸点较低的精馏物气化上升至塔顶，经第一出气口(C11)到达再沸冷凝器(F2)，气体带来的热量作为再沸冷凝器(F2)的热源，一部分未液化的气态精馏物通过第二进气口(J14A)进入减压塔塔体(J1)内，一部分液化的精馏物回流至第一回流槽(H1)，第一回流槽(H1)内的液化精馏物一部分经第一回流泵(B1)达到第一进液口(C12)，重新回流至常压塔塔体(C1)内，将塔顶位置气化后纯度不高的气相精馏物下压再次气化，一部分经第一出料口(C16)产出获得精馏物，同时，待精馏混合物经第二进料口(J13)到达所述减压塔塔体(J1)内，混合物中沸点较高的杂质下落至塔釜第二出液口(J15)，废料由第二塔釜出料泵(T2)排出，一部分液体经再沸冷凝器(F2)气化为气态后通过所述第二进气口第二出气口(J11)重新进入减压塔塔体(J1)内，混合物中沸点较低的精馏物气化上升至塔顶，经过冷凝器(L2)后液化回流至第二回流槽(H2)，第二回流槽(H2)内的液化精馏物一部分经第二回流泵(B2)到达第二进液口(J12)，重新回流至减压塔塔体(J1)内，将塔顶气化后纯度不高的气相精馏物下压后再次气化，一部分经第二出料口(J16)获得精馏物产品，所述第一回流槽(H1)中未冷凝的气体与不凝气体经过第一放空冷凝器(K1)冷凝后，液化的液体回至第一回流槽(H1)中，不凝气体进入尾气系统(W1)排出；所述第二回流槽(H2)中未冷凝的气体与不凝气体经过第二放空冷凝器(K2)冷凝后，在真空缓冲罐(Z1)中进行分离，液化的液体回至第二回流槽(H2)中，进入真空机组(Y1)的不凝气通过尾气系统(W1)排出。...
【技术特征摘要】
1.一种差压式热耦合精馏装置，包括常压塔设备组和减压塔设备组，其特征在于，所述常压塔设备组包括常压塔塔体(C1)以及通过管道连接的各常压设备组，所述常压塔塔体(C1)内壁设置有多块可伸缩的挡板，所述挡板伸缩通过设置在常压塔体内的流量计控制，所述常压塔塔体(C1)上设置有第一进料口(C13)、第一出料口(C16)和第一进液口(C12)、第一出液口(C15)以及第一进气口(C14)、第一出气口(C11)，所述常压设备组包括再沸器(F1)、第一塔釜出料泵(T1)、第一回流泵(B1)以及具有第一放空冷凝器(K1)的第一回流槽(H1)，所述第一放空冷凝器(K1)与尾气系统(W1)连接；所述减压塔设备组包括减压塔塔体(J1)和与所述减压塔塔体(J1)连接的各减压设备组，所述减压塔塔体(J1)内壁设置有液体分布器，所述减压塔塔体(J1)上设置有第二进料口(J13)、第二出料口(J16)和第二进液口(J12)、第二出液口(J15)以及第二进气口(J14A)、第二出气口(J11)，所述减压设备组包括冷凝器(L2)、再沸冷凝器(F2)、第二塔釜出料泵(T2)、第二回流泵(B2)以及具有第二放空冷凝器(K2)的第二回流槽(H2)，所述第二放空冷凝器(K2)与真空缓冲罐(Z1)和真空机组(Y1)连接，所述真空机组(Y1)与尾气系统(W1)连接；当待精馏混合物经第一进料口(C16)到达所述常压塔塔体(C1)内，混合物中沸点较高的杂质下落至塔釜第一出液口(C15)，废料由第一塔釜出料泵(T1)排出，一部分液体经再沸器(F1)化为气体后通过所述第一进气口(C14)重新进入常压塔塔体(C1)内，混合物中沸点较低的精馏物气化上升至塔顶，经第一出气口(C11)到达再沸冷凝器(F2)，气体带来的热量作为再沸冷凝器(F2)的热源，一部分未液化的气态精馏物通过第二进气口(J14A)进入减压塔塔体(J1)内，一部分液化的精馏物回流至第一回流槽(H1)，第一回流槽(H1)内的液化精馏物一部分经第一回流泵(B1)达到第一进液口(C12)，重新回流至常压塔塔体(C1)内，将塔顶位置气化后纯度不高的气相精馏物下压再次气化，一部分经第一出料口(C16)产出获得精馏物，同时，待精馏混合物经第二进料口(J13)到达所述减压塔塔体(J1)内，混合物中沸点较高的杂质下落至塔釜第二出液口(J15)，废料由第二塔釜出料泵(T2)排出，一部分液体经再沸冷凝器(F2)气化为气态后通过所述第二进气口第二出气口(J11)重新进入减压塔塔体(J1)内，混合物中沸点较低的精馏物气化上升...
【专利技术属性】
技术研发人员：周强，黄波，钟骏良，吴刚，应仲阳，侯义贵，徐国飞，宋李雁，
申请(专利权)人：宁波巨化化工科技有限公司，天津凯赛特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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