一种松节油精馏塔的真空系统技术方案

本发明专利技术公开了一种松节油精馏塔的真空系统，包括设置精馏塔（1）、冷凝器（3）、水环真空泵（6）和再沸器（7）；所述精馏塔（1）塔顶的出料口与冷凝器（3）连接，精馏塔的塔底与再沸器（7）顶部的进料口连接，所述再沸器（7）的底部连接有废液储罐（13），所述水环真空泵（6）与精馏塔（1）的塔顶连接，水环真空泵（6）还与油水分离器（5）连接。本发明专利技术由两个水环真空泵组成真空系统，使得精馏塔的真空度更稳定，更利于有效成分的挥发，同时可确保松节油气相和液相之间物质、能量交流的稳定；通过循环水的循环可以回收真空系统带出少量松节油组分，进而提高α‑蒎烯和β‑蒎烯产品的纯度和得率，且减少环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种松节油精馏塔的真空系统
本专利技术涉及精细化工设备
，具体是一种松节油精馏塔的真空系统。
技术介绍
松节油是我国重要的林产化工产品之一，是我国丰富的可再生资源产品，产量约占全世界的1/4。松节油主要成分有α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、月桂烯、柠檬烯、对伞花烃、水芹烯、1,8-桉叶素、长叶烯和石竹烯等，其中α-蒎烯、β-蒎烯占80%以上。α-蒎烯和β-蒎烯是香料、医药及精细有机合成工业的重要原料。松节油的分离提取α-蒎烯和β-蒎烯通常采用精馏工艺，精馏工艺是化工生产中分离互溶液体混合物的典型单元操作，其实质是多级蒸馏，即在一定压力和温度下，利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同，使轻组分汽化，经多次部分液相汽化和部分气相冷凝，使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高，从而实现分离。从松节油中分离提纯蒎烯的传统工艺是：在松香生产过程中得到的副产物—松节油粗油经澄清、过滤预热后进入精馏塔蒸发回流，经冷却器冷却分离后得α-蒎烯，釜残液为β-蒎烯、双戊稀和长叶烯混合液，再经精馏塔分离，得到纯β-蒎烯。松节油精馏过程一般是在真空状态下进行，但现有的真空系统在工作过程中真空度不稳定、真空泵容易损坏、少量松节油组分会被真空系统带出，使得产品的得率降低。
技术实现思路
本专利技术针对现有精馏真空系统存在的问题，提供一种松节油精馏塔的真空系统。本专利技术通过设计两个水环真空泵组成真空系统，使得精馏塔的真空度更稳定，可确保松节油气相和液相之间物质、能量交流的稳定；同时可以回收真空系统带出少量松节油组分，进而提高α-蒎烯和β-蒎烯产品的得率，且减少环境污染。为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种松节油精馏塔的真空系统，包括设置精馏塔、冷凝器、水环真空泵和再沸器；所述精馏塔塔顶的出料口与冷凝器连接，精馏塔的塔底与再沸器顶部的进料口连接，所述再沸器的底部连接有废液储罐，所述水环真空泵与精馏塔的塔顶连接，水环真空泵还与油水分离器连接。进一步地，所述水环真空泵并联设置两个。进一步地，所述精馏塔的进料口设在精馏塔的中段。进一步地，所述再沸器为列管式再沸器，设置包括罐体、上腔体和下腔体；所述上腔体(10)设在罐体的顶部，下腔体设在罐体的底部，所述上腔体的内部中心位置设有竖直的隔板，所述上腔体的底板和下腔体之间设置裂管，所述裂管由隔板将分隔为进料裂管和回流列管。进一步地，所述上腔体的进料列管一侧用进料管与精馏塔的底部连接，上腔体的回流列管一侧用回流导管与精馏塔的塔体下段连接。进一步地，所述再沸器还通过导热管与精馏塔的夹层连接。进一步地，所述精馏塔的塔内填料为不锈钢丝网波纹填料。本专利技术系统的使用方法为：将松节油在原料储罐预加热至100-105℃通过进料泵输送至精馏塔，启动水环真空泵，少量的松节油进入真空管并到达水环真空泵，通过水环真空泵水管循环水的循环，到达油水分离器，由于松节油比水轻，经油水分离，可在油水分离器回收口回收松节油。精馏过程中控制系统的真空度为-0.08~-0.09MPa，以8-10:1的回流比单离出α-蒎烯气体，α-蒎烯气体再分别经过冷凝器，冷凝后的馏液检测达到要求，作为产品收集。控制系统的真空度为-0.10~-0.12MPa，加热至110-115℃精馏塔蒸发出的β-蒎烯气体经过冷凝器冷凝，冷凝后的馏液检测达到要求，作为产品收集。精馏塔剩余的釜底液进入再沸器加热至115-120℃，再沸器单离的β-蒎烯气体从上腔体进入精馏塔，再沸器剩余的残留液进入残留液储罐。与现有技术相比，本专利技术的优点及有益效果为：1、本专利技术由两个水环真空泵组成真空系统，使得精馏塔的真空度更稳定，更利于有效成分的挥发，同时可确保松节油气相和液相之间物质、能量交流的稳定；通过循环水的循环可以回收真空系统带出少量松节油组分，进而提高α-蒎烯和β-蒎烯产品的纯度和得率，且减少环境污染。2、本专利技术的真空泵为水环真空泵，与常用的滑阀真空泵，可有效增加真空泵的寿命，同时设计两个水环真空泵，通过控制精馏塔的真空度，实现松节油精馏α-蒎烯、β-蒎烯的连续生产。3、本专利技术系统设置的再沸器不仅能实现各级精馏的二次蒸馏，回收部分β-蒎烯产品，还可以合理利用热能。4、本专利技术设置的精馏塔使其满足自然自行出料，不需另外添加收集缓冲罐，减少操作及增加系统真空等的稳定性，同时精馏塔塔内的填料为不锈钢丝网波纹填料，具有高效、压降低和通量大的特点。5、本专利技术系统用于精馏松节油有效成分时，α-蒎烯产品的得率达98%，β-蒎烯产品的得率达97%，α-蒎烯产品的纯度达99%、β-蒎烯产品的纯度达99%。6、本专利技术系统还具有耗能低、操作简单、结构简单、成本低等优点，容易实现工业化生产，具有很好的社会效益和经济效益。附图说明图1为本专利技术松节油精馏塔的真空系统的结构示意图。附图标识中：1-精馏塔，2-回流管，3-冷凝器，4-导热管，5-油水分离器，6-水环真空泵，7-再沸器，8-回流导管，9-隔板，10-上腔体，11-罐体，12-下腔体，13-废液储罐。具体实施方式下面将结合附图和具体实施例对本专利技术进一步说明，但不限于本专利技术的保护范围。实施例1如附图1所示，所述松节油精馏塔的真空系统，包括设置精馏塔1、冷凝器3、水环真空泵6和再沸器7；所述精馏塔1塔顶的出料口与冷凝器3连接，精馏塔的塔底与再沸器7顶部的进料口连接，所述再沸器7的底部连接有废液储罐13，所述水环真空泵6与精馏塔1的塔顶连接，水环真空泵6还与油水分离器5连接。进一步地，所述水环真空泵6并联设置两个。进一步地，所述精馏塔1的进料口设在精馏塔1的中段。精馏塔1的塔内填料为不锈钢丝网波纹填料。进一步地，所述再沸器7为列管式再沸器，设置包括罐体11、上腔体10和下腔体12；所述上腔体10设在罐体11的顶部，下腔体12设在罐体11的底部，所述上腔体10的内部中心位置设有竖直的隔板9，所述上腔体10的底板和下腔体12之间设置裂管，所述裂管由隔板11将分隔为进料裂管和回流列管。所述上腔体10的进料列管一侧用进料管与精馏塔1的底部连接，上腔体10的回流列管一侧用回流导管8与精馏塔1的塔体下段连接。进一步地，所述再沸器7还通过导热管4与精馏塔1的夹层连接。将马尾松松节油（松节油中α-蒎烯含量为79.8％、β-蒎烯含量为8.5％）在原料储罐预加热至105℃通过进料泵输送至精馏塔，启动水环真空泵，少量的松节油进入真空管并到达水环真空泵，通过水环真空泵水管循环水的循环，到达油水分离器，由于松节油比水轻，经油水分离，可在油水分离器回收口回收松节油。精馏过程中控制系统的真空度为-0.08MPa，以8:1的回流比单离出α-蒎烯气体，α-蒎烯气体再分别经过冷凝器，冷凝后的馏液检测达到要求，作为产品收集。控制系统的真空度为-0.10MPa，加热至115℃精馏塔蒸发出的β-蒎烯气体经过冷凝器冷凝，冷凝后的馏液检测达到要求，作为产品收集。精馏塔剩余的釜底液进入再沸器加热至120℃，再沸器单离的β-蒎烯气体从上腔体进入精馏塔，再沸器剩余的残留液进入残留液储罐。本实施例中α-蒎烯产品的得率为98.02%，β-蒎烯产品的得率达96.81%，α-蒎烯产品的纯度达99.15%、β-蒎烯产品的纯度达98.98%。实施例2本实施例中水环真空泵6设置一个，其余的设置与实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种松节油精馏塔的真空系统，其特征在于：包括设置精馏塔（1）、冷凝器（3）、水环真空泵（6）和再沸器（7）；所述精馏塔（1）塔顶的出料口与冷凝器（3）连接，精馏塔的塔底与再沸器（7）顶部的进料口连接，所述再沸器（7）的底部连接有废液储罐（13），所述水环真空泵（6）与精馏塔（1）的塔顶连接，水环真空泵（6）还与油水分离器（5）连接。

【技术特征摘要】
1.一种松节油精馏塔的真空系统，其特征在于：包括设置精馏塔（1）、冷凝器（3）、水环真空泵（6）和再沸器（7）；所述精馏塔（1）塔顶的出料口与冷凝器（3）连接，精馏塔的塔底与再沸器（7）顶部的进料口连接，所述再沸器（7）的底部连接有废液储罐（13），所述水环真空泵（6）与精馏塔（1）的塔顶连接，水环真空泵（6）还与油水分离器（5）连接。2.根据权利要求1所述松节油精馏塔的真空系统，其特征在于：所述水环真空泵（6）并联设置两个。3.根据权利要求1所述松节油精馏塔的真空系统，其特征在于：所述精馏塔（1）的进料口设在精馏塔（1）的中段。4.根据权利要求1所述松节油精馏塔的真空系统，其特征在于：所述再沸器（7）为列管式再沸器，设置包括罐体(11)、上腔体(10)和下腔体(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆顺忠，黎贵卿，关继华，谢刚，邱米，李秋庭，吴建文，江燕，杨漓，杨素华，苏骊华，党中广，
申请(专利权)人：广西壮族自治区林业科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西,45