节能型载气提馏系统及提馏工艺技术方案

本发明专利技术属于提馏分离技术领域，涉及一种节能型载气提馏系统及提馏工艺，包括气提塔、分离罐、原料加热器、载气加热器和气体循环换热器；气提塔内顶部设置换热传质段，气提塔、气体循环换热器以及换热传质段之间通过管路依次连通；气体循环换热器、分离罐以及气提塔之间通过管路依次连通；原料加热器与气提塔相连通；换热传质段、载气加热器和气提塔之间通过管路依次连通；换热传质段包括换热管和填料，换热管为列管式换热管或盘管式换热管。本发明专利技术分离温度低，换热传质采用不同的载气加热方式，通过提馏和精馏来实现一种或几种物质的富积分离，分离效果好，将系统的热量回用，分离的热耗与冷耗的降低，节约能耗30～50％。

【技术实现步骤摘要】
节能型载气提馏系统及提馏工艺
本专利技术属于提馏分离
，涉及一种节能型载气提馏系统及提馏工艺。
技术介绍
在化工生产中，对于一些高沸介质高粘度介质的分离，采用常规精馏无法完成分离；对一部分热敏介质、含固颗粒体系及胶体体系分离，传统技术无法分离；这些介质分离都存在分离温度高，介质粘度高，传统分离技术分离效果差，采用分子精馏、短程精馏或薄膜精馏等，也存在分馏精度差，投入大能耗高，占地大，操作维护费用高等问题。
技术实现思路
针对现有提馏分离中分离温度高、分馏精度差以及能耗高的技术问题，本专利技术提供一种节能型载气提馏系统及提馏工艺，分离温度低，提馏时通过换热传质和不同的载气加热方式，通过精馏和提馏，实现一种或几种不同物质的富积分离，分离精度高，将系统的热量回用，降低分离系统的热耗与冷耗，工艺操作简单，占地小。为了实现上述的目的，本专利技术采用的技术方案是：一种节能型载气提馏系统，包括气提塔、分离罐、原料加热器、载气加热器和气体循环换热器；所述气提塔内设置换热传质段；所述气提塔、气体循环换热器和分离罐通过管路依次相连；所述气体循环换热器通过管路与换热传质段相连；所述分离罐通过管路与气提塔相连；所述原料加热器通过管路与气提塔相连；所述换热传质段通过管路依次与载气加热器和气提塔相连。进一步的，所述气提塔上设置有原料入口、轻组分回流入口、载气入口、轻组分出口、载气出口、载气循环入口以及重组分排料口；所述载气入口和载气出口均置于换热传质段上；所述分离罐上设置有分离罐入口、分离罐顶部出口以及分离罐底部出口；所述气体循环换热器上设置有换热器顶部入口、换热器气体出口、换热器底部出口以及换热器气体入口；所述原料加热器通过管路与原料入口相连；所述载气出口、通过管路依次与载气加热器和载气循环入口相连；所述轻组分出口通过管路依次与换热器顶部入口、换热器气体出口和载气入口相连；所述轻组分出口通过管路依次与换热器顶部入口、换热器底部出口和分离罐入口相连；所述分离罐底部出口通过管路与轻组分回流入口相连；所述换热器气体入口通过管路与分离罐顶部出口相连。进一步的，所述分离罐底部出口与轻组分回流入口之间的管路上设置有第一阀门。进一步的，所述换热传质段包括换热管和填料，所述换热管为列管式换热管或盘管式换热管；所述填料设置于换热管内部或外部。进一步的，所述分离罐上还设置有与分离罐底部出口相连的分离罐轻组分回流口，且分离罐底部出口和分离罐轻组分回流口之间的管路上还设置有第二阀门。进一步的，所述载气加热器为直接加热器或间接加热器。一种节能型载气提馏工艺，包括以下步骤：1)原料经预热、热载气传质后，原料中的重组分排出；轻组分随载气经换热传质段精馏分离后，分离出的冷凝组分作为产品采出；未冷凝且温度下降的轻组分和载气排出；2)排出的载气和轻组分经换热冷却后得到冷却载气和冷凝物，冷却载气送至换热传质；冷凝物进一步冷却分离得到低沸产品和载气，低沸产品采出或部分回用；载气经换热冷却后，冷却载气送至换热传质；3)步骤2)中送至换热传质的冷却载气，与步骤1)中载气和轻组分换热传质后，冷却载气回收部分热量，并经补热后与原料进行传质。进一步的，所述步骤1)的具体实现过程是，原料经原料加热器加热后进入气提塔中，经气提传质后热的轻组分上升，重组分下降从重组分排料口经泵排出；当热的轻组分上升至气提塔顶部处，与换热传质段的冷却载气进行换热，热的轻组分受冷，自身冷凝回流，得到中沸产品从气提塔中部采出，实现纯化精馏分离；温度下降的轻组分和载气从轻组分出口排出。进一步的，所述步骤2)的具体实现过程是，从轻组分出口出来的轻组分和载气，从换热器顶部入口进入气体循环换热器中换热冷却后得到冷却载气和冷凝物，冷却载气从换热器气体出口出来并经载气入口返回气提塔顶部，与上升流过的轻组分进行换热冷却，降低流出气提塔塔顶轻组分的温度，同时得到中沸产品；冷凝物从换热器底部出口流出，并从分离罐入口进入分离罐中冷却分离得到低沸产品和小部分载气；小部分载气经气体循环换热器中换热冷却后返回气提塔顶部中，在降低流出气提塔塔顶轻组分温度的同时得到中沸产品；低沸产品从分离罐底部出口出来后直接进行回收，或通过第一阀门返回轻组分回流入口中；或通过第二阀门返回分离罐轻组分回流口。进一步的，所述步骤3)的具体实现过程是，冷却载气从载气入口返回气提塔内的换热传质段，冷却载气与气提塔内不断上升的载气和轻组分换热，冷却载气带走部分热量；带走热量的冷却载气经载气换热器补热后，返回气提塔底部与进入气提塔内的原料进行传质。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中，通过气提塔内设置的换热传质段，回收气提塔塔顶载出的废热，降低排出气提塔塔顶轻组分的热量，使得分离温度能低于正常泡点温度，分离温度低，同时通过换热传质段实现精馏分离，实现中沸产品、低沸产品等不同物质的富积分离，分离精度高，降低系统的热耗和冷耗。2、本专利技术中，换热传质段包括换热管和填料，集成换热，强化传质，通过提馏和精馏，提高被分离物的分离精度，实现不同物质的富积分离；同时通过换热管，降低气提塔塔顶轻组分温度，同时能将热量回用，可节约30～50的能耗，达到节能的目的。3、本专利技术中，通过载气及负压共同作用，降低被分离物质的泡点，使其能在低于正常泡点温度下被提馏实现分离，进而可以降低对所耗热量品位的要求。4、本专利技术中，气提塔内的换热管为列管式换热管或盘管式换热管，载气加热器为直接加热器或间接加热器，两种传热方式和换热方式，工艺操作维护简单，设备占地小，适合分离高沸点、热敏性以及易氧化物质，更适用于食品级医药精细化工行业中，提取、回收等多种工序。附图说明图1为本专利技术提供的第一种载气提馏塔分离装置；图2为本专利技术提供的第二种载气提馏塔分离装置；其中：1—气提塔；11—原料入口；12—轻组分回流入口；13—载气入口；14—轻组分出口；15—载气出口；16—载气循环入口；17—重组分排料口；2—分离罐；21—分离罐入口；22—分离罐顶部出口；23—分离罐底部出口；24—分离罐轻组分回流口；3—原料往复泵；4—原料加热器；5—载气加热器；6—气体循环换热器；61—换热器顶部入口；62—换热器气体出口；63—换热器底部出口；64—换热器气体入口；7—风机；8—真空泵；9—泵。具体实施方式现结合附图以及实施例对本专利技术做进一步的阐述。实施例1参见图1，一种节能型载气提馏系统，包括气提塔1、分离罐2；原料加热器4；载气加热器5和气体循环换热器6；气提塔1内设置换热传质段；具体的，气提塔1内的顶部处设置换热传质段，使得随着载气向上的轻组分经过换热传质段进行换热冷却，降低轻组分的温度。气提塔1、气体循环换热器6和分离罐2通过管路依次相连；气体循环换热器6通过管路与换热传质段相连；分离罐2通过管路与气提塔1相连；原料加热器4通过管路与气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能型载气提馏系统，其特征在于：所述节能型载气提馏系统包括气提塔(1)、分离罐(2)、原料加热器(4)、载气加热器(5)和气体循环换热器(6)；/n所述气提塔(1)内设置换热传质段；/n所述气提塔(1)、气体循环换热器(6)和分离罐(2)通过管路依次相连；所述气体循环换热器(6)通过管路与换热传质段相连；所述分离罐(2)通过管路与气提塔(1)相连；所述原料加热器(4)通过管路与气提塔(1)相连；所述换热传质段通过管路依次与载气加热器(5)和气提塔(1)相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种节能型载气提馏系统，其特征在于：所述节能型载气提馏系统包括气提塔(1)、分离罐(2)、原料加热器(4)、载气加热器(5)和气体循环换热器(6)；
所述气提塔(1)内设置换热传质段；
所述气提塔(1)、气体循环换热器(6)和分离罐(2)通过管路依次相连；所述气体循环换热器(6)通过管路与换热传质段相连；所述分离罐(2)通过管路与气提塔(1)相连；所述原料加热器(4)通过管路与气提塔(1)相连；所述换热传质段通过管路依次与载气加热器(5)和气提塔(1)相连。


2.根据权利要求1所述的节能型载气提馏系统，其特征在于：所述气提塔(1)上设置有原料入口(11)、轻组分回流入口(12)、载气入口(13)、轻组分出口(14)、载气出口(15)、载气循环入口(16)以及重组分排料口(17)；所述载气入口(13)和载气出口(15)均置于换热传质段上；
所述分离罐(2)上设置有分离罐入口(21)、分离罐顶部出口(22)以及分离罐底部出口(23)；
所述气体循环换热器(6)上设置有换热器顶部入口(61)、换热器气体出口(62)、换热器底部出口(63)以及换热器气体入口(64)；
所述原料加热器(4)通过管路与原料入口(11)相连；所述载气出口(15)、通过管路依次与载气加热器(5)和载气循环入口(16)相连；所述轻组分出口(14)通过管路依次与换热器顶部入口(61)、换热器气体出口(62)和载气入口(13)相连；
所述轻组分出口(14)通过管路依次与换热器顶部入口(61)、换热器底部出口(63)和分离罐入口(21)相连；所述分离罐底部出口(23)通过管路与轻组分回流入口(12)相连；所述换热器气体入口(64)通过管路与分离罐顶部出口(22)相连。


3.根据权利要求2所述的节能型载气提馏系统，其特征在于：所述分离罐底部出口(23)与轻组分回流入口(12)之间的管路上设置有第一阀门。


4.根据权利要求1或2所述的节能型载气提馏系统，其特征在于：所述换热传质段包括换热管和填料，所述换热管为列管式换热管或盘管式换热管；所述填料设置于换热管内部或外部。


5.根据权利要求1或2所述的节能型载气提馏系统，其特征在于：所述分离罐(2)上还设置有与分离罐底部出口(23)相连的分离罐轻组分回流口(24)，且分离罐底部出口(23)和分离罐轻组分回流口(24)之间的管路上还设置有第二阀门。


6.根据权利要求1或2所述的节能型载气提馏系统，其特征在于：所述载...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海峰，
申请(专利权)人：陕西聚能新创煤化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61