一种有机硅完全变压热耦合精馏装置及精馏方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种有机硅完全变压热耦合精馏装置及精馏方法。所述装置包括脱高塔、脱低塔、高压二元塔和低压二元塔，所述脱低塔和低压二元塔分别设有塔釜耦合再沸器；所述脱高塔的塔顶与低压二元塔塔釜耦合再沸器连接，脱高塔的塔顶气相物流为所述低压二元塔塔釜耦合再沸器提供热源；所述高压二元塔的塔顶与脱低塔塔釜耦合再沸器连接，高压二元塔的塔顶气相物流为所述脱低塔塔釜耦合再沸器提供热源。通过调整高、低压二元塔的进料量，实现脱高、脱低、高、低压二元塔热量的完全耦合，解决了现有技术中塔器之间的部分耦合、没有实现完全耦合的缺陷，在降低能耗的同时，减少了为使系统平稳运行而不得不额外增加的设备投资。稳运行而不得不额外增加的设备投资。稳运行而不得不额外增加的设备投资。

【技术实现步骤摘要】
一种有机硅完全变压热耦合精馏装置及精馏方法


[0001]本专利技术属于有机硅精馏领域，涉及一种有机硅精馏工艺，具体涉及一种有机硅完全变压热耦合精馏装置及精馏方法。

技术介绍

[0002]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)，以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。
[0003]甲基氯硅烷粗单体分离都会经过脱高、脱低和二元塔的处理，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，进入二元塔。二元塔塔顶采出合格的一甲基三氯硅烷(Me1)产品，塔釜采出二甲基二氯硅烷(Me2)产品。其余低沸物、高沸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的主要工序，脱高塔、脱低塔二元塔的合理优化也显得尤为重要。
[0004]工业上的脱高塔与脱低塔、二元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二甲基二氯硅烷(Me2)和一甲基三氯硅烷(Me1)的混合物，进入二元塔。二元塔塔顶采出合格的一甲基三氯硅烷(Me1)产品，塔釜采出二甲基二氯硅烷(Me2)产品。脱高塔和脱低塔、二元塔可以根据用户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、二元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90％左右，所以循环水和蒸汽的用量较大，能耗较高，如何降低整个系统的能耗，成为亟待解决的技术问题。
[0005]申请号为201010132940.8的中国专利申请提出了脱高塔作为整个精馏系统热源的设想，但是该设想提高了脱高塔的操作温度与压力，脱高塔的能耗增大的同时，也对整个系统的能耗影响很大；同时脱高塔的蒸汽通过所述的分配总管分别向脱低塔、轻分塔、含氢塔、共沸塔、三甲塔、一甲塔和二甲塔的塔底再沸器供热，不足的热量由以蒸汽为热源的第二再沸器提供，由于蒸汽分配次数过多，流程过于复杂，对后续的塔的平稳运行带来很大的风险，因此对于整个系统而言不具备实际操作性。申请号为201010209928.2的中国专利申请提出了分离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的中国专利申请提出了一种甲基氯硅烷粗单体分离的新工艺，但是依然采用的是常规串联模式，针对脱高塔和脱低塔的能耗问题依旧没有解决。
[0006]另外，现有技术在进行耦合的塔中通常还需要额外的冷凝器来对多余的蒸汽进行
冷凝，或者将多余的蒸汽引入下一个塔的再沸器作热源，而后下一个塔又需要另外一个以蒸汽为热源的再沸器来弥补热量的不足，这样在增加设备投资的同时，又增加了因为流程复杂所带来的影响系统平稳运行的风险。
[0007]因此，如何降低系统能耗、并能维持系统平稳运行而不增加设备投资，成为有机硅领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种有机硅变压完全热耦合精馏装置，包括脱高塔、脱低塔、高压二元塔和低压二元塔，
[0009]所述脱低塔和低压二元塔分别设有塔釜耦合再沸器；
[0010]所述脱高塔的塔顶与低压二元塔塔釜耦合再沸器连接，脱高塔的塔顶气相物流为所述低压二元塔塔釜耦合再沸器提供热源；
[0011]所述高压二元塔的塔顶与脱低塔塔釜耦合再沸器连接，高压二元塔的塔顶气相物流为所述脱低塔塔釜耦合再沸器提供热源。
[0012]根据本专利技术的实施方案，所述脱高塔的塔顶流出的气相物进入所述低压二元塔塔釜耦合再沸器的壳程入口，所述低压二元塔塔釜耦合再沸器的壳程出口与所述脱高塔的塔上端连接，形成回路。优选地，所述低压二元塔塔釜耦合再沸器的壳程出口与所述脱高塔的塔上端的连接线路上，还可以设置脱高塔回流罐，用于存储从低压二元塔塔釜再沸器的壳程出口采出的换热后的脱高塔塔顶组分。优选地，所述低压二元塔塔釜耦合再沸器的壳程出口与所述脱高塔回流罐连接，回流罐返回脱高塔塔上端的连接线路上，还可以设置脱除高沸组分后的采出支路，所述脱除高沸组分后采出支路与所述脱低塔连接。
[0013]根据本专利技术的实施方案，所述脱高塔的塔釜设置脱高塔塔釜再沸器，所述脱高塔塔釜再沸器的一端与脱高塔的塔釜连接，另一端与脱高塔的塔底连接。
[0014]根据本专利技术的实施方案，所述脱高塔的塔釜还可以设置脱高塔重组分采出管路，用于采出重组分。
[0015]根据本专利技术的实施方案，所述脱低塔的塔顶设置脱低塔塔顶冷凝器，用于冷凝脱低塔塔顶采出物。优选地，所述脱低塔塔顶冷凝器的一端与所述脱低塔的塔顶连接，另一端与所述脱低塔的塔上端连接。优选地，所述脱低塔塔顶冷凝器与所述脱低塔的塔上端的连接线路上还可以设置脱低塔回流罐，所述脱低塔回流罐设置在所述脱低塔塔顶冷凝器的下游。优选地，脱低塔回流罐与脱低塔的塔上端连接管线上还可以包括冷凝液采出口，所述冷凝液采出口与外接管线连接。
[0016]根据本专利技术的实施方案，所述脱低塔塔釜耦合再沸器包括塔釜液出口和塔釜液入口、壳程出口和壳程入口。其中，所述脱低塔塔釜耦合再沸器的塔釜液入口与脱低塔的塔底连接，所述脱低塔塔釜耦合再沸器的塔釜液出口与脱低塔的塔釜连接。
[0017]其中，所述脱低塔塔釜耦合再沸器的壳程入口与所述高压二元塔的塔顶连接，所述脱低塔塔釜耦合再沸器的壳程出口与所述高压二元塔的塔上端连接，形成回路。优选地，所述脱低塔塔釜耦合再沸器的壳程出口与所述高压二元塔的塔上端的连接线路上可以设置高压二元塔回流罐，用于存储换热后的高压二元塔塔顶组分。优选地，所述脱低塔塔釜耦合再沸器的壳程出口与所述高压二元塔回流罐连接，回流罐返回脱高塔塔上端的连接线路
上，还可以设置物料采出支路，用于采出换热后的高压二元塔塔顶组分。
[0018]根据本专利技术的实施方案，所述脱低塔的塔釜还可以设置脱低塔塔釜物料采出管路，所述脱低塔塔釜物料采出管路与高压二元塔和低压二元塔分别连接。
[0019]根据本专利技术的实施方案，所述高压二元塔和所述低压二元塔并联。
[0020]根据本专利技术的实施方案，所述高压二元塔的塔釜设置高压二元塔塔釜再沸器，所述高压二元塔塔釜再沸器的一端与所述高压二元塔的塔釜连接，另一端与所述高压二元塔的塔底连接。
[0021]根据本专利技术的实施方案，所述高压二元塔的塔釜还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机硅变压完全热耦合精馏装置，其特征在于，所述装置包括脱高塔、脱低塔、高压二元塔和低压二元塔，所述脱低塔和低压二元塔分别设有耦合塔釜再沸器；所述脱高塔的塔顶与低压二元塔塔釜耦合再沸器连接，脱高塔的塔顶气相物流为所述低压二元塔塔釜提供热源；所述高压二元塔的塔顶与脱低塔塔釜耦合再沸器连接，高压二元塔的塔顶气相物流为所述脱低塔塔釜再沸器提供热源。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脱高塔的塔顶流出的气相物进入所述低压二元塔塔釜耦合再沸器的壳程入口，所述低压二元塔塔釜耦合再沸器的壳程出口与所述脱高塔的塔上端连接，形成回路。优选地，所述低压二元塔塔釜耦合再沸器的壳程出口与所述脱高塔的塔上端的连接线路上，还设置脱高塔回流罐，用于存储从低压二元塔塔釜再沸器的壳程出口采出的换热后的脱高塔塔顶组分。优选地，所述低压二元塔塔釜再沸器的壳程出口与所述脱高塔的回流罐连接，在回流罐返回脱高塔塔上端的连接线路上，设置脱除高沸组分后的采出支路，所述脱除高沸组分后采出支路与所述脱低塔连接。优选地，所述脱高塔的塔釜设置脱高塔塔釜再沸器，所述脱高塔塔釜再沸器的一端与脱高塔的塔釜连接，另一端与脱高塔的塔底连接。采用蒸汽或者外接热源加热。优选地，所述脱高塔的塔釜还设置脱高塔重组分采出管路，用于采出重组分。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述脱低塔的塔顶设置脱低塔塔顶冷凝器，用于冷凝脱低塔塔顶采出物。优选地，所述脱低塔塔顶冷凝器的一端与所述脱低塔的塔顶连接，另一端与所述脱低塔的塔上端连接。优选地，所述脱低塔塔顶冷凝器与所述脱低塔的塔上端的连接线路上还设置脱低塔回流罐，所述脱低塔回流罐设置在所述脱低塔塔顶冷凝器的下游。优选地，脱低塔回流罐与脱低塔的塔上端连接管线上还包括冷凝液采出口，所述冷凝液采出口与后续装置连接。优选地，所述脱低塔塔釜耦合再沸器包括塔釜液出口和塔釜液入口、壳程出口和壳程入口。优选地，所述脱低塔塔釜耦合再沸器的塔釜液入口与脱低塔的塔底连接，所述脱低塔塔釜耦合再沸器的塔釜液出口与脱低塔的塔釜连接。优选地，所述脱低塔塔釜耦合再沸器的壳程入口与所述高压二元塔的塔顶连接，所述脱低塔塔釜耦合再沸器的壳程出口与所述高压二元塔的塔上端连接，形成回路。优选地，所述脱低塔塔釜耦合再沸器的壳程出口与所述高压二元塔的塔上端的连接线路上设置高压二元塔回流罐，用于存储换热后的高压二元塔塔顶组分。可选地，所述脱低塔塔釜耦合再沸器的壳程出口与所述高压二元塔的回流罐连接，回流罐返回脱高塔塔上端的连接线路上，还设置物料采出支路，用于采出换热后的高压二元塔塔顶组分。优选地，所述脱低塔的塔釜还设置脱低塔塔釜物料采出管路，所述脱低塔塔釜物料采出管路与高压二元塔和低压二元塔分别连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述高压二元塔和所述低压二元塔并联。优选地，所述高压二元塔的塔釜设置高压二元塔塔釜再沸器，所述高压二元塔塔釜再沸器的一端与所述高压二元塔的塔釜连接，另一端与所述高压二元塔的塔底连接。采用蒸汽或者外接热源加热。优选地，所述高压二元塔的塔釜还设置高压二元塔塔釜物料采出管路，用于采出塔釜物料。优选地，所述低压二元塔的塔顶设置低压二元塔塔顶冷凝器，用于冷凝低压二元塔塔顶采出物。优选地，所述低压二元塔塔顶冷凝器的一端与所述低压二元塔的塔顶连接，另一端与所述低压二元塔的塔上端连接。优选地，所述低压二元塔塔顶冷凝器与所述低压二元塔的塔上端的连接线路上还设置低压二元塔回流罐，所述低压二元塔回流罐设置在所述低压二元塔塔顶冷凝器的下游。优选地，所述低压二元塔回流罐与低压二元塔的塔上端连接管线上还包括冷凝液采出口，所述冷凝液采出口与外接管线连接。优选地，所述低压二元塔塔釜耦合再沸器包括塔釜液入口和塔釜液出口，所述低压二元塔塔釜耦合再沸器的塔釜液入口与所述低压二元塔塔底连...

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