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用于甲醇回收的精馏MVR系统及其在维生素C生产中的应用技术方案

技术编号:42968871 阅读:9 留言:0更新日期:2024-10-15 13:12
本发明专利技术公开一种用于甲醇回收的精馏MVR系统及其在维生素C生产中的应用。系统由原料罐、原料泵、预热器、粗蒸塔、粗蒸塔再沸器、第一蒸汽压缩机、第二蒸汽压缩机、精馏塔、精馏塔再沸器、甲醇罐、出料泵、汽提塔、第一流量调节阀、第二流量调节阀及成品换热器构成,这样的系统:1、解决了塔顶和塔釜温差过大限制MVR技术在甲醇精馏系统中应用的难题。2、系统运行负荷低,能耗低,产品产量高,并解决了进料中含有的残留物长时间加热后会变性堵塞精馏塔设备的问题。3、充分利用了精馏塔塔顶蒸汽的潜能,能节约大量蒸汽能源,降低生产成本。4、与传统的甲醇多效精馏相比,可节省30%的生蒸汽和循环冷却水,取得了显著的节能环保效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种甲醇回收技术,具体是一种在维生素c生产中用于甲醇回收的精馏mvr系统及其在维生素c生产中的应用。


技术介绍

1、维生素c又名l-抗坏血酸,作为药物和添加剂,在制药、食品和饲料生产中应用非常广泛。

2、目前,维生素c的工业生产方法主要是采用二步发酵法制备维生素c的中间体2-酮基-l-古龙酸,然后使2-酮基-l-古龙酸与甲醇进行酯转反应得到维生素c钠,维生素c钠再经过交换、脱色、浓缩、结晶、过滤得到维生素c。在维生素c的生产过程中会产生大量的甲醇母液,甲醇含量范围60~90%,波动比较大,另外还含有中间体、无机盐等杂质,当前,对甲醇的回收,常采用的方法是精馏,包括常规精馏和多效精馏等,常规精馏能耗高,大约为回收1t甲醇消耗1t蒸汽;多效精馏包括双效精馏和三效精馏,多效精馏可以节省蒸汽40~60%,但能耗依然较大,回收成本高。

3、随着能源价格的不断上涨,维生素c的生产迫切需要进一步降低甲醇回收的能耗,提高精馏蒸汽利用率。

4、mvr是蒸汽机械再压缩技术,是mvr蒸发器重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量,从而减少对外界能源的需求的一项节能技术,该技术的运转,除要补充部分热损造成的热量遗失外,正常运转后不再需要生蒸汽,主要能量消耗为压缩机工作所消耗的电能,因此能显著降低能耗,鉴于此,科技工作者有意愿将其引入精馏系统,然而在精馏系统中,塔顶和塔釜温差过大,直接的引入会导致mvr技术效能的发挥大大受限。

5、cn114632343b公开一种mvr热泵精馏系统及方法,系统包括精馏塔、塔顶换热器、蒸汽压缩机、一级再沸器、循环换热器和循环进料泵,精馏塔的顶部、塔顶换热器、蒸汽压缩机和一级再沸器依次通过管路连接,精馏塔的底部与一级再沸器底部通过管路连接,一级再沸器顶部与精馏塔通过管路连接;一级再沸器、循环换热器、循环进料泵和精馏塔依次通过管路连接。塔顶换热器用部分热量代替蒸汽压缩机电转化成的热量,从而减少工艺能耗,起到节能效果,并且将精馏塔塔顶蒸汽经过预加热和蒸汽压缩机压缩后作为加热介质预热釜液,实现釜液再沸,从而充分利用精馏塔塔顶蒸汽和塔釜釜液的潜热,实现节约大量能源和运行成本。这样的系统,为解决“由于精馏塔塔顶气相处于饱和状态,采用压缩机直接压缩易出现液化,容易对压缩机的寿命造成影响”的问题,在对精馏塔塔顶气相进行压缩之前,先采用塔顶换热器预加热,以避免出现液化现象,但如此又增加能耗,降低系统效能。

6、cn106237643a公开一种mvr热泵精馏系统。该mvr热泵精馏系统包括精馏塔、再沸器、蒸汽压缩机、喷射泵、风机、第一气液分离器、第二气液分离器、第三气液分离器、换热器以及冷凝器。该mvr热泵精馏系统,虽然也利用到了精馏塔塔顶蒸汽和塔釜液的潜热,但主要还是以塔釜液潜热的回收为主,仍然存在热能回收率低的不足。

7、以上热泵精馏新技术,未能彻底解决甲醇精馏塔顶和塔釜温差过大,达40℃的问题,致mvr技术的效能仍不能充分发挥;未考虑甲醇母液中含有的残留物长时间加热后会变性堵塞精馏塔设备的影响,不适宜在维生素c生产中用于甲醇的回收。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足,而提供维生素c生产一种用于甲醇回收的精馏mvr系统。

2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:

3、一种在维生素c生产中用于甲醇回收的精馏mvr系统,它由原料罐、原料泵、预热器、粗蒸塔、粗蒸塔再沸器、第一蒸汽压缩机、第二蒸汽压缩机、精馏塔、精馏塔再沸器、甲醇罐、出料泵、汽提塔、第一流量调节阀、第二流量调节阀及成品换热器构成,所述的原料罐,出液口通过原料泵、成品换热器的管程与预热器的进液口管道相连;所述的预热器,出液口与粗蒸塔的进料口管道相连;所述的粗蒸塔,塔顶蒸汽出口通过第一蒸汽压缩机与精馏塔的进料口管道相连,塔底塔釜液出口和精馏塔的塔底塔釜液出口均与汽提塔的进料口管道相连;所述的汽提塔,塔顶蒸汽出口也与精馏塔的进料口管道相连,塔底塔釜液出口作废水排放口,放出废水至环保设施处理,蒸汽入口接生蒸汽供给管道;所述的精馏塔,塔顶蒸汽出口与粗蒸塔再沸器的蒸汽入口管道相连,同时通过第二蒸汽压缩机与精馏塔再沸器的蒸汽入口管道相连;而所述的粗蒸塔再沸器和精馏塔再沸器的冷凝液出口均与甲醇罐的入口管道相连;所述的甲醇罐,罐底出口通过出料泵,然后再通过第一流量调节阀与精馏塔的回流入口管道相连、通过第二流量调节阀与成品换热器的壳程入口管道相连;所述的成品换热器,管程入口与原料泵的出口管道相连,管程出口与预热器的进液口管道相连,壳程入口与第二流量调节阀的出口管道相连,壳程出口作成品采出口。这样的用于甲醇回收的精馏mvr系统,工作时,原料罐中的甲醇母液在原料泵的驱动下进入成品换热器,通过成品换热器采取采出成品的余热,然后被送入预热器加热,加热后,甲醇母液进入粗蒸塔粗蒸,粗蒸产生的塔顶蒸汽经第一蒸汽压缩机加压升温后被送往精馏塔精馏,排出的塔釜液则被引入汽提塔汽提;通过汽提塔汽提,产生的塔顶蒸汽再被送往精馏塔精馏,排出的塔釜液则至环保设施做废水处理;而精馏塔精馏,塔顶排出的蒸汽,一部分被直接引入粗蒸塔再沸器,做粗蒸的动力蒸汽使用,一部分经第二蒸汽压缩机增压升温后再被引入精馏塔再沸器,做精馏的动力蒸汽使用,塔底排出的塔釜液则与粗蒸塔塔底排出的塔釜液一起引入汽提塔汽提;由粗蒸塔再沸器、精馏塔再沸器冷凝液出口排出的甲醇液被引入甲醇罐;系统运行中,进入甲醇罐的甲醇,通过甲醇罐罐底液体出口流出,在出料泵的驱动下,经第一流量调节阀和第二流量调节阀分流,一部分作为回流液回流精馏塔,一部分经成品换热器的壳程换热后采出。

4、在上述的技术方案中,粗蒸塔再沸器、精馏塔再沸器优选降膜蒸发器或缠绕式换热器;蒸汽压缩机优选双螺杆压缩机,并优选干气密封;汽提塔优选板式塔;精馏塔优选填料塔。

5、在上述的技术方案中,粗蒸塔塔底温度设计为50~90℃,粗蒸塔塔顶温度设计为40~80℃,粗蒸塔再沸器压力设计为0.02~0.20mpa(表压)。

6、在上述的技术方案中,汽提塔塔底温度设计为90~140℃,汽提塔塔顶温度设计为70~120℃,汽提塔塔底压力设计为0.05~0.30mpa(表压)。

7、在上述的技术方案中,精馏塔塔底温度设计为70~120℃,精馏塔塔顶压力设计为0.020~0.20mpa(表压)。

8、这样的用于甲醇回收的精馏mvr系统,1、使用精馏过程中产生的塔顶蒸汽做粗蒸和精馏的动力蒸汽,并利用成品换热器回收采出成品的余热,运行中,仅预热器加热甲醇母液及汽提塔对粗蒸塔和精馏塔排出的塔釜液进行汽提需要消耗生蒸汽,除此以外,主要的能耗为维持蒸汽压缩机运行所消耗的电能,因此能节约大量蒸汽能源,显著降低能耗,降低生产成本,充分发挥系统的效能;2、使用精馏过程中产生的一部分塔顶蒸汽直接供给粗蒸塔再沸器,并设计第二蒸汽压缩机加压升温剩余的精馏过程中产生的塔顶蒸汽供给精馏塔再沸器,设计虽简单,但解决了粗蒸塔和精馏塔塔顶与塔釜温差过大导致本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于甲醇回收的精馏MVR系统,其特征在于:它由原料罐(1)、原料泵(2)、预热器(3)、粗蒸塔(4)、粗蒸塔再沸器(5)、第一蒸汽压缩机(6)、第二蒸汽压缩机(7)、精馏塔(8)、精馏塔再沸器(9)、甲醇罐(10)、出料泵(11)、汽提塔(12)、第一流量调节阀(13)、第二流量调节阀(14)及成品换热器(15)构成,所述的原料罐(1),出液口通过原料泵(2)、成品换热器(15)的管程与预热器(3)的进液口管道相连;所述的预热器(3),出液口与粗蒸塔(4)的进料口管道相连;所述的粗蒸塔(4),塔顶蒸汽出口通过第一蒸汽压缩机(6)与精馏塔(8)的进料口管道相连,塔底塔釜液出口和精馏塔8的塔底塔釜液出口均与汽提塔(12)的进料口管道相连;所述的汽提塔(12),塔顶蒸汽出口也与精馏塔(8)的进料口管道相连,塔底塔釜液出口作废水排放口,蒸汽入口接生蒸汽供给管道;所述的精馏塔(8),塔顶蒸汽出口与粗蒸塔再沸器(5)的蒸汽入口管道相连,同时通过第二蒸汽压缩机(7)与精馏塔再沸器(9)的蒸汽入口管道相连;而所述的粗蒸塔再沸器(5)和精馏塔再沸器(9)的冷凝液出口均与甲醇罐(10)的入口管道相连;所述的甲醇罐(10),罐底出口通过出料泵(11),然后再通过第一流量调节阀(13)与精馏塔(8)的回流入口管道相连、通过第二流量调节阀(14)与成品换热器(15)的壳程入口管道相连;所述的成品换热器(15),管程入口与原料泵(2)的出口管道相连,管程出口与预热器(3)的进液口管道相连,壳程入口与第二流量调节阀(14)的出口管道相连,壳程出口作成品采出口。

2.根据权利要求1所述的用于甲醇回收的精馏MVR系统,其特征在于:所述粗蒸塔(4)塔底温度为50~90℃,粗蒸塔(4)塔顶温度为40~80℃,粗蒸塔再沸器(5)压力为0.02~0.20MPa;所述汽提塔(12)塔底温度为90~140℃,汽提塔(12)塔顶温度为70~120℃,汽提塔(12)塔底压力为0.05~0.30MPa;所述精馏塔(8)塔底温度为70~120℃,精馏塔(8)塔顶压力为0.020~0.20MPa。

3.根据权利要求2所述的用于甲醇回收的精馏MVR系统,其特征在于:所述粗蒸塔(4)塔底温度为71℃,粗蒸塔(4)塔顶温度为80℃,粗蒸塔再沸器(5)压力为0.08MPa;所述汽提塔(12)塔底温度为128℃,汽提塔(12)塔顶温度为106℃;所述精馏塔(8)塔底温度为105℃,精馏塔(8)塔顶温度为85℃。

4.根据权利要求1所述的用于甲醇回收的精馏MVR系统,其特征在于:粗蒸塔再沸器(5)、精馏塔再沸器(9)选用降膜蒸发器或缠绕式换热器;蒸汽压缩机选用双螺杆压缩机,并选干气密封;汽提塔(12)选用板式塔;精馏塔选用填料塔。

5.如权利要求1、2、3或4所述的用于甲醇回收的精馏MVR系统在维生素C生产中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种用于甲醇回收的精馏mvr系统,其特征在于:它由原料罐(1)、原料泵(2)、预热器(3)、粗蒸塔(4)、粗蒸塔再沸器(5)、第一蒸汽压缩机(6)、第二蒸汽压缩机(7)、精馏塔(8)、精馏塔再沸器(9)、甲醇罐(10)、出料泵(11)、汽提塔(12)、第一流量调节阀(13)、第二流量调节阀(14)及成品换热器(15)构成,所述的原料罐(1),出液口通过原料泵(2)、成品换热器(15)的管程与预热器(3)的进液口管道相连;所述的预热器(3),出液口与粗蒸塔(4)的进料口管道相连;所述的粗蒸塔(4),塔顶蒸汽出口通过第一蒸汽压缩机(6)与精馏塔(8)的进料口管道相连,塔底塔釜液出口和精馏塔8的塔底塔釜液出口均与汽提塔(12)的进料口管道相连;所述的汽提塔(12),塔顶蒸汽出口也与精馏塔(8)的进料口管道相连,塔底塔釜液出口作废水排放口,蒸汽入口接生蒸汽供给管道;所述的精馏塔(8),塔顶蒸汽出口与粗蒸塔再沸器(5)的蒸汽入口管道相连,同时通过第二蒸汽压缩机(7)与精馏塔再沸器(9)的蒸汽入口管道相连;而所述的粗蒸塔再沸器(5)和精馏塔再沸器(9)的冷凝液出口均与甲醇罐(10)的入口管道相连;所述的甲醇罐(10),罐底出口通过出料泵(11),然后再通过第一流量调节阀(13)与精馏塔(8)的回流入口管道相连、通过第二流量调节阀(14)与成品换热器(15)的壳程入口管道相连;所述的成品换热器(15),管程入口与原...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈卫平孟玉哲刘丽华王永生王强赵彦丽彭广存李晓东张晓卿李会然朱英刚
申请(专利权)人:石药集团维生药业石家庄有限公司
类型:发明
国别省市:

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