[实用新型]一种丙炔醇、丁炔二醇水溶液体系的浓缩热泵精馏设备

说明书

本实用新型涉及一种丙炔醇、丁炔二醇水溶液体系的浓缩热泵精馏设备，包括精馏塔、预热器、物料再沸器、热媒再沸器、冷凝器、回流罐、压缩机、回流泵、塔底泵；精馏塔的进料口与预热器相连接，精馏塔的塔底液相口与热媒再沸器相连接，热媒再沸器蒸发的气相返回精馏塔塔底气相空间，精馏塔的塔底液相口同时与塔底泵相连接，塔底泵出口连接至物料再沸器冷端进口和外送管线，物料再沸器冷端出口连接至精馏塔塔底气相空间，精馏塔塔顶气相口与压缩机相连接，同时压缩机出口连接至物料再沸器热端进口，物料再沸器热端出口连接至回流罐，回流罐气相出口与冷凝器相连接，回流罐液相口与回流泵相连接，同时回流泵出口连接至精馏塔塔顶回流口和外送管线。

技术领域

本实用新型涉及一种丙炔醇、丁炔二醇水溶液体系的浓缩热泵精馏设备，应用于丙炔醇、丁炔二醇水溶液的浓缩。

背景技术

以甲醛和乙炔为原料，以水为溶剂，催化剂作用下，达到一定的温度和压力，反应产生丙炔醇和丁炔二醇。通过控制反应条件，可将丙炔醇与丁炔二醇的反应选择性之比控制在4～0.25之间。反应产物中溶解的不凝气通过减压脱除，固体催化剂通过过滤脱除，剩余主要组分为90％左右的水，其他为丙炔醇和丁炔二醇的混合产物。

常规分离流程为：首先分离出浓缩后的丁炔二醇水溶，之后分离出浓缩后的丙炔醇水溶液，分离出的废水回用。由于水的焓值较大，浓缩丁炔二醇和丙炔醇的过程需要消耗大量热量。

在常规分离流程基础上，结合多效蒸发和多效精馏工艺，可以显著降低能耗，但依然是全流程中主要的能量消耗点。

已有以下研究提出了新的工艺方案：

CN102728090A中，汲涌等人提出一种应用于化工分离领域中的分离丙炔醇的分馏设备及其方法，由夹壁塔，精馏塔提馏段，精馏塔精馏段，精馏塔冷凝器，真空蒸发器，精馏塔尾冷器，回流罐，加热器，真空蒸发器冷却器等组成。夹壁塔由提馏段构成，在夹壁塔顶部设有碱液进料口，精馏塔由精馏塔提馏段，精馏塔精馏段构成，在精馏塔提馏段，精馏塔精馏段之间设有混合物进料口及除雾器。夹壁塔与精馏塔耦合相连，夹壁塔和精馏塔分别连有一个加热器，精馏塔连有精馏塔冷凝器，精馏塔冷凝器与精馏塔尾冷器和回流罐相连，回流罐通过第一管道与精馏塔塔顶相连并连有丙炔醇采出管道。该实用新型取消浓缩工序，实现浓缩及丙炔醇提浓一体化，简化丙炔醇和丁炔二醇的分离工序，提高生产效率，采用热耦合和热网络等多效节能技术，产品质量得以提高。该实用新型中所分离的物料同为丙炔醇、丁炔二醇水溶液，虽然取消了浓缩工序，实现了浓缩及丙炔醇提浓一体化，使用了夹壁塔的流程，但是该流程冗长复杂，自动化运行难度较大，且没有解决含水物系分离能耗极高的问题。

CN104387236A中，吴嘉等人提出一种丙炔醇，1、4-丁炔二醇和乌洛托品三联产连续生产方法，属于化工技术领域。本实用新型以甲醛水溶液(10％-37％wt)和乙炔为原料合成丙炔醇，联产1、4-丁炔二醇和乌洛托品，反应温度为80-120℃，压力为1.0-2.5Mpa，可得纯度在99.5％以上的丙炔醇、丁炔二醇水溶液和乌洛托品水溶液，整个工艺甲醛的转化率可达100％，具有安全环保的优点。该专利中针对反应产物分离的工艺未作深入描述，所述的分离工艺较为常规，仅是将丁炔二醇通过蒸发方式浓缩后，进一步通过精馏方式浓缩丙炔醇，没有节能技术创新。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种热泵精馏工艺和设备，应用于丙炔醇、丁炔二醇水溶液的浓缩。本实用新型中的工艺和设备充分考虑含水物系分离时的极大能耗，利用热泵工艺将塔底气体压缩后用于塔底物料加热，综合能耗仅为传统分离工艺的5-8％，仅为夹壁塔工艺的10-13％，运行成本显著降低，且可以保证完全的自动化运行。

本实用新型的技术方案如下：