一種分割式mvr熱泵精餾熱集成系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分割式MVR熱泵精餾熱集成系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括進(jìn)料預(yù)熱部分、循環(huán)部分、上塔精餾部分、壓縮冷凝部分、噴水部分、下塔精餾部分、水蒸氣加熱部分、產(chǎn)品排出部分、冷凝水排出部分、釜液排出部分、冷卻部分。本發(fā)明能夠用于一些特殊的大溫差分離過程，該系統(tǒng)直接壓縮從上塔精餾塔塔頂出來的氣體，提高塔頂氣體的壓力和冷凝溫度，作為上塔精餾塔的上塔再沸器的熱源，充分利用了被壓縮氣體的冷凝潛熱，同時(shí)減小了塔釜熱公用工程和塔頂冷公用工程的消耗。相對(duì)傳統(tǒng)精餾而言，采用該形式更加經(jīng)濟(jì)、節(jié)能，投資費(fèi)用適中，控制簡單，只需消耗少量最低級(jí)別的水蒸氣，同時(shí)節(jié)省大量更高等級(jí)的水蒸氣，該工藝系統(tǒng)能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】
-種分割式MVR熱累精溜熱集成系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及工業(yè)精饋領(lǐng)域中的一種高效節(jié)能工藝技術(shù)，采用直接壓縮塔頂氣體， 并將主精饋塔分割為上、下兩塔的方式，將其應(yīng)用于大溫差分離過程，W減少水蒸氣的消耗 而進(jìn)行節(jié)能。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，工業(yè)精饋操作采用多效精饋，由于隨效數(shù)的增加，加熱蒸汽用量減少產(chǎn)生的 節(jié)能效果開始不斷下降，且受第一級(jí)加熱蒸汽壓力及末級(jí)冷卻介質(zhì)種類的限制，操作愈發(fā) 困難，同時(shí)還受分離物系的性質(zhì)、易揮發(fā)組分含量、工藝流程等因素的影響；其相關(guān)節(jié)能基 本已經(jīng)達(dá)到極限，隨著產(chǎn)量的不斷擴(kuò)大，其能耗十分巨大。
[0003] 國內(nèi)外學(xué)者在精饋的精饋效數(shù)、進(jìn)料順序、進(jìn)料位置、換熱網(wǎng)絡(luò)等方面做了大量研 究，提出了很多優(yōu)化方案，達(dá)到了一定的節(jié)能效果。但是，多效精饋仍存在一些不足之處：
[0004] (1)多效精饋通過設(shè)置若干操作壓力不同的精饋塔，梯級(jí)利用各塔塔頂?shù)恼魵猓?是，操作壓力最低的精饋塔塔頂蒸氣還是需要用大量循環(huán)水冷卻，與此同時(shí)必須消耗大量 水蒸氣來加熱操作壓力最高的精饋塔塔蓋液體，造成了冷、熱公用工程的雙重消耗；
[0005] (2)多效精饋中各塔塔蓋的操作溫度隨著操作壓力的升高而升高，需要多種壓力 等級(jí)的新鮮水蒸氣作為熱源；
[0006] (3)理論上增加精饋效數(shù)可W更加節(jié)能，但是運(yùn)受全廠水蒸氣等級(jí)限制，而且隨著 操作壓力提高，物料的相對(duì)揮發(fā)度變小，所需回流比更大，增加精饋效數(shù)的節(jié)能效果變得不 明顯。
[0007] CN103285615B和CN103566612B均公開了一種常規(guī)式熱累精饋系統(tǒng)。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角 度考慮，常規(guī)熱累精饋通常僅適用于塔底和塔頂溫差較小的場(chǎng)合，該溫差愈小，所需的壓縮 功愈小，熱累的性能愈好。對(duì)于一些特殊的大溫差分離過程(例如甲醇、DMAC精饋），采用分 割式熱累精饋流程更加經(jīng)濟(jì)，運(yùn)種流程采取上塔安裝熱累及下塔減小回流量的節(jié)能措施， 節(jié)能效果明顯，投資費(fèi)用適中，控制簡單。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種更加高效節(jié) 能的分割式MVR熱累精饋熱集成系統(tǒng)。
[0009] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種分割式MVR熱累精饋熱集成系 統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括進(jìn)料預(yù)熱部分、上塔精饋部分、循環(huán)部分、壓縮冷凝部分、噴水部分、下塔 精饋部分、水蒸氣加熱部分、產(chǎn)品排出部分、冷凝水排出部分、蓋液排出部分、冷卻部分；
[0010] 所述進(jìn)料預(yù)熱部分與上塔精饋部分相連接，上塔精饋部分與循環(huán)部分相連接，壓 縮冷凝部分與上塔精饋部分相連接，噴水部分與壓縮冷凝部分相連接，下塔精饋部分與上 塔精饋部分相連接，水蒸氣加熱部分分別與上塔精饋部分、下塔精饋部分相連接，產(chǎn)品排出 部分分別與進(jìn)料預(yù)熱部分、壓縮冷凝部分相連接，冷凝水排出部分分別與上塔精饋部分、下 塔精饋部分、進(jìn)料預(yù)熱部分相連接，蓋液排出部分分別與下塔精饋部分、進(jìn)料預(yù)熱部分相連 接，冷卻部分與壓縮冷凝部分相連接。
[0011] 進(jìn)一步，所述進(jìn)料預(yù)熱部分包括依次連接的補(bǔ)料累(P01)、進(jìn)料儲(chǔ)罐(R01)、進(jìn)料累 (P02)、上塔進(jìn)料流量計(jì)(FI01)、一級(jí)預(yù)熱器化01)、二級(jí)預(yù)熱器巧02)、Ξ級(jí)預(yù)熱器化03)、上 塔精饋塔(Τ01)、下塔精饋塔(T02);所述進(jìn)料預(yù)熱部分經(jīng)過一、二、Ξ級(jí)預(yù)熱器將原料液預(yù) 熱到泡點(diǎn)，進(jìn)料至上塔精饋塔(Τ01)進(jìn)行正常精饋分離，而進(jìn)料至下塔精饋塔(Τ02)只用于 系統(tǒng)初始開車時(shí)補(bǔ)料，通過閥(V01)控制進(jìn)料至上塔精饋塔(Τ01)，通過閥(V02)控制進(jìn)料至 下塔精饋塔(Τ02)。
[0012] 進(jìn)一步，所述上塔精饋部分包括依次連接的上塔精饋塔（Τ01)和補(bǔ)熱分離室 化05);所述上塔精饋塔(Τ01)為板式塔精饋分離設(shè)備或填料塔精饋分離設(shè)備或超重力精饋 機(jī);所述補(bǔ)熱分離室化05)為整體的帶有補(bǔ)熱功能的分離室或分開的帶有外加熱器的分離 室。
[0013] 進(jìn)一步，所述循環(huán)部分包括依次連接的補(bǔ)熱分離室巧05)、上塔循環(huán)累(Ρ04)、上塔 再沸器化06);所述上塔再沸器巧06)為列管式再沸器或螺旋板式再沸器或板式再沸器或螺 旋纏繞式再沸器。
[0014] 進(jìn)一步，所述壓縮冷凝部分包括依次連接的上塔精饋塔(Τ01)、壓縮機(jī)(C01)、飽和 器(R02)、上塔再沸器化06)、成品緩沖罐(R03);所述壓縮機(jī)(C01)為離屯、式壓縮機(jī)或羅茨式 壓縮機(jī)或螺桿式壓縮機(jī);所述飽和器(R02)底部設(shè)有一個(gè)水封裝置，系統(tǒng)多余噴水量經(jīng)水封 裝置后流入至成品緩沖罐(R03)。
[0015] 進(jìn)一步，所述噴水部分包括依次連接的成品緩沖罐(R03)、上塔成品累(Ρ06)、噴水 流量計(jì)(FI03)、飽和器(R02)、成品緩沖罐(R03)。
[0016] 進(jìn)一步，所述下塔精饋部分包括依次連接的下塔進(jìn)料累(Ρ05)、下塔進(jìn)料流量計(jì) (FI02)、下塔精饋塔(Τ02)、下塔再沸器巧04);所述下塔進(jìn)料累(Ρ05)后通過閥(V05)控制進(jìn) 料至下塔精饋塔(Τ02)，通過閥（V06)控制回流至上塔精饋塔(T01);所述下塔精饋塔(Τ02) 與下塔再沸器化04)進(jìn)行自然循環(huán)分離。
[0017] 進(jìn)一步，所述水蒸氣加熱部分包括依次連接的生蒸汽源、下塔再沸器化04)、補(bǔ)熱 分離室化05)。
[0018] 進(jìn)一步，所述產(chǎn)品排出部分包括依次連接的上塔成品累(Ρ06)、一級(jí)預(yù)熱器化01)、 成品流量計(jì)(FI05)、成品儲(chǔ)罐(R04)、成品轉(zhuǎn)存累(P07)W及回流流量計(jì)(FI04)、上塔精饋塔 (TO 1);所述成品流量計(jì)(FI05)通過閥(V11)進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述回流流量計(jì)(FI04)通過閥(V10) 進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0019] 進(jìn)一步，所述冷凝水排出部分包括依次連接的冷凝水累（P08)、冷凝水流量計(jì) (FI06)、二級(jí)預(yù)熱器化02)。
[0020] 進(jìn)一步，所述蓋液排出部分包括依次連接的下塔蓋液累（P03)、蓋液流量計(jì) (ΡΙ07)、Ξ級(jí)預(yù)熱器化03)、蓋液儲(chǔ)罐(R05);所述蓋液流量計(jì)(FI07)通過閥(V04)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0021] 進(jìn)一步，所述冷卻部分包括依次連接的成品緩沖罐(R03)、氣體冷凝器巧07)、進(jìn)料 儲(chǔ)罐(R01)，W及冷卻水儲(chǔ)罐(R06)、冷卻水累(Ρ10)、冷卻水流量計(jì)(FI08);所述氣體冷凝器 化07)冷凝液出口管路需要完全插入進(jìn)料儲(chǔ)罐(R01)中形成液封。
[0022] 采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有W下有益效果：
[0023] (1)該系統(tǒng)比其他系統(tǒng)更為科學(xué)，更加高效節(jié)能，具有運(yùn)行成本低、調(diào)節(jié)方便、工作 穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)；
[0024] (2)該系統(tǒng)能夠完全循環(huán)回收利用如甲醇、乙醇、異丙醇、DMAC、DMF、DMS0等一些特 殊的大溫差分離過程中的二次蒸汽而達(dá)到節(jié)能的目的；
[0025] (3)該系統(tǒng)直接壓縮塔頂出來的氣體，充分利用了被壓縮氣體的冷凝潛熱，同時(shí)減 小了塔蓋熱公用工程和塔頂冷公用工程的消耗；
[0026] (4)從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度考慮，采用分割式熱累精饋流程更加經(jīng)濟(jì)，運(yùn)種流程采取上塔 安裝熱累及下塔減小回流量的節(jié)能措施，節(jié)能效果明顯，投資費(fèi)用適中，控制簡單；
[0027] (5)相對(duì)傳統(tǒng)精饋而言，采用該形式更加經(jīng)濟(jì)、節(jié)能，投資費(fèi)用適中，控制簡單，只 需消耗少量最低級(jí)別的水蒸氣（如〇.3MPa)，同時(shí)節(jié)省大量更高等級(jí)的水蒸氣（如1.0M化）， 能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0028] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W 根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[0029] 圖1為本發(fā)明的一種分割式MVR熱累精饋熱集成系統(tǒng)的工藝流程圖；
[0030] 圖2為單塔精饋的工藝流程圖；
[0031 ]圖3為雙效精饋的工藝流程圖；
[0032] 圖4為單塔熱累精饋的工藝流程圖；
[0033] 圖中代號(hào)分別表示如下：
[0034] 補(bǔ)料累（P01)、進(jìn)料累（P02)、下塔蓋液累（P03)、上塔循環(huán)累（P04)、下塔進(jìn)料累 (P05)、上塔成品累(P06)、成品轉(zhuǎn)存累(P07)、冷凝水累(P08)、蓋液轉(zhuǎn)存累(P09)、冷卻水累 (P10);-級(jí)預(yù)熱器化01)、二級(jí)預(yù)熱器化〇2)、Ξ級(jí)預(yù)熱器化03)、下塔再沸器化04)、補(bǔ)熱分 離室化05)、上塔再沸器化06)、氣體冷凝器化07);進(jìn)料儲(chǔ)罐(R01)、飽和器(R02)、成品緩沖 罐(R03)、成品儲(chǔ)罐(R04)、蓋液儲(chǔ)罐(R05)、冷卻水儲(chǔ)罐(R06);上塔進(jìn)料流量計(jì)(FI01)、下塔 進(jìn)料流量計(jì)(FI02)、噴水流量計(jì)(FI03)、回流流量計(jì)(FI04)、成品流量計(jì)(FI05)、冷凝水流 量計(jì)（FI06)、蓋液流量計(jì)（FI07)、冷卻水流量計(jì)（FI08);上塔精饋塔（Τ01)、下塔精饋塔 (Τ02);壓縮機(jī)(C01);閥（V01)、閥（V02)、閥（V03)、閥（V04)、閥（V05)、閥（V06)、閥（V07)、閥 (￥08)、閥(￥09)、閥(￥10)、閥(￥11)。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì) 本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0036] 如圖1所示，一種分割式MVR熱累精饋熱集成系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括進(jìn)料預(yù)熱部分、上 塔精饋部分、循環(huán)部分、壓縮冷凝部分、噴水部分、下塔精饋部分、水蒸氣加熱部分、產(chǎn)品排 出部分、冷凝水排出部分、蓋液排出部分、冷卻部分；
[0037] 所述進(jìn)料預(yù)熱部分與上塔精饋部分相連接，上塔精饋部分與循環(huán)部分相連接，壓 縮冷凝部分與上塔精饋部分相連接，噴水部分與壓縮冷凝部分相連接，下塔精饋部分與上 塔精饋部分相連接，水蒸氣加熱部分分別與上塔精饋部分、下塔精饋部分相連接，產(chǎn)品排出 部分分別與進(jìn)料預(yù)熱部分、壓縮冷凝部分相連接，冷凝水排出部分分別與上塔精饋部分、下 塔精饋部分、進(jìn)料預(yù)熱部分相連接，蓋液排出部分分別與下塔精饋部分、進(jìn)料預(yù)熱部分相連 接，冷卻部分與壓縮冷凝部分相連接。
[0038] 優(yōu)選地，如圖1所示，所述進(jìn)料預(yù)熱部分包括依次連接的補(bǔ)料累(P01)、進(jìn)料儲(chǔ)罐 (R01)、進(jìn)料累(P02)、上塔進(jìn)料流量計(jì)(FI01)、一級(jí)預(yù)熱器化01)、二級(jí)預(yù)熱器巧02)、Ξ級(jí)預(yù) 熱器化03)、上塔精饋塔(Τ01)、下塔精饋塔(T02);所述進(jìn)料預(yù)熱部分經(jīng)過一、二、Ξ級(jí)預(yù)熱 器將原料液預(yù)熱到泡點(diǎn)，進(jìn)料至上塔精饋塔(Τ01)進(jìn)行正常精饋分離，而進(jìn)料至下塔精饋塔 (Τ02)只用于系統(tǒng)初始開車時(shí)補(bǔ)料，通過閥（V01)控制進(jìn)料至上塔精饋塔（Τ01)，通過閥 (V02)控制進(jìn)料至下塔精饋塔(Τ02)。
[0039] 優(yōu)選地，如圖1所示，所述上塔精饋部分包括依次連接的上塔精饋塔(Τ01)和補(bǔ)熱 分離室化05);所述上塔精饋塔(Τ01)為板式塔精饋分離設(shè)備，當(dāng)然也可W為填料塔精饋分 離設(shè)備或超重力精饋機(jī)等形式的精饋分離設(shè)備;所述補(bǔ)熱分離室化05)為整體的帶有補(bǔ)熱 功能的分離室，還可W為分開的帶有外加熱器的分離室。
[0040] 優(yōu)選地，如圖1所示，所述循環(huán)部分包括依次連接的補(bǔ)熱分離室化05)、上塔循環(huán)累 (Ρ04)、上塔再沸器化06);所述上塔再沸器化06)為列管式再沸器，當(dāng)然也可W為螺旋板式 再沸器或板式再沸器或螺旋纏繞式再沸器等形式的再沸器。
[0041 ]優(yōu)選地，如圖1所示，所述壓縮冷凝部分包括依次連接的上塔精饋塔(Τ01 )、壓縮機(jī) (C01)、飽和器(R02)、上塔再沸器化06)、成品緩沖罐(R03);所述壓縮機(jī)(C01)為離屯、式壓縮 機(jī)，當(dāng)然還可W為羅茨式壓縮機(jī)或螺桿式壓縮機(jī);所述飽和器(R02)底部設(shè)有一個(gè)水封裝 置，系統(tǒng)多余噴水量經(jīng)水封裝置后流入至成品緩沖罐(R03)。
[0042] 優(yōu)選地，如圖1所示，所述噴水部分包括依次連接的成品緩沖罐(R03)、上塔成品累 (Ρ06)、噴水流量計(jì)(FI03)、飽和器(R02)、成品緩沖罐(R03);所述噴水部分主要用于過熱蒸 汽消除過熱度。
[0043] 優(yōu)選地，如圖1所示，所述下塔精饋部分包括依次連接的下塔進(jìn)料累(Ρ05)、下塔進(jìn) 料流量計(jì)（FI02)、下塔精饋塔（Τ02)、下塔再沸器化04);所述下塔進(jìn)料累(Ρ05)后通過閥 (V05)控制進(jìn)料至下塔精饋塔(Τ02)，通過閥（V06)控制回流至上塔精饋塔（Τ01)，所述閥 (V06)只用于系統(tǒng)初始開車時(shí)回流;所述下塔精饋塔(Τ02)與下塔再沸器化04)進(jìn)行自然循 環(huán)分離。
[0044] 優(yōu)選地，如圖1所示，所述水蒸氣加熱部分包括依次連接的生蒸汽源、下塔再沸器 化04)、補(bǔ)熱分離室化05);主要用于對(duì)下塔再沸器化04)進(jìn)行加熱和對(duì)補(bǔ)熱分離室化05)進(jìn) 行補(bǔ)熱。
[0045] 優(yōu)選地，如圖1所示，所述產(chǎn)品排出部分包括依次連接的上塔成品累(Ρ06)、一級(jí)預(yù) 熱器巧01)、成品流量計(jì)(FI05)、成品儲(chǔ)罐(R04)、成品轉(zhuǎn)存累(P07)W及回流流量計(jì)(FI04)、 上塔精饋塔(TO 1);所述成品流量計(jì)(FI05)通過閥（VI1)進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述回流流量計(jì)(FI04) 通過閥(V10)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0046] 優(yōu)選地，如圖1所示，所述冷凝水排出部分包括依次連接的冷凝水累(P08)、冷凝水 流量計(jì)(FI06)、二級(jí)預(yù)熱器化02)。
[0047] 優(yōu)選地，如圖1所示，所述蓋液排出部分包括依次連接的下塔蓋液累(P03)、蓋液流 量計(jì)(FI07)、S級(jí)預(yù)熱器化03)、蓋液儲(chǔ)罐(R05);所述蓋液流量計(jì)(FI07)通過閥（V04)進(jìn)行 調(diào)節(jié)，所述閥(V03)只用于系統(tǒng)初始開車時(shí)對(duì)補(bǔ)熱分離室化05)進(jìn)料時(shí)使用。
[0048] 優(yōu)選地，如圖1所示，所述冷卻部分包括依次連接的成品緩沖罐(R03)、氣體冷凝器 化07)、進(jìn)料儲(chǔ)罐(R01)，W及冷卻水儲(chǔ)罐(R06)、冷卻水累(P10)、冷卻水流量計(jì)(FI08);所述 氣體冷凝器化07)冷凝液出口管路需要完全插入進(jìn)料儲(chǔ)罐(R01)中形成液封。
[0049] 本發(fā)明的工作原理如下：
[0050] 分割式熱累精饋流程的主精饋塔分為上下兩塔:上塔類似于常規(guī)熱累精饋，只是 多了 一個(gè)進(jìn)料口；而下塔類似于常規(guī)精饋的提饋段，進(jìn)料來自上塔的蓋液，蒸汽出料則進(jìn)入 上塔塔底。可通過控制分割點(diǎn)濃度（即下塔進(jìn)料濃度)使上塔溫差比較小，從而減小壓縮機(jī) 所需壓縮比，降低投資和運(yùn)行費(fèi)用，縮短追加投資的回收期。上塔安裝熱累會(huì)取得較好的效 果，熱累供熱系數(shù)COP較大;同時(shí)，下塔的回流量也會(huì)大大減小，水蒸氣消耗減少。
[0051] 優(yōu)選地，所述系統(tǒng)的補(bǔ)料累(P01)對(duì)進(jìn)料儲(chǔ)罐(R01)進(jìn)行補(bǔ)料，進(jìn)料累(P02)從進(jìn)料 儲(chǔ)罐(R01)進(jìn)料經(jīng)過上塔進(jìn)料流量計(jì)(FI01)進(jìn)行流量控制后，使用排出的產(chǎn)品通過一級(jí)預(yù) 熱器化01)對(duì)原料液進(jìn)行一級(jí)預(yù)熱后，使用排出的冷凝水通過二級(jí)預(yù)熱器巧02)對(duì)原料液進(jìn) 行二級(jí)預(yù)熱后，使用排出的蓋液通過Ξ級(jí)預(yù)熱器化03)對(duì)原料液進(jìn)行Ξ級(jí)預(yù)熱后，達(dá)到泡點(diǎn) 溫度而直接進(jìn)入上塔精饋塔(TO 1)進(jìn)行精饋段提純操作。
[0052] 所述進(jìn)入上塔精饋塔(T01)的原料液在其內(nèi)部進(jìn)行均勻分布后沿塔W液相態(tài)自上 而下的流至塔底部，而上塔精饋塔(T01)底部的液體通過下塔進(jìn)料累(P05)對(duì)下塔精饋塔 (T02)進(jìn)行進(jìn)料，同樣沿塔W液相態(tài)自上而下的流至塔底部，而下塔精饋塔(T02)底部的液 體通過下塔精饋塔(T02)與下塔再沸器巧04)進(jìn)行自然循環(huán)蒸發(fā)分離，并使用生蒸汽對(duì)下塔 再沸器化04)進(jìn)行加熱，當(dāng)塔蓋液達(dá)到排放要求的濃度后，通過下塔蓋液累(P03)進(jìn)行排料， 使用蓋液流量計(jì)(FI07)來進(jìn)行流量控制，然后進(jìn)入Ξ級(jí)預(yù)熱器化03)對(duì)原料液進(jìn)行Ξ級(jí)預(yù) 熱，并收集于蓋液儲(chǔ)罐(R05)中，裝滿液后使用蓋液轉(zhuǎn)存累(P09)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。
[0053] 所述生蒸汽對(duì)上塔精饋塔(T01)與下塔再沸器化04)進(jìn)行加熱后的冷凝液通過冷 凝水累(P08)進(jìn)行排液，使用冷凝水流量計(jì)(FI06)來進(jìn)行流量控制，然后進(jìn)入二級(jí)預(yù)熱器 (E02)對(duì)原料液進(jìn)行二級(jí)預(yù)熱后，進(jìn)行外排。
[0054] 優(yōu)選地，所述系統(tǒng)的下塔精饋塔(T02)與下塔再沸器化04)進(jìn)行自然循環(huán)蒸發(fā)分離 而得到的飽和氣體則沿塔W氣相態(tài)自下而上的流至塔頂部，并與自上而下的液相態(tài)進(jìn)行氣 液傳質(zhì)分離，最終達(dá)到氣液相平衡過程;從下塔精饋塔(T02)塔頂部出來后的飽和氣體進(jìn)入 補(bǔ)熱分離室化05)后，與從補(bǔ)熱分離室化05)和上塔再沸器化06)中分離出來的飽和氣體一 起沿上塔精饋塔(TOl)W氣相態(tài)自下而上的從塔頂部流出，同樣與自上而下的液相態(tài)進(jìn)行 氣液傳質(zhì)分離，最終達(dá)到氣液相平衡過程。
[0055] 所述從上塔精饋塔(T01)塔頂部流出的飽和氣體進(jìn)入壓縮機(jī)(C01)進(jìn)行壓縮做功 后，塔頂氣體的壓力和溫度得到提高，成為過熱蒸汽，進(jìn)入飽和器(R02)進(jìn)行消除過熱度，而 變成飽和蒸汽，隨后進(jìn)入上塔再沸器化06)中進(jìn)行傳熱冷凝，變成液體后，收集于成品緩沖 罐(R03)中，通過上塔成品累(P06)進(jìn)行分流;一部分液體通過成品流量計(jì)(FI05)進(jìn)行流量 控制后，進(jìn)入飽和器(R02)中對(duì)從壓縮機(jī)(C01)中出來的過熱蒸汽進(jìn)行消除過熱度;另一部 分液體則進(jìn)入一級(jí)預(yù)熱器巧01)對(duì)原料液進(jìn)行一級(jí)預(yù)熱后，再次進(jìn)行分流，一部分液體通過 回流流量計(jì)(FI04)進(jìn)行流量控制后，回流至上塔精饋塔(TOl)進(jìn)行氣液傳質(zhì)分離過程，W進(jìn) 一步提高產(chǎn)品純度，而另一部分液體則通過成品流量計(jì)(FI05)進(jìn)行流量控制后，收集于成 品儲(chǔ)罐(R04)中，裝滿液后使用成品轉(zhuǎn)存累(P07)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。
[0056] 所述進(jìn)入飽和器(R02)中的多余噴液，收集于飽和器(R02)底部后，通過設(shè)置液封 而回流至成品緩沖罐(R03)。
[0057] 所述補(bǔ)熱分離室化05)內(nèi)的液體通過上塔循環(huán)累(P04)進(jìn)入上塔再沸器化06)中進(jìn) 行加熱而蒸發(fā)后，進(jìn)入補(bǔ)熱分離室巧05)進(jìn)行閃蒸而分離得到產(chǎn)品飽和氣體，此過程為強(qiáng)制 循環(huán)過程。
[0058] 優(yōu)選地，所述系統(tǒng)成品緩沖罐(R03)中未被冷凝下來的飽和氣體或不凝性氣體進(jìn) 入氣體冷凝器巧07)中進(jìn)行冷凝后，進(jìn)入進(jìn)料儲(chǔ)罐(R01)中，所述氣體冷凝器化07)冷凝液出 口管路需要完全插入進(jìn)料儲(chǔ)罐(R01)中形成液封。所述冷卻水進(jìn)入冷卻水儲(chǔ)罐(R06)，然后 進(jìn)入冷卻水累(P10)，通過冷卻水流量計(jì)(FI08)進(jìn)行流量控制后，進(jìn)入氣體冷凝器化07)對(duì) 未被冷凝下來的飽和氣體或不凝性氣體進(jìn)行冷卻，而后進(jìn)行排放。
[0059] 實(shí)際生產(chǎn)中，W年產(chǎn)60萬噸甲醇為例，采用如圖1所示的分割式MVR熱累精饋熱集 成系統(tǒng)的工藝流程圖。當(dāng)進(jìn)料條件為61.8萬噸，每年按8000小時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，進(jìn)料溫度為 71.6°C，進(jìn)料流量為94277kg/h，進(jìn)料壓力為1.7MPaG，進(jìn)料組成為甲醇82%、水18% ;塔頂要 求為甲醇96.8%、水3.2% ;塔蓋要求為甲醇0.1 %，水99.9% ;塔內(nèi)塔板壓降為0.7kPa。
[0060] 比較例：
[0061] 同樣W年產(chǎn)60萬噸甲醇為例，采用如圖2、圖3、圖4所示的工藝流程圖，但其它操作 參數(shù)均相同。
[0062] 實(shí)施例與比較例相比，能耗及成本參數(shù)對(duì)比表如表1所示，將蒸汽和用電都折算成 標(biāo)煤，對(duì)總折算標(biāo)煤進(jìn)行比較，雙效精饋相對(duì)于單塔精饋節(jié)能18.9%，單塔熱累精饋相對(duì)于 單塔精饋節(jié)能76.48%，分割式熱累精饋相對(duì)于單塔精饋節(jié)能75.28%，單塔熱累精饋相對(duì) 于雙效精饋節(jié)能70.98%，分割式熱累精饋相對(duì)于雙效精饋節(jié)能69.49%。將蒸汽價(jià)格按照 市場(chǎng)價(jià)120元/噸，將電價(jià)格按照市場(chǎng)價(jià)0.8元/度進(jìn)行折算成總價(jià)進(jìn)行比較，雙效精饋相對(duì) 于單塔精饋節(jié)約成本18.98%，單塔熱累精饋相對(duì)于單塔精饋節(jié)約成本-38.49%，分割式熱 累精饋相對(duì)于單塔精饋節(jié)約成本46.99%，單塔熱累精饋相對(duì)于雙效精饋節(jié)約成本- 70.93 %，分割式熱累精饋相對(duì)于雙效精饋節(jié)約成本34.57 %。
[0063] 表1能耗及成本參數(shù)對(duì)比表
[0064]
[0066]通過實(shí)施例與比較例相比較，就目前的工業(yè)精饋技術(shù)而言，采用如圖1所示的分割 式MVR熱累精饋熱集成系統(tǒng)的工藝流程圖比采用如圖2、圖3、圖4所示的工藝流程圖時(shí)，更加 經(jīng)濟(jì)節(jié)能，生產(chǎn)成本更低。
[0067]該系統(tǒng)比其他系統(tǒng)更為科學(xué)，更加高效節(jié)能，具有運(yùn)行成本低、調(diào)節(jié)方便、工作穩(wěn) 定等優(yōu)點(diǎn)；
[006引該系統(tǒng)能夠完全循環(huán)回收利用如甲醇、乙醇、異丙醇、DMAC、DMF、DMS0等一些特殊 的大溫差分離過程中的二次蒸汽而達(dá)到節(jié)能的目的；
[0069] 該系統(tǒng)直接壓縮塔頂出來的氣體，充分利用了被壓縮氣體的冷凝潛熱，同時(shí)減小 了塔蓋熱公用工程和塔頂冷公用工程的消耗；
[0070] 從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度考慮，采用分割式熱累精饋流程更加經(jīng)濟(jì)，運(yùn)種流程采取上塔安 裝熱累及下塔減小回流量的節(jié)能措施，節(jié)能效果明顯，投資費(fèi)用適中，控制簡單；
[0071] 相對(duì)傳統(tǒng)精饋而言，采用該形式更加經(jīng)濟(jì)、節(jié)能，投資費(fèi)用適中，控制簡單，只需消 耗少量最低級(jí)別的水蒸氣（如0.3M化），同時(shí)節(jié)省大量更高等級(jí)的水蒸氣(如1 .OMPa)，能夠 產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
[0072] W上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了 進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，W上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本 發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā) 明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種分割式MVR熱栗精餾熱集成系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括進(jìn)料預(yù)熱部分、上 塔精餾部分、循環(huán)部分、壓縮冷凝部分、噴水部分、下塔精餾部分、水蒸氣加熱部分、產(chǎn)品排 出部分、冷凝水排出部分、釜液排出部分、冷卻部分； 所述進(jìn)料預(yù)熱部分與上塔精餾部分相連接，上塔精餾部分與循環(huán)部分相連接，壓縮冷 凝部分與上塔精餾部分相連接，噴水部分與壓縮冷凝部分相連接，下塔精餾部分與上塔精 餾部分相連接，水蒸氣加熱部分分別與上塔精餾部分、下塔精餾部分相連接，產(chǎn)品排出部分 分別與進(jìn)料預(yù)熱部分、壓縮冷凝部分相連接，冷凝水排出部分分別與上塔精餾部分、下塔精 餾部分、進(jìn)料預(yù)熱部分相連接，釜液排出部分分別與下塔精餾部分、進(jìn)料預(yù)熱部分相連接， 冷卻部分與壓縮冷凝部分相連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分割式MVR熱栗精餾熱集成系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)料 預(yù)熱部分包括依次連接的補(bǔ)料栗（P〇 1)、進(jìn)料儲(chǔ)罐（R〇 1)、進(jìn)料栗（P02)、上塔進(jìn)料流量計(jì) (FI01)、一級(jí)預(yù)熱器(E01)、二級(jí)預(yù)熱器(E02)、三級(jí)預(yù)熱器(E03)、上塔精餾塔(T01)、下塔精 餾塔(T02);所述進(jìn)料預(yù)熱部分經(jīng)過一、二、三級(jí)預(yù)熱器將原料液預(yù)熱到泡點(diǎn)，進(jìn)料至上塔精 餾塔(T01)進(jìn)行正常精餾分離，并通過閥（V01)控制進(jìn)料至上塔精餾塔(T01)，通過閥（V02) 控制進(jìn)料至下塔精餾塔(T02)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種分割式MVR熱栗精餾熱集成系統(tǒng)，其特征在于，所述上塔 精餾部分包括依次連接的上塔精餾塔(T01)和補(bǔ)熱分離室(E05);所述上塔精餾塔(??1)為 板式塔精餾分離設(shè)備或填料塔精餾分離設(shè)備或超重力精餾機(jī);所述補(bǔ)熱分離室(E05)為整 體的帶有補(bǔ)熱功能的分離室或分開的帶有外加熱器的分離室。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種分割式MVR熱栗精餾熱集成系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán) 部分包括依次連接的補(bǔ)熱分離室(E05)、上塔循環(huán)栗(P04)、上塔再沸器(E06);所述上塔再 沸器(E06)為列管式再沸器或螺旋板式再沸器或板式再沸器或螺旋纏繞式再沸器。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種分割式MVR熱栗精餾熱集成系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮 冷凝部分包括依次連接的上塔精餾塔（TO 1)、壓縮機(jī)（CO 1)、飽和器（R02)、上塔再沸器 (E06)、成品緩沖罐(R03);所述壓縮機(jī)(C01)為離心式壓縮機(jī)或羅茨式壓縮機(jī)或螺桿式壓縮 機(jī);所述飽和器(R02)底部設(shè)有一個(gè)水封裝置，系統(tǒng)多余噴水量經(jīng)水封裝置后流入至成品緩 沖罐(R03)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種分割式MVR熱栗精餾熱集成系統(tǒng)，其特征在于，所述噴水 部分包括依次連接的成品緩沖罐（R03)、上塔成品栗（P06)、噴水流量計(jì)（FI03)、飽和器 (如2)、成品緩沖罐(如3)。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種分割式MVR熱栗精餾熱集成系統(tǒng)，其特征在于，所述下塔 精餾部分包括依次連接的下塔進(jìn)料栗(P05)、下塔進(jìn)料流量計(jì)(FI02)、下塔精餾塔(T02)、下 塔再沸器(E04);所述下塔進(jìn)料栗(P05)后通過閥（V05)控制進(jìn)料至下塔精餾塔(T02)，通過 閥(V06)控制回流至上塔精餾塔(T01);所述下塔精餾塔(T02)與下塔再沸器(E04)進(jìn)行自然 循環(huán)分離。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種分割式MVR熱栗精餾熱集成系統(tǒng)，其特征在于，所述水蒸 氣加熱部分包括依次連接的生蒸汽源、下塔再沸器(E04)、補(bǔ)熱分離室(E05)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種分割式MVR熱栗精餾熱集成系統(tǒng)，其特征在于，所述產(chǎn)品 排出部分包括依次連接的上塔成品栗(P06)、一級(jí)預(yù)熱器(E01)、成品流量計(jì)(FI05)、成品儲(chǔ) 罐(R04)、成品轉(zhuǎn)存栗（P07)以及回流流量計(jì)（FI04)、上塔精餾塔（TO 1);所述成品流量計(jì) (FI05)通過閥(VII)進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述回流流量計(jì)(FI04)通過閥(V10)進(jìn)行調(diào)節(jié)。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種分割式MVR熱栗精餾熱集成系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝 水排出部分包括依次連接的冷凝水栗(P08)、冷凝水流量計(jì)(FI06)、二級(jí)預(yù)熱器(E02)。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種分割式MVR熱栗精餾熱集成系統(tǒng)，其特征在于，所述釜 液排出部分包括依次連接的下塔釜液栗(P03)、釜液流量計(jì)(FI07)、三級(jí)預(yù)熱器(E03)、釜液 儲(chǔ)罐(R05);所述釜液流量計(jì)(FI07)通過閥(V04)進(jìn)行調(diào)節(jié)。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種分割式MVR熱栗精餾熱集成系統(tǒng)，其特征在于，所述冷 卻部分包括依次連接的成品緩沖罐(R03)、氣體冷凝器(E07)、進(jìn)料儲(chǔ)罐(R01)，以及冷卻水 儲(chǔ)罐(R06)、冷卻水栗(P10)、冷卻水流量計(jì)(FI08);所述氣體冷凝器(E07)冷凝液出口管路 需要完全插入進(jìn)料儲(chǔ)罐(R01)中形成液封。
【文檔編號(hào)】B01D3/00GK105964005SQ201610256631
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日
【發(fā)明人】劉軍, 張鈺, 張俊浩, 藺雪軍
【申請(qǐng)人】常州博睿杰能環(huán)境技術(shù)有限公司