[发明专利]一种低能耗变压精馏系统

说明书

本发明公开了一种低能耗变压精馏系统，主要包括高压塔、低压塔、第一换热器和第一冷凝器，高压塔的进料口与进料管道连通；高压塔底部的物料出口与低压塔的进料口连通，低压塔的产品出口与产品输出管道A连通；高压塔顶部的物料出口与第一换热器的热源入口连通，第一换热器的热源出口与第一冷凝器的热源入口连通，第一冷凝器的热源出口与高压塔连通，第一冷凝器的热源出口与产品输出管道B连通；所述第一换热器的冷源入口与低压塔的底部入口连通，第一换热器的冷源出口与高压塔连通；第一换热器的冷源出口与低压塔连通。本发明的有益效果为：本发明设置两组换热器，利用高压塔内流出的温度高的物流与低压塔内的低温度物流进行预热，减少高压塔的热负荷。

技术领域

本发明涉及变压精馏技术领域，具体涉及一种低能耗变压精馏系统。

背景技术

对于共沸体系，普通的精馏分离方法很难将其进行有效的分离。特殊精馏方法，如萃取精馏、共沸精馏、加盐萃取精馏等虽然可以实现共沸体系的有效分离，但因存在夹带剂的选择难、回收提纯难、能耗大等问题，因此在工业生产中应用受到限制。

对压力敏感的共沸体系可以采用变压精馏的方法分离。下面以分离乙二胺-水最大共沸体系来描述变压精馏过程的能耗问题。乙二胺又称1，2-二氨基乙烷、二胺基乙烯、乙烯二胺，具有碱性和表面活性的特点，是一种重要的化工原料和精细化工中间体，用途十分广泛，而乙二胺-水可形成最高共沸体系；对该体系采用变压精馏分离，并进行部分热集成。然而，在热集成变压精馏过程中，低压塔的再沸器能耗由高压塔塔顶蒸汽提供，因此整个系统的能耗主要源于高压塔，高压塔的高能耗，导致整个系统的设备投资成本和运营成本高。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技的不足，提供一种低能耗变压精馏系统，减少高压塔热负荷，解决现有技术中高压塔能耗高、设备投资大的问题。

本发明采用的技术方案为：一种低能耗变压精馏系统，主要包括高压塔、低压塔、第一换热器和第一冷凝器，高压塔的进料口与进料管道连通；高压塔底部的物料出口与低压塔的进料口连通，低压塔的产品出口与产品输出管道A连通；高压塔顶部的物料出口与第一换热器的热源入口连通，第一换热器的热源出口与第一冷凝器的热源入口连通，第一冷凝器的热源出口经回流管道A与高压塔的回流口A连通，第一冷凝器的热源出口与产品输出管道B连通；所述第一换热器的冷源入口与低压塔的底部入口连通，第一换热器的冷源出口通过回流管道B与高压塔连通，回流管道B上安设循环泵；第一换热器的冷源出口与低压塔连通。

按上述方案，所述变压精馏系统还包括第二换热器，高压塔的底部出口通过管道与第二换热器的热源入口连通，第二换热器的热源出口与低压塔连通；所述循环泵的出口与第二换热器的冷源入口连通，第二换热器的冷源出口通过管道与高压塔连通。

按上述方案，所述变压精馏系统还包括再沸器，再沸器的入口与高压塔的底部出口连通，再沸器的蒸汽出口通过管道与高压塔的内部连通，再沸器的液体出口与第二换热器的热源入口连通。

按上述方案，所述变压精馏系统还包括第二冷凝器，所述第二冷凝器的入口与低压塔的产品出口连通，第二冷凝器的出口经回流管道B与低压塔顶部的回流口B连通。

按上述方案，进料管道上配置加压泵。

本发明的有益效果为：

1、本发明所述变压精馏系统设置两组换热器，利用高压塔内流出的温度高的物流与低压塔内的低温度物流进行预热，减少高压塔的热负荷；

2、本发明所述变压精馏系统提高高压塔的压力时，高压塔塔顶温度升高，低压塔塔底需要加热物流与高压塔塔顶的蒸汽物流热集成时的传热推动力增大；由于需加热的物流所需的热流量一定，因此热集成外加换热器的换热面积减小，设备投资费用减小；当共沸体系对压力较为敏感，适当增大高压塔的压力可使共沸物的组分发生改变，有利于分离，高压塔塔顶塔底热负荷减小，操作费用减小；