[发明专利]戊二胺浓缩的MVR蒸发与MVR精馏联合的装置及方法

说明书

本发明公开了戊二胺浓缩的MVR蒸发与MVR精馏联合的装置及方法，包括MVR蒸发系统和MVR精馏系统；MVR蒸发系统的蒸汽总输出口与一级压缩机连接，将蒸汽温度提高后送入加热器作为热源；MVR精馏系统的精馏塔塔顶的蒸汽输出口与二级压缩机连接，将蒸汽温度提高后送入再沸器作为热源；MVR蒸发系统输出的中间物料通过转料泵输送入MVR精馏系统；MVR精馏系统将中间物料分离为冷凝水和浓缩戊二胺输出。本发明将MVR蒸发和MVR精馏两者有机结合，将戊二胺浓缩过程分步进行，让MVR蒸发和MVR精馏在相应过程中发挥各自优势，从而达到减少运行电耗、降低戊二胺的成本、提高戊二胺的浓缩效率、降低戊二胺的损失率的目的。

技术领域

本发明涉及化学物质的分离提纯领域，特别涉及戊二胺浓缩的MVR蒸发与MVR精馏联合的装置及方法。

背景技术

1，5-戊二胺是合成聚酰胺（又称尼龙）的原料之一。随着石油资源的不断减少，从生物法获得戊二胺产品则尤为重要。

生物法得到的戊二胺浓度较低，因此，浓缩是不可避免的一道工序，而浓缩效率、损失率、运行能耗成为了影响戊二胺产品成本的关键。

目前常见的处理方法如下。

CN105327518B: 一种戊二胺的浓缩系统及方法。

该工艺是将戊二胺的浓缩过程通过MVR(Mechanical vapor recompression)蒸发来实现去除物料中的水分。蒸汽压缩机是用电能来工作，将蒸发出来的气体加热，再送回到蒸发器的加热器壳体作为热源。该工艺可以有效地减少蒸汽消耗。

然而，蒸发浓缩过程中的任何一次气液分离实际上都是一次闪蒸过程，由戊二胺的气液相平衡数据表明，同一压力条件下，在戊二胺浓度较低时，气相中的戊二胺浓度很低；但随着浓缩过程的进行，在戊二胺浓度较高时，气相中的戊二胺浓度很高。进入气相的戊二胺随着水蒸汽的冷凝也进入冷凝液里，造成戊二胺产品的损失。尽管在该工艺中，采取了吸收单元，吸收单元为喷淋塔、吸收罐或换热器中的一种或几种的组合，这些设备的吸收效率低，降低气相中的戊二胺的夹带量效果非常有限。

若想通过吸收过程把含较多戊二胺的气体送入吸收单元得到含较少戊二胺的气体，则要求有一种溶液与含较少戊二胺的气体达到相平衡，因为达到平衡是提高吸收效率的一个必要条件。

CN114768486A：高效吸收蒸汽中戊二胺的方法及装置。

该工艺在吸收单元上面采取改良措施，使得吸收单元达到相平衡，而吸收剂的组成是含戊二胺浓度约为0%-10%（质量百分比）的水溶液，若是吸收剂的浓度低于进料浓度，则吸收剂的引入会给前端的蒸发单元带来很大的负荷；因为低浓度吸收剂加入吸收塔，经过吸收过程之后，吸收剂的浓度提高，这部分物料需要排入蒸发单元去浓缩，提取出戊二胺产品；若是吸收剂的浓度高于或等于进料浓度，则与之平衡的气相中的戊二胺含量也会比较高，吸收效率同样难以保证，并且所使用的吸收剂会更多，给蒸发单元增加更大的负荷。

另外，由于MVR蒸发浓缩过程中，气相中夹带的戊二胺在经过吸收效率低的吸收单元后，再被压缩机压缩，进入加热器壳体，在水蒸汽冷凝的过程中，气相中较高浓度的戊二胺会在列管外局部区域积聚，形成相对难冷凝的气体密集区域；该现象会严重影响换热器的传热系数，从而影响了浓缩效率；即便调整操作条件，将气相中较高浓度的戊二胺冷凝下来，该组分所形成的泡露点温度差较高，蒸发的有效传热温差会相应降低。

因此，如何解决现有技术中只通过单一的MVR蒸发浓缩工艺，产生的浓缩效率低且夹带量大的问题成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供戊二胺浓缩的MVR蒸发与MVR精馏联合的装置及方法，实现的目的是将MVR蒸发和MVR精馏两者有机结合，不但减少气相中的戊二胺夹带量，从而减少戊二胺的损失率，也提高了浓缩效率，得到浓度更高的戊二胺产品。