[发明专利]MVR精馏提馏复合装置及其工艺方法

说明书

本发明涉及一种MVR精馏提馏复合装置及其工艺方法，属于精馏工艺技术领域。所述的MVR精馏提馏复合装置，包括一级MVR精馏单元和多级MVR提馏单元，多级MVR提馏单元的配置级数根据原料组成和分离的纯度要求确定，根据MVR提馏单元所处的位置不同，分为最后级MVR提馏单元和中间级MVR提馏单元。本发明所述的复合装置，通过精馏工艺和提馏工艺的高效耦合，能显著降低液体混合物分离的工艺能源消耗。同时，本发明还提供采用装置的工艺方法，简单易行，对原料液浓度配比变化的适应性强，操作弹性大，在节约能耗的情况下，可以使混合液的分离更加彻底，显著提高分离后液体的纯度，达到工艺生产要求。

技术领域

本发明涉及一种MVR精馏提馏复合装置及其工艺方法，属于精馏工艺技术领域。

背景技术

精馏作为液体混合物的分离工艺在工业各领域被广泛应用，是最常用的化工操作单元，它是分离均相液体混合物的最有效方法之一。但精馏是利用组份沸点不同重复进行蒸发和冷凝使组份分离的过程，传统的精馏工艺耗能高，余热量大，热力学效率很低。MVR技术现在已经在蒸发领域被广泛应用，在精馏工艺中也有应用，即热泵精馏，但应用范围非常有限，主要是因为在很多工况条件下精馏工艺的塔顶和塔底温差比较大，造成热泵精馏工艺中压缩机的工作压差比较大，严重降低了压缩机的运行效率，使MVR技术无法在精馏工艺中广泛应用。在一些文献资料中，根据精馏工艺温差大的工况需求，提出了一种分割式热泵精馏技术，但其应用范围也比较有限，不能被普遍应用。

根据现在相关行业对精馏工艺的需求，对分离后的组份纯度要求越来越高，随着塔顶液中轻组分浓度的提高和塔底液中轻组份浓度的下降，精馏塔所需要的塔顶温度和塔底温度的温度差越来越高。例如在甲醇水的分离工艺中，在常压下，甲醇的沸点为64.2℃，水的沸点为100℃，分离后凝液中甲醇浓度达到99.9％，塔底残液中甲醇浓度小于0.005％，以达到废水排放要求。在该工艺中，采用传统的多效精馏，能耗大，满足上述分离要求比较困难；在采用现有MVR热泵精馏技术，压缩机运行效率很低，能耗大，分离纯度很难达到工艺要求；分割式热泵精馏技术是依据确定的原料组成、分离后塔顶液浓度和塔底液浓度设计的，有一定的节能效果，但是在原料组成与设计条件不一致时，分割式热泵精馏系统的节能效果就会严重下降，甚至无法稳定运行，分离工艺无法满足生产工艺要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种MVR精馏提馏复合装置，通过对原料液进行分段精馏和提馏处理，能显著降低精馏和提馏工艺的能源消耗。

同时，本发明还提供采用其的工艺方法，科学合理，简单易行，在节约能耗的情况下，可以使混合液的分离更加彻底，显著提高分离后液体的纯度，达到工艺生产要求。

本发明所述的MVR精馏提馏复合装置，包括一级MVR精馏单元和多级MVR提馏单元，MVR精馏单元和多级MVR提馏单元顺着原料的流动方向串联连接，原料先流经MVR精馏单元，再流经多级MVR提馏单元，对于多级MVR提馏单元串联系统，原料先流经的MVR提馏单元为上一级MVR提馏单元，原料后流经的MVR提馏单元为下一级MVR提馏单元，MVR提馏单元的配置级数根据原料组成和分离纯度的要求确定，根据MVR提馏单元所处的位置不同，分为最后级MVR提馏单元和中间级MVR提馏单元。

所述的一级MVR精馏单元的精馏塔进料口通过管路与原料供给口和多级MVR提馏单元的凝液排出口相连通，塔底液出口通过管路连通于多级MVR提馏单元的提馏塔进料口，塔顶凝液排出口通过管路连通于精馏塔回流口和分离后轻组分排出管路；

中间级MVR提馏单元的进料口通过管路分别与下一级MVR提馏单元的塔顶凝液排出口及MVR精馏单元或上一级MVR提馏单元的塔底液出口相连通，塔顶液通过管路与MVR精馏单元或上一级MVR提馏单元的进料口相连通，塔底液出口通过管路与下一级MVR提馏单元的提馏塔进料口相连通；