CN217511220U - 一种用于分离回收mibk轻组分塔采出料的装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置，其包括用于粗脱水的粗脱水组件、用于精脱水的精脱水组件以及用于分离物料的精馏组件；粗脱水组件包括粗脱水罐，粗脱水罐内装填有吸收剂；精脱水组件包括渗透汽化膜组，渗透汽化膜组与所述粗脱水罐连通设置；精馏组件包括精馏塔、设置在精馏塔顶部的冷凝器和设置在精馏塔底部的再沸器，精馏塔与渗透汽化膜组连通设置。本申请具有脱水效率快、分离产物纯度高的优点。

Description

一种用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置

技术领域

本申请涉及MIBK精馏分离技术领域，尤其是涉及一种用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置。

背景技术

甲基异丁基酮(MIBK)是一种优良的中沸点溶剂和重要的有机化工产品，主要应用于农业、医药、涂料、表面活性剂等领域。目前，工业上使用丙酮合成MIBK工艺有三步法和一步法。其中一步法工艺是通过多功能催化剂的异步协同作用，同时发生缩合、脱水、加氢三个反应生成MIBK，具有工艺流程简单，产品成本低等优点，因此成为当今MIBK生产的主流工艺，国内装置也基本以一步法为生产工艺。

MIBK生产工艺中一般设有MIBK轻组分塔，会采出副产物KB-3，常常被作为燃料油廉价售卖。KB-3中的主要组成为丙酮、MIBK、异丙醇和水，此物料中含有大量可回收利用的物质，因此理论上可以通过精馏进行分步分离。

在四种物质中，丙酮沸点最低，可最先分离，而剩下三种物质异丙醇和水以及MIBK和水都会形成共沸体系，其中IPA与水的共沸点为80.3℃，而MIBK与水的共沸点为87.9℃。可以看出脱去物料中的水再通过精馏的方式就可以将物料分离，提纯出高含量的异丙醇，同时可以将丙酮和MIBK进行回收来降低MIBK的单耗。

目前技术人员通常采用萃取精馏的方法，首先精馏出丙酮组分，再使用乙二醇等作为萃取剂将物料中的水分除去，然后通过精馏塔将乙二醇进行回收重新利用，最后通过精馏塔分离出异丙醇与MIBK。此方法使用乙二醇等做萃取剂精馏，运行费用相对较高。另外还有通过额外加入副产物异丙醇，通过三相共沸出去MIBK中的水分，实现分离，尽管除去了MIBK中的水分，但却增加了后续分离异丙醇的能耗。

针对上述中的相关技术，发明人认为在对MIBK轻组分塔采出料进行分离时，脱水效率较低，生产成本较高。

实用新型内容

为了提升分离回收MIBK轻组分塔采出料的脱水效率和分离产物纯度，本申请提供一种用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置。

本申请提供的一种用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置采用如下的技术方案：

一种用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置，包括用于粗脱水的粗脱水组件、用于精脱水的精脱水组件以及用于分离物料的精馏组件；

所述粗脱水组件包括粗脱水罐，所述粗脱水罐内装填有吸收剂；

所述精脱水组件包括渗透汽化膜组，所述渗透汽化膜组与所述粗脱水罐连通设置；

所述精馏组件包括精馏塔、设置在精馏塔顶部的冷凝器和设置在精馏塔底部的再沸器，所述精馏塔与所述渗透汽化膜组连通设置。

通过采用上述技术方案，将MIBK轻组分塔采出料先在粗脱水罐内与吸收剂进行反应，去除较大部分的水分后得到粗脱水产物和吸收剂反应物。然后再将粗脱水产物经过渗透汽化膜组进一步脱去水分，得到水分含量低于0.2%的精脱水产物和分离水。并且，吸收剂吸收水分的同时会释放大量的反应热，可以对粗脱水产物进行预加热，降低渗透汽化膜组的热能消耗。最后再将精脱水产物输送至精馏塔内进行精馏分离，最后分别得到纯度较高丙酮、异丙醇和MIBK分离产物，具有脱水效率高，生产成本低的优点。

可选的，所述粗脱水罐连通有脱水剂罐，所述脱水剂罐内储存有吸收剂。

通过采用上述技术方案，可以将粗脱水罐内的一部分吸收剂反应物重新循环至脱水剂罐内，与吸收剂混合后可以再次输送至粗脱水罐内进行脱水反应，可以有效提高吸收剂的利用率，节约生产成本。

可选的，所述粗脱水罐连通有水洗罐，所述水洗罐内装填有水。

通过采用上述技术方案，可以将粗脱水罐内剩余部分的吸收剂反应物输送至水洗罐内，与水充分反应后制得碱液，方便后续的回收利用，更加绿色环保。

可选的，所述水洗罐连通有进水管道。

通过采用上述技术方案，进水管道可以及时向水洗罐内补充新鲜水，保证吸收剂反应物与水反应充分，并且可以通过调整进水量得到不同浓度的碱液，高浓度碱液可以用于需要碱环境的有机反应单元，低浓度的碱液可以用于水解反应单元，进一步降低综合生产成本。

可选的，所述水洗罐与所述渗透汽化膜组连通。

通过采用上述技术方案，可以将渗透汽化膜组产生的分离水输送至水洗罐内使用，降低新鲜水的使用量，节约水资源和生产成本。

可选的，所述水洗罐连通有ECH皂化塔。

通过采用上述技术方案，碱液可以输送至ECH皂化塔内使用，为脱除HCl的环化反应提供碱性物料，进一步提升吸收剂的综合利用率，符合绿色生产理念。

可选的，所述渗透汽化膜组由2-4个渗透汽化膜串联组成。

通过采用上述技术方案，优化和调整渗透汽化膜的数量，进一步平衡生产成本和脱水效率关系。

可选的，所述渗透汽化膜组与所述粗脱水罐之间连通有粗脱水出料管道，所述粗脱水出料管道上设有过滤器。

通过采用上述技术方案，过滤器可以滤除粗脱水产物中可能含有的吸收剂颗粒等杂质，降低渗透汽化膜组堵塞的几率，维持精脱水组件的正常运行。

可选的，所述精馏塔与所述渗透汽化膜组之间连通有精脱水出料管道，所述精脱水出料管道上设有水分仪。

通过采用上述技术方案，水分仪可以监测进入精馏塔内精脱水产物的含水量，减少因渗透汽化膜组脱水工艺出现波动时造成含水量不合格现象而引发的分离产物纯度下降情况。

可选的，所述精馏塔内设有10-20块筛板。

通过采用上述技术方案，优化和调整精馏塔内筛板的数量，进一步平衡精馏所需能耗和分离产物的纯度关系，提升综合经济效益。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过采用化学脱水工艺与物料脱水工艺相结合，在提高脱水效率的同时降低生产成本，以获得更佳的经济效益。

2.通过吸收剂的综合利用，将各工艺单元有机的结合起来，提高了生产原料的综合利用率，符合绿色化工的生产理念。

附图说明

图1是本申请实施例的整体示意图。

附图标记说明：1、缓冲罐；2、脱水剂罐；3、粗脱水组件；31、粗脱水罐；32、回流管道；33、粗脱水出料管道；34、回收管道；4、过滤器；5、水洗罐；51、进水管道；52、碱液管道；6、精脱水组件；61、渗透汽化膜组；62、精脱水出料管道；63、分离水管道；7、精馏组件；71、精馏塔；72、冷凝器；73、再沸器；8、ECH皂化塔。

具体实施方式

以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置，可以用于对MIBK轻组分塔采出料进行脱水、精馏分离操作，得到丙酮、异丙醇、MIBK等产物，实现废物回收利用，生产成本低，综合效益好。

本申请实施例的MIBK轻组分塔采出料来自MIBK合成过程中的废料，MIBK轻组分塔采出料主要包括水、丙酮、异丙醇和MIBK四种组分，这四种组分中，水占比约15%，丙酮占比约10%，异丙醇占比约50%，MIBK占比约25%。并且，根据MIBK实际合成生产过程中的工艺调整，这四种组分的占比也会随之改变，本申请的用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置均能够满足脱水、分离的需要。

参照图1，用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置包括粗脱水组件3、精脱水组件6和精馏组件7，粗脱水组件3对MIBK轻组分塔采出料进行粗脱水，去除大部分水分后得到粗脱水产物，然后再将粗脱水产物经过精脱水组件6进一步脱去水分，得到含水量小于0.2%的精脱水产物，然后将精脱水产物通过精馏组件7依次精馏采出丙酮、异丙醇以及MIBK，实现物料的分离回收，提高综合经济效益。

参照图1，粗脱水组件3包括粗脱水罐31、以及与粗脱水罐31均连通的回流管道32、粗脱水出料管道33和回收管道34。粗脱水罐31连通有缓冲罐1和脱水剂罐2，缓冲罐1内储存有MIBK轻组分塔采出料，通过泵件可以随时将MIBK轻组分塔采出料输送至粗脱水罐31内进行粗脱水操作。脱水剂罐2内储存有吸收剂，通过泵件将吸收剂输送至粗脱水罐31内，吸收剂与MIBK轻组分塔采出料进行吸水反应，能够将MIBK轻组分塔采出料组分中的大部分的水脱去。本申请中的吸收剂可以是固体碱，如氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾等；也可以是固体碱金属盐，如碳酸钙、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸氢钠等，本实施例中优选吸收剂为氧化钙。

继续参照图1，当吸收剂与MIBK轻组分塔采出料进行吸水反应后得到固态的吸收剂反应物和液态的粗脱水产物，同时，吸收剂吸水产生的反应热将粗脱水产物进行预加热，经过预加热后的粗脱水产物经过粗脱水出料管排出待用。并且，回流管道32与脱水剂罐2连通，吸收剂反应物中会存在一部分的吸收剂没有反应完全，此时通过回流管道32将一部分吸收剂反应物重新回流循环至脱水剂罐2内，方便再次利用，节约生产成本。另外，回收管道34连通有水洗罐5，水洗罐5内装有水，剩余的吸收剂反应物通过回收管道34输送至水洗罐5内后与水进行充分反应生成碱液。水洗管连通有碱液管道52，以使碱液可以进行回收利用，本实施例中碱液可以用于需要碱的有机反应单元，优选的，本实施例设有ECH皂化塔8，将碱液用于ECH皂化塔8可以进一步节省生产成本，符合绿色生产理念。

参照图1，精脱水组件6包括渗透汽化膜组61、与渗透汽化膜组61连通的精脱水出料管道62、分离水管道63，渗透汽化膜组61由2-4个渗透汽化膜串联组成，本申请实施例中优选采用3个渗透汽化膜串联组成。渗透汽化膜组61与粗脱水出料管道33连通，通过泵件将预加热后的粗脱水产物输送至渗透汽化膜组61内，同时减少了渗透汽化膜组61中加热组件的能耗，然后采用渗透汽化工艺进一步脱去水分得到精脱水产物和分离水，精脱水产物经过精脱水出料管道62排出待用，利用渗透汽化膜组61进行脱水后，方便后续的精馏操作。

参照图1，精馏组件7包括精馏塔71、设置在精馏塔71顶部的冷凝器72以及设置在精馏塔71底部的再沸器73，精馏塔71内设有10-20块筛板，用于分离物料，本实施例优选设有15块筛板。冷凝器72与精馏塔71之间连通有冷凝回流管线，用于为精馏塔71提供冷凝水，以使物料组分冷凝采出。再沸器73与精馏塔71之间连通有再沸管线，向精馏塔71提供热能，将物料加热至合适的温度，方便分离物料组分。另外，精馏塔71顶部设有冷凝回流、丙酮、异丙醇采出口，精馏塔71的塔底设有再沸回流和MIBK采出口，其中，丙酮、异丙醇和MIBK采出口以便于采出各组分分离物料，冷凝回流和再沸回流采出口可以供工作人员检测塔内精馏状态，以便于调整精馏工艺参数。

本实施例中，先将塔顶温度调整至65℃-80℃，从塔顶的丙酮采出口采出丙酮组分；然后在将塔顶温度调整至85℃-110℃，从塔顶的异丙醇采出口采出异丙醇组分；最后从塔底的MIBK采出口采出塔釜料得到粗MIBK组分，实现各物料组分的分离回收，产物的纯度也比较高，综合经济效益更好。

参照图1，为了进一步降低生产成本，分离水管道63与水洗罐5连通，可以将渗透汽化工艺中产生的分离水输送至水洗罐5内使用，剩余的水可以来自新鲜水通过进水管道51补充，这样可以节省水资源。

参照图1，粗脱水出料管道33上连通设置有过滤器4，通过过滤器4将粗脱水产物中的颗粒杂质进行滤除，降低渗透汽化膜组61堵塞的几率，保证生产活动的正常运行。另外，精脱水出料管道62上设有水分仪，可以检测精脱水产物的含水量，保证进入精馏塔71前的水分含量低于0.2%，以保证精馏操作的正常运行和分离产物的纯度。

本申请实施例一种用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置的实施原理为：通过粗脱水组件3和精脱水组件6依次将MIBK轻组分塔采出料中的水分进行去除，使其含水量降低至0.2%以下，脱水效率非常高。再经过精馏组件7分离后，可以得到纯度较高的丙酮、异丙醇和MIBK产物，综合经济效益更好。并且在粗脱水过程中，实现吸收剂的回收利用，同时也节省了一部分水资源，进一步压缩生产成本。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置，其特征在于：包括用于粗脱水的粗脱水组件（3）、用于精脱水的精脱水组件（6）以及用于分离物料的精馏组件（7）；

所述粗脱水组件（3）包括粗脱水罐（31），所述粗脱水罐（31）内装填有吸收剂；

所述精脱水组件（6）包括渗透汽化膜组（61），所述渗透汽化膜组（61）与所述粗脱水罐（31）连通设置；

所述精馏组件（7）包括精馏塔（71）、设置在精馏塔（71）顶部的冷凝器（72）和设置在精馏塔（71）底部的再沸器（73），所述精馏塔（71）与所述渗透汽化膜组（61）连通设置。

2.根据权利要求1所述的用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置，其特征在于：所述粗脱水罐（31）连通有脱水剂罐（2），所述脱水剂罐（2）内储存有吸收剂。

3.根据权利要求2所述的用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置，其特征在于：所述粗脱水罐（31）连通有水洗罐（5），所述水洗罐（5）内装填有水。

4.根据权利要求3所述的用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置，其特征在于：所述水洗罐（5）连通有进水管道（51）。

5.根据权利要求3所述的用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置，其特征在于：所述水洗罐（5）与所述渗透汽化膜组（61）连通。

6.根据权利要求3所述的用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置，其特征在于：所述水洗罐（5）连通有ECH皂化塔（8）。

7.根据权利要求1所述的用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置，其特征在于：所述渗透汽化膜组（61）由2-4个渗透汽化膜串联组成。

8.根据权利要求1所述的用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置，其特征在于：所述渗透汽化膜组（61）与所述粗脱水罐（31）之间连通有粗脱水出料管道（33），所述粗脱水出料管道（33）上设有过滤器（4）。

9.根据权利要求1所述的用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置，其特征在于：所述精馏塔（71）与所述渗透汽化膜组（61）之间连通有精脱水出料管道（62），所述精脱水出料管道（62）上设有水分仪。

10.根据权利要求1所述的用于分离回收MIBK轻组分塔采出料的装置，其特征在于：所述精馏塔（71）内设有10-20块筛板。

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