專利名稱：混合丁醛分離裝置及填料塔的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合丁醛分離方法及裝置，具體是采用規(guī)整填料、分布器和塔盤的精餾分離工藝及裝置。
背景技術(shù)：
在丁辛醇生產(chǎn)中，丙烯、合成氣為原料，經(jīng)低壓羰基合成生產(chǎn)粗丁醛反應(yīng)后的混合物中含有異丁醛、正丁醛、水、正丁醇和極少量的丙烯、丙烷、二氧化碳、氫氣和甲烷，其中異丁醛與正丁醛的精制涉及到穩(wěn)定塔、丁醛異構(gòu)物塔、正丁醛塔，特別是異丁醛和正丁醛沸點(diǎn)相差很小，所以此分離回收過程需要的理論板數(shù)很高，能耗也較高。目前，國(guó)內(nèi)絕大部分混合丁醛回收工藝采用的是板式塔，主要存在異丁醛回收率低、產(chǎn)品質(zhì)量不高、耗能耗水多、生產(chǎn)能力低以及分離過程復(fù)雜等問題?，F(xiàn)在填料塔技術(shù)取得了豐碩的成果，研究開發(fā)出了多種規(guī)整填料及塔內(nèi)件技術(shù)；開發(fā)了多種大型化精餾過程關(guān)鍵內(nèi)件技術(shù)，如多級(jí)全連通槽式液體分布器、規(guī)整填料。這些技術(shù)目前還沒有應(yīng)用到混合丁醛回收工藝中，我們經(jīng)過研究和實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為如果將填料塔技術(shù)應(yīng)用到混合丁醛分離中，能夠使原有工藝得到很大改進(jìn)，主要是節(jié)能明顯、分離效率高，塔壓降低、操作彈性大等特點(diǎn)?；旌隙∪┓蛛x工藝的改進(jìn)對(duì)于提高正、異丁醛產(chǎn)品收率，降低能耗有重大意義，對(duì)于新型填料的推廣利用起到了示范作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是利用填料塔在混合丁醛分離方法的使用，使工藝得到了改善，提供了一種新型的混合丁醛分離裝置及填料塔在混合丁醛分離裝置的應(yīng)用。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明的填料塔在混合丁醛分離裝置的應(yīng)用，穩(wěn)定塔和正丁醛塔全部采用填料塔；異構(gòu)物塔采用塔盤和填料混合形式，頂部設(shè)置5層塔盤，其余全部采用填料形式。所述的填料為金屬板波紋規(guī)整填料，比表面積為250 500m2/m3。所述的塔盤為浮閥塔盤，浮閥形式為Fl圓形浮閥或梯形導(dǎo)向浮閥。各填料段采用柵板式填料壓圈及柵板式填料支承對(duì)填料進(jìn)行限位和支承。塔內(nèi)填料頂部采用槽式液體分布器，各段填料之間采用槽式氣液再分布器。所述的槽式液體分布器全部采用多級(jí)全連通槽式液體分布器。所述的槽式氣液再分布器收集式槽式氣液再分布器。所述的異構(gòu)物塔為塔盤和填料復(fù)合塔，頂部設(shè)置5層塔盤，異丁醛產(chǎn)品在第5層塔盤采出。具體說明如下混合丁醛分離裝置，是由穩(wěn)定塔Tl、異構(gòu)物塔T2、正丁醛塔T3組成；其中反應(yīng)生成的混合丁醛I經(jīng)換熱器El與穩(wěn)定塔Tl塔釜液3換熱后經(jīng)管線2進(jìn)入穩(wěn)定塔Tl中部，Tl塔底采出混合丁醛液3，Tl塔頂氣相物料4經(jīng)管線進(jìn)入塔頂冷凝器E2，放空氣相14經(jīng)回流罐 16進(jìn)入燃料氣總管，殘液15返回界區(qū)，液相5經(jīng)回流泵Pl返回穩(wěn)定塔Tl塔頂作為塔頂回流?；旌隙∪┮?預(yù)熱穩(wěn)定塔Tl進(jìn)料后經(jīng)泵P2進(jìn)入異構(gòu)物塔T2中部，異構(gòu)物塔T2塔頂氣相經(jīng)冷凝器E3冷凝后進(jìn)入回流罐17，冷凝液相經(jīng)回流泵P3返回異構(gòu)物塔T2塔頂作為回流7，T2頂部側(cè)線采出異丁醛產(chǎn)品8，塔底物料9經(jīng)泵P4進(jìn)入正丁醛塔T3中部，T3塔頂氣相經(jīng)冷凝器E4冷凝后，進(jìn)入回流罐18，一部分經(jīng)回流泵P5返回T3塔頂作為回流13，其余作為正丁醛產(chǎn)品11采出，T3塔釜為重組分12經(jīng)泵P6排出界區(qū)。三塔塔頂均設(shè)置冷凝器， 三塔塔釜均設(shè)置再沸器。填料塔頂部液體分布器全部采用多級(jí)全連通槽式液體分布器；填料段之間全部采用收集式槽式氣液再分布器。此分布器的特征是塔內(nèi)空間占位低，液體分布均勻，操作彈性大，壓降低，便于安裝拆卸，且不存在漏液隱患。填料塔全部采用柵板式的填料壓圈和柵板式的填料支撐對(duì)填料進(jìn)行支撐和限位。 此結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是壓降低、空間占位低、其特征為所有結(jié)構(gòu)板材均垂直布置，結(jié)構(gòu)件占據(jù)最小塔截面積。這種結(jié)構(gòu)有效地避免了氣體在進(jìn)入填料層時(shí)產(chǎn)生渦流造成的端效應(yīng)和來自填料層中的粘性固體顆粒在填料層底部積存并堵塞填料。具體操作方法如下經(jīng)過穩(wěn)定塔分離后的塔底液相物料(3)在壓差推動(dòng)下進(jìn)入異構(gòu)物塔中部；異構(gòu)物塔側(cè)線(8)為異丁醛產(chǎn)品；異構(gòu)物塔塔底出來的液相(9)進(jìn)入正丁醛塔，塔頂一部分作為回流，其余作為正丁醛產(chǎn)品采出，塔釜為重組分。穩(wěn)定塔設(shè)置兩段金屬板波紋規(guī)整填料，以提高精餾效率，降低壓降，并且有效地節(jié)省塔的空間高度；異構(gòu)物塔頂部設(shè)置5層塔盤以利于側(cè)線產(chǎn)品的采出，下部設(shè)置5段金屬板波紋規(guī)整填料，以提高精餾效率，降低壓降，并且有效地節(jié)省塔的空間高度；正丁醛塔設(shè)置兩段金屬板波紋規(guī)整填料，以提高精餾效率，降低壓降，并且有效地節(jié)省塔的空間高度。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(I)采用規(guī)整填料塔，與散堆填料塔以及板式塔相比能夠大大降低能耗。(2)采用規(guī)整填料塔，可以有效地降低塔高，節(jié)省金屬耗材。(3)填料是金屬板波紋規(guī)整填料，具有通量大、壓降低、分離效率高的特點(diǎn)。(4)塔頂采用槽式液體分布器，具有塔內(nèi)空間占用低，液體分布均勻，壓降小，便于安裝，現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量較小，且不存在漏液隱患等特點(diǎn)。各段填料之間采用槽式氣液再分布器，能夠?qū)σ后w進(jìn)行收集再分布，同時(shí)對(duì)氣相進(jìn)行分布，該結(jié)構(gòu)空間占位低，具有良好的分布效果、抗夾帶且壓降較低。(5)采用的塔盤為Fl圓形浮閥、梯形導(dǎo)向浮閥，具有分離效率高、壓降低、霧沫夾帶小的特點(diǎn)。


圖I:本發(fā)明混合丁醛分離裝置流程示意圖。
圖2:原混合丁醛分離裝置流程示意圖。
圖3:穩(wěn)定塔Tl對(duì)比圖。
圖4:異構(gòu)物塔T2對(duì)比圖。
圖5:正丁醛塔T3對(duì)比圖。
圖6:液體分布器與塔盤對(duì)比圖。
具體實(shí)施方式
I
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述實(shí)施例I :混合丁醛分離裝置，由穩(wěn)定塔Tl、異構(gòu)物塔T2、正丁醛塔T3組成。其中反應(yīng)生成的混合丁醛I經(jīng)管線進(jìn)入穩(wěn)定塔Tl中部，塔底采出混合丁醛液3，塔頂物料4經(jīng)管線進(jìn)入塔頂冷凝器E2，放空氣相13進(jìn)入燃料氣總管，液相5經(jīng)回流泵Pl返回穩(wěn)定塔Tl頂。混合丁醛液3經(jīng)換熱器El預(yù)熱穩(wěn)定塔Tl進(jìn)料后經(jīng)管線進(jìn)入異構(gòu)物塔T2中部，異構(gòu)物塔T2塔頂側(cè)線采出異丁醛產(chǎn)品8，塔底物料9經(jīng)泵P4進(jìn)入正丁醛塔T3中部，塔頂氣相經(jīng)冷凝器E4 冷凝后，一部分液相經(jīng)回流泵P5打到T3塔頂作為回流10，其余液相作為正丁醛產(chǎn)品11采出，塔釜為重組分12。三塔頂均設(shè)置冷凝器。混合丁醛分離工藝中穩(wěn)定塔Tl和正丁醛T3塔為全填料塔，異構(gòu)物塔T2為塔盤與填料復(fù)合塔，采用的金屬板波紋規(guī)整填料型號(hào)為M250Y，比表面積為250m2/m3，穩(wěn)定塔Tl填料分為兩段；異構(gòu)物塔T2頂部設(shè)置5層浮閥塔盤，浮閥形式為Fl圓形浮閥，下部填料分為五段；正丁醛塔T3填料分為兩段，第I段規(guī)整填料頂部采用多級(jí)全連通槽式液體分布器，能夠保證液相均勻分布且具有較低的壓降；其余各段填料之間均采用槽式氣液再分布器，能夠?qū)σ后w進(jìn)行收集再分布，同時(shí)對(duì)氣相進(jìn)行分布，該結(jié)構(gòu)空間占位低，具有良好的分布效果且壓降較低；各填料段均采用柵板式填料壓圈及柵板式填料支承對(duì)填料進(jìn)行限位和支承?；旌隙∪┓蛛x工藝指標(biāo)⑴穩(wěn)定塔Tl :塔頂溫度40°C，全回流。(2)異構(gòu)物塔T2 側(cè)線采出異丁醛純度> 99. 7 %，塔釜餾出液異丁醛含量O. 14%。(3)正丁醛塔T3 :塔頂餾出液正丁醛彡99. 7%，以上均為摩爾分?jǐn)?shù)。實(shí)施例2 混合丁醛分離裝置，由穩(wěn)定塔Tl、異構(gòu)物塔T2、正丁醛塔T3組成。其中反應(yīng)生成的混合丁醛I經(jīng)管線進(jìn)入穩(wěn)定塔Tl中部，塔底采出混合丁醛液3，塔頂物料4經(jīng)管線進(jìn)入塔頂冷凝器E2，放空氣相13進(jìn)入燃料氣總管，液相5經(jīng)回流泵Pl返回穩(wěn)定塔Tl頂?；旌隙∪┮?經(jīng)換熱器El預(yù)熱穩(wěn)定塔Tl進(jìn)料后經(jīng)管線進(jìn)入異構(gòu)物塔T2中部，異構(gòu)物塔T2塔頂側(cè)線采出異丁醛產(chǎn)品8，塔底物料9經(jīng)泵P4進(jìn)入正丁醛塔T3中部，塔頂氣相經(jīng)冷凝器E4 冷凝后，一部分液相經(jīng)回流泵P5打到T3塔頂作為回流10，其余液相作為正丁醛產(chǎn)品11采出，塔釜為重組分12。三塔頂均設(shè)置冷凝器。混合丁醛分離工藝中穩(wěn)定塔Tl和正丁醛T3塔為全填料塔，異構(gòu)物塔T2為塔盤與填料復(fù)合塔，采用的金屬板波紋規(guī)整填料型號(hào)為M500Y，比表面積為500m2/m3，穩(wěn)定塔Tl填料分為兩段；異構(gòu)物塔T2頂部設(shè)置5層浮閥塔盤，浮閥形式為梯形導(dǎo)向浮閥，下部填料分為五段；正丁醛塔T3填料分為兩段，第I段規(guī)整填料頂部采用多級(jí)全連通槽式液體分布器，能夠保證液相均勻分布且具有較低的壓降；其余各段填料之間均采用槽式氣液再分布器，能夠?qū)σ后w進(jìn)行收集再分布，同時(shí)對(duì)氣相進(jìn)行分布，該結(jié)構(gòu)空間占位低，具有良好的分布效果且壓降較低；各填料段均采用柵板式填料壓圈及柵板式填料支承對(duì)填料進(jìn)行限位和支承。
權(quán)利要求
1.填料塔在混合丁醛分離裝置的應(yīng)用，混合丁醛分離裝置包括有穩(wěn)定塔、異構(gòu)物塔和正丁醛塔，其特征是穩(wěn)定塔和正丁醛塔全部采用填料塔；異構(gòu)物塔T2采用塔盤和填料混合形式，頂部設(shè)置5層塔盤，其余全部采用填料形式。
2.如權(quán)利要求I所述的應(yīng)用，其特征是所述的填料為金屬板波紋填料，比表面積為 250 500m2/m3，各填料段采用柵板式填料壓圈及柵板式填料支承對(duì)填料進(jìn)行限位和支承。
3.權(quán)利要求I的應(yīng)用填料塔的混合丁醛分離裝置，其特征是塔內(nèi)填料頂部采用槽式液體分布器，各段填料之間采用槽式氣液再分布器。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是所述的槽式液體分布器全部采用多級(jí)全連通槽式液體分布器。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是所述的槽式氣液再分布器采用收集式槽式氣液再分布器。
6.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是所述的異構(gòu)物塔為塔盤和填料復(fù)合塔，頂部設(shè)置5層塔盤，異丁醛產(chǎn)品在第5層塔盤采出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混合丁醛分離裝置及填料塔的應(yīng)用；穩(wěn)定塔和正丁醛塔全部采用填料塔；異構(gòu)物塔采用塔盤和填料混合形式，頂部設(shè)置5層塔盤，其余全部采用填料形式。填料為金屬板波紋規(guī)整填料，比表面積為250～500m2/m3。所述的塔盤為浮閥塔盤，浮閥形式為F1圓形浮閥或梯形導(dǎo)向浮閥。各填料段采用柵板式填料壓圈及柵板式填料支承對(duì)填料進(jìn)行限位和支承。本發(fā)明能夠大大降低能耗。有效地降低塔高，節(jié)省金屬耗材。填料是金屬板波紋規(guī)整填料，具有通量大、壓降低、分離效率高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C45/82GK102580337SQ20121001749
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者姜斌, 張志恒, 李楠楠, 李鑫鋼, 肖紅 申請(qǐng)人:天津大學(xué)