分离甲乙酮和仲丁醇的精馏装置的制作方法

1.本实用新型属于甲乙酮工业化生产技术领域，主要涉及分离甲乙酮和仲丁醇的精馏装置。


背景技术：

2.甲乙酮(简称mek)又称丁酮，是一种性能优良，用途广泛的有机溶剂，可与多种烃类溶剂互溶，具有优异的溶解性和干燥特性。甲乙酮的工业生产方法主要包括正丁烯氧化法、2,3
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丁二醇脱水法和联产法等，其中正丁烯两步氧化法是目前生产甲乙酮最主要的方法，由正丁烯水合制得仲丁醇，仲丁醇再经过脱氢生成甲乙酮；仲丁醇气相脱氢生成气中含有甲乙酮、仲丁醇以及少量重质物，这些混合物进入后续精制分离单元，利用混合物中各组分挥发度的不同将组分加以分离。
3.在常压下，甲乙酮的沸点为79.6℃，仲丁醇的沸点为99.5℃，传统工艺多采用普通精馏的方式进行分离，塔顶得到产品甲乙酮，塔底采出仲丁醇及少量高沸点物质，然而仲丁醇
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甲乙酮两元系物系在甲乙酮含量较低的情况下具有较大的相对挥发度，而在甲乙酮含量较高的情况下则具有较小的相对挥发度。精馏塔顶附近甲乙酮组分在85
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100wt.％之间，依据相平衡常数k和相对挥发度曲线判断属于甲乙酮浓度极限夹点区域，气液相组成线非常接近，气液相温度基本一致，两物质的相对挥发度接近1，接近共沸组成，提高塔顶甲乙酮纯度，需要提高回流比，这样不仅导致能耗增加，且增加塔的负荷。
4.由于前段工序仲丁醇产能过剩，需提高醇酮精馏塔负荷，负荷增加，导致受液盘液面过高，上升气相阻力过大，导致液泛，甲乙酮产量和质量均无法保证；若提高负荷，保证不液泛，须降低回流比，但导致甲乙酮质量降低。提高塔压，可以提高精馏塔负荷，但降低混合组分间的相对挥发度，同时增加能耗、增加负荷。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供分离甲乙酮和仲丁醇的精馏装置，针对现有技术的不足，提高甲乙酮的产量和质量。
6.为达到上述目的，本实用新型是采用以下的技术方案实现的：
7.本实用新型提供一种分离甲乙酮和仲丁醇的精馏装置，
8.包括两个精馏塔，分别为第一精馏塔和第二精馏塔，第一精馏塔上设有进料线，第一精馏塔的塔顶通过第一精馏塔塔顶馏出线依次连辅助冷凝器和第一精馏塔回流罐，第一精馏塔回流罐出口连接第一精馏塔回流泵进口，第一精馏塔回流泵出口仅设置一个支路，所述支路通过第一精馏塔回流线连接第一精馏塔，第一精馏塔回流罐沉降脱水进入脱水包并回收；第一精馏塔底部设有第一再沸器；
9.第一精馏塔底部通过第一精馏塔塔底采出线连接第一精馏塔塔釜泵进口，第一精馏塔塔釜泵出口通过第二精馏塔进料线连接第二精馏塔，第二精馏塔底部设有第二再沸器，第二精馏塔塔顶通过第二精馏塔塔顶馏出线依次连接第二精馏塔塔顶冷凝器和第二精
馏塔回流罐，第二精馏塔回流罐出口连接第二精馏塔回流泵进口，第二精馏塔回流泵出口设有两个支路，其一通过第二精馏塔回流线连接第二精馏塔，其二通过甲乙酮采出线连接甲乙酮产品罐；第二精馏塔底部连接第二精馏塔塔釜泵进口，第二精馏塔塔釜泵出口通过第二精馏塔塔釜泵连接第一精馏塔；
10.第二精馏塔为板式塔，内部设有塔盘，塔盘采用复合孔微型阀高效塔盘，塔内部设有60个塔盘，浮阀阀高5.5mm。
11.进一步地，所述第一精馏塔为填料塔，内部设有五层填料，填料采用金属规整波纹填料，设有进料分布器，每层填料上方设有槽式再分布器。
12.进一步地，所述进料线连接在第一精馏塔的第二层和第三层填料之间，其中第二精馏塔塔釜循环线并入进料线。
13.进一步地，所述第二精馏塔为板式塔，内部设有塔盘和降液管，塔盘采用复合孔微型阀高效塔盘，塔内部设有60个塔盘，每个塔盘上设有一根或多根竖直设置的降液管，相邻两层的塔盘上的降液管分布位置互相垂直，塔盘的浮阀采用金属条形浮阀。
14.进一步地，所述第二精馏塔进料线连接第二精馏塔的第40层和第41层塔板之间的塔板之间，并设有进料分布器。
15.进一步地，所述辅助冷凝器、第二精馏塔塔顶冷凝器、第一再沸器和第二再沸器均为固定管板式换热器。
16.进一步地，所述第一精馏塔回流泵、第一精馏塔塔釜泵、第二精馏塔回流泵和第二精馏塔塔釜泵均为离心泵。
17.进一步地，所述第二精馏塔的第1
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40层塔盘底隙为53mm；第41
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60层塔盘底隙为58mm。
18.进一步地，所述第二精馏塔连接的回流管道、分布管的对接界面为伸入塔内壁200mm处；抽出管口的对接界面为伸入塔内壁150mm处。
19.采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
20.本实用新型包括两个精馏塔，第一个精馏塔采用共沸精馏，利用己烷做共沸剂，塔顶脱出大量水，塔釜得到含水量很少的甲乙酮、仲丁醇以及少量重质物；第二个精馏塔采用普通精馏；第二精馏塔塔顶采出的是合格甲乙酮，塔釜馏出物组成为仲丁醇、重质物以及少量甲乙酮并返回第一精馏塔。本实用新型对第二精馏塔的塔盘数、塔盘浮阀、开孔面积、塔盘底隙等内件进行了改造：进料位置不变，精馏段塔盘数增加4层，使得甲乙酮纯度由99.23％提高至99.96％，质量得到很大提高；浮阀高度提高1mm和塔盘底隙提高10mm，使得进料量从21.5t/h提至22.1t/h，每小时提高0.6t，大约每天增产甲乙酮9.2t，每年增产甲乙酮3356t。本实用新型对第二精馏塔内部进行改造，较之前的分离方法相比，甲乙酮的产量和质量得到了较大提升。
附图说明
21.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
22.图1为实施例1的分离甲乙酮和仲丁醇的精馏装置的结构示意图；
23.图中各标记如下：1、进料线；2、第一精馏塔；3、第一精馏塔塔顶馏出线；4、辅助冷
凝器；5、第一精馏塔回流罐；6、第一精馏塔回流泵；7、第一精馏塔回流线；8、第一再沸器；9、第一精馏塔塔底采出线；10、第一精馏塔塔釜泵；11、第二精馏塔进料线；12、脱水包；13、第二精馏塔；14、第二精馏塔塔顶馏出线；15、第二精馏塔塔顶冷凝器；16、第二精馏塔回流罐；17、第二精馏塔回流泵；18、第二精馏塔回流线；19、甲乙酮采出线；20、第二再沸器；21、第二精馏塔塔釜泵；22、第二精馏塔塔釜循环线。
具体实施方式
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
26.如图1所示，本例提供一种分离甲乙酮和仲丁醇的精馏装置，包括两个精馏塔，分别为第一精馏塔2和第二精馏塔13。第一精馏塔上设有进料线1，第一精馏塔的塔顶通过第一精馏塔塔顶馏出线3依次连辅助冷凝器4和第一精馏塔回流罐5，第一精馏塔回流罐出口连接第一精馏塔回流泵6进口，第一精馏塔回流泵出口仅设置一个支路，所述支路通过第一精馏塔回流线7连接第一精馏塔，第一精馏塔回流罐沉降脱水进入脱水包12并回收；第一精馏塔底部设有第一再沸器8。
27.第一精馏塔底部通过第一精馏塔塔底采出线9连接第一精馏塔塔釜泵10进口，第一精馏塔塔釜泵出口通过第二精馏塔进料线11连接第二精馏塔13，第二精馏塔底部设有第二再沸器20，第二精馏塔塔顶通过第二精馏塔塔顶馏出线14依次连接第二精馏塔塔顶冷凝器15和第二精馏塔回流罐16，第二精馏塔回流罐出口连接第二精馏塔回流泵17进口，第二精馏塔回流泵出口设有两个支路，其一通过第二精馏塔回流线18连接第二精馏塔，其二通过甲乙酮采出线19连接甲乙酮产品罐；第二精馏塔底部连接第二精馏塔塔釜泵21进口，第二精馏塔塔釜泵出口通过第二精馏塔塔釜泵22连接第一精馏塔。
28.第二精馏塔为板式塔，内部设有塔盘，塔盘采用复合孔微型阀高效塔盘，塔内部设有60个塔盘，浮阀阀高5.5mm。第二精馏塔的第1
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40层塔盘底隙为53mm；第41
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60层塔盘底隙为58mm。第二精馏塔进料线连接第二精馏塔的第40层和第41层塔板之间的塔板之间，并设有进料分布器。
29.第二精馏塔连接的回流管道、分布管的对接界面为伸入塔内壁200mm处；抽出管口的对接界面为伸入塔内壁150mm处。
30.第二精馏塔内部每个塔盘上设有一根或多根竖直设置的降液管，相邻两层的塔盘上的降液管分布位置互相垂直，塔盘的浮阀采用金属条形浮阀。
31.第一精馏塔为填料塔，内部设有五层填料，填料采用金属规整波纹填料，设有进料分布器，每层填料上方设有槽式再分布器。
32.进料线连接在第一精馏塔的第二层和第三层填料之间，其中第二精馏塔塔釜循环线并入进料线。
33.辅助冷凝器、第二精馏塔塔顶冷凝器、第一再沸器和第二再沸器均为固定管板式换热器。
34.第一精馏塔回流泵、第一精馏塔塔釜泵、第二精馏塔回流泵和第二精馏塔塔釜泵均为离心泵。
35.本例对精馏塔的塔盘数、塔盘浮阀、塔盘底隙等内件进行了改造：
36.(1)在塔顶部增加4层塔盘，需要新开回流口。
37.(2)原#1
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60层塔盘浮阀更换。原浮阀阀高4.5mm，更换为阀高为5.5mm的浮阀，这样开孔面积增加约13％。
38.(3)#1
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40层塔盘底隙切割5mm，由原来的48mm增加至53mm；#41
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60层塔盘底隙切割10mm，由原来的48mm增加至58mm。
39.(4)全部回流管道、分布管等部件的对接界面为伸入塔内壁200mm处；抽出管口的对接界面为伸入塔内壁150mm处。
40.对第二精馏塔改造后，处理能力和产品中关键组分的控制指标以下：
41.进料量：22.1t/h，进料组成如下：
[0042][0043][0044]
进料量：21.5t/h，甲乙酮纯度如下：
[0045][0046]
当然，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定对本实用新型的实施例范围。本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。