一种N-甲基二异丙醇胺连续化精馏装置的制作方法

一种n-甲基二异丙醇胺连续化精馏装置
技术领域
1.本实用新型涉及精馏设备技术领域，具体涉及一种n-甲基二异丙醇胺连续化精馏装置。


背景技术：

2.n-甲基二异丙醇胺是一种化学工业用原料，n-甲基二异丙醇胺在合成后需要对其进行提纯，对n-甲基二异丙醇胺提纯需要用到精馏塔，精馏塔是进行精馏的一种塔式气液接触装置。利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即在同一温度下各组分的蒸气压不同这一性质，使液相中的轻组分(低沸物)转移到气相中，而气相中的重组分(高沸物)转移到液相中，从而实现分离的目的。精馏塔也是石油化工生产中应用极为广泛的一种传质传热装置。n-甲基二异丙醇胺在精馏后可以得到纯度较高的产品和一些副产品。
3.目前，精馏塔在对n-甲基二异丙醇胺精馏时，大多是间歇性精馏，无法连续精馏，降低了生产效率，减少了产能，且在对塔顶的气态产品进行冷凝时，直接将其与外部冷凝器进行热交换，然后将热量排出，这样会造成热量的浪费，且维持冷凝器的运行也浪费了一部分的电能。
4.因此，发明一种n-甲基二异丙醇胺连续化精馏装置来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种n-甲基二异丙醇胺连续化精馏装置，通过用待精馏的n-甲基二异丙醇胺对精馏塔顶端的气态产品进行冷凝，可以将气态产品的热量用来对待精馏产品进行预热，减少了预热装置和冷凝装置的设置，使得气态产品的热量得到了充分的利用，减少了能量的浪费，也减少了一定的生产成本，且通过连续方式分离提纯n-甲基二异丙醇胺，填补了业内高效批量生产n-甲基二异丙醇胺的空白，节省了人力成本，提高了产品的质量及收率，进一步降低了生产成本，以解决技术中的上述不足之处。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种n-甲基二异丙醇胺连续化精馏装置，包括精馏塔和再沸器，所述再沸器设在精馏塔一侧，所述精馏塔另一侧外端固定设有第一进液管，所述第一进液管一端穿过精馏塔外端并与精馏塔内部相连通，所述第一进液管另一端固定设有冷凝箱，所述冷凝箱设在精馏塔另一侧，所述第一进液管另一端穿过冷凝箱一侧并与冷凝箱内部相连通，所述冷凝箱另一侧固定设有第二进液管，所述第二进液管一端穿过冷凝箱另一侧并与冷凝箱内部相连通，所述精馏塔顶端固定设有出气管，所述出气管一端穿过精馏塔顶端并与精馏塔内部相连通，所述出气管另一端穿过冷凝箱顶端并延伸入冷凝箱内部，所述出气管另一端固定设有冷凝管，所述冷凝管设在冷凝箱内部，所述冷凝管一端固定设有连接管，所述连接管一端穿过冷凝箱底端并延伸至冷凝箱底部，所述冷凝箱底部设有收集箱，所述连接管一端穿过收集箱顶端并与收集箱内部相连通，所述精馏塔内部设有精馏机构。
7.优选的，所述收集箱前侧设有第一水泵，所述第一水泵的进液端固定设有轻产物
进入管，所述轻产物进入管一端穿过收集箱前侧外端并与收集箱内部相连通，所述第一水泵的出液端固定设有轻产物排出管，所述轻产物排出管外端固定设有回流管，所述回流管一端与轻产物排出管内部相连通，所述回流管另一端穿过精馏塔外端并与精馏塔内部相连通。
8.优选的，所述精馏机构包括第一横板和第二横板，所述第一横板和第二横板固定设在精馏塔内部，所述第二横板设在第一横板底部，所述出气管和回流管设在第一横板顶部，所述第一横板和第二横板之间固定设有竖板，所述竖板一侧固定设有两个第一塔板和三个第二塔板，所述第一塔板和第二塔板之间相互交替分布，所述第一进液管设在其中一个第二塔板顶部，所述第一横板顶端、第二横板顶端和第一塔板顶端均固定设有第一溢流板，所述第一横板顶端、第二横板顶端和第一塔板顶端均开设有第一溢流槽，所述第一溢流槽设在第一溢流板一侧，所述第二塔板顶端固定设有第二溢流板，所述第二塔板顶端开设有第二溢流槽，所述第二溢流槽设在第二溢流板一侧，所述第一横板顶端、第二横板顶端、第一塔板顶端和第二塔板顶端均固定设有多个泡罩，多个所述泡罩分别设在第一溢流板另一侧和第二溢流板另一侧。
9.优选的，所述第二横板顶端开设有连通孔，所述连通孔设在竖板另一侧，所述竖板一侧开设有连通槽，所述连通槽设在其中一个第一塔板顶部。
10.优选的，所述精馏塔一侧外端固定设有侧线出液管，所述侧线出液管一端穿过精馏塔外端并与精馏塔内部相连通，所述侧线出液管设在第一横板和第二横板之间，所述侧线出液管设在竖板另一侧。
11.优选的，所述精馏塔和再沸器之间设有第二水泵，所述第二水泵的进液端固定设有底部进液管，所述底部进液管一端穿过精馏塔外端并与精馏塔内部相连通，所述底部进液管设在第二横板底部，所述第二水泵的出液端固定设有底部出液管，所述底部出液管一端穿过再沸器一端并与再沸器内部相连通。
12.优选的，所述再沸器顶端固定设有蒸汽管，所述蒸汽管一端穿过再沸器顶端并与再沸器内部相连通，所述蒸汽管另一端穿过精馏塔前端并与精馏塔内部相连通，所述蒸汽管设在第二横板底部，所述蒸汽管设在底部进液管一侧。
13.优选的，所述再沸器远离出液管的一端固定设有副产品排出管，所述副产品排出管一端穿过再沸器远离出液管的一端并与再沸器内部相连通。
14.在上述技术方案中，本实用新型提供的技术效果和优点：
15.1、通过将n-甲基二异丙醇胺从第二进液管中加入到冷凝箱内部，再经过第一进液管进入到精馏塔内部，在精馏塔内部经过精馏后，气态的轻产物会从出气管中进入到冷凝管内部，冷凝管内部的高温气体会将热量传递给冷凝箱内部的待精馏的n-甲基二异丙醇胺，这样气体就会凝结成液态的轻产物，而n-甲基二异丙醇胺也会得到很好的预热，通过用待精馏的n-甲基二异丙醇胺对精馏塔顶端的气态产品进行冷凝，可以将气态产品的热量用来对待精馏产品进行预热，减少了预热装置和冷凝装置的设置，使得气态产品的热量得到了充分的利用，减少了能量的浪费，也减少了一定的生产成本；
16.2、通过将待精馏的产品加入到精馏塔内部，精馏塔上部的产品经过精馏后，纯度较高的产品会经过连通槽进入到竖板的一侧，而精馏塔底端的产品经过提馏后，纯度较高的产品会经过连通孔进入到竖板一侧，然后产品从侧线出液管中排出，通过采用连续方式
分离提纯n-甲基二异丙醇胺，填补了业内高效批量生产n-甲基二异丙醇胺的空白，现采用的连续生产的方式仅需设定精馏塔内部的参数即可持续生产，仅需经过精馏塔进行精馏即能实现连续分离提纯n-甲基二异丙醇胺，不但能节省生产设备，还能免去人工持续监控设备参数的步骤，从而节省人力成本，以及使生产的稳定性得到保证和提高，进而提高了产品的质量及收率，且本实用新型的连续生产工艺生产n-甲基二异丙醇胺，无须加大精馏塔的回流比，大大节省了生产能耗，进一步降低了生产成本，而精馏操作方法简单、生产成本低，且能适用于大规模生产，可以很好的实现高效低耗连续性生产工艺技术的产业化及n-甲基二异丙醇胺产品的工业化生产。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型的整体结构示意图；
19.图2为本实用新型的整体立体结构示意图；
20.图3为本实用新型的冷凝箱立体剖视结构示意图；
21.图4为本实用新型的精馏塔立体剖视结构示意图；
22.图5为本实用新型的泡罩立体剖视结构示意图。
23.附图标记说明：
24.1精馏塔、2再沸器、3第一进液管、4冷凝箱、5第二进液管、6出气管、7冷凝管、8连接管、9收集箱、10第一水泵、11轻产物进入管、12轻产物排出管、13回流管、14第一横板、15第二横板、16竖板、17第一塔板、18第二塔板、19第一溢流板、20第一溢流槽、21第二溢流板、22第二溢流槽、23泡罩、24连通孔、25连通槽、26侧线出液管、27第二水泵、28底部进液管、29底部出液管、30蒸汽管、31副产品排出管。
具体实施方式
25.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
26.本实用新型提供了如图1和3所示的一种n-甲基二异丙醇胺连续化精馏装置，包括精馏塔1和再沸器2，所述再沸器2设在精馏塔1一侧，所述精馏塔1另一侧外端固定设有第一进液管3，所述第一进液管3一端穿过精馏塔1外端并与精馏塔1内部相连通，所述第一进液管3另一端固定设有冷凝箱4，所述冷凝箱4设在精馏塔1另一侧，所述第一进液管3另一端穿过冷凝箱4一侧并与冷凝箱4内部相连通，所述冷凝箱4另一侧固定设有第二进液管5，所述第二进液管5一端穿过冷凝箱4另一侧并与冷凝箱4内部相连通，所述精馏塔1顶端固定设有出气管6，所述出气管6一端穿过精馏塔1顶端并与精馏塔1内部相连通，所述出气管6另一端穿过冷凝箱4顶端并延伸入冷凝箱4内部，所述出气管6另一端固定设有冷凝管7，所述冷凝管7设在冷凝箱4内部，所述冷凝管7一端固定设有连接管8，所述连接管8一端穿过冷凝箱4底端并延伸至冷凝箱4底部，所述冷凝箱4底部设有收集箱9，所述连接管8一端穿过收集箱9顶端并与收集箱9内部相连通，所述精馏塔1内部设有精馏机构。
27.所述收集箱9前侧设有第一水泵10，所述第一水泵10的进液端固定设有轻产物进入管11，所述轻产物进入管11一端穿过收集箱9前侧外端并与收集箱9内部相连通，所述第一水泵10的出液端固定设有轻产物排出管12，所述轻产物排出管12外端固定设有回流管13，所述回流管13一端与轻产物排出管12内部相连通，所述回流管13另一端穿过精馏塔1外端并与精馏塔1内部相连通，便于精馏塔1顶端产品的排出，也便于回流液回到精馏塔1内部。
28.实施方式具体为：将甲基异丙醇胺和环氧丙烷放在一起进行反应，反应生成n-甲基二异丙醇胺，利用甲基异丙醇胺和环氧丙烷为原料，摒弃常规的副反应较多的甲胺-环氧丙烷合成方法，一方面增加了设备利用率，同时也避免了环氧丙烷与醇胺类物质聚合形成的聚醚类副产物的产生，降低副反应的几率，使环氧丙烷的利用率得到较大提高，更有利于连续化操作，具有反应条件温和、转化率高、目标产物的产率高、粗产品处理简便等优点，在将n-甲基二异丙醇胺合成后，将其从第二进液管5中加入到冷凝箱4内部，再经过第一进液管3进入到精馏塔1内部，在精馏塔1内部经过精馏后，气态的轻产物会从出气管6中进入到冷凝管7内部，冷凝管7内部的高温气体会将热量传递给冷凝箱4内部的待精馏的n-甲基二异丙醇胺，这样气体就会凝结成液态的轻产物，而n-甲基二异丙醇胺也会得到很好的预热，液态轻产物经过连接管8流入到收集箱9内部，启动第一水泵10，轻产物经过轻产物进入管11和轻产物排出管12排出，其中一部分经过回流管13回流到精馏塔1内部，本实用新型通过用待精馏的n-甲基二异丙醇胺对精馏塔1顶端的气态产品进行冷凝，可以将气态产品的热量用来对待精馏产品进行预热，减少了预热装置和冷凝装置的设置，使得气态产品的热量得到了充分的利用，减少了能量的浪费，也减少了一定的生产成本，该实施方式具体解决了现有技术中存在的在对塔顶的气态产品进行冷凝时，直接将其与外部冷凝器进行热交换，然后将热量排出，这样会造成热量的浪费，且维持冷凝器的运行也浪费了一部分的电能的问题。
29.本实用新型提供了如图2、4和5所示的一种n-甲基二异丙醇胺连续化精馏装置，所述精馏机构包括第一横板14和第二横板15，所述第一横板14和第二横板15固定设在精馏塔1内部，所述第二横板15设在第一横板14底部，所述出气管6和回流管13设在第一横板14顶部，所述第一横板14和第二横板15之间固定设有竖板16，所述竖板16一侧固定设有两个第一塔板17和三个第二塔板18，所述第一塔板17和第二塔板18之间相互交替分布，所述第一进液管3设在其中一个第二塔板18顶部，所述第一横板14顶端、第二横板15顶端和第一塔板17顶端均固定设有第一溢流板19，所述第一横板14顶端、第二横板15顶端和第一塔板17顶端均开设有第一溢流槽20，所述第一溢流槽20设在第一溢流板19一侧，所述第二塔板18顶端固定设有第二溢流板21，所述第二塔板18顶端开设有第二溢流槽22，所述第二溢流槽22设在第二溢流板21一侧，所述第一横板14顶端、第二横板15顶端、第一塔板17顶端和第二塔板18顶端均固定设有多个泡罩23，多个所述泡罩23分别设在第一溢流板19另一侧和第二溢流板21另一侧。
30.所述第二横板15顶端开设有连通孔24，所述连通孔24设在竖板16另一侧，所述竖板16一侧开设有连通槽25，所述连通槽25设在其中一个第一塔板17顶部，便于精馏产品和提馏产品流到侧线出液管26一侧。
31.所述精馏塔1一侧外端固定设有侧线出液管26，所述侧线出液管26一端穿过精馏
塔1外端并与精馏塔1内部相连通，所述侧线出液管26设在第一横板14和第二横板15之间，所述侧线出液管26设在竖板16另一侧，便于精馏完成的产品的排出。
32.所述精馏塔1和再沸器2之间设有第二水泵27，所述第二水泵27的进液端固定设有底部进液管28，所述底部进液管28一端穿过精馏塔1外端并与精馏塔1内部相连通，所述底部进液管28设在第二横板15底部，所述第二水泵27的出液端固定设有底部出液管29，所述底部出液管29一端穿过再沸器2一端并与再沸器2内部相连通，便于将精馏塔1底端的产品抽到再沸器2内部。
33.所述再沸器2顶端固定设有蒸汽管30，所述蒸汽管30一端穿过再沸器2顶端并与再沸器2内部相连通，所述蒸汽管30另一端穿过精馏塔1前端并与精馏塔1内部相连通，所述蒸汽管30设在第二横板15底部，所述蒸汽管30设在底部进液管28一侧，便于变成高温气态的产品重新进入到精馏塔1内部底端。
34.所述再沸器2远离出液管29的一端固定设有副产品排出管31，所述副产品排出管31一端穿过再沸器2远离出液管29的一端并与再沸器2内部相连通，便于精馏塔1底端副产品的排出。
35.实施方式具体为：在将待精馏的产品加入到精馏塔1内部后，产品会先落到中部的第二塔板18顶端，然后经过第二溢流板21和第二溢流槽22流到底部的第一塔板17上，再经过第一溢流板19和第一溢流槽20流到其底部，直至流到精馏塔1内部底端，启动第二水泵27，精馏塔1内部底端的产品经过底部进液管28和底部出液管29进入到再沸器2内部，在再沸器2内部经过加热形成气体，高温气体经过蒸汽管30回到精馏塔1内部底端，然后在液体产品中形成气泡，气泡经过泡罩23上浮到精馏塔1内部顶端，再经过出气管6排出后冷凝，回流液经过回流管13进入到第一横板14顶部，然后再向下流动，回流液经过精馏后，纯度较高的产品会经过连通槽25进入到竖板16的一侧，而精馏塔1底端的产品经过提馏后，纯度较高的产品会经过连通孔24进入到竖板16一侧，然后产品从侧线出液管26中排出，本实用新型采用连续方式分离提纯n-甲基二异丙醇胺，填补了业内高效批量生产n-甲基二异丙醇胺的空白，原有技术中采用的是间歇的精馏技术，反应和蒸胺的过程是连续的，精馏过程是间歇的，限制了生产n-甲基二乙醇胺产能的提高，现采用的连续生产的方式仅需设定精馏塔1内部的参数即可持续生产，仅需经过精馏塔1进行精馏即能实现连续分离提纯n-甲基二异丙醇胺，不但能节省生产设备，还能免去人工持续监控设备参数的步骤，从而节省人力成本，以及使生产的稳定性得到保证和提高，进而提高了产品的质量及收率，且本实用新型的连续生产工艺生产n-甲基二异丙醇胺，无须加大精馏塔1的回流比，大大节省了生产能耗，进一步降低了生产成本，且精馏操作方法简单、生产成本低、并能够适用于大规模生产，可以实现新型的高效低耗连续性生产工艺技术的产业化及n-甲基二异丙醇胺产品的工业化生产，该实施方式具体解决了现有技术中存在的精馏塔在对n-甲基二异丙醇胺精馏时，大多是间歇性精馏，无法连续精馏，降低了生产效率，减少了产能的问题。
36.以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。