一种丁醇精馏设备的制作方法

1.本实用新型涉及化工设备技术领域，尤其涉及到精馏领域，具体是指一种丁醇精馏设备。


背景技术：

2.在钢厂尾气发酵生产酒精的过程中，同时产生了含正丙醇、2-甲基丙醇、丁醇、异戊醇等物质，在蒸馏生产酒精的同时，含这些杂醇的酒精混合物也提取了出来。
3.在这些杂醇中，丁醇含量最高，并且丁醇的价值也高，因此将丁醇单独浓缩提纯就很有意义，会对企业产生很好的收益，但是目前还没有专门用于从杂醇酒精中提取丁醇的设备。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术的不足，提供一种丁醇精馏设备，实现了从杂醇中对丁醇的提取。
5.本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种丁醇精馏设备，包括丁醇精馏塔、原料丁醇预热器和原料冷凝水预热器，原料丁醇预热器的第一进料口连通原料供给管路，原料丁醇预热器的第一出料口与原料冷凝水预热器的第一进料口连通，原料冷凝水预热器的第一出料口通过管路ⅰ连通丁醇精馏塔工作腔；丁醇精馏塔的上方出料口通过设有冷凝装置的管路ⅱ连通倾析罐，倾析罐的轻相组分出口通过设有富醇泵的管路ⅲ连通丁醇精馏塔工作腔；丁醇精馏塔的下方出料口通过设有丁醇输送泵的管路连通原料丁醇预热器的第二进料口，原料丁醇预热器的第二出料口连通成品输出管路。
6.本方案的设备在使用时，通过原料供给管路对杂醇油酒精进行输送，杂醇油酒精在进入精馏塔之前经过原料丁醇预热器和原料冷凝水预热器两级余热，提高了进入精馏塔的原料温度，从而提高了精馏效率，精馏过程中，原料中的乙醇、正丙醇、2-甲基丙醇、丁醇、水共沸物将水分带出，此共沸物气体进入冷凝装置冷凝，冷凝液进入倾析罐，在倾析罐内分层后的轻相组分含丁醇比例高，在富醇泵的作用下进入丁醇精馏塔，再次回收其中的丁醇成分，提高了丁醇的回收率；成品丁醇经原料丁醇预热器的第二进料口、原料丁醇预热器的第二出料口进入成品输出管路，并在原料丁醇预热器内与原料换热，既实现了冷却，又对原料进行了加热，提高了热能的利用率。
7.作为优化，本方案的丁醇精馏设备还包括脱水塔和脱水塔成品冷却器，倾析罐的重相组分出口通过设有富水泵的管路连通脱水塔的工作腔，脱水塔的上方出料口通过设有脱水冷凝器的管路连通脱水塔成品冷却器的第一进料口，脱水塔成品冷却器的第一出料口连通杂醇酒精收集管路；脱水塔成品冷却器的第二进料口连通脱水冷凝器的冷凝介质出口，脱水塔成品冷却器的第二出料口连通循环水管路。本优化方案通过脱水塔对倾析罐内的重相组分进行脱水，脱水产生的废水外排，脱水后的产物经过脱水冷凝器、脱水塔成品冷却器的两级冷凝后形成液体杂醇酒精，通过设置两级冷却，保证了脱水产物的全部液化，同
时提高了循环水的利用率。
8.作为优化，本方案的丁醇精馏设备还包括脱水塔回流罐，脱水塔回流罐的进料口与脱水冷凝器的出料口连通，脱水塔回流罐的出料口通过设有脱水塔回流泵的管路
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与脱水塔成品冷却器的第一进料口连通。本优化方案通过设置脱水塔回流罐，便于对脱水产物进行暂存，延长杂醇酒精的流动时间，利于提高冷凝效果。
9.作为优化，本方案的丁醇精馏设备还包括连通管路
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和脱水塔工作腔的管路ⅳ，且管路
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与管路ⅳ的连通点位于脱水塔回流罐与脱水塔成品冷却器之间。本优化方案通过设置管路ⅳ，使得脱水塔回流罐内的部分液体重新进入脱水塔脱水，进一步降低了杂醇酒精的含水量。
10.作为优化，丁醇精馏塔通过第一再沸器加热，第一再沸器的冷凝水出口连通原料冷凝水预热器的第二进料口，原料冷凝水预热器的第二出料口连通冷凝水排出管路。本优化方案采用第一再沸器给丁醇精馏塔提供热量，结构简单，并且利用第一再沸器的冷凝水对原料进行加热，提高了热能的利用率。
11.作为优化，还包括与倾析罐工作腔连通的除盐水供给管路。本优化方案通过设置除盐水供给管路，方便向倾析罐内加水，从而提高罐内的分层效果。
12.本实用新型的有益效果为：通过丁醇精馏塔实现了丁醇从杂醇油酒精中的分离，通过脱水塔实现了杂醇酒精与水的分离，通过设置的倾析罐，实现了轻相组分的再次精馏，从而提高了丁醇的纯度，杂醇油酒精在精馏前经过两级预热，大幅提高了精馏效率。
附图说明
13.图1为本实用新型结构流程示意图；
14.图2为图1中倾析罐处放大图；
15.图3为图1中原料丁醇预热器处放大图；
16.图4为图1中脱水塔成品冷却器处放大图；
17.图中所示：
18.1、丁醇精馏塔，2、冷凝装置，3、倾析罐，4、原料丁醇预热器，5、原料冷凝水预热器，6、凝结水罐，7、成品计量罐，8、第二再沸器， 9、脱水塔，10、脱水冷凝器，11、脱水塔回流罐，12、脱水塔成品冷却器，13、第一再沸器，14、管路ⅰ，15、管路ⅲ，16、管路
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，17、管路ⅳ，18、富水泵，19、富醇泵，20、除盐水供给管路。
具体实施方式
19.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
20.如图1所示一种丁醇精馏设备，包括丁醇精馏塔1、原料丁醇预热器4、原料冷凝水预热器5、脱水塔9和脱水塔成品冷却器12，原料丁醇预热器的第一进料口连通原料供给管路，原料供给管路上设有原料泵，用于将杂醇油酒精向原料丁醇预热器泵送。
21.原料丁醇预热器的第一进料口通过内部管路与原料丁醇预热器的第一出料口连通，原料丁醇预热器的第二进料口通过内部管路与原料丁醇预热器的第二出料口连通。原料冷凝水预热器的第一进料口通过内部管路与原料冷凝水预热器的第一出料口连通，原料冷凝水预热器的第二进料口通过内部管路与原料冷凝水预热器的第二出料口连通。脱水塔
成品冷却器的第一进料口通过内部管路与脱水塔成品冷却器的第一出料口连通，脱水塔成品冷却器的第二进料口通过内部管路与脱水塔成品冷却器的第二出料口连通。
22.原料丁醇预热器的第一出料口与原料冷凝水预热器的第一进料口连通，原料冷凝水预热器的第一出料口通过管路ⅰ14连通丁醇精馏塔工作腔，杂醇油酒精依次经过原料丁醇预热器、原料冷凝水预热器的预热后进入精馏塔进行精馏。
23.丁醇精馏塔的上方出料口通过设有冷凝装置2的管路ⅱ连通倾析罐3，倾析罐的轻相组分出口通过设有富醇泵19的管路ⅲ15连通丁醇精馏塔工作腔。管路ⅰ与丁醇精馏塔的连通位置，以及管路ⅲ与丁醇精馏塔的连通位置均位于丁醇精馏塔的中上部，且管路ⅲ与丁醇精馏塔的连通位置高于管路ⅰ与丁醇精馏塔的连通位置，管路ⅱ与丁醇精馏塔的连通位置位于丁醇精馏塔的顶部。为了提高分层效果，本实施例还包括与倾析罐工作腔连通的除盐水供给管路20，通过除盐水供给管路20向倾析罐内通入除盐水。
24.丁醇精馏塔的下方出料口通过设有丁醇输送泵的管路连通原料丁醇预热器4的第二进料口，原料丁醇预热器的第二出料口连通成品输出管路，成品输出管路上设有成品计量罐7和位于成品计量罐下游侧的成品输送泵。
25.倾析罐的重相组分出口通过设有富水泵18的管路连通脱水塔的工作腔，脱水塔的上方出料口通过设有脱水冷凝器10的管路连通脱水塔成品冷却器的第一进料口，脱水塔成品冷却器的第一出料口连通杂醇酒精收集管路，脱水塔成品冷却器的第二进料口连通脱水冷凝器的冷凝介质出口，脱水塔成品冷却器的第二出料口连通循环水管路。
26.作为优化方案，本实施例的丁醇精馏设备还包括脱水塔回流罐11，脱水塔回流罐的进料口与脱水冷凝器的出料口连通，脱水塔回流罐的出料口通过设有脱水塔回流泵的管路
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16与脱水塔成品冷却器的第一进料口连通。为了提高脱水效果，本实施例还包括连通管路
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和脱水塔工作腔的管路ⅳ17，且管路
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与管路ⅳ的连通点位于脱水塔回流罐与脱水塔成品冷却器之间。
27.丁醇精馏塔通过第一再沸器13加热，第一再沸器的冷凝水出口连通原料冷凝水预热器5的第二进料口，原料冷凝水预热器的第二出料口连通冷凝水排出管路，冷凝水排出管路上设有凝结水罐6和位于凝结水罐下游侧的冷凝水排出泵。脱水塔通过第二再沸器8加热，第二再沸器的冷凝水出口连通凝结水罐，第一再沸器的冷凝水和第二再沸器的冷凝水均经过凝结水罐后排出，通过设置凝结水罐，给冷凝水提供暂存空间。
28.使用本实施例的设备进行的精馏工艺为：
29.杂醇油酒精由原料泵输送，经原料丁醇预热器和原料冷凝水预热器两级预热，在原料丁醇预热器中，原料与成品丁醇换热，在原料冷凝水预热器中，原料与第一再沸器的冷凝水换热，两级预热后的原料进入精馏塔中上部，原料中的乙醇、正丙醇、2-甲基丙醇、丁醇、水共沸物将水分带出，此共沸物气体进入冷凝装置冷凝，冷凝液进入倾析罐，在罐中加水，使分层效果好；分层后的轻相组分含丁醇比例高，进入丁醇精馏塔再次回收其中的丁醇成分，提高丁醇的回收率，重相组分进入脱水塔脱水。
30.从进料板以下，在塔釜蒸汽热量的作用下，原料中的易挥发及共沸组分向上挥发，丁醇浓度逐板升高，到塔釜含量最高，可达到99.5%以上，取出预热原料后去成品计量罐。
31.重相组分主要成分是水，进入脱水塔中上部后，醇类物质向上挥发聚集，到塔顶进入脱水冷凝器冷凝，冷凝液一部分回流，一部分取出；在进料板以下，水分含量逐板增加，到
塔釜几乎全是水，冷却后作为分离器用水，少部分外排。
32.丁醇精馏塔和脱水塔均为常压操作，水蒸汽均通过再沸器给塔加热，蒸汽冷凝水给原料加热后回收利用。
33.当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，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变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。