一种二甲基乙酰胺提纯装置的制作方法

1.本实用新型涉及精细化工精馏分离技术领域，特别涉及一种二甲基乙酰胺提纯装置。


背景技术：

2.二甲基乙酰胺是n,n-二甲基乙酰胺的简称，英文简称dmac。作为一种重要的化工原料和优良的有机溶剂，在石油化工、有机合成工业、塑料薄膜、丙烯腈纺丝、聚醚砜纺丝、医药、农药和染颜料等领域中应用广泛。dmac的需求量大，且在使用后多以稀水溶液的形式存在，如何经济有效地对其进行回收并降低单位能耗，具有重要的经济效益、社会效益和环境效益。
3.目前最主要的处理方法是采用传统的“蒸发 精馏”，精馏的工艺过程是在不断汽化蒸发，同时不断冷却的过程中提纯产品的过程，在不断汽化原料的过程中，需要消耗大量的热量，然后改热量又需要循环冷却水降温冷凝，因此国内现有的dmac精馏回收装置，由于能耗高，回收处理费用昂贵，使得工厂没有直接经济效益。
4.所以新型的节能效果好、成本低的甲基乙酰胺精馏提纯设备及工艺亟待开发。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种二甲基乙酰胺提纯装置克服现有技术的缺陷。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种二甲基乙酰胺提纯装置，包括预热单元、脱轻单元、脱重单元以及成品回收单元；预热单元、脱轻单元、脱重单元以及成品回收单元依次连接；脱轻单元包括脱轻塔、一级再沸器以及压缩机；脱轻塔、一级再沸器以及压缩机相互连接，脱轻塔与预热单元、脱重单元连接。
7.其进一步技术方案为：预热单元包括进料泵、冷凝水预热器以及蒸汽预热器；进料泵与原液罐连接，冷凝水预热器与进料泵连接，蒸汽预热器与冷凝水预热器、脱轻塔连接。
8.其进一步技术方案为：一级再沸器还与冷凝水预热器连接。
9.其进一步技术方案为：脱重单元包括脱重塔和二级再沸器；脱重塔与脱轻塔以及成品回收单元连接，二级再沸器与脱重塔连接。
10.其进一步技术方案为：二级再沸器还与冷凝水预热器连接。
11.其进一步技术方案为：成品回收单元包括与脱重单元连接的冷凝器。
12.本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型通过将脱轻塔中的水蒸汽由压缩机压缩升温升压，作为一级再沸器的热源，通过联合采用节能的机械蒸汽再压缩技术，减少了一级再沸器使用鲜蒸汽的消耗量，能够将低浓度的dmac溶液进行提纯回收。该工艺设备成本以及工艺条件容易实现，较易实现自动化控制，操作简单易控；dmac回收率高，损失少，减少了环境污染，适于广泛应用于实际工业生产过程中。
13.本实用新型提供的一种二甲基乙酰胺提纯装置，联合采用节能的机械蒸汽再压缩
技术和蒸汽热泵技术，蒸发1吨水的能耗大约是传统蒸发器的1/4到1/3，热效率高，功耗低，采用机械蒸汽再压缩技术，使用较少量的鲜蒸汽加热，减少了对锅炉设备的依赖，减少了污染物，对环境无污染，更加节能环保。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.附图1为本实用新型二甲基乙酰胺提纯装置的结构示意图；
16.图中，1-原液罐，2-预热单元，3-脱轻塔，4-一级再沸器，5-压缩机，6-脱重塔，7-二级再沸器，8-冷凝器。
具体实施方式
17.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“厚度”、“上下前后左右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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元件必须具有的特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介简介相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
19.为了说明本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
20.如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，提供了一种二甲基乙酰胺提纯装置，可以运用在dmac溶液提纯回收过程中，提高dmac溶液提纯回收过程的节能、环保效果，并且节省成本。
21.在本实施例中，二甲基乙酰胺提纯装置包括预热单元2、脱轻单元、脱重单元以及成品回收单元；预热单元2、脱轻单元、脱重单元以及成品回收单元依次连接。
22.具体的，待处理二甲基乙酰胺低浓度溶液首先经过预热单元2预热达到预设温度，再依次通过脱轻单元、脱重单元进行脱轻、脱重处理形成二甲基乙酰胺蒸汽，最后经过成品
回收单元回收得到高浓度二甲基乙酰胺成品。
23.在本实施例中，脱轻单元包括脱轻塔3、一级再沸器4以及压缩机5；脱轻塔3、一级再沸器4以及压缩机5相互连接，脱轻塔3与预热单元2、脱重单元连接。
24.具体的，预热后的二甲基乙酰胺低浓度溶液进入脱轻塔3中，脱轻塔3底部连接一级再沸器4，二甲基乙酰胺低浓度溶液通过在一级再沸器4内与二次蒸汽进行换热汽化变成气液混合物，浓缩液由于重力作用落至脱轻塔3底部，密度轻的水蒸汽则从脱轻塔3塔顶排出，然后进入压缩机5中，压缩机5是一种利用蒸汽再压缩技术提高水蒸汽热焓从而将得到的水蒸汽作为新热源的装置。通过压缩机5做功提高水蒸汽的温度和压力，用作一级再沸器4的加热蒸汽与脱轻塔3塔底的二甲基乙酰胺溶液进行换热。在一个例子中，压缩机5做功将水蒸气的温度由70℃升高为88℃，从而与预热后的二甲基乙酰胺低浓度溶液进行换热。脱轻塔3塔底的二甲基乙酰胺溶液的浓度在不断换热蒸发脱除了轻组分水的过程中慢慢提升，达到高浓度。其中，选用的真空精馏方式降低了操作温度，有效的抑制了dmac的分解量，提高了产品质量及收率。
25.需要说明的是，本实用新型二甲基乙酰胺提纯装置最佳适用于处理进料温度为25摄氏度，dmac含量为10％的溶液。
26.本文所提供的上述二甲基乙酰胺提纯装置通过将脱轻塔3中的水蒸汽由压缩机5压缩升温升压，作为一级再沸器4的热源，通过联合采用节能的机械蒸汽再压缩技术，减少了一级再沸器4使用鲜蒸汽的消耗量，能够将低浓度的dmac溶液进行提纯回收。该工艺设备成本以及工艺条件容易实现，较易实现自动化控制，操作简单易控；dmac回收率高，损失少，减少了环境污染，适于广泛应用于实际工业生产过程中。具体的，二甲基乙酰胺提纯装置联合采用节能的机械蒸汽再压缩技术和蒸汽热泵技术，蒸发1吨水的能耗大约是传统蒸发器的1/4到1/3，热效率高，功耗低，采用机械蒸汽再压缩技术，使用较少量的鲜蒸汽加热，减少了对锅炉设备的依赖，减少了污染物，对环境无污染，更加节能环保。
27.在本实施例中，预热单元2包括进料泵、冷凝水预热器以及蒸汽预热器；进料泵与原液罐1连接，冷凝水预热器与进料泵连接，蒸汽预热器与冷凝水预热器、脱轻塔3连接。
28.具体的，待处理二甲基乙酰胺低浓度溶液储存在原液罐1内，通过进料泵的输送依次经过冷凝水预热器、蒸汽预热器与蒸发冷凝水和蒸汽进行换热，使原料达到预设的蒸发温度：70℃。优选的，一级再沸器4还与冷凝水预热器连接，一级再沸器4中的蒸汽在与二甲基乙酰胺低浓度溶液进行换热后冷凝形成的冷凝水可以排至冷凝水预热器，与二甲基乙酰胺低浓度溶液进一步换热利用余热后排出系统，进一步的提高二甲基乙酰胺溶液在提纯过程中的节能、环保效果。
29.在本实施例中，脱重单元包括脱重塔6和二级再沸器；脱重塔6与脱轻塔3以及成品回收单元连接，二级再沸器与脱重塔6连接。
30.具体的，经过脱轻塔3达到高浓度的二甲基乙酰胺溶液进入脱重塔6中，脱重塔6底部连接二级再沸器7，二级再沸器7通过采用鲜蒸汽做为热源，鲜蒸汽与高浓度二甲基乙酰胺溶液换热，将二甲基乙酰胺溶液进行汽化变成气液混合物，重组分由于重力作用落至脱重塔6底部，密度轻的二甲基乙酰胺蒸汽则从脱重塔6塔顶排出。脱重塔6塔底的重组分溶液则在不断换热蒸发脱掉物料中的多余重组分，使二甲基乙酰胺的过程中浓度慢慢提升，达到高浓度后排出系统。优选的，二级再沸器还与冷凝水预热器连接，二级再沸器中的蒸汽在
与二甲基乙酰胺低浓度溶液进行换热后冷凝形成的冷凝水可以排至冷凝水预热器，与二甲基乙酰胺低浓度溶液进一步换热利用余热后排出系统。进一步的提高二甲基乙酰胺溶液在提纯过程中的节能、环保效果。
31.在本实施例中，成品回收单元包括与脱重单元连接的冷凝器8。具体的，脱重塔6塔顶采出的二甲基乙酰胺蒸汽，经冷凝器8冷凝后得到进一步提纯的高浓度二甲基乙酰胺溶液，完成高浓度二甲基乙酰胺成品的回收。
32.以下为经本实施例的一种二甲基乙酰胺提纯装置处理的dmac含量为10％，处理流量为10t/h的溶液，运行参数如表1所示。
33.表1运行参数
34.35.以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型并不限于上述所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。