[实用新型]一种四效顺流蒸馏己内酰胺水溶液装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种四效顺流蒸馏己内酰胺水溶液装置，属于化工分离技术领域。

背景技术

己内酰胺（英文缩写：CPL）是尼龙-6合成纤维和尼龙-6工程塑料的中间体，与涤纶、晴纶在我国并称为三大合成纤维，在工业、民用、军事等方面得到了广泛的应用。

目前，国内外己内酰胺的生产工艺中，绝大多数生产工艺都包括重排、有机物萃取、水反萃等过程，形成己内酰胺水溶液，水含量高达70%（质量%）以上，脱除其中的水是必需的过程。

现有工业装置采用的方法是三效蒸馏法，该法生产每吨己内酰胺过程中大约要消耗1.1吨的蒸汽，消耗量大。

己内酰胺的分离方法除蒸馏法外，还有膜分离方法。CN200420017182.5、CN200810219030.6、CN200820050497.8公开的都是关于膜分离的方法。此法新颖、简单，可以节约大量能源，但是此法分离出的水中所含己内酰胺的量比较高，不能再次循环利用，造成浪费；且所述有机膜易溶胀，工业化困难。

发明内容

本实用新型的目的是为了进一步降低蒸汽与冷却水消耗，发明一种四效顺流蒸馏己内酰胺水溶液装置。

本实用新型的技术方案是：一种四效顺流蒸馏己内酰胺水溶液装置，其特征在于，该装置是四效顺流蒸馏装置，包括第一效蒸馏塔、第二效蒸馏塔、第三效蒸馏塔、第四效蒸馏塔；第一至第四效蒸馏塔塔底的再沸器，第二与第三效蒸馏塔塔底的液体输送泵，第四效蒸馏塔塔顶的冷凝器，以及连接管道、仪表、阀门；第一效蒸馏塔底部通过管道连接至第二效蒸馏塔，第二效蒸馏塔底部通过管道、泵连接至第三效蒸馏塔，第三效蒸馏塔底部通过管道、泵连接至第四效蒸馏塔，第四效蒸馏塔底液体通过管道连接至下一步工艺过程；第一效蒸馏塔底的再沸器通过管道引入外部热源，第一效蒸馏塔顶部气相通过管道连接至第二效蒸馏塔底的再沸器，作为热源，第二效蒸馏塔顶部气相通过管道连接至第三效蒸馏塔底的再沸器，作为热源，第三效蒸馏塔顶部气相通过管道连接至第四效蒸馏塔底的再沸器，作为热源，第四效蒸馏塔顶的冷凝器通过管道引入外部冷源。

所述的各效蒸馏塔为具有精馏段，精馏段可采用板式或者填料中的一种。

所述的各个再沸器为热虹吸再沸器或者降膜式再沸器中的一种。

作为优选，所述的各效蒸馏塔底设循环管线。

所述的各效蒸馏塔底液体可以通过管道直接连接至下一效蒸馏塔体，也可以连接至下一效蒸馏塔底的循环管线。

本实用新型采用四效顺流蒸馏流程，与原有三效蒸馏相比，可节省蒸汽20~30%，节省循环水20%~30%。

附图说明

图1：己内酰胺水溶液四效顺流蒸发流程图

图中：(1)、(3)、(5)、(7)：各效蒸馏塔底再沸器；(9) ：第四效蒸馏塔顶冷凝器；(2)：第一效蒸馏塔；(4)：第二效蒸馏塔；(6)：第三效蒸馏塔；(8)：第四效蒸馏塔；(10)、(11)：泵；1：30%CPL料液；2、4、6、8：各效蒸馏塔底循环管线；3、5、7：各效蒸馏塔底部出料管线；9：90% CPL浓缩液；10：蒸汽；11：第一效塔顶气相；12：第二效塔顶气相；13：第三效塔顶气相；14：第四效塔顶气相；15：蒸汽冷凝水；16、17、18、19、20、21、22、23：工艺冷凝水；24、25：循环冷却水。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施案例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型包括第一效蒸馏塔、第二效蒸馏塔、第三效蒸馏塔、第四效蒸馏塔，第一至第四效蒸馏塔塔底的再沸器，第二与第三效蒸馏塔塔底的液体输送泵，第四效蒸馏塔顶的冷凝器，以及连接管道、仪表、阀门。

所述第一效蒸馏塔塔底出口连接第二效蒸馏塔底循环管线；第二效蒸馏塔塔底出口液体经泵送至第三效蒸馏塔底循环管线；第三效蒸馏塔塔底出口液体经泵送至第四效蒸馏塔底循环管线；第四效蒸馏塔底出口管线去往下一步工艺过程。

第一效蒸馏塔塔顶气相通过管道至第二效蒸馏塔再沸器，作为热源；第二效蒸馏塔塔顶气相通过管道至第三效蒸馏塔再沸器，作为热源；第三效蒸馏塔塔顶气相通过管道至第四效蒸馏塔再沸器，作为热源。

采用上述装置进行30%（质量%）己内酰胺水溶液浓缩，具体方法如下：

含30%（质量%）己内酰胺水溶液1与第一效蒸馏塔底的循环液2混合后进入再沸器（1）与蒸汽10进行换热后进入第一效蒸馏塔，第一效蒸馏塔塔底温度为145℃左右，塔顶温度为136℃，顶部压力为3.8bar（绝压），工艺冷凝水20作为回流液，塔顶回流比为0.1。