[实用新型]一种生物基生产BDO的脱轻塔装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及1-4丁二醇生产技术领域，具体涉及一种利用生物基生产BDO的脱轻塔装置。

背景技术

1,4-丁二醇(简称BDO)是一种重要的有机和精细化工原料，它被广泛应用于医药、化工、纺织、造纸、汽车和日用化工等领域。由BDO可以生产四氢呋喃(THF)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、γ-丁内脂(GBL)和聚氨酯树脂(PU Resin)、涂料和增塑剂等，以及作为溶剂和电镀行业的增亮剂等。

1,4丁二醇的用途广泛，主要有以下几点。

(1)1,4丁二醇是一种重要的有机化工和精细化工原料，是生产聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料和PBT纤维的基本原料；PBT塑料是最有发展前途的五大工程塑料之一。

(2)1,4丁二醇是生产四氢呋喃的主要原料，四氢呋喃是重要的有机溶剂，聚合后得到的聚四亚甲基乙二醇醚(PTMEG)是生产高弹性氨纶(莱卡纤维)的基本原料。氨纶主要用于生产高级运动服、游泳衣等高弹性针织品。

(3)1,4丁二醇的下游产品γ-丁内酯是生产2-吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮产品的原料,由此而衍生出乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮等一系列高附加值产品，广泛用于农药、医药和化妆品等领域。

1,4丁二醇传统的生产方法主要有以下几个。

(1)乙炔法：先以乙炔和甲醛在Cu-Bi催化剂存在下，于98kPa、80-95℃反应制成1,4-丁炔二醇。后者再经骨架镍催化，于1.372-2.06MPa、50-60℃加氢成1,4-丁烯二酸盐，继之以Ni-Cu-Mn/Al2O3进一步催化加氢(13.7-20.6MPa、120-140℃)成1,4-丁二醇，经离子交换树脂除去金属离子后，再经蒸馏提纯得纯品。

(2)顺酐加氢法：以正丁烷、MAH为原料的马来酸酐酯化加氢水解法。

(3)丁二烯法由1,3-丁二烯与乙酸与氧气进行乙酰氧化反应，生成1,4-二乙酰氧基-2-丁烯，再经加氢、水解制成。

(4)1,4-二氯丁烯法1,4-二氯丁烯是丁二烯生产氯丁二烯过程的中间产物，以其为原料，经水解、加氢而得1,4-丁二醇。

1,4丁二醇发展状况为：由于技术壁垒较高和原料来源有限，全球BDO生产相对集中。2011年，全球BDO产能主要分布在亚洲、美国和欧洲，其中亚洲BDO产能占比高达56.6％。中国BDO产业是在引进国外技术的基础上发展起来的。2006-2011年，中国BDO产能增长迅速，年均复合增长率达27.6％。随着中国BDO产能的快速增长，中国BDO对外依存度逐步下降。2011年，中国BDO需求量约为43万吨，产量约37万吨，对外依存度降至14％左右。

目前，BDO生产基本采用Reppe法和顺酐法。随着中国限制高能耗行业发展和节能减排政策的逐步实行，未来Reppe法BDO装置比例将会下降。但是，因为顺酐价格长时间维持高位，受成本影响，国内目前建成的顺酐法装置全部关停。

在这种形势下，利用生物基发酵生产1,4丁二醇成为当前的发展趋势。而利用生物基生产BDO需要设计更加合理的设备。比如，传统的脱轻塔再沸器如图1所示，蒸汽冷凝液出口原来采用蒸汽疏水器，由于操作工况起伏较大，疏水器凝结水的排放不及时，导致再沸器热传导滞后，给操作带来了很大的不稳定性。而且疏水器随着使用时间的增加有普遍的蒸汽泄露，增加了能耗。同时，生产的不连续性导致产品质量下降。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种生物基生产BDO的脱轻塔装置，其操作稳定，保证了生产的连续性，提高了产品质量，从而消除上述背景技术中缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种生物基生产BDO的脱轻塔装置，包括再沸器，所述再沸器的顶部开设有出料口，底部开设有进料口，且所述再沸器的上方侧壁设置有蒸汽入口，所述蒸汽入口连接有蒸汽管道，所述蒸汽管道上安装有蒸汽流量调节阀，所述再沸器的下方侧壁设置有凝结水出口，所述凝结水出口连接有凝结水管道，所述凝结水管道上安装有凝结水外排阀，所述蒸汽管道与所述凝结水管道之间利用平衡管道连接，且所述平衡管道上串联安装有蒸汽管道罐，所述蒸汽管道罐设置有液位控制器，所述液位控制器利用控制导线连接所述凝结水外排阀。

作为一种改进，所述平衡管道与所述蒸汽管道的结合位置处于所述蒸汽入口和所述蒸汽流量调节阀之间。

作为一种改进，所述液位控制器安装于所述蒸汽管道罐的侧壁上。

作为一种改进，所述凝结水外排阀采用电磁阀。