[发明专利]一种叔丁醇回收完全变压耦合精馏装置及精馏方法

说明书

本发明公开一种叔丁醇回收完全变压耦合精馏装置及精馏方法。装置包括闪蒸罐、预热器、脱轻塔、高压塔和常压塔；脱轻塔、高压塔和/或常压塔的塔釜设置塔釜再沸器；脱轻塔的塔釜液出口与高压塔的物料入口通过管路连接，在连接管路上设置预热器，预热器与高压塔的塔釜和/或常压塔的塔釜再沸器连接，高压塔的塔釜液出口采出的塔釜液和/或常压塔的塔釜再沸器排出的换热介质与进入高压塔的物料在预热器内换热；高压塔的气相出口与常压塔的塔釜再沸器连接，高压塔的气相出口采出的塔顶气相作为常压塔的塔釜再沸器热源。该装置和精馏方法能够有效降低系统能耗。

技术领域

本发明属于化工产品分离技术领域，具体涉及一种叔丁醇回收完全变压耦合精馏装置及精馏方法。

背景技术

环己酮肟是己内酰胺生产过程中的关键中间体，近年来，为了改进环己酮肟的生产工艺，一些研究机构研发出了环己酮氨肟化法制备环己酮肟，即将环己酮、氨气、过氧化氢、叔丁醇送入反应釜，在催化剂的作用下先生成羟胺，再与环己酮反应生成环己酮肟。

反应产物主要为含有环己酮肟、水和叔丁醇的三元混合物，为得到主要产物环己酮肟，需要采用脱醇工艺。目前国内的氨肟化反应后叔丁醇回收通常采用单塔蒸馏，回收过程中能耗高，造成回收成本很高；也有采用串联双塔/三塔耦合精馏工艺，对比单塔工艺能耗有所降低，但是仍不能有效地解决叔丁醇回收系统的高能耗问题。

由于环己酮肟本身具有高度热敏性，高温时极易发生缩聚和分解反应，因此在采用串联两塔或者三塔耦合精馏流程回收叔丁醇时，为了保证高压塔的塔釜温度低于环己酮肟的反应温度，低压塔都是采用减压操作，造成低压塔顶温度过低，无法用循环水或者空冷器来进行冷却，需要用大量的冷冻水来实现冷却。这不但增加了系统的能耗；而且需要增设真空泵等动设备来维持减压操作，考虑到动设备的电耗和生产冷冻水的额外能耗，这种流程的节能效果并不明显。另外减压操作的条件下，还会有吸入空气的风险，空气中的氧气可能会影响到整个系统的安全。

专利文献CN 105126374“一种叔丁醇-水-环己酮肟差压精馏系统”，采用双塔并联精馏，但其只是部分利用了高压塔塔顶蒸汽冷凝的热量来预热常压塔的进料，同时高压塔的冷凝器也没有省掉，还需要冷媒进行冷却。另外低压塔也采用了真空操作的条件，与上述两塔和三塔串联的流程存在相同的问题。而且高压塔和低压塔的再沸器仍然需要以蒸汽作为加热热源，节能效果差，并没有从根本上解决叔丁醇回收能耗高的技术问题。

发明内容

本发明提供一种叔丁醇回收精馏装置，所述装置包括闪蒸罐、预热器、脱轻塔、高压塔和常压塔；

所述脱轻塔与高压塔串联，所述脱轻塔与常压塔并联；

所述脱轻塔、高压塔和/或常压塔的塔釜设置塔釜再沸器；

所述脱轻塔的塔釜液出口与高压塔的物料入口通过管路连接，在连接管路上设置预热器，所述预热器与高压塔的塔釜和/或常压塔的塔釜再沸器连接，高压塔的塔釜液出口采出的塔釜液和/或常压塔的塔釜再沸器排出的换热介质与进入高压塔的物料(即脱轻塔的塔釜液)在预热器内换热；

所述高压塔的气相出口与常压塔的塔釜再沸器连接，高压塔的气相出口采出的塔顶气相作为常压塔的塔釜再沸器热源。

根据本发明的实施方案，所述预热器包括第一预热器和第二预热器，所述第一预热器和第二预热器为串联关系。

优选地，所述第一预热器与常压塔的塔釜再沸器连接，常压塔的塔釜再沸器排出的换热介质与进入高压塔的物料(即脱轻塔的塔釜液)在第一预热器内换热。

优选地，所述第二预热器与高压塔的塔釜液出口连接，高压塔的塔釜液出口采出的塔釜液与进入高压塔的物料(即脱轻塔的塔釜液)在第二预热器内换热。