[发明专利]一种用于生产正硅酸乙酯的精馏塔的塔顶压力和温度控制系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于生产正硅酸乙酯的精馏塔的塔顶压力和温度控制系统，包括精馏塔、塔顶压力和温度控制单元和设于精馏塔的塔顶的冷凝‑回流循环单元；塔顶压力和温度控制单元包括温度控制装置和压力控制装置；温度控制装置包括第一温度控制装置和第二温度控制装置；所述第一温度控制装置通过调控所述塔顶冷凝器的气相的冷凝速度进行控制所述精馏塔的塔顶温度；所述第二温度控制装置通过调控所述回流罐内液体的温度来控制回流液体对所述精馏塔的塔顶温度。通过提高对精馏塔塔顶的温度和压力的精确控制，来提高了精馏塔的操作弹性和系统的自动化程度，从而实现高纯正硅酸乙酯产品产出的质量。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种用于生产正硅酸乙酯的精馏塔的塔顶压力和温度控制方法。

背景技术

正硅酸乙酯是制备有机硅树脂材料的重要原料。凡是含Si-C键的化合物通称为有机硅化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物当作有机硅化合物。其中，以硅氧键(-Si-O-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多、研究最深、应用最广的一类，约占总用量的90％以上。有机硅由于兼备了无机材料与有机材料的性能，被广泛应用于电子电气、建筑、化工、纺织、轻工、医疗等各行业。随着有机硅数量和品种的持续增长，其应用领域不断拓宽，形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系，许多品种则是其他化学品无法替代而又必不可少的。

正硅酸乙酯被广泛应用于防腐涂料、有机硅等行业，用于制造耐化学品涂料和耐热涂料，也用作制备有机硅的溶剂。近些年来，正硅酸乙酯作为新材料合成常用的前驱体，日益收到人们的高度关注。

现有技术中，高纯正硅酸乙酯的生产一般采用精馏塔精馏获取，而获得9N级正硅酸乙酯，对精馏塔的工作条件提出了更高的要求，尤其是塔内压力和温度的稳定性。精馏塔内的塔压的变化将引起塔内气相流量和塔顶上汽液平衡条件的变化，导致塔内物料的变化，于此同时，塔内温度的变化会导致汽液两相平衡条件的变化，而混合组分的沸点和压力间存在一定的关系，而塔板的温度间接反映了物料的成分，因此，压力恒定是保证物料平衡和产品质量的先决条件。中国发明专利CN106110700A公开了一种精馏塔控制系统，包括压力调节机构，其用于调节精馏塔塔压；加热机构，其用于向精馏塔供热；回流机构，其用于精馏塔塔顶馏分的回流。压力调节机构包括压力传感器、第一调节阀、第二调节阀和压力控制器。加热机构包括温度传感器、温度控制器、第四调节阀和换热器。本发明实现了对精馏塔温度和压力的自动控制，从而使得精馏塔能够平稳安全地运行。但是在正硅酸乙酯的精馏需要经过脱轻精馏和脱重精馏两个步骤，脱轻精馏需要在塔顶除去轻组分杂质，对通过精馏塔塔顶的压力和温度要求较高，而现有技术中尚未有针对塔顶馏分的压力和温度控制做出工艺上的优化，尤其是对于电子级正硅酸乙酯的脱轻精馏，塔顶温度和压力的精确和平稳的控制对产品的纯度具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种种用于生产正硅酸乙酯的精馏塔的塔顶压力和温度控制方法，通过提高对精馏塔塔顶的温度和压力的精确控制，来提高了精馏塔的操作弹性和系统的自动化程度，从而实现高纯正硅酸乙酯产品产出的质量。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一种用于生产正硅酸乙酯的精馏塔的塔顶压力和温度控制系统，包括精馏塔、塔顶压力和温度控制单元和设于精馏塔的塔顶的冷凝-回流循环单元；冷凝-回流循环单元由精馏塔-塔顶冷凝器-回流罐-精馏塔组成，所述塔顶冷凝器和所述回流罐并联设置于所述精馏塔的塔顶，所述精馏塔的塔顶气相经第一次分流分别分流至所述塔顶冷凝器和所述回流罐内；塔顶压力和温度控制单元包括温度控制装置和压力控制装置；温度控制装置包括第一温度控制装置和第二温度控制装置；所述第一温度控制装置通过调控所述塔顶冷凝器的气相的冷凝速度进行控制所述精馏塔的塔顶压力；所述第二温度控制装置通过调控所述回流罐内液体的温度来控制回流液体对所述精馏塔的塔顶温度。