[发明专利]热耦合变压间歇精馏分离丙酮-正庚烷的方法

摘要

本发明公开了热耦合变压间歇精馏分离丙酮‑正庚烷的方法，通过加压塔（HT）和减压塔（LT）双塔操作，将料液罐C1中的丙酮‑正庚烷混合液进行分离，分离后的丙酮和正庚烷产品质量分数大于99.9%，收率大于99.5%。利用加压塔（HT）塔顶气相共沸物的较大潜热给减压塔（LT）塔釜部分高纯度正庚烷液体进行加热，将其部分汽化，再利用公用工程蒸汽将其全部汽化，实现了热耦合。本发明工艺简单，不引入第三组分，能大幅降低能耗，提高了丙酮和正庚烷纯度和收率，热耦合后的气相丙酮‑正庚烷共沸物完全冷凝，节省了一套冷凝器，降低了设备成本。

主权项

1.热耦合变压间歇精馏分离丙酮‑正庚烷的方法，其特征在于实现该方法的装置包括如下组成部分：加压塔(HT)、减压塔(LT)、料液罐C1、正庚烷产品罐C2、丙酮产品罐C3、冷凝器H1、换热器H2、辅助再沸器H3、再沸器H4、加压泵P1、阀门V1、阀门V2、阀门V3；料液罐C1有两条出料管路，出料管路①将阀门V3、加压泵P1、加压塔(HT)依次连接，出料管路②将阀门V2、减压塔(LT)依次连接，减压塔(LT)气相出口管路③与冷凝器H1连接，然后连接至料液罐C1进料口，加压塔(HT)气相出料口管路④与换热器H2热物流进口连接，换热器H2热物流出口经管路⑤与阀门V1、料液罐C1进料口依次连接，加压塔(HT)塔釜液相出口管路分两个支路，一个直接与丙酮产品罐C3连接，另一个经再沸器H4后连接回塔釜汽相入口，减压塔(LT)塔釜液相出口管路分两个支路，一个直接与正庚烷产品罐C2连接，另一个与换热器H2冷物流入口连接，换热器H2冷物流出口管路⑥与辅助再沸器H3冷物流入口连接，辅助再沸器H3冷物流出口管路⑦与减压塔(LT)塔釜汽相入口连接，辅助再沸器热物流入口、出口分别与公用工程加热蒸汽上汽管路和下汽连接；采用上述装置进行热耦合变压间歇精馏分离丙酮‑正庚烷的方法，包括如下步骤：(1)将丙酮和正庚烷原料混合液加入到料液罐C1中，混合液由出料管路①经过阀门V3和加压泵P1加压后输送至加压塔(HT)，同时，混合液由出料管路②经过阀门V2输送至减压塔(LT)；(2)在加压塔(HT)内，丙酮和正庚烷共沸物以气相的形式从塔顶气相出口管路④进入换热器H2热物流入口进行换热，换热后通过管路⑤经过阀门V1减压，进入料液罐C1，高纯度的丙酮液体从塔釜液相出口流出，一部分直接收集至丙酮产品罐C3，另一部分经再沸器H4再沸后进入加压塔(HT)；(3)与步骤(2)同时，在减压塔(LT)内，丙酮和正庚烷共沸物以气相的形式从塔顶气相出口管路③馏出，后经过冷凝器H1冷凝进入料液罐C1，高纯度的正庚烷液体从塔釜液相出口流出，一部分直接收集至正庚烷产品罐C2，另一部分经换热器H2加热部分汽化后，经管路⑥进入辅助再沸器H3由公用工程加热蒸汽加热全部汽化，通过管路⑦进入减压塔(LT)；(4)在换热器H2内实现热耦合，来自减压塔(LT)塔釜的高纯度正庚烷液体与来自加压塔(HT)塔顶的气相丙酮‑正庚烷共沸物进行换热，高纯度正庚烷液体部分汽化，丙酮‑正庚烷共沸物全部冷凝；加压塔(HT)操作压力为5atm，减压塔(LT)操作压力为0.2atm；加压塔(HT)理论板数为30块板，进料位置为第2块板；减压塔(LT)理论板数为30块板，进料位置为第2块板；加压塔(HT)塔顶温度为111.9℃，塔釜温度为113.8℃；减压塔(LT)塔顶温度为16.2℃，塔釜温度为58.5℃。