一种丁二酸酐精制系统的制作方法

1.本实用新型涉及化工设备技术领域，具体涉及一种丁二酸酐精制系统。

背景技术：

2.丁二酸酐又称琥珀酸酐，是一种重要的有机合成中间体和精细化工原料，它在农药、医药、石油化工、染料和醇酸树脂等领域具有广泛的应用，尤其是其下游可生物降解塑料如pbs、pbsa、pes等更是市场潜力巨大的高附加值精细化学品和环保材料。丁二酸酐主要通过化学合成获得，合成线路较多，顺酐直接催化加氢法就是其中一种较为先进的合成方法，其合成过程是顺酐在钯-氧化铝（或铜的钼酸盐）催化剂存在下，于160℃、5.8mpa下加氢制得丁二酸酐，但是使用该方法制备的丁二酸酐中存在一定量的杂质，如顺丁烯二酸酐，该杂质具有遗传毒性，在药品生产时需严格控制其含量。
3.为了将丁二酸酐中的杂质除去，就需要对丁二酸酐进行精制，得到纯度较高且能满足使用需求的丁二酸酐。但目前在对丁二酸酐进行精制的过程还存在以下问题：一是精制系统运行时需要消耗大量的能源，热量的回收利用效率不高，造成了热量的浪费，增加了丁二酸酐精制的成本；二是精馏出来的丁二酸酐基本都没有经过二次精馏处理，其中仍然还是含有一定量的杂质，纯度不是很高，不能较好的满足企业对丁二酸酐的纯度需求。因此，研制开发一种能源消耗少，热量利用率高，产品纯度高的丁二酸酐精制系统是客观需要的。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种能源消耗少，热量利用率高，产品纯度高的丁二酸酐精制系统。
5.本实用新型的目的是这样实现的，包括粗酐罐、重沸器和精馏塔，精馏塔内从下到上依次设置有换热管和塔盘组件，精馏塔的外部设置有第一换热器、汽包、第二换热器、成品槽、第三换热器和加热器，第一换热器的管程进出口分别与粗酐罐和重沸器的进液口连通，壳程进出口分别与精馏塔顶部和汽包进口连通，第二换热器的管程进出口分别与汽包排气口和成品槽连通，汽包的排液口与精馏塔的上部连通，重沸器的进气口与换热管排气端连通，重沸器的排液口与精馏塔的中部连通，第三换热器的管程进出口分别与重沸器排气口和加热器连通，壳程进出口分别与粗酐罐和重沸器进液口连通，加热器的气体出口与换热管的进气端连通。
6.进一步的，精馏塔的底部通过管线与重沸器的进液口连通。
7.进一步的，重沸器进液口的连接管线上设置有混合器。
8.进一步的，塔盘组件上方的精馏塔内设置有喷淋组件，汽包的排液口与喷淋组件连通。
9.进一步的，喷淋组件包括密封空箱和若干均匀设置在密封空箱底部的喷头。
10.进一步的，换热管为螺旋盘管。
11.本实用新型运行时，精馏塔顶部的气态馏分进入第一换热器，在第一换热器内气态馏分与粗酐进行换热，一方面对粗酐进行预热，另一方面得到纯度更高的气态馏分和纯度较高的液态馏分，两者混合进入汽包，气态馏分和液态馏分在汽包内分离，液态馏分返回到精馏塔，气态馏分从汽包顶部的排气口进入第二换热器，在第二换热器内与冷凝水换热，得到纯度更高的液态成品存入成品槽，上述过程中，利用气态馏分对粗酐进行预热，提高热量利用率的同时对气态馏分进行二次精馏，得到的产品纯度更高；其次，换热管、重沸器、第三换热器和加热器进行了串联，充分利用蒸汽中的热量对粗酐进行加热，形成蒸汽利用的闭环，在提高热量利用率的同时，提高了粗酐的加热效率。本实用新型结构合理，加热效率高，热量利用率高，具有显著的经济价值和社会价值。
附图说明
12.图1为本实用新型的整体结构示意图；
13.图中：1-粗酐罐，2-重沸器，3-精馏塔，4-换热管，5-塔盘组件，6-第一换热器，7-汽包，8-第二换热器，9-成品槽，10-第三换热器，11-加热器，12-混合器，13-密封空箱，14-喷头。
具体实施方式
14.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。
15.如图1所示，本实用新型包括粗酐罐1、重沸器2和精馏塔3，粗酐罐1为现有设备，用于粗丁二酸酐的储存，重沸器2为现有设备，用于粗丁二酸酐的加热沸腾，精馏塔3用于丁二酸酐的精馏，在精馏过程中除去其中的重质杂质，精馏塔3内从下到上依次设置有换热管4和塔盘组件5，换热管4为现有技术，结构形式可根据实际需要确定，使用时，其内部通入高温蒸汽，用于对粗丁二酸酐进行加热，并产生气态馏分，实现丁二酸酐的精馏，精馏塔3的外部设置有第一换热器6、汽包7、第二换热器8、成品槽9、第三换热器10和加热器11，第一换热器6、汽包7、第二换热器8、成品槽9、第三换热器10和加热器11均为现有技术，其中第一换热器6、第二换热器8和第三换热器10为现有热交换器，用于气态馏分和粗酐之间、冷凝水与气态馏分之间以及蒸汽与粗酐之间的换热，汽包7用于气态馏分和液态馏分的分离和储存，加热器11用于水汽混合物的加热并产生高温蒸汽，第一换热器6的管程进出口分别与粗酐罐1和重沸器2的进液口连通，壳程进出口分别与精馏塔3的顶部和汽包7的进口连通，第二换热器8的管程进出口分别与汽包7排气口和成品槽9连通，汽包7的排液口与精馏塔3的上部连通，重沸器2的进气口与换热管4排气端连通，重沸器2的排液口与精馏塔3的中部连通，第三换热器10的管程进出口分别与重沸器2排气口和加热器11连通，壳程进出口分别与粗酐罐1和重沸器2进液口连通，加热器11的气体出口与换热管4的进气端连通。
16.本实用新型运行时，精馏塔3顶部的气态馏分进入第一换热器6，在第一换热器6内气态馏分与粗酐进行换热，气态馏分温度高，粗酐原料温度低，两者进行换热，一方面对粗酐进行预热，另一方面得到纯度更高的气态馏分和纯度较高的液态馏分，两者混合进入汽包7，气态馏分和液态馏分在汽包内分离，液态馏分返回到精馏塔3，气态馏分从汽包7顶部的排气口进入第二换热器8，在第二换热器8内与冷凝水换热，得到纯度较高的液态成品存
入成品槽9，上述过程中，利用气态馏分对粗酐进行预热，提高热量利用率的同时对气态馏分进行二次精馏，得到的产品纯度更高；其次，换热管4、重沸器2、第三换热器10和加热器11进行了串联，充分利用蒸汽中的热量对粗酐进行加热，形成蒸汽利用的闭环，在提高热量利用率的同时，提高了粗酐的加热效率。
17.精馏塔3的底部通过管线与重沸器2的进液口连通，在实际生产过程中，会在精馏塔3的底部产生丁二酸酐纯度较低的残液，这时，可将其抽出，再次通入重沸器2进行加热沸腾，并再次进行精馏，通过这种方式可降低残液中丁二酸酐的含量，减少丁二酸酐的浪费。
18.重沸器2进液口的连接管线上设置有混合器12，混合器12为现有设备，用于两种及两种以上液体的混合，本实用新型中，进入重沸器2的粗酐有两股，一股是在第一换热器6中被加热得到的粗酐，另一股是在第三换热器10中被加热得到的粗酐，两股粗酐的温度有差异，直接送入重沸器2会影响到粗酐的加热效率，为避免上述情况，通过混合器12对两股粗酐进行混合，平均混合后的粗酐温度，提高粗酐的加热效率。
19.塔盘组件5上方的精馏塔3内设置有喷淋组件，汽包7的排液口与喷淋组件连通，喷淋组件为现有结构，能够将液体馏分均匀喷出，使得液态馏分能够更加充分的与上升的气态馏分接触，提高精馏效率。
20.喷淋组件包括密封空箱13和若干均匀设置在密封空箱13底部的喷头14，液态馏分从汽包7的液体出口进入密封空箱13，再从密封空箱13底部的喷头14喷出，能够将液态馏分均匀的喷入精馏塔3，使得液态馏分能够更加充分的与上升的气态馏分接触，提高精馏效率。
21.优选地，换热管4为螺旋盘管，在实际制作和使用过程中，也可选用其它结构形式的换热管4，只需具有较好的换热效果，能够促进丁二酸酐在精馏塔3内的精馏效率即可。

技术特征：

1.一种丁二酸酐精制系统，包括粗酐罐（1）、重沸器（2）和精馏塔（3），其特征在于:所述精馏塔（3）内从下到上依次设置有换热管（4）和塔盘组件（5），精馏塔（3）的外部设置有第一换热器（6）、汽包（7）、第二换热器（8）、成品槽（9）、第三换热器（10）和加热器（11），第一换热器（6）的管程进出口分别与粗酐罐（1）和重沸器（2）的进液口连通，壳程进出口分别与精馏塔（3）的顶部和汽包（7）的进口连通，第二换热器（8）的管程进出口分别与汽包（7）排气口和成品槽（9）连通，汽包（7）的排液口与精馏塔（3）的上部连通，重沸器（2）的进气口与换热管（4）排气端连通，重沸器（2）的排液口与精馏塔（3）的中部连通，第三换热器（10）的管程进出口分别与重沸器（2）排气口和加热器（11）连通，壳程进出口分别与粗酐罐（1）和重沸器（2）进液口连通，加热器（11）的气体出口与换热管（4）的进气端连通。2.根据权利要求1所述的一种丁二酸酐精制系统，其特征在于:所述精馏塔（3）的底部通过管线与重沸器（2）的进液口连通。3.根据权利要求1所述的一种丁二酸酐精制系统，其特征在于:所述重沸器（2）进液口的连接管线上设置有混合器（12）。4.根据权利要求1所述的一种丁二酸酐精制系统，其特征在于:所述塔盘组件（5）上方的精馏塔（3）内设置有喷淋组件，所述汽包（7）的排液口与喷淋组件连通。5.根据权利要求4所述的一种丁二酸酐精制系统，其特征在于:所述喷淋组件包括密封空箱（13）和若干均匀设置在密封空箱（13）底部的喷头（14）。6.根据权利要求1所述的一种丁二酸酐精制系统，其特征在于:所述换热管（4）为螺旋盘管。

技术总结

本实用新型公开了一种丁二酸酐精制系统，包括粗酐罐、重沸器和精馏塔，精馏塔内从下到上依次设置有换热管和塔盘组件，精馏塔的外部设置有第一换热器、汽包、第二换热器、成品槽、第三换热器和加热器，第一换热器的管程进出口分别与粗酐罐和重沸器连通，壳程进出口分别与精馏塔和汽包连通，第二换热器的管程进出口分别与汽包和成品槽连通，汽包与精馏塔连通，重沸器与换热管连通，重沸器与精馏塔连通，第三换热器的管程进出口分别与重沸器和加热器连通，壳程进出口分别与粗酐罐和重沸器连通，加热器的气体出口与换热管连通。本实用新型结构合理，加热效率高，热量利用率高，具有显著的经济价值和社会价值。济价值和社会价值。济价值和社会价值。