(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910286813.4
(22)申请日 2019.04.10
(66)本国优先权数据
201910277654.1 2019.04.08 CN
(71)申请人 浙江洁普环保科技有限公司
地址 310016 浙江省杭州市江干区九环路
九号4号楼2楼285室
申请人 叶九强
(72)发明人 叶九强
(74)专利代理机构 浙江永鼎律师事务所 33233
代理人 陆永强
(51)Int.Cl.
B01D 3/14(2006.01)
B01D 3/32(2006.01)
F22B 1/18(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明涉及精馏工艺技术领域，尤其涉及一
种化工精馏热回收方法。本发明，包括将原料通
过进料口加入至精馏塔中，加热，气态低沸点组
分进入蒸发器中，液体高沸点组分进入再沸器
发生热交换，气态低沸点组分液化并由塔顶产品
中；加压位于蒸气压缩装置内的换热介质蒸气，
得到加压蒸气；将步骤四中得到的加压蒸气输送
至再沸器中，再沸器中的液体部分气化进入精馏
塔中，剩余液体由塔底产品出口排出，加压蒸气
回流至蒸发器内。本发明实现了大量热能的回收
再利用，同时无需对塔顶产品进行冷却，节约了
冷却水和电能。权利要求书1页 说明书5页 附图3页CN 110102073 A 2019.08.09
C N 110102073
A
1.一种化工精馏热回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将原料通过进料口(5)加入至精馏塔(1)中，加热，使得原料中低沸点组分气化并向精馏塔(1)上段转移，原料中高沸点组分向精馏塔(1)下段转移；
步骤二：气态低沸点组分进入蒸发器(2)中，液体高沸点组分进入再沸器(3)中；
步骤三：换热介质喷入蒸发器(2)内，与气态低沸点组分发生热交换，气态低沸点组分液化并由塔顶产品出口(6)排出，换热介质气化，转移至蒸气压缩装置(4)中；
步骤四：加压位于蒸气压缩装置(4)内的换热介质蒸气，得到加压蒸气；
步骤五：将步骤四中得到的加压蒸气输送至再沸器(3)中，再沸器(3)中的液体部分气化进入精馏塔(1)中，
剩余液体由塔底产品出口(7)排出，加压蒸气回流至蒸发器(2)内。
2.如权利要求1所述的化工精馏热回收方法，其特征在于：步骤三中气态低沸点组分液化后，一部分通过回流液泵(11)回流至精馏塔(1)内，剩余部分由塔顶产品出口(6)排出。
3.如权利要求1所述的化工精馏热回收方法，其特征在于：步骤四中的加压蒸气与蒸气网关(12)中的换热介质蒸气混合后，再输送至沸器(3)中。
4.如权利要求1所述的化工精馏热回收方法，其特征在于：所述换热介质为水。
5.如权利要求1所述的化工精馏热回收方法，其特征在于：所述蒸气压缩装置(4)包括若干个相互并联的蒸气压缩机(41)。
6.如权利要求5所述的化工精馏热回收方法，其特征在于：所述蒸气压缩机(41)为螺杆式蒸气压缩机、罗茨式蒸气压缩机、透平式蒸气压缩机或离心式蒸气压缩机。
权 利 要 求 书1/1页CN 110102073 A
化工精馏热回收方法
技术领域
[0001]本发明涉及精馏工艺技术领域，尤其涉及一种化工精馏热回收方法。
背景技术
[0002]国内化工和石油产品蒸馏和精馏多采用各种压力的水蒸气在精馏塔中加热混合物料，利用各种物料组分沸点温度不同的特性，使低沸点物料气化分离，分离出来的气体物料再经过冷却系统冷却成液态后输送走，冷却系统消耗大量的冷却水和电能，大量的热能被排入大气中，造成能源的极大浪费。现有技术中也有采用直接压缩塔顶物料蒸气后送至塔底再沸器加热塔底物料的应用技术，但是这种物料再压缩技术性能不稳定，存在物料泄露、污染、变质的风险。
[0003]例如，中国实用新型专利公开了一种混酚精馏系统[申请号：201521067693.2]，该实用新型包括顺序并前后相连的原料储罐、除杂反应釜、蒸馏釜、蒸馏塔、冷凝器及馏分接收槽，所述冷凝器连接有真空泵，所述蒸馏釜连接有导热油炉，所述冷凝器的出口连接有三通管道，该三通管道的一端为产品管，另一端为回流管，该回流管与所述蒸馏塔连通，该回流管的出口设有喷淋头，所述产品管与所述馏分接收槽的第一接收管、第二接收管和第三接收管相连，所述第一接收管、第二接收管和第三接收管上分别设有第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，所述三通管道的三通连接处设有第四电磁阀，所述蒸馏塔的顶部设有温度传感器，还设有控制器，所述温度传感器及第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀分别与所述控制器电性连接，所述原料储罐和真空泵连接有活性炭吸附器。[0004]该实用新型具有能保证精馏产品具有较高纯度的优势，但仍未解决上述问题。
发明内容
[0005]本发明的目的是针对上述问题，提供一种化工精馏热回收方法。
[0006]为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
[0007]一种化工精馏热回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0008]步骤一：将原料通过进料口加入至精馏塔中，加热，使得原料中低沸点组分气化并向精馏塔上段转移，原料中高沸点组分向精馏塔下段转移；
[0009]步骤二：气态低沸点组分进入蒸发器中，液体高沸点组分进入再沸器中；[0010]步骤三：换热介质喷入蒸发器内，与气态低沸点组分发生热交换，气态低沸点组分液化并由塔顶产品出口排出，换热介质气化，转移至蒸气压缩装置中；
[0011]步骤四：加压位于蒸气压缩装置内的换热介质蒸气，得到加压蒸气；
[0012]步骤五：将步骤四中得到的加压蒸气输送至再沸器中，再沸器中的液体部分气化进入精馏塔中，剩余液体由塔底产品出口排出，加压蒸气回流至蒸发器内。
[0013]在上述的化工精馏热回收方法中，步骤三中气态低沸点组分液化后，一部分通过回流液泵回流至精馏塔内，剩余部分由塔顶产品出口排出。
[0014]在上述的化工精馏热回收方法中，步骤四中的加压蒸气与蒸气网关中的换热介质
蒸气混合后，再输送至沸器中。
[0015]在上述的化工精馏热回收方法中，所述换热介质为水。
[0016]在上述的化工精馏热回收方法中，所述蒸气压缩装置包括若干个相互并联的蒸气压缩机。
[0017]在上述的化工精馏热回收方法中，所述蒸气压缩机为螺杆式蒸气压缩机、罗茨式蒸气压缩机、透平式蒸气压缩机或离心式蒸气压缩机。
[0018]与现有的技术相比，本发明的优点在于：
[0019]1、本发明通过蒸发器将塔顶产品中的热量交换至换热介质中，得到低品位的换热介质蒸气，再通过蒸气压缩装置压缩得到高温高压的高品位换热介质蒸气，最终进入再沸器中被再次利用，实现了大量热能的回收再利用，同时无需对塔顶产品进行冷却，节约了冷却水和电能。
[0020]2、本发明的蒸发器具有较大的换热面积，换热效率高，换热效果好，换热温差小。
附图说明
[0021]图1是本发明的工艺流程图；
[0022]图2是蒸发器的结构示意图；
[0023]图3是蒸发器的部分结构示意图；
[0024]图4是换热管的结构示意图；
[0025]图中：精馏塔1、蒸发器2、再沸器3、蒸气压缩装置4、进料口5、塔顶产品出口6、塔底产品出口7、第一原料预热器8、储液槽9、第二原料预热器10、回流液泵11、蒸气管网12、进料板13、精馏段14、提馏段15、外壳体21、换热空腔22、换热管管板23、换热管24、换热介质管道25、翅片26、空腔27、管路28、蒸气压缩机41。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
[0027]实施例1
[0028]本实施例提供一种化工精馏热回收方法，具体的说，包括以下步骤：
[0029]步骤一：将原料通过进料口5加入至精馏塔1中，加热，使得原料中低沸点组分气化并向精馏塔1上段转移，原料中高沸点组分向精馏塔1下段转移；
[0030]步骤二：气态低沸点组分进入蒸发器2中，液体高沸点组分进入再沸器3中；[0031]步骤三：换热介质喷入蒸发器2内，换热介质优选为液体介质，例如可以是水，与气态低沸点组分发生热交换，气态低沸点组分液化，一部分通过回流液泵11回流至精馏塔1内，剩余部分由塔顶产品出口6排出，换热介质气化，转移至蒸气压缩装置4中，蒸气压缩装置4包括若干个相互并联的蒸气压缩机41，其中，蒸气压缩机41为螺杆式蒸气压缩机、罗茨式蒸气压缩机、透平式蒸气压缩机或离心式蒸气压缩机；
[0032]步骤四：加压位于蒸气压缩装置4内的换热介质蒸气，得到加压蒸气；
[0033]步骤五：将步骤四中得到的加压蒸气与蒸气网关12中的换热介质蒸气混合，再输送至再沸器3中，再沸器3中的液体部分气化进入精馏塔1中，剩余液体由塔底产品出口7排出，加压蒸气回流至蒸发器2内。
[0034]实施例2
[0035]本实施例提供一种以水作为换热介质对偏三甲苯进行精馏的化工精馏热回收方法，具体的说，包
括以下步骤：
[0036]步骤一：将偏三甲苯通过进料口5加入至精馏塔1中，加热，保持塔顶温度为128℃，塔底温度为150℃；
[0037]步骤二：气态的塔顶物料进入蒸发器2中，液态的塔底物料进入再沸器3中；[0038]步骤三：水喷入蒸发器2内，与气态的塔顶物料发生热交换，气态的塔顶物料液化，一部分通过回流液泵11回流至精馏塔1内，剩余部分由塔顶产品出口6排出，水气化为水蒸气，转移至蒸气压缩装置4中，蒸气压缩装置4包括若干个相互并联的蒸气压缩机41，其中，蒸气压缩机41为螺杆式蒸气压缩机、罗茨式蒸气压缩机、透平式蒸气压缩机或离心式蒸气压缩机；
[0039]步骤四：加压位于蒸气压缩装置4内的水蒸气，得到加压水蒸气；
[0040]步骤五：将步骤四中得到的加压水蒸气与蒸气网关12中的水蒸气混合，再输送至再沸器3中，再沸器3中的液态塔底物料部分气化进入精馏塔1中，剩余液体由塔底产品出口7排出，加压水蒸气回流至蒸发器2内。
[0041]实施例3
[0042]本实施例提供一种以水作为换热介质对苯酚进行精馏的化工精馏热回收方法，具体的说，包括以
下步骤：
[0043]步骤一：将苯酚通过进料口5加入至精馏塔1中，加热，保持塔顶温度为124℃，塔底温度为180℃；
[0044]步骤二：气态的塔顶物料进入蒸发器2中，液态的塔底物料进入再沸器3中；[0045]步骤三：水喷入蒸发器2内，与气态的塔顶物料发生热交换，气态的塔顶物料液化，一部分通过回流液泵11回流至精馏塔1内，剩余部分由塔顶产品出口6排出，水气化为水蒸气，转移至蒸气压缩装置4中，蒸气压缩装置4包括若干个相互并联的蒸气压缩机41，其中，蒸气压缩机41为螺杆式蒸气压缩机、罗茨式蒸气压缩机、透平式蒸气压缩机或离心式蒸气压缩机；
[0046]步骤四：加压位于蒸气压缩装置4内的水蒸气，得到加压水蒸气；
[0047]步骤五：将步骤四中得到的加压水蒸气与蒸气网关12中的水蒸气混合，再输送至再沸器3中，再沸器3中的液态塔底物料部分气化进入精馏塔1中，剩余液体由塔底产品出口7排出，加压水蒸气回流至蒸发器2内。
[0048]实施例4
[0049]本实施例提供一种用于实现实施例1中化工精馏热回收方法的化工精馏热泵系统，如图1所示，包
括精馏塔1和与精馏塔1相连通的进料口5，所述精馏塔1上段连通有蒸发器2，下段连通有再沸器3，所述蒸发器2通过蒸气压缩装置4与再沸器3相连通，所述蒸发器2与塔顶产品出口6相连通，所述再沸器3与塔底产品出口7相连通。
[0050]使用时，原料通过进料口5进入精馏塔1中进行精馏，沸点较低的组分气化从精馏塔1的上段进入蒸发器2中，与蒸发器2中的换热介质发生热交换，换热后，换热介质吸热气化，成为低品位的换热介质蒸气，塔顶产品蒸气液化，从塔顶产品出口6排出，低品位的换热介质蒸气再由蒸气压缩装置4压缩得到高温高压的高品位换热介质蒸气，原料中沸点较高
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