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专利号: 2016100703646
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机化学〔2〕
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种热集成变压间歇精馏分离甲醇-乙腈共沸物的方法,其特征在于实现该方法的装置包括如下组成部分:

常压塔(HPC)、减压塔(LPC)、料液罐V1、甲醇产品罐V2、乙腈产品罐V3、换热器H1、再沸器H2、冷凝器C1、辅助冷凝器C2、加压泵P1、阀门F1、阀门F2、阀门F3;料液罐V1有两条出料管路,出料管路①将阀门F1、加压泵P1、常压塔(HPC)依次连接,出料管路②将阀门F2、减压塔(LPC)依次连接,减压塔(LPC)气相出口管路③与冷凝器C1连接,然后连接至料液罐V1进料口,常压塔(HPC)气相出料口管路④与换热器H1热物流进口连接,换热器H1热物流出口经管路⑤与阀门F3、辅助冷凝器C2、料液罐V1进料口依次连接,常压塔(HPC)塔釜液相出口管路分两个支路,一个直接与乙腈产品罐V3连接,另一个经再沸器H2后连接回塔釜液相入口,减压塔(LPC)塔釜液相出口管路分两个支路,一个直接与甲醇产品罐V2连接,另一个与换热器H1冷物流入口连接,换热器H1冷物流出口管路⑥与减压塔(LPC)塔釜液相入口连接;

该方法分离甲醇-乙腈共沸物的方法包括如下步骤:

(1)将甲醇和乙腈原料混合液加入到料液罐V1中,混合液由出料管路①经过阀门F1和加压泵P1加压后输送至常压塔(HPC),同时,混合液由出料管路②经过阀门F2输送至减压塔(LPC);

(2)在常压塔(HPC)内,甲醇和乙腈共沸物以气相的形式从塔顶气相出口管路④进入换热器H1热物流入口进行换热,换热后通过管路⑤经过阀门F3减压,再由辅助冷凝器C2进一步冷凝,进入料液罐V1,高纯度的乙腈液体从塔釜液相出口流出,一部分直接收集至乙腈产品罐V3,另一部分经再沸器H2再沸后进入常压塔(HPC);

(3)与步骤(2)同时,在低压塔内,甲醇和乙腈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C1冷凝进入料液罐V1,高纯度的甲醇液体从塔釜液相出口流出,一部分直接收集至甲醇产品罐V2,另一部分经换热器H1加热汽化后通过管路⑥进入减压塔(LPC);

(4)在换热器H1内实现热集成,来自减压塔(LPC)塔釜的高纯度甲醇液体与来自常压塔(HPC)塔顶的气相甲醇-乙腈共沸物进行换热,高纯度甲醇液体全部汽化,甲醇-乙腈共沸物部分冷凝;

其中常压塔(HPC)操作压力为1atm,减压塔(LPC)操作压力为0.1~0.3atm;

常压塔(HPC)塔顶温度为63.6℃,塔釜温度为81.3℃;减压塔(LPC)塔顶温度为12.9~

34.9℃,塔釜温度为15.7~36.8℃。

2.根据权利要求1所述的一种热集成变压间歇精馏分离甲醇-乙腈共沸物的方法,其特征在于:常压塔(HPC)理论板数为25块板,进料位置为第15块板;减压塔(LPC)理论板数为25块板,进料位置为第15块板。

3.根据权利要求1所述的一种热集成变压间歇精馏分离甲醇-乙腈共沸物的方法,其特征在于:经过换热器H1热集成后,汽化后的高纯度甲醇液体温度为15.7~36.8℃,部分冷凝的甲醇-乙腈共沸物温度为63.6℃,气相分率为0.022~0.225。

4.根据权利要求1所述的一种热集成变压间歇精馏分离甲醇-乙腈共沸物的方法,其特征在于:分离后的甲醇液体质量分数大于99.5%,甲醇收率大于99%;乙腈液体质量分数大于99.5%,乙腈收率大于99%。