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专利号: 2020103160296
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:

1.一种三塔间歇精馏分离四氢呋喃-甲醇-水的工艺,其特征在于实现该方法的装置包括如下组成部分:精馏塔LPC、精馏塔HPC、精馏塔TC、再沸器H1、再沸器H2、再沸器H3、冷凝器C1、冷凝器C2、冷凝器C3、输送泵P1~P7、阀门F1~F7、原料罐V1、产品储罐V2~V4、回流罐V5;原料罐V1有两条出料管路,一条先后经过输送泵P1、阀门F1与精馏塔HPC连接,另一条先后经输送泵P2、阀门F2与精馏塔LPC连接,精馏塔HPC塔顶气相出口管路依次由冷凝器C1、输送泵P3、阀门F3、原料罐V1连接构成,精馏塔HPC塔底采出管路包括两条支路,一条与再沸器H1冷物流入口连接,另一条与输送泵P4、阀门F4、产品罐V2依次连接,再沸器H1冷物流出口与精馏塔HPC塔釜连接,精馏塔LPC塔顶气相出口管路依次由冷凝器C2、输送泵P5、阀门F5、原料罐V1连接构成,精馏塔LPC塔底采出管路包括两条支路,一条与再沸器H2冷物流入口连接,另一条与输送泵P6、阀门F6依次连接,再沸器H2冷物流出口与精馏塔LPC塔釜连接,阀门F6后面的管路分为两条支路,一条与阀门F8、产品罐V3依次连接,另一条与阀门F9、精馏塔TC依次连接,精馏塔TC塔顶气相出口管路依次由冷凝器C3、回流罐V5、输送泵P7、阀门F7、原料罐V4连接构成,回流罐V5另一出口与精馏塔TC塔顶连接,精馏塔TC塔底采出管路包括两条支路,一条与再沸器H3冷物流入口连接,另一条与产品罐V3连接,再沸器H3冷物流出口与精馏塔TC塔底连接;

采用上述装置进行三塔间歇精馏分离四氢呋喃-甲醇-水的工艺,包括如下步骤:

(1)四氢呋喃-甲醇-水原料混合液加入到原料罐V1中,部分原料液经过输送泵P1、阀门F1进入精馏塔HPC,部分原料液经过输送泵P2、阀门F2进入精馏塔LPC;

(2)在精馏塔HPC内,四氢呋喃、甲醇与水以共沸物的形式从塔顶气相出口离开精馏塔HPC,并进入冷凝器C1进行冷凝,冷凝后的物料由输送泵P3输送,经阀门F3进入原料罐V1中,精馏塔HPC塔底液相出口流出高纯度四氢呋喃,一部分经输送泵P4、阀门F4输送至产品罐V2,另一部分进入再沸器H1汽化后进入精馏塔HPC中;

(3)与步骤(2)同时,四氢呋喃、甲醇与水以共沸物的形式从塔顶气相出口离开精馏塔LPC,并进入冷凝器C2进行冷凝,冷凝后的物料由输送泵P5输送,经阀门F5进入原料罐V1中,精馏塔LPC塔底液相出口在采水阶段流出水,一部分水经输送泵P6、阀门F6、阀门F8输送至产品罐V3,另一部分水进入再沸器H2汽化后进入精馏塔LPC中,采水阶段阀门F9关闭;

(4)与步骤(2)同时,在采水阶段结束后,阀门F8关闭,阀门F9开启,精馏塔LPC塔底液相出口流出的甲醇-水混合物经输送泵P6、阀门F6、阀门F9进入精馏塔TC,甲醇从精馏塔TC塔顶气相出口采出并进入冷凝器C3进行冷凝,冷凝后的物料进入回流罐V5,一部分甲醇由输送泵P7输送,经阀门F7进入产品罐V4中,另一部分甲醇流回精馏塔TC,精馏塔TC塔底液相出口采出水,一部分水进入产品罐V3,另一部分水进入再沸器H3汽化后进入精馏塔TC中;

(5)精馏塔HPC的操作压力为4-9atm,精馏塔LPC的操作压力为0.5-1atm;

精馏塔HPC理论板数为30块板,进料位置为第2块板;

精馏塔LPC理论板数为30块板,进料位置为第2块板;

精馏塔HPC塔顶温度为106.6-138.8℃,塔底温度为117.5-154.6℃;

精馏塔LPC塔顶温度为43.5-61.9℃,塔底温度为89.6-102.8℃;

精馏塔TC理论板数为20-24块板,进料位置为第14-18块板;

精馏塔TC操作压力为1atm,塔顶温度为64.2℃,塔底温度为104.8℃。

2.如权利要求1所述的一种三塔间歇精馏分离四氢呋喃-甲醇-水的工艺,其特征在于:

采水阶段为工艺运行时间的前9-10小时。

3.如权利要求1所述的一种三塔间歇精馏分离四氢呋喃-甲醇-水的工艺,其特征在于:

四氢呋喃-甲醇-水原料混合液加入至原料罐V1的料液量为5500kg-6000kg。

4.如权利要求1所述的一种三塔间歇精馏分离四氢呋喃-甲醇-水的工艺,其特征在于:

分离后的四氢呋喃液体质量分数大于99.9%;甲醇液体质量分数大于99.9%;水的质量分数大于99.9%。