申请/专利权人：陕西聚能新创煤化科技有限公司

申请日：2020-04-15

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN111450561B

主分类号：B01D3/00

分类号：B01D3/00;B01D3/10;B01D3/14;B01D3/32;B01D3/34

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2020.08.21#实质审查的生效;2020.07.28#公开

摘要：本发明属于提馏分离技术领域，涉及一种节能型载气提馏系统及提馏工艺，包括气提塔、分离罐、原料加热器、载气加热器和气体循环换热器；气提塔内顶部设置换热传质段，气提塔、气体循环换热器以及换热传质段之间通过管路依次连通；气体循环换热器、分离罐以及气提塔之间通过管路依次连通；原料加热器与气提塔相连通；换热传质段、载气加热器和气提塔之间通过管路依次连通；换热传质段包括换热管和填料，换热管为列管式换热管或盘管式换热管。本发明分离温度低，换热传质采用不同的载气加热方式，通过提馏和精馏来实现一种或几种物质的富积分离，分离效果好，将系统的热量回用，分离的热耗与冷耗的降低，节约能耗30～50％。

主权项：1.一种节能型载气提馏系统，其特征在于：所述节能型载气提馏系统包括气提塔1、分离罐2、原料加热器4、载气加热器5和气体循环换热器6；所述气提塔1内设置换热传质段；所述换热传质段包括换热管和填料，所述换热管为列管式换热管，所述填料设置于换热管内部或外部；所述气提塔1、气体循环换热器6和分离罐2通过管路依次相连；所述气体循环换热器6通过管路与换热传质段相连；所述分离罐2通过管路与气提塔1相连；所述原料加热器4通过管路与气提塔1相连；所述换热传质段通过管路依次与载气加热器5和气提塔1相连；还包括原料往复泵（3）；所述气提塔1上设置有原料入口11、轻组分回流入口12、载气入口13、轻组分出口14、载气出口15、载气循环入口16以及重组分排料口17；所述载气入口13和载气出口15均置于换热传质段上；所述分离罐2上设置有分离罐入口21、分离罐顶部出口22以及分离罐底部出口23；所述气体循环换热器6上设置有换热器顶部入口61、换热器气体出口62、换热器底部出口63以及换热器气体入口64；所述原料加热器4通过管路与原料入口11相连；所述载气出口15通过管路依次与载气加热器5和载气循环入口16相连；所述轻组分出口14通过管路依次与换热器顶部入口61、换热器气体出口62和载气入口13相连；所述轻组分出口14通过管路依次与换热器顶部入口61、换热器底部出口63和分离罐入口21相连；所述分离罐底部出口23通过管路与轻组分回流入口12相连；所述换热器气体入口64通过管路与分离罐顶部出口22相连；具体的分离过程是：1利用原料往复泵（3）使原料经过原料加热器（4）加热后，从原料入口（11）进入气提塔（1）中进行提馏；由于原料从下部向上与气提塔（1）内的热载气传质，原料中的重组分从重组分排料口（17）经往复泵排出；原料中热的轻组分随载气不断上升并经气提塔（1）顶部的列管式换热管换热冷却后，热的轻组分受冷，自身冷凝回流，冷凝组分作为中沸组分从气提塔（1）塔侧中部的出口采出，实现纯化精馏分离；不凝组分为温度下降的轻组分，这些冷却的轻组分随载气不断上升从气提塔塔顶的轻组分出口（14）排出；2从轻组分出口（14）出来的不凝组分，从换热器顶部入口（61）进入气体循环换热器（6）中换热冷却后得到冷却载气和冷凝物，冷却载气从换热器气体出口（62）出来并经载气入口（13）返回气提塔1顶部的列管式换热管中，与上升流过列管式换热管的轻组分进行换热冷却，降低流出气提塔1塔顶轻组分的温度，同时得到中沸产品；冷凝物从换热器底部出口（63）流出，并从分离罐入口（21）进入分离罐（2）中，通过循环水进一步冷却分离得到低沸产品和小部分载气；小部分载气经风机（7）后从换热器气体入口（64）进入气体循环换热器（6）中换热冷却后，从换热器气体出口（62）出来并经载气入口（13）返回气提塔（1）顶部的列管式换热管中，从而降低流出气提塔（1）塔顶轻组分的温度，同时得到中沸产品；低沸产品从分离罐底部出口（23）出来后回收或通过第一阀门返回轻组分回流入口（12）中，实施时，可根据低沸产品的组分选择回收还是回流；3冷却载气从载气入口（13）返回气提塔内的换热传质段，冷却载气与气提塔内不断上升的载气和轻组分换热，冷却载气带走部分热量，使得上升载气和轻组分的温度降低；带走热量的冷却载气经载气加热器（5）补热后，返回气提塔底部与进入气提塔（1）内的原料进行传质，实现原料中重组分与轻组分的分离，从而降低热耗和冷耗，节能效率为30％；在气提塔顶部通过换热传质段的换热管和填料，轻组分实现精馏分离，提高分离精度。

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