本發(fā)明涉及一種適用于煤制乙二醇生產(chǎn)廢液工業(yè)回收系統(tǒng)的精餾裝置，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

煤制乙二醇是以煤為原料經(jīng)過氣化、偶聯(lián)、加氫、精餾等過程生產(chǎn)乙二醇的裝置，在我國煤化工行業(yè)的占有重要地位，截止2015年底我國已建成的煤制乙二醇裝置有160萬噸的生產(chǎn)規(guī)模，僅河南地區(qū)就有三套年產(chǎn)20萬噸的裝置，生產(chǎn)能力達60萬噸，2016年將新建成166萬噸煤制乙二醇裝置。到2020年預計將建成41套裝置，總產(chǎn)能達到1026萬噸。

在煤制乙二醇的生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生一定量的廢液，廢液里成分復雜，含有將近40多種含量不等合成副產(chǎn)物，但其中含量較高的仍然是乙二醇和二乙二醇，兩者合計占廢液總量的80%左右，因此具有較高的利用價值。目前的處理方法都是進行普通減壓精餾將廢液里的乙二醇和二乙二醇進行回收，但煤制乙二醇廢液在傳統(tǒng)精餾塔的再沸器中停留時間長，重組分在高溫下易出現(xiàn)聚合和結(jié)焦，造成嚴重堵塞精餾設備，無法進行正常的生產(chǎn)。另外傳統(tǒng)的填料精餾塔由于塔效率不高，造成精餾塔的塔高較大，能耗大，投資大，運行費用高。如何尋找一種既能解決精餾的聚合結(jié)焦難題并通過新技術(shù)降低塔高，減少投資，節(jié)省生產(chǎn)費用是煤制乙二醇行業(yè)廢棄資源再利用亟待解決的難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種投資少、能耗低、運行穩(wěn)定適用于煤制乙二醇生產(chǎn)廢液工業(yè)回收系統(tǒng)的精餾裝置。

本發(fā)明的目的可通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn)：

本發(fā)明的適用于煤制乙二醇生產(chǎn)廢液工業(yè)回收的精餾裝置是將精餾塔提餾段置于塔外并與再沸器耦合組成的提餾段再沸器耦合裝置；所述的提餾段再沸器耦合裝置包括外置有再沸器夾套的再沸器筒體，設置在再沸器筒體頂部、并與再沸器筒體相連通的提餾段筒體，位于提餾段筒體頂部的用于驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸的動力裝置，以及安裝在再沸器筒體內(nèi)的再沸器刮板，設置在提餾段筒體內(nèi)部的旋裝填料床；所述轉(zhuǎn)動軸豎直向下穿過旋裝填料床延伸至再沸器筒體內(nèi)、并依次與旋裝填料床和再沸器刮板相結(jié)合；在所述旋裝填料床內(nèi)設置有液體分布器；在提餾段筒體側(cè)上方設置有與精餾塔相連接的物料氣相出口，在旋裝填料床上方設置有原料進口，在再沸器夾套側(cè)上部設置有加熱蒸汽進口，在再沸器夾套的側(cè)下部設置有蒸汽出口，在再沸器筒體底部設置有重組分出口。

本發(fā)明中所述旋裝填料床是由環(huán)形不銹鋼絲網(wǎng)構(gòu)成；所述液體分布器為均勻布有通孔的環(huán)形構(gòu)件，孔徑0.4~0.6mm。

本發(fā)明的工作原理如下：

本發(fā)明裝置提餾段中的旋裝填料床與再沸器筒體內(nèi)的再沸器刮板耦合，并與刮板同軸旋轉(zhuǎn)，使提餾段填料床形成超重力場，經(jīng)液體分布器噴射到填料床內(nèi)筒的液相在超重力的作用下與填料碰撞破碎撕裂形成液體微粒，并沿徑向從內(nèi)向外流動，經(jīng)集液器收集液相物料沿再沸器筒體切線方向進入再沸器筒體內(nèi)壁成液膜狀被加熱蒸汽汽化，從再沸器上升的氣相則從下向上經(jīng)填料床與液相互為垂直錯流氣液交換，由于超重力場的作用，氣液交換的傳質(zhì)傳熱效率提高了1-2個數(shù)量級，500mm高度的旋轉(zhuǎn)填料床就可相當于傳統(tǒng)精餾塔高度的5-10米。把精餾塔提餾段置于再沸器內(nèi)，降低了精餾塔的高度。再沸器采用薄膜刮板使回到再沸器的重組分沿筒體內(nèi)壁經(jīng)旋轉(zhuǎn)的刮板形成0.5-1.00mm的液膜，傳熱快，停留時間短，避免了重組分的結(jié)焦和聚合產(chǎn)生。徹底解決了傳統(tǒng)精餾造成的再沸器結(jié)焦堵塞和精餾塔高度過高的難題，節(jié)省了投資，保障了裝置的穩(wěn)定連續(xù)運行。

本發(fā)明的有益效果如下：

1、本發(fā)明首次提出將精餾塔提餾段置于塔外，并于再沸器耦合，采用旋轉(zhuǎn)機構(gòu)形成超重力場，經(jīng)液體分布器噴射到填料床內(nèi)筒的液相在超重力的作用下與填料碰撞破碎撕裂形成液體微粒，并沿徑向從內(nèi)向外流動，經(jīng)集液器收集液相物料沿再沸器筒體切線方向進入再沸器筒體內(nèi)壁成液膜狀被加熱蒸汽汽化，從再沸器筒體上升的氣相則從下向上經(jīng)填料床與液相互為垂直錯流氣液交換，由于超重力場的作用，氣液交換的傳質(zhì)傳熱效率提高了1-2個數(shù)量級，500mm高度的旋轉(zhuǎn)填料床就可相當于傳統(tǒng)精餾塔高度的5-10米，提高了提餾段的傳質(zhì)傳熱效率，降低了塔高。節(jié)省能耗和投資。

2、本發(fā)明中再沸器采用薄膜刮板蒸發(fā)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的浮頭式或列管式再沸器，使進入再沸器筒體內(nèi)的液體物料沿加熱面形成0.5-1mm的液膜，液體組分停留時間短，傳熱效率高，避免了物料由于長時間的高溫結(jié)焦和聚合問題，使裝置可以穩(wěn)定連續(xù)運行，避免了頻繁停開車造成的浪費。

附圖說明

圖1是用于煤制乙二醇生產(chǎn)廢液工業(yè)回收系統(tǒng)的工藝流程圖。

圖1中序號：1是乙二醇精餾塔，2是提餾段再沸器耦合裝置，3是乙二醇精餾塔塔頂冷凝器，4是乙二醇接受罐，5是二乙二醇精餾塔，6是第二提餾段再沸器耦合裝置，7是二乙二醇精餾塔塔頂冷凝器，8是二乙二醇接受罐。

圖2是本發(fā)明的提餾段再沸器耦合裝置。

圖3是圖2的a-a剖視圖。

圖2、3中序號：9是再沸器筒體，10是再沸器夾套，11是再沸器刮板，12是轉(zhuǎn)動軸，13是加熱蒸汽進口，14是提餾段筒體，15是原料進口，16是動力裝置，17是電機支座，18是物料氣相出口，19是旋裝填料床，20是蒸汽出口，21是重組分出口，22是液體分布器。

具體實施方式

本發(fā)明以下將結(jié)合實施例（附圖）作進一步描述：

如圖2、3所示，本發(fā)明的適用于煤制乙二醇生產(chǎn)廢液工業(yè)回收的精餾裝置是將精餾塔提餾段置于塔外并與再沸器耦合組成的提餾段再沸器耦合裝置2；所述的提餾段再沸器耦合裝置2包括外置有再沸器夾套10的再沸器筒體9，設置在再沸器筒體9頂部、并與再沸器筒體9相連通的提餾段筒體14，位于提餾段筒體14頂部的用于驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸12的動力裝置16，以及安裝在再沸器筒體9內(nèi)的再沸器刮板11，設置在提餾段筒體14內(nèi)部的旋裝填料床19；所述轉(zhuǎn)動軸12豎直向下穿過旋裝填料床19延伸至再沸器筒體9內(nèi)、并依次與旋裝填料床19和再沸器刮板11相結(jié)合；在所述旋裝填料床19內(nèi)設置有液體分布器22；在提餾段筒體14側(cè)上方設置有與精餾塔相連接的物料氣相出口18，在旋裝填料床19上方設置有原料進口15，在再沸器夾套10側(cè)上部設置有加熱蒸汽進口13，在再沸器夾套10的側(cè)下部設置有蒸汽出口20，在再沸器筒體9底部設置有重組分出口21。

本發(fā)明中所述旋裝填料床19是由環(huán)形不銹鋼絲網(wǎng)構(gòu)成；所述液體分布器22為均勻布有通孔的環(huán)形構(gòu)件，孔徑0.4~0.6mm。

本發(fā)明以煤制乙二醇過程廢液為原料，通過精餾裝置將廢液中的乙二醇和二乙二醇回收，工藝流程及（參見圖1和圖2）。先將再沸器夾套10通入蒸汽預熱至腔內(nèi)溫度160℃。經(jīng)過預處理的煤制乙二醇生產(chǎn)廢液用齒輪泵打入原料進口15，經(jīng)液體分布器22均勻噴射到旋轉(zhuǎn)的旋裝填料床19的內(nèi)筒，液相在旋轉(zhuǎn)填料床形成的超重力場中被分散成霧狀液滴或液膜徑向流動，從旋轉(zhuǎn)填料床的外筒流出經(jīng)集液器切線方向進入帶有再沸器刮板11的再沸器筒體內(nèi)壁，在再沸器刮板11的作用下形成0.5-1mm液膜，被加熱迅速氣化，氣相上升經(jīng)旋轉(zhuǎn)填料床與填料床的液相錯流氣液交換后進入乙二醇精餾塔1的氣相入口，經(jīng)乙二醇精餾塔塔頂冷凝器3冷凝為液體，塔頂溫度控制110℃-115℃；一部分回流至乙二醇精餾塔1，回流比控制2:1；一部分進入乙二醇接收罐4作為合格成品。

與乙二醇精餾塔1相連接的提餾段再沸器耦合裝置2的再沸器下部重組分用泵打入與二乙二醇精餾塔5相連接的第二提餾段再沸器耦合裝置6，進行與以上完全相同的過程，控制條件為加入蒸汽溫度180℃，回流比1：1，塔頂溫度140-145℃。整個系統(tǒng)在700-720mmhg真空條件下運行。

具體實驗實例1如下：

原料儲罐中加入100噸經(jīng)預處理的煤制乙二醇廢液，經(jīng)測定廢液里含乙二醇和二乙二醇的總含量82.66%，其中乙二醇40.23%，二乙二醇42.43%。

開啟乙二醇精餾塔再沸器加熱蒸汽閥門，控制蒸汽壓力0.75mpa；開啟真空泵，使系統(tǒng)真空度維持700-720mmhg穩(wěn)定；開啟第一提餾段再沸器與耦合裝置的動力裝置16，轉(zhuǎn)速調(diào)至300轉(zhuǎn)/分鐘；開啟乙二醇精餾塔塔頂冷凝器3冷卻水閥門，調(diào)節(jié)回流比為全回流；開啟廢液原料泵，控制流量1000kg/h；待塔頂溫度110℃，并穩(wěn)定在110-115℃時，調(diào)節(jié)回流比2:1，開始采出合格乙二醇產(chǎn)品。

與乙二醇精餾塔1相連接的提餾段再沸器耦合裝置2的再沸器下部重組分用泵打入與二乙二醇精餾塔5相連接的第二提餾段再沸器耦合裝置6，按照和乙二醇精餾塔順序相同的程序開啟二乙二醇精餾系統(tǒng)，控制加入蒸汽壓力1.05mpa，再沸器轉(zhuǎn)速調(diào)至300轉(zhuǎn)/分鐘，真空度穩(wěn)定在700-720mmhg范圍內(nèi)，塔頂回流比1:1，塔頂溫度140-145℃。

裝置連續(xù)運行105小時，乙二醇精餾塔塔頂采出乙二醇37.65噸，含量99.00%，乙二醇回收率92.22%。二乙二醇精餾塔塔頂采出二乙二醇38.19噸，含量99.5%，二乙二醇回收率90.01%。廢液乙二醇與二乙二醇總回收率91.08%。

具體實驗實例2如下：

原料儲罐中加入30噸經(jīng)預處理的煤制乙二醇廢液，經(jīng)測定廢液里含乙二醇和二乙二醇的總含量80.51%，其中乙二醇39.85%，二乙二醇40.66%。

按照具體實驗實例1相同的開車程序，連續(xù)運行34個小時。乙二醇精餾塔塔頂采出乙二醇11.09噸，含量99.15%，乙二醇回收率88.96%。二乙二醇精餾塔塔頂采出二乙二醇10.98噸，含量99.35%，二乙二醇回收率90.00%。廢液乙二醇與二乙二醇總回收率89.65%。