本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于糠醛精制設(shè)備 。

背景技術(shù)：

一步法生產(chǎn)糠醛是以玉米芯為原料，以硫酸為催化劑，以高壓(0.6-

0.8MPa)蒸汽為載體，在160度下首先將半纖維素水解成木糖，進(jìn)而木糖脫水生成糠醛，糠醛汽化進(jìn)入蒸汽相離開反應(yīng)器。離開反應(yīng)器的氣體除水蒸氣和糠醛外，還有反應(yīng)過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物，有機(jī)酸和醇類、酮類、醚類等輕重組分。以往工業(yè)是將反應(yīng)液先進(jìn)初蒸塔精餾，得到含90%左右的毛醛，毛醛再經(jīng)脫輕初分精餾塔脫出輕組分，經(jīng)中和塔中和有機(jī)酸，再經(jīng)脫水塔和精制塔精餾脫除重組分得到合格的糠醛。整個精制過程需要5-6個塔，系統(tǒng)能耗高，精制收率低，制約著生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種系統(tǒng)能耗低、精制收率高，且結(jié)構(gòu)簡單的精制糠醛的設(shè)備，其原理是：應(yīng)用過程耦合理念，把糠醛精制過程所需精餾初分、輕組分脫除、水溶性有機(jī)物萃取、剔除重組分等過程耦合。

具體的，本發(fā)明提供了一種糠醛精制設(shè)備，包括：

初分精餾單元：用于分離糠醛原料中的輕組分、重組分以及中間餾分；

萃取分離單元：設(shè)為萃取器，與初分精餾單元連接，用于萃取中間餾分，以將中間餾分中的有機(jī)物和粗糠醛分離，并將有機(jī)物回收至初分精餾單元；

精制分離單元：與萃取分離單元連接，用于將分離出的粗糠醛進(jìn)一步脫去輕組分和少量由加熱等原因產(chǎn)生的重組分，并收集成品糠醛。

其中，所述初分精餾單元包括初分精餾塔，用于分離糠醛原料中的輕組分、重組分以及中間餾分。

其中，所述初分精餾單元還包括初分精餾塔冷凝器，其入口和出口均通過管線與初分精餾塔頂端連接，并且所述初分精餾塔冷凝器的出口與初分精餾塔頂端連接的管線上另外設(shè)置有用于采出輕組分的管線。

其中，所述初分精餾單元還包括初分精餾塔再沸器，通過管線與初分精餾塔底端連接，用于收集糠醛原料中的重組分。

其中，所述萃取器通過測線冷凝器與初分精餾塔中部連接，用于萃取經(jīng)初分精餾塔中部收集并經(jīng)測線冷凝器冷凝的中間餾分，以分離粗糠醛與有機(jī)物。

其中，所述萃取器底端與精制塔連接，用于將萃取后剩余的粗糠醛送入精制塔內(nèi)，所述萃取器頂端與初分精餾塔連接，用于將萃取出的有機(jī)物回收至初分精餾塔內(nèi)。

其中，所述精制分離單元包括精制塔，用于將萃取出的粗糠醛進(jìn)一步脫去輕組分和少量由加熱等原因產(chǎn)生的重組分，并收集成品糠醛。

其中，所述精制分離單元還包括產(chǎn)品冷凝器，通過管線與精制塔中部連接，用于收集成品糠醛。

其中，所述精制分離單元還包括精制塔再沸器，通過管線與精制塔底端連接，用于收集精制塔內(nèi)由加熱等原因產(chǎn)生的重組分。

其中，所述精制分離單元還包括精制塔冷凝器，其入口和出口均通過管線與精制塔頂端連接，用于冷凝進(jìn)一步脫去的輕組分。

其中，所述精制分離單元還包括中間儲槽和輸送泵，所述中間儲槽通過管線與精制塔冷凝器出口連接，用于接收精制塔冷凝器冷凝的輕組分，所述輸送泵與中間儲槽和萃取器連接，用于將中間儲槽儲存的輕組分輸送至萃取器中作為萃取劑萃取有機(jī)物。

本發(fā)明提供的糠醛精制設(shè)備，采用化工過程耦合原理，將輕組分的脫除和有機(jī)水溶性物質(zhì)的脫除、產(chǎn)品精制有機(jī)耦合在一起，形成分離精制單元。從而達(dá)到了簡化工藝，節(jié)能降耗，提高收率的目的。

附圖說明

圖1：本發(fā)明的糠醛精制設(shè)備的整體框架示意圖；

圖2：本發(fā)明的糠醛精制設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明

S1 初分精餾單元

1 初分精餾塔

2 初分精餾塔冷凝器

3 測線冷凝器

4 初分精餾塔再沸器

S2 萃取分離單元

5 萃取器

S3 精制分離單元

6 精制塔冷凝器

7 精制塔

8 產(chǎn)品冷凝器

9 精制塔再沸器

10 輸送泵

11 中間儲槽

12-35 連接管線。

具體實(shí)施方式

為了對本發(fā)明的技術(shù)方案及有益效果有更進(jìn)一步的了解，下面配合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案及其產(chǎn)生的有益效果。

圖1為本發(fā)明的糠醛精制設(shè)備的整體框架示意圖；如圖1所示，本發(fā)明提供了一種糠醛精制設(shè)備，包括：

初分精餾單元S1：用于分離糠醛原料中的輕組分、重組分以及中間餾分；

萃取分離單元S2：設(shè)為萃取器5，與初分精餾單元S1連接，用于萃取中間餾分，以將中間餾分中的有機(jī)物和粗糠醛分離，并將有機(jī)物回收至初分精餾單元；

精制分離單元S3：與萃取分離單元S2連接，用于將分離出的粗糠醛進(jìn)一步脫去輕組分和少量由加熱等原因產(chǎn)生的重組分，并收集成品糠醛。

圖2為本發(fā)明的糠醛精制設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，請配合參閱圖1所示，本發(fā)明提供的糠醛精制設(shè)備，

較優(yōu)的，所述初分精餾單元S1包括初分精餾塔1，用于分離糠醛原料中的輕組分、重組分以及中間餾分。

具體的，初分精餾塔1的頂端分離出糠醛原料中的輕組分，輕組分主要包括甲醇、乙醇、丙酮等低分子有機(jī)物；初分精餾塔1的底端分離出糠醛原料中的重組分，重組分主要包括水、甲酸、乙酸及少量的高沸物；初分精餾塔1的中部分離出中間餾分，中間餾分包括有機(jī)物和粗糠醛，有機(jī)物為水溶性有機(jī)物，主要為水溶性有機(jī)酸。

較優(yōu)的，所述初分精餾單元S1還包括初分精餾塔冷凝器2，其入口和出口分別通過管線13和管線14、15與初分精餾塔1頂端連接，并且所述初分精餾塔冷凝器2的出口與初分精餾塔1頂端連接的管線14上另外設(shè)置有用于采出輕組分的管線16，因此，初分精餾塔1頂端的輕組分，經(jīng)初分精餾塔冷凝器2冷凝后，部分經(jīng)管線14和管線15回流至初分精餾塔1內(nèi)部，部分經(jīng)管線16采出，送輕組分分離回收工段。

較優(yōu)的，所述初分精餾單元S1還包括初分精餾塔再沸器4，通過管線22、23與初分精餾塔1底端連接，用于收集糠醛原料中的重組分。

較優(yōu)的，所述萃取器5通過測線冷凝器3與初分精餾塔1中部連接，用于萃取經(jīng)初分精餾塔1中部收集并經(jīng)測線冷凝器3冷凝的中間餾分，以分離粗糠醛與有機(jī)物。

較優(yōu)的，所述萃取器5底端與精制塔7連接，用于將萃取后剩余的粗糠醛送入精制塔7內(nèi)，所述萃取器5頂端與初分精餾塔1連接，用于將萃取出的有機(jī)物回收至初分精餾塔1內(nèi)。

因此，初分精餾塔1中部分離的中間餾分，經(jīng)測線冷凝器3冷凝后，被送入萃取器5中萃取，其中，水溶性有機(jī)物被萃取劑（水）萃取，并經(jīng)管線18被回收至精餾塔1內(nèi)，萃取剩余的粗糠醛經(jīng)管線21被送至精制分離單元S3。

較優(yōu)的，所述精制分離單元S3包括精制塔7，用于將萃取出的粗糠醛進(jìn)一步脫去輕組分和少量由加熱等原因產(chǎn)生的重組分，并收集成品糠醛。

較優(yōu)的，所述精制分離單元S3還包括產(chǎn)品冷凝器8，通過管線30與精制塔7中部連接，用于收集成品糠醛。

較優(yōu)的，所述精制分離單元S3還包括精制塔再沸器9，通過管線32和管線33與精制塔7底端連接。

較優(yōu)的，所述精制分離單元S3還包括精制塔冷凝器6，其入口和出口分別通過管線26和管線27、28與精制塔7頂端連接，用于冷凝進(jìn)一步脫去的輕組分。

較優(yōu)的，所述精制分離單元S3還包括中間儲槽11和輸送泵10，所述中間儲槽11通過管線29與精制塔冷凝器6出口連接，用于接收精制塔冷凝器6冷凝的輕組分，所述輸送泵10與中間儲槽11和萃取器5連接，用于將中間儲槽11儲存的輕組分輸送至萃取器5中作為萃取劑萃取有機(jī)物。

因此，精制塔7頂端的輕組分（主要是水），經(jīng)過精制塔冷凝器6冷凝后，部分經(jīng)過管線27和28被回流至精制塔7中，部分經(jīng)過管線27和29被送至中間儲槽11中，經(jīng)過輸送泵10被輸送至萃取器5中，作為萃取劑回收，用來萃取中間餾分中的水溶性有機(jī)物。

本明中，所謂的“管線”，只是指明物料在精制過程中的走向，并不是實(shí)際應(yīng)用中管線。實(shí)際應(yīng)用的管線還可能包括閥門、控制儀表、換熱器、儲槽、流體輸送設(shè)備等輔助裝置。

例如，管線14在實(shí)際應(yīng)用中可能還包括冷卻器、回流罐、流體輸送泵、閥門流量計(jì)等。

本發(fā)明中，所述的糠醛精制設(shè)備的三個單元可以是一個整體，連續(xù)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品精制，也可以通過中間設(shè)置輔助裝置，如中間儲槽、輸送機(jī)械等將其分開運(yùn)行，不影響運(yùn)行結(jié)果。

例如，在初分精餾單元S1和萃取分離單元S2聯(lián)合運(yùn)行，精制分離單元S3停產(chǎn)時，生產(chǎn)中只要通過管路35補(bǔ)充必要的水，將管路21排出的物料送到中間儲槽11即可。當(dāng)中間儲槽11物料足夠多時，再開啟精制分離單元S3實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品精制。

上述例子同樣適合于初分精餾單元S1和萃取分離單元S2，這樣就增加了本發(fā)明的糠醛精制設(shè)備的靈活性，更能適合于實(shí)際應(yīng)用中可能出現(xiàn)的狀況。

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明提供的糠醛精制設(shè)備的作用原理及有益效果，下面將結(jié)合圖2詳細(xì)論述本發(fā)明提供糠醛精制設(shè)備的工作流程：

（1）含糠醛的原料液經(jīng)管路12進(jìn)入初分精餾塔1；

（2）初分精餾塔1塔頂?shù)臍庀噍p組分經(jīng)初分精餾塔冷凝器2冷凝后，部分經(jīng)管線14和管線15回流至初分精餾塔1內(nèi)部，部分經(jīng)管線14和管線16采出，送輕組分分離回收工段；

初分精餾塔1塔底連接的初分精餾塔再沸器4，將含有水、有機(jī)酸及少量高沸物的重組分冷凝后，經(jīng)管線24排到有機(jī)酸處理工段；

（3）初分精餾塔1中部測線采出中間餾分，也即，含有糠醛的蒸汽（主要成分糠醛、水和少量有機(jī)物雜質(zhì)），經(jīng)測線冷凝器3冷凝后，經(jīng)管線19送入萃取器5的上部；

（4）在萃取器5中，中間餾分與輸送泵10送來的萃取劑（主要是水）逆流接觸萃取，有機(jī)物隨水相經(jīng)管線18回流至初分精餾塔1內(nèi)，粗糠醛經(jīng)管線21進(jìn)入精制塔7；

（5）在負(fù)壓下，糠醛在精制塔7內(nèi)進(jìn)一步精制，輕組分（主要為水）在塔頂經(jīng)精制塔冷凝器6冷凝后，部分經(jīng)管線27和管線28回流至精制塔2中，部分經(jīng)管線27和管線29送至中間儲槽11卸壓，由輸送泵10送至萃取器5中，作為萃取劑回收利用；

（6）精制塔7中分離的成品糠醛通過管線30采出，經(jīng)產(chǎn)品冷凝器8冷凝并冷卻后作為產(chǎn)品送倉庫；塔底的少量由加熱等原因引起的重組分，經(jīng)精制塔再沸器9冷凝后采出。

綜上，本發(fā)明提供的糠醛精制設(shè)備，具有下述優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明采用化工過程耦合原理，將輕組分的脫除和有機(jī)水溶性物質(zhì)的脫除、產(chǎn)品精制有機(jī)耦合在一起，形成分離精制單元。從而達(dá)到了簡化工藝，節(jié)能降耗，提高收率的目的。

2、由于整個分離精制單元結(jié)構(gòu)緊湊，連續(xù)運(yùn)行，克服以往技術(shù)設(shè)備間互不相連，操作復(fù)雜，空間利用率低，用人工多等缺點(diǎn)。

3、由于整個分離精制單元將水溶性有機(jī)物質(zhì)（主要包括甲酸、乙酸、甲醇、乙醇、丙酮等物質(zhì)）通過萃取，直接回送到初分精餾塔，有機(jī)酸直接從塔釜隨水流出，有益于后工段有機(jī)酸回收利用。醇類、酮類則從塔頂收集，送輕組分回收分離工段。從而改變以往技術(shù)有機(jī)酸和輕組分多點(diǎn)排放，不易收集回收而造成環(huán)境污染的問題。

4、由于整個精制單元連續(xù)運(yùn)行，物料停留時間短，副反應(yīng)少，減少了糠醛損失，從而提高了收率。

雖然本發(fā)明已利用上述較佳實(shí)施例進(jìn)行說明，然其并非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)，相對上述實(shí)施例進(jìn)行各種變動與修改仍屬本發(fā)明所保護(hù)的范圍，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。