技術領域

本實用新型涉及一種四效順流蒸餾己內酰胺水溶液裝置，屬于化工分離技術領域。

背景技術

己內酰胺（英文縮寫：CPL）是尼龍-6合成纖維和尼龍-6工程塑料的中間體，與滌綸、晴綸在我國并稱為三大合成纖維，在工業、民用、軍事等方面得到了廣泛的應用。

目前，國內外己內酰胺的生產工藝中，絕大多數生產工藝都包括重排、有機物萃取、水反萃等過程，形成己內酰胺水溶液，水含量高達70%（質量%）以上，脫除其中的水是必需的過程。

現有工業裝置采用的方法是三效蒸餾法，該法生產每噸己內酰胺過程中大約要消耗1.1噸的蒸汽，消耗量大。

己內酰胺的分離方法除蒸餾法外，還有膜分離方法。CN200420017182.5、CN200810219030.6、CN200820050497.8公開的都是關于膜分離的方法。此法新穎、簡單，可以節約大量能源，但是此法分離出的水中所含己內酰胺的量比較高，不能再次循環利用，造成浪費；且所述有機膜易溶脹，工業化困難。

發明內容

本實用新型的目的是為了進一步降低蒸汽與冷卻水消耗，發明一種四效順流蒸餾己內酰胺水溶液裝置。

本實用新型的技術方案是：一種四效順流蒸餾己內酰胺水溶液裝置，其特征在于，該裝置是四效順流蒸餾裝置，包括第一效蒸餾塔、第二效蒸餾塔、第三效蒸餾塔、第四效蒸餾塔；第一至第四效蒸餾塔塔底的再沸器，第二與第三效蒸餾塔塔底的液體輸送泵，第四效蒸餾塔塔頂的冷凝器，以及連接管道、儀表、閥門；第一效蒸餾塔底部通過管道連接至第二效蒸餾塔，第二效蒸餾塔底部通過管道、泵連接至第三效蒸餾塔，第三效蒸餾塔底部通過管道、泵連接至第四效蒸餾塔，第四效蒸餾塔底液體通過管道連接至下一步工藝過程；第一效蒸餾塔底的再沸器通過管道引入外部熱源，第一效蒸餾塔頂部氣相通過管道連接至第二效蒸餾塔底的再沸器，作為熱源，第二效蒸餾塔頂部氣相通過管道連接至第三效蒸餾塔底的再沸器，作為熱源，第三效蒸餾塔頂部氣相通過管道連接至第四效蒸餾塔底的再沸器，作為熱源，第四效蒸餾塔頂的冷凝器通過管道引入外部冷源。

所述的各效蒸餾塔為具有精餾段，精餾段可采用板式或者填料中的一種。

所述的各個再沸器為熱虹吸再沸器或者降膜式再沸器中的一種。

作為優選，所述的各效蒸餾塔底設循環管線。

所述的各效蒸餾塔底液體可以通過管道直接連接至下一效蒸餾塔體，也可以連接至下一效蒸餾塔底的循環管線。

本實用新型采用四效順流蒸餾流程，與原有三效蒸餾相比，可節省蒸汽20~30%，節省循環水20%~30%。

附圖說明

圖1：己內酰胺水溶液四效順流蒸發流程圖

圖中：(1)、(3)、(5)、(7)：各效蒸餾塔底再沸器；(9)?：第四效蒸餾塔頂冷凝器；(2)：第一效蒸餾塔；(4)：第二效蒸餾塔；(6)：第三效蒸餾塔；(8)：第四效蒸餾塔；(10)、(11)：泵；1：30%CPL料液；2、4、6、8：各效蒸餾塔底循環管線；3、5、7：各效蒸餾塔底部出料管線；9：90%?CPL濃縮液；10：蒸汽；11：第一效塔頂氣相；12：第二效塔頂氣相；13：第三效塔頂氣相；14：第四效塔頂氣相；15：蒸汽冷凝水；16、17、18、19、20、21、22、23：工藝冷凝水；24、25：循環冷卻水。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施案例對本實用新型進行詳細說明。

如圖1所示，本實用新型包括第一效蒸餾塔、第二效蒸餾塔、第三效蒸餾塔、第四效蒸餾塔，第一至第四效蒸餾塔塔底的再沸器，第二與第三效蒸餾塔塔底的液體輸送泵，第四效蒸餾塔頂的冷凝器，以及連接管道、儀表、閥門。

所述第一效蒸餾塔塔底出口連接第二效蒸餾塔底循環管線；第二效蒸餾塔塔底出口液體經泵送至第三效蒸餾塔底循環管線；第三效蒸餾塔塔底出口液體經泵送至第四效蒸餾塔底循環管線；第四效蒸餾塔底出口管線去往下一步工藝過程。

第一效蒸餾塔塔頂氣相通過管道至第二效蒸餾塔再沸器，作為熱源；第二效蒸餾塔塔頂氣相通過管道至第三效蒸餾塔再沸器，作為熱源；第三效蒸餾塔塔頂氣相通過管道至第四效蒸餾塔再沸器，作為熱源。

采用上述裝置進行30%（質量%）己內酰胺水溶液濃縮，具體方法如下：

含30%（質量%）己內酰胺水溶液1與第一效蒸餾塔底的循環液2混合后進入再沸器（1）與蒸汽10進行換熱后進入第一效蒸餾塔，第一效蒸餾塔塔底溫度為145℃左右，塔頂溫度為136℃，頂部壓力為3.8bar（絕壓），工藝冷凝水20作為回流液，塔頂回流比為0.1。