一种NMP精馏系统

技术领域

本发明属于NMP生产技术领域，具体涉及一种NMP精馏系统。

背景技术

NMP化学名称是N-甲基吡咯烷酮(NMP)，N-甲基吡咯烷酮(NMP)是一种高沸点、环保型的优良溶剂，具有粘度低，化学稳定，性和热稳定性好，极性高，挥发性低，能与水及许多有机溶剂无限混溶等优点，N-甲基吡咯烷酮市场应用领域主要集中在锂电池、线路板、绝缘材料、石化、医药、农药、清洗、高分子等行业。

目前，市面上公告号为CN216629708U的一种NMP精馏提纯系统，包括一级脱水塔、二级脱水塔、精馏塔和蒸馏塔，所述一级脱水塔的进料口连接有一级脱水塔预热器，所述一级脱水塔的塔底通过管道与二级脱水塔的进料口连接，所述二级脱水塔的塔底通过管道与精馏塔的进料口连接，所述精馏塔的塔底通过管道与蒸馏塔的进料口连接；所述精馏塔内设置有多段填料和分布器，位于精馏塔上端部的侧采均布器的一侧连接有NMP成品冷却器，NMP成品冷却器通过管道连接有精馏塔产品罐A和精馏塔产品罐B。本实用新型克服了现有技术的不足，设计合理，采用侧线出料流程，使得NMP成品中轻组分含量低，纯度更高，具有较高的社会使用价值和应用前景。

但也存在一个问题，该方案的多段填料容易长时间使用容易堵塞，且多段填料内部利用率不高，导致浪费。

发明内容

本发明提供一种NMP精馏系统，用以解决填料过薄导致吸附效果不好，填料过厚导致利用率不高的问题。

本方案提供一种NMP精馏系统，包括第一脱水塔、第二脱水塔、精馏塔和蒸馏塔，上述装置依次连通，所述第一脱水塔的进料口连接有进液泵，所述精馏塔内设置有塔板和吸附机构，所述吸附机构位于塔板上方；

所述吸附机构包括挡板、活性炭层、钢丝、铰接点和承重件，所述活性炭层设有多个，所述活性炭层一端与铰接点转动连接，另一端活性炭层相互通过钢丝固定连接，所述铰接点与精馏塔固定连接，所述挡板一端与精馏塔转动连接，另一端与活性炭层相配合，所述承重件与精馏塔固定连接，所述承重件与活性炭层相配合。

本方案的原理在于：NMP原料液通过进液泵输送到第一脱水塔精馏脱水，控制操作温度为59~142 °C，操作压力为-0 .08~-0 .098MPaG；塔釜液进入第二脱水塔精馏，控制操作温度为62~144 °C，操作压力为-0 .08~-0 .098 MpaG；第二脱水塔的塔釜液被输送到精馏塔进行精制。

在精馏塔精制的时候会产生很多杂质和游里胺气体，以往采用活性炭或者离子交换树脂进行吸收，而本方案采用多个活性炭层，初始状态下，第一个活性炭层落在承重件上，横向将精馏塔挡住，其余在挡板的作用下竖直靠在精馏塔壁。当横向活性炭吸收过多游离胺时就会变重，然后第一个活性炭层超过支撑板的承受范围就会落下，随重力靠在精馏塔壁，支撑板在扭矩弹簧的作用下复位，钢丝拉动第二个活性炭层通过挡板落在承重件上，以此类推。

塔釜残液经过蒸馏塔处理，控制操作温度为110~152 °C，操作压力为-0 .08~-0.098 MpaG，蒸馏后的塔釜残液送至有资质的企业。

本方案的有益效果在于：1、该方案采用吸附机构中的活性炭层通过自身吸收的重力来进行自动替换，提高了多层活性炭的利用率。2、该方案吸收完后的活性炭层会自动落下靠壁，不会堵塞精馏塔。

进一步，还包括冷凝器，所述第一脱水塔的下端侧壁通过管道连接有第一再沸器，所述第一脱水塔的塔顶连接有第一冷凝器。再沸器能对回流水进行在沸，使得脱水塔能持续运行，冷凝器能将废气冷凝，方便工作人员处理。

进一步，所述第二脱水塔的下端侧壁通过管道连接有第二再沸器，所述第二脱水塔的塔顶连接有第二冷凝器。再沸器能对回流水进行在沸，使得脱水塔能持续运行，冷凝器能将废气冷凝，方便工作人员处理。

进一步，所述蒸馏塔的下端侧壁通过管道连接有蒸馏塔再沸器，所述蒸馏塔的塔顶连接有蒸馏塔顶冷凝器。再沸器能对回流水进行在沸，使得脱水塔能持续运行，冷凝器能将废气冷凝，方便工作人员处理。

进一步，所述塔板上设有降液板。降液板能防止精馏塔内产生液泛。

进一步，所述承重件为气囊，所述气囊内设置有非牛顿体。因为活性炭层因为钢丝拉下来时会有惯性力，所以活性炭层会因为惯性冲过承重件，导致未使用就落下了。而非牛顿流体在遇到冲击会变硬缓冲，当活性炭层快速落在气囊上，冲击力会被吸收掉，随着活性炭层不断变重，导致非牛顿体的产生形变，使得活性炭层可以通过，活性炭层就会落下。该结构相对带有复位弹簧的支撑板不同的是：1、该机构能有效抵消掉惯性的危害，有效防止活性炭层因为惯性冲过限位件，导致活性炭层还未吸附就落下了。2、该结构能缓冲掉活性炭层和限位件的撞击，防止了活性炭层因为与限位件撞击造成损坏。

进一步，所述非牛顿体为耐高温的尼龙6。尼龙6是一种在高温下都能保持性能的非牛顿体，它的熔点为220°C，而精馏塔顶内最高温度为140-150之间，所以运用在精馏塔内十分合适。

进一步，所述精馏塔体设有压力表。压力表能时刻监测到精馏塔内的压力，防止精馏塔压力不稳。

附图说明

图1为一种NMP精馏系统的系统图，

图2为一种NMP精馏系统吸附机构实施例2的吸附状态图，

图3为一种NMP精馏系统吸附机构实施例2的落下状态图。

具体实施方式

说明书附图标记包括：1、精馏塔；2、第一脱水塔；3、第二脱水塔；4、蒸馏塔；5、进液泵；6、第一冷凝器；7、第一再沸器；8、进液口；9、降液板；10、塔板；11、塔底出液口；12、蒸汽进口；13、吸附机构；14、塔顶出气口；15、挡板；16、活性炭层；17、钢丝；18、铰接点；19、非牛顿体；20、承重件。

基本如附图1所示：

本方案提供一种NMP精馏系统，包括包括第一脱水塔2、第二脱水塔3、精馏塔1和蒸馏塔4，第一脱水塔2与第二脱水塔3连通，第二脱水塔3与精馏塔1连通，精馏塔1与蒸馏塔4连通。第一脱水塔2的进液口8连接有进液泵5，还包括冷凝器，第一脱水塔2的下端侧壁通过管道连接有第一再沸器7，第一脱水塔2的塔顶连接有第一冷凝器6。第二脱水塔3的下端侧壁通过管道连接有第二再沸器，第二脱水塔3的塔顶连接有第二冷凝器。蒸馏塔4的下端侧壁通过管道连接有蒸馏塔4再沸器，蒸馏塔4的塔顶连接有蒸馏塔4顶冷凝器。

精馏塔1内设置有塔板10和吸附机构13，塔板10上设有降液板9，吸附机构13位于塔板10上方；吸附机构13包括挡板15、活性炭层16、钢丝17、铰接点18和承重件20，活性炭层16设有多个，活性炭层16一端与铰接点18转动连接，另一端活性炭层16相互通过钢丝17固定连接，铰接点18与精馏塔1固定连接，挡板15一端与精馏塔1转动连接，另一端位于未使用的活性炭层16处，正好能阻挡未使用的活性炭层16落下，承重件20与精馏塔1固定连接，当活性炭层16落下时，会正好被承重件20挡住，当活性炭层16吸收完游离胺后，活性炭层16就会冲过承重件20，承重件20能承受住活性炭层16落下的冲击。承重件20的结构为可转动的设有扭矩弹簧的支撑板，没有外力的作用下，支撑板靠着复位弹簧支撑，当未吸收的活性炭层16落在上面时，不足以使支撑板打开。当活性炭层16吸收足够的游离胺后，重力增加，才会使得支撑板打开。

NMP原料液通过进液泵5输送到第一脱水塔21进行精馏脱水，控制操作温度为59~142 °C，操作压力为 0 .08~ 0 .098MPaG；水蒸气经塔顶流出第一冷凝器6后送至污水处理站，塔釜液进入第二脱水塔3精馏，控制操作温度为62~144 °C，操作压力为 0 .08~ 0 .098MpaG；第二脱水塔3的塔釜液被输送到精馏塔1进行精制。

在精馏塔1精制的时候会产生很多杂质和游离胺气体，以往采用活性炭或者离子交换树脂进行吸收，而本方案采用多个活性炭层16，初始状态下，第一个活性炭层16落在承重件20上，横向将精馏塔1挡住，其余在挡板15的作用下竖直靠在精馏塔1壁。当横向活性炭吸收过多游离胺时就会变重，然后第一个活性炭层16超过承重件20的承受范围就会落下，随重力靠在精馏塔1壁，钢丝17拉动第二个活性炭层16通过挡板15落在承重件20上，以此类推。

塔顶轻组分被真空抽至废气处理设施处理，精馏塔1采用侧线出料流程，塔顶气相全部采出后从塔顶出气口14到精馏塔1顶冷凝器、精馏塔1顶冷凝器全部冷凝后大部分全回流，依据塔顶产品品质少部分返回到第二脱水塔3，产品从侧线液相采出经过NMP成品冷却器冷却到40°C后输送到精馏塔1产品罐，有部分塔底残液通过再沸器进行再沸，然后从蒸汽进口12进入，最后塔釜残液从塔底出液口11经过蒸馏塔4处理，控制操作温度为110~152 °C，操作压力为 0 .08~ 0 .098 MpaG，塔顶气相经过蒸馏塔4顶冷凝器冷凝后部分回流，部分去第一脱水塔2或第二脱水塔3，蒸馏后的塔釜残液送至有资质的企业。

实施例2

承重件20为非牛顿体19，其余如实施例1一致。

如图2、图3所示：

在精馏塔1精制的时候会产生很多杂质和游里胺气体，以往采用活性炭或者离子交换树脂进行吸收，而本方案采用多个活性炭层16，初始状态下，第一个活性炭层16落在非牛顿体19尼龙6上，非牛顿体19将活性炭下落的冲击吸收掉，横向将精馏塔1挡住，其余在挡板15的作用下竖直靠在精馏塔1壁。当横向活性炭吸收过多游离胺时就会变重，然后第一个活性炭层16超过非牛顿体19的承受范围就会落下，随重力靠在精馏塔1壁，钢丝17拉动第二个活性炭层16通过挡板15落在非牛顿体19上，以此类推。

以上所述的仅是本发明型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。