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氮气循环汽提精馏技术
    发布时间: 2023-07-10 10:15    
氮气循环汽提精馏技术

技术背景——氮气循环气提精馏技术

技术背景
高沸点、热敏物料广泛存在于工业生产与日常生活中,对温度具有不稳定性,长时间加热会结焦碳化且易被氧化,这一性质给热敏物料的分离带来了很大的难度。在工业生产和日常生活中我们经常会遇到热敏性物质,如许多有机物单体和中间体、精细化工产品、医药、香料等。
 为降低热敏物料的受热温度防止热敏物料在高温下分解或聚合变质,国内外对热敏性物料的分离提纯的研究很多,分离方法也较多,如减压精馏、分子精馏、色谱分离等方法,但是有些工况分离效果不好,且成本较高,多数方法不适合工业上大规模的生产与使用。


技术背景——氮气循环气提精馏技术
重点&难点     
高沸点热敏物系精馏的设计要点:
  聚合和氧化特性
  模拟计算的理论板数确定
  操作压力和全塔压降的考量
  加热时间、加热方式、再沸器型式的考虑
  加热介质和加热温度的考虑(壁温)
  冷凝介质及冷凝器堵塞问题(高凝固点)
  生产规模和经济可行性分析
物系举例:
香料、甲基烯丙醇、油脂(DHA+EPA) 、生化及医药中间体,碳纤维。


工艺原理——氮气循环气提精馏技术

工艺原理
氮气气提原料从塔顶进入,氮气经预热器预热后从塔釜进入,塔内热氮气会带着轻组分B从重组分A的表面离开,也是利用轻组分B与重组分A的沸点差来实现分离的;同时氮气循环使用,节省能源;且该系统真空度要求不高。





突出优点——氮气循环气提精馏技术

突出优点
氮气循环气提突出优点:
  a.  操作温度低,低于相应压力下的沸点;    
  b.  物料受热时间短,加热介质为氮气,较为温和;
             (这两点对于高沸点和热敏物料尤为重要)
  c.  工业化生产能力大,可以无限放大,不受规模限制;
  d.  氮气循环使用,仅需少量补充;
  e.  氮气加热比较容易,不需要高温介质(导热油、熔盐)等;
  f.  真空度要求不高,可根据分离精度和物料性质调整。


技术对比——氮气循环气提精馏技术

技术对比


原理

优点

缺点

设备投资/运行成本 

分子蒸馏 

根据分子运动理论,液体分子受热从液面溢出,不同种类的分子,其平均自由程不同

1、操作温度低。     

2、物料受热时间短。  

3、工业化生产能力。

1、相对产能低,适合附加值极高的产品。

2、对于沸点接近的物系,需要多级处理。

3、设备加工精度要求较高,进口设备质量有保障,但是投资较高。

4、真空系统投资和运行费用较高。


氮气循环气提

在真空条件下,通入热氮气,氮气携带轻组分,与重组分分离,塔顶冷凝后,轻组分与氮气分离,氮气循环使用

1、不需要高真空。

2、物料受热时间短,加热介质为氮气,较为温和。

3、工业生产能力大,可无限放大,不受规模限制。

4、氮气循环使用,不需要额外消耗。

5、气体可以加强釜内液体的搅拌。

6、操作简单,控制方便,通用性强。

1、使用惰性气体,相当于增加一股物料,能耗增大。

2、惰性气体对传热传质影响较大,增大了设备尺寸。

3、不凝的惰性气体给塔顶冷凝带来困难。

设备投资与运行成本约为分子蒸馏的50%-70%

技术对比——氮气循环气提精馏技术

不同技术热损伤对比

系统类型

停留时间(秒)

工作压力(毫托)

分解几率Z=p.t

稳定性指数Z1=lgz

间歇蒸馏柱

4000

760×103   

3×109   

9.48

间歇蒸馏

3000

20×103   

6×107    

7.78

旋转蒸发器

3000

2×103   

6×106  

6.78

真空循环蒸发器

100

20×103   

2×106  

6.30

刮膜蒸发器柱

25

2×103   

5×104  

4.70

降膜蒸发器

20

1

20

1.30

分子蒸发器

10

1

10

1.00


应用领域——氮气循环气提精馏技术

 工业应用领域
轻重组分沸点差较大,一般需要大于50摄氏度以上;
特别适合于高沸点、热敏性、易氧化(或易聚合物系)的分离;
常规手段分离的难度较大,分离效率较低;

技术应用领域
蓖麻油/亚麻油降低酸价,可以降至0.5%以下;
米糠油降低酸价,可以从20%以上,降低至0.4%之下;
鱼油提纯EPA/DHA;
废机油再生基础油;
白油回收;
润滑油精制;
聚醚类润滑油分离精制;
OPO精制。


专利证书——氮气循环气提精馏技术

  


相关业绩——氮气循环气提精馏技术

生产装置图片

     


核心竞争力——氮气循环气提精馏技术

相关业绩

序号

使用单位

项目日期

生产能力

项目

1

北京化工大学

2015

小试装置

POP提纯装置

2

某制药厂

2016

20kg/h中式装置

氮气循环气提装置提纯EPA&DHA

3

某制药厂

2016

500kg/h生产装置

氮气循环气提装置提纯EPA&DHA工艺包及内件

4

某沥青材料有限公司

2017

50kg/h中试装置

气提分离设备

5

某沥青材料有限公司

2019

100kg/h中试装置

气提分离设备