技术领域
本实用新型涉及一种酯类生产系统，特别涉及一种乙酸正丙酯生产系统。
背景技术
乙酸正丙酯是一类常见的低级脂肪醇的乙酸酯，常作为涂料、油墨、硝基喷漆、清漆及各种树脂的优良溶剂，还应用于香精香料行业。
随着节能和环保的要求越来越高，乙酸正丙酯的生产企业也越来越关注乙酸正丙酯生产过程的能耗下降。而且这些常规产品的价格竞争越来越激烈，这就要求生产企业需要不断地寻求降低生产成本之道，因而生产企业需要不断开发更加节能高效的工艺。
目前传统的乙酸正丙酯产品生产系统如图1所示：主要包括酯化塔4、精制塔7，酯化塔4底部配备酯化再沸器3，顶部设置冷凝器5和酯化塔冷凝器6，精制塔7底部配备精制塔再沸器8，顶部设置精制塔冷凝器9和头油罐10。
上述系统中，原料丙酯和醋酸经过醋酸进料换热器1和丙醇进料换热器2的预热后进入酯化再沸器，酯化再沸器经过蒸汽加热使原料气化至酯化塔，在酯化塔中经催化剂作用下反应生成粗乙酸正丙酯，粗乙酸正丙酯进入精馏塔经过再沸器加热后，含轻组分的气相从精制塔顶采出，经过冷凝器冷却后进入头油罐，一部分用于回流，一部分头油抛到酯化塔去反应，精制塔底部产生成品乙酸正丙酯。
按照上述传统的乙酸正丙酯的生产工艺，没有什么热量充分利用的过程，酯化需要消耗相当多的蒸汽，酯化部分的能耗要占到整个产品生产能耗的40～50％，精制塔顶的气相冷凝也需要大量的循环水；粗酯不经过事先的预热进入精馏塔，容易引起塔内热质传递的紊乱，泵到塔顶回流的油相不经过事先的预热，也会淬灭塔顶的部分气相，加大塔底再沸器的负荷，引起精馏塔分离效率的降低；由原料醇带入的低沸点醇和乙酸酯化后形成的一些低沸点的杂质酯随着油相一直在精制系统中循环，只有少部分从头油重新进入反应系统，相当大一部分重新回到精制塔，增大了精制系统的能耗。
针对现有乙酸正丙酯生产系统的不足，有必要开发出一种能够降低生产过程中能耗的方法。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种初期投入小且节能的乙酸正丙酯生产系统。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种乙酸正丙酯生产系统，其创新点在于：包括酯化塔再沸器、酯化塔、酯化塔冷凝器、酯化塔冷凝液槽、精制进料预热器、精制塔、精制塔再沸器、头油罐；酯化塔，其顶部具有一个气相出口A，下部设有一物料回流口A，下端设有一个物料出口A；酯化塔再沸器，其具有一冷媒通道A和一热媒通道A；冷媒通道A的进口通过管道A与酯化塔的物料出口A连通，冷媒通道A的出口通过管道B与酯化塔的物料回流口A连通，进而形成一个物料循环加热通道；酯化塔冷凝器，其具有一个冷媒通道B和一热媒通道B，热媒通道B的进口通过管道C与酯化塔的气相出口连通，热媒通道B的出口通过管道D与酯化塔冷凝液槽顶部连通；精制塔，其顶部具有一个气相出口B，中部设有粗酯进口，下部设有物料回流口B，下端设有一物料出口B；精制塔的气相出口B通过管道I与热媒通道A进口连通，热媒通道A出口通过管道J与头油罐连通；精制塔再沸器，其具有一个冷媒通道D和一热媒通道D，冷媒通道D的进口通过管道G与精制塔的物料出口B连通，冷媒通道D的出口通过管道H与精制塔的物料回流口B连通，进而形成一个丙酯循环精馏通道；精制进料预热器，其具有一个冷媒通道C和一热媒通道C，该冷媒通道C的进口通过管道E与酯化塔冷凝液槽底部连通，冷媒通道C的出口通过管道F与精制塔的粗酯进口连通；而热媒通道C的进口与精制塔再沸器的热媒通道D出口连通。
优选的，所述酯化塔的顶部设置有一粗酯回流口，该粗酯回流口通过管道M与酯化塔冷凝液槽的底部连通。
优选的，所述精制塔的顶部设置有一头油回流口，该头油回流口通过管道K与头油罐的底部连通，并在管道K上设置有提升泵。
优选的，所述头油罐的底部通过管道L接入酯化塔的物料出口A。
优选的，所述酯化塔的侧部设置有一头油气相回流口，该头油气相回流口通过管道N与头油罐顶部连通，且在管道N上设置压力调节阀。
本实用新型的优点在于：
（1）将酯化再沸器的蒸汽改为精制塔的气相作为酯化反应的热源，大大降低了蒸汽的使用量；
（2）丙酯精制塔不在需要冷凝器冷却，大大减少了循环水的使用量，降低了产品的电耗；
（3）减少了系统的设备，降低了产品的固定资产投资；
（4）头油罐中的未反应完全低沸点物质能够得以继续保持为气相，通过泄压的方式排到酯化重新反应，可以有效地提高产品的收率，减少因为低沸点成分长期在精制系统中循环而损耗的能量；
（5）充分考虑了进入系统的粗酯由于纯度不高，具有低、中、高不同沸点的成分，使低沸点的组分经预热后转化成气相的形式，高沸点的组分即使不能被完全气化，也能被提升温度后以液相的形式进入精馏塔，同时头油也保持了相对高的温度进行回流，至于出现冷的物料淬灭气相蒸气的情况；
（6）通过控制头油罐的压力，可以使精制塔气相稳定的用于酯化的加热，增加了系统的稳定和可操作性；
（7）通过采用加压精馏的方式，不仅提高了被分离物料不同组分的沸点差别，使得在同样高度的填料层中，不同组分的分离效果变得更好。
附图说明
图1为传统乙酸正丙酯生产系统结构示意图。
图2为本实用新型乙酸正丙酯生产系统结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，包括醋酸进料换热器1，丙醇进料换热器2，酯化塔再沸器3，酯化塔4，酯化塔冷凝器5，酯化塔冷凝液槽6，精制进料预热器7，精制塔8，精制塔再沸器9，头油罐10。
酯化塔4，其顶部具有一个气相出口A，下部设有一物料回流口A，下端设有一个物料出口A；
酯化塔再沸器3，其具有一冷媒通道A和一热媒通道A；冷媒通道A的进口通过管道A与酯化塔的物料出口A连通，冷媒通道A的出口通过管道B与酯化塔的物料回流口A连通，进而形成一个物料循环加热通道；
酯化塔冷凝器5，其具有一个冷媒通道B和一热媒通道B，热媒通道B的进口通过管道C与酯化塔的气相出口连通，热媒通道B的出口通过管道D与酯化塔冷凝液槽顶部连通；
精制塔8，其顶部具有一个气相出口B，中部设有粗酯进口，下部设有物料回流口B，下端设有一物料出口B；精制塔的气相出口B通过管道I与热媒通道A进口连通，热媒通道A出口通过管道J与头油罐连通；
精制塔再沸器9，其具有一个冷媒通道D和一热媒通道D，冷媒通道D的进口通过管道G与精制塔的物料出口B连通，冷媒通道D的出口通过管道H与精制塔的物料回流口B连通，进而形成一个丙酯循环精馏通道；
精制进料预热器7，其具有一个冷媒通道C和一热媒通道C，该冷媒通道C的进口通过管道E与酯化塔冷凝液槽底部连通，冷媒通道C的出口通过管道F与精制塔的粗酯进口连通；而热媒通道C的进口与精制塔再沸器的热媒通道D出口连通。
作为本实用新型更具体的实施方式：
在酯化塔的顶部设置有一粗酯回流口，该粗酯回流口通过管道M与酯化塔冷凝液槽的底部连通，从而将酯化塔冷凝液槽内的部分粗丙酯回流至酯化塔内；
另外，为了对头油罐内中冷凝后头油部、气相头油部以及未反应完全的低沸物进行充分回流处理，我们在精制塔的顶部设置有一头油回流口，该头油回流口通过管道K与头油罐的底部连通，并在管道K上设置有提升泵，从而使得头油罐内冷凝下的头油部回流至精制塔内。
同时，头油罐的底部通过管道L接入酯化塔的物料出口A，使得头油罐内的部分头油输送至酯化塔内重新加热反应；
酯化塔的侧部设置有一头油气相回流口，该头油气相回流口通过管道N与头油罐顶部连通，从而将头油罐内内部分未反应完全的低沸物通过头油气相管至酯化塔重新参加反应。
工作原理：
（1）醋酸和丙醇分别通过醋酸进料换热器1、丙醇进料换热器2预热后进入酯化塔内，通过酯化塔和酯化塔再沸器形成的物料循环加热通道不断循环加热，原料被气化进入酯化塔中在催化剂作用下反应生成乙酸正丙酯，生成的丙酯（乙酸正丙酯）与水以及未完全反应的丙醇经过酯化冷凝器冷凝得到粗丙酯；
（2）粗丙酯在通过管道E进入精制塔前，首先通过精制进料预热器，该精制进料预热器的热媒通道C与精制塔再沸器的热媒通道D连通，利用给精制塔再沸器加热的蒸汽对粗丙酯进行预热，使粗丙酯中低沸点的组分经预热后转化成气相的形式，高沸点的组分即使不能被完全气化，也能被提升温度后以液相的形式进入精馏塔，同时头油也保持了相对高的温度进行回流，避免出现冷的物料淬灭精制塔气相的情况；
（3）粗丙酯通过管道E、管道F进入精制塔内，精制塔塔底粗丙酯在精制塔再沸器内用蒸汽加热，使精制塔塔底的压力保持在300～350kPa的范围内，而精制塔塔顶的压力保持在250～300kPa的范围内；通过精制塔、精制塔再沸器形成的丙酯循环精馏通道不断加热，粗丙酯内的水蒸气、杂质等不断逸出形成一定温度的塔顶气相物，留下纯度较高的丙酯成品；
（4）精制塔塔顶气相物具有较高的温度，其再通过管道I被导入酯化塔再沸器，利用该塔顶气相物对酯化塔再沸器内的原料进行加热，无需额外蒸汽加热，气相物部分被冷凝后进入头油罐中；
部分头油可以在较高的温度下通过管道K回流至精制塔塔顶，可以减少精制塔再沸器的负荷，增加精制塔塔板的分离效果；另一部分头油可通过管道L回到酯化塔再次加热；
其中的一些低沸点的成分在较高的温度下继续以气相的形式存在于头油罐中，通过压力调节阀调节头油罐与酯化塔的的压差在30~50kPa之间，使得该部分低沸点的气相物通入到进入酯化塔继续参加反应，同时为反应提供了部分热源，可以有效地提高产品的收率，减少因为低沸点成分长期在精制系统中循环而损耗的能量；同时，通过控制头油罐的压力，可以使精制塔气相稳定的用于酯化的加热，增加了系统的稳定和可操作性。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。