用于蒸馏分离三种或多种组分混合物的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种蒸馏分离三种或多种组分的混合物的方法以及相应的装置，所述混合物包括至少一种低沸化合物、至少一种中沸化合物和至少一种高沸化合物；其中所述三种或多种组分的混合物被供给至第一蒸馏塔，所述第一蒸馏塔连接第二蒸馏塔以便于传质，其中第二蒸馏塔包括将第二蒸馏塔分隔为提馏部分和精馏部分的水平分隔壁，其中第二蒸馏塔连接第三蒸馏塔以便于传质，从第二蒸馏塔中去除包括至少一种高沸化合物的底部馏分和包括至少一种低沸化合物的顶部馏分，其中至少一种中沸化合物从第三蒸馏塔的侧排口移出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种将三种或多种组分的混合物蒸馏分离为其组成部分的方法，还涉及一种通过适当使用和连接两个或更多个蒸馏塔实施所述方法的装置。为了热分离相对挥发度不同和/或互溶物质的混合物，在化学工程中通常使用蒸馏方法。蒸馏是热分离方法范围中的一部分。可使用各种工艺变化对多组分混合物实施连续蒸馏分离。在最简单的情况下，将一种低沸化合物和一种高沸化合物组成的混合料分馏为其两种组成部分。待分离的混合物被引入蒸馏塔的顶部和底部之间。进料口将塔分成提馏部分和精馏部分。将高沸馏分从塔底部排出。所述馏分中的一些被蒸发并流回(例如通过自然循环)至塔中，以加热该塔。低沸馏分在塔顶部以蒸汽存在并在冷凝器中被液化。一些这样的冷凝物循环回塔中并向下流动，作为与上升的蒸汽逆流的回流。然而，在将由多组分混合物组成的混合料分离为超过两种馏分时，需要使用两个或更多个常规蒸馏塔。在简单的情况中，N个组分的混合物需要N-1个蒸馏塔。图1显示了用于分离包含低沸化合物A、中沸化合物B和高沸化合物C的三组分混合物ABC的a/c路径。当中沸化合物在进料中的比例最大时，优选使用a/c路径。在此情况下，所述a/c路径表现了能量最优状态。在第一个塔中的分离使得顶部产物不含有高沸化合物C，并且底部产物不含有低沸化合物A。中沸化合物B同时存在于第一个塔的顶部馏分和底部馏分中。每个馏分AB和BC在下游塔中被分馏为纯产物A、B、C。因此该转化需要三个分离步骤。替换连接两个或更多个蒸馏塔的方法是提供分隔壁塔，即、通过在塔的纵向方向设置的垂直的分隔壁来阻止该塔截面上液体和蒸汽流的横向混合。因此，该塔包括垂直的分隔壁，该分隔壁在塔的部分高度上延伸，并将横截面分为分割壁的左边和右边两段。图3显示了常规的分隔壁塔，其中高沸化合物从底部排出，中沸化合物通过侧排口(sidedraw)排出，和低沸化合物通过顶部蒸汽排出。在该情况中，可将例如三种组分混合物分馏为其三种纯组成部分，这通常需要两个常规的塔。标号列表：1进料部分2出料部分3精馏部分4提馏部分5分隔部分设置在塔的纵向方向的分隔壁5将塔内部分为进料部分1、出料部分2、连接在一起的顶部精馏部分33以及连接在一起的底部提馏部分43(黑色)。待分离的混合物的进料口一般位于进料部分1的顶部区域和底部区域之间的中心区域。也可以在进料部分1的顶部区域和底部区域之间配置一个或更多个其他进料口。在出料部分2中，分隔壁的右边，在顶部区域和底部区域之间设置一个或更多个侧排口。也可以在出料部分2的较低区域和最低区域之间配置其他侧排口。WO2009092682A1公开了一种蒸馏处理1,5,9-环十二碳三烯(CDT)的方法以及实施该方法的装置。完成所述目的要从蒸馏处理通过丁二烯的三聚得到的粗CDT的方法开始。用分隔壁塔蒸馏分离作为多组分混合物的粗CDT。所述的分隔壁可由一个板或两个或更多个连接的单个板组成，将塔从中心部分纵向分隔为进料部分和出料部分。对于可用于分割壁塔中的分隔内部构件，可以使用散堆填料和整装填料或分离塔板。分隔壁可由松散嵌入的片段形成。US6884324B2公开了一种用于浓缩邻苯二甲酸酐(PA)的塔，所述塔具有两个蒸馏段，其中在第一蒸馏段从粗PA中蒸馏去除低沸化合物，并且在第二蒸馏段从纯PA中去除高沸化合物，这两个蒸馏段被并排布置并通过垂直壁完全彼此分隔，其中第一蒸馏段的底部与第二蒸馏段的底部连接。第一蒸馏段的底部可通过溢流管连接至第二蒸馏段的底部。同样地，第一蒸馏段的底部可通过泵连接至第二蒸馏段的底部。因此，现有技术公开了在一个完整系统中使用两个或更多个具有不同分离功能的蒸馏塔或分隔壁塔，以分离多组分混合物。与常规的两个串联的塔相比，使用所述分隔壁塔在运行成本和投资成本上可实现总计节省大约30％。因此与常规的互相连接的蒸馏塔相比，分隔壁塔是优选的。然而，分隔壁塔通常需要比其对应取代的单个装置具有更大的尺寸。分隔壁塔的结构高度通常至少等于单个装置中的一个的结构高度并且不高于这些单个装置的结构高度之和。随着液压载荷的变化，分隔壁塔的直径至少等于单个装置的最小直径并且不超过这些单个装置中的较大直径。根据分离任务(多组分混合物)，结果可能是极端的结构高度、高的塔直径、以及由此不利的高资本投资。这些问题引出本专利技术的目的。本专利技术的目的是通过蒸馏分离三种或更多种组分的混合物的方法来实现的，所述混合物包括至少一种低沸化合物、至少一种中沸化合物和至少一种高沸化合物；其中三种或更多种组分的混合物被供给第一蒸馏塔中，所述第一蒸馏塔连接第二蒸馏塔以便于传质，其中第二蒸馏塔包括将第二蒸馏塔分为提馏部分和精馏部分的水平分隔壁，其中第二蒸馏塔连接第三蒸馏塔以便于传质，其中包括至少一种高沸化合物的底部馏分和包括至少一种低沸化合物的顶部馏分被从第二蒸馏塔中去除，其中至少一种中沸化合物被从第三蒸馏塔的侧排口去除。对于本专利技术的目的，连接以便于传质被理解为是指在各种情况下塔之间有适当进料和回料管。将三个塔(其中一个包括将该塔分隔为提馏部分和精馏部分的水平分隔壁)连接以便于传质，其中两个没有分隔壁的塔可被有效地认为是分隔壁塔的左手部分和右手部分。三种或更多种组分的混合物被供给第一塔，该第一塔可被认为是分隔壁塔的左手部分。第一塔的蒸汽进入第二塔，该第二塔通过水平分隔壁(例如分隔板)被分隔为提馏部分和精馏部分。在所述的第二塔中去除包括至少一种低沸化合物的顶部产物以及包括至少一种高沸化合物的底部产物。在可被认为分隔壁塔的右手部分的第三塔中，通过侧排口排出包括至少一种中沸化合物的目标产物。本专利技术目的还通过蒸馏分离三种或更多种组分的混合物的装置来实现，其包括彼此连接以便于传质的三个蒸馏塔，其中蒸汽从第一蒸馏塔流通连接第二蒸馏塔的精馏部分，并且第二蒸馏塔的精馏部分流通连接第三蒸馏塔的蒸汽，并且来自第一蒸馏塔的底部排出物流通连接第二蒸馏塔的提馏部分，并且第二蒸馏塔的提馏部分流通连接第三蒸馏塔的底部，其中第二蒸馏塔包括水平分隔板，其中第三蒸馏塔包括一个或更多个在顶部排出口之下并在底部排出口之上的侧排口。对于本专利技术的目的，流通连接被理解为是指在各种情况下在塔之间有适当进料和回料管。因此，本专利技术涉及一种装置构造，其中附加塔与两个现有的塔互相连接从而使实现连接，以便于传热和传质。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸馏分离三种或更多种组分的混合物的方法，所述混合物包括至少一种低沸化合物、至少一种中沸化合物和至少一种高沸化合物，其中所述三种或更多种组分的混合物被供应至第一蒸馏塔，所述第一蒸馏塔连接第二蒸馏塔以便于传质，其中第二蒸馏塔包括将第二蒸馏塔分隔为提馏部分和精馏部分的水平分隔壁，其中第二蒸馏塔连接第三蒸馏塔以便于传质，其中包括至少一种高沸化合物的底部馏分和包括至少一种低沸化合物的顶部馏分被从第二蒸馏塔去除，其中至少一种中沸化合物被从第三蒸馏塔的侧排口移出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.29 DE 102013214765.11.一种蒸馏分离三种或更多种组分的混合物的方法，所述混合物包括
至少一种低沸化合物、至少一种中沸化合物和至少一种高沸化合物，其中
所述三种或更多种组分的混合物被供应至第一蒸馏塔，所述第一蒸馏塔连
接第二蒸馏塔以便于传质，其中第二蒸馏塔包括将第二蒸馏塔分隔为提馏
部分和精馏部分的水平分隔壁，其中第二蒸馏塔连接第三蒸馏塔以便于传
质，其中包括至少一种高沸化合物的底部馏分和包括至少一种低沸化合物
的顶部馏分被从第二蒸馏塔去除，其中至少一种中沸化合物被从第三蒸馏
塔的侧排口移出。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述蒸馏塔在-1～+10巴的废气压
力和-20～+200℃的沸点温度下操作。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中至少第二蒸馏塔包括一个或
更多个蒸发器系统，所述蒸发器系统使用各种压力和温度等级的水蒸汽和/
或导热油作为操作介质。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中至少第二蒸馏塔包括
一个或更多个冷凝系统，所述冷凝系统使用各种压力和温度等级的冷却水
或冷却卤水作为操作介质。
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【专利技术属性】
技术研发人员：H·扬森，M·艾格纳，J·普罗哈斯卡，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE