[發(fā)明專利]一種分離戊烷、己烷、庚烷和辛烷混合物系的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610239329.2
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號(hào): CN105777472B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方靜;李曉春;李春利
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C9/15
• 分類號(hào): C07C9/15;C07C7/04
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)12210
• 代理人: 趙鳳英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分離戊烷、己烷、庚烷、辛烷混合物系的方法。

背景技術(shù)

精餾是化學(xué)工業(yè)中使用范圍最廣的、高能耗的單元操作。精餾過程的能耗巨大，化工過程中40～70％的能耗用于分離，而精餾的能耗又占分離能耗的95％。能源價(jià)格的持續(xù)上漲使得精餾過程節(jié)能技術(shù)的研究具有重要的意義。對于三元或三元以上組分的分離，采用常規(guī)的多塔精餾能耗大，而隔板塔中精餾能夠大大地降低能耗。

目前全球有超過300座的隔板塔投入使用，Koch-Glitsh公司成功的將Algeciras的煉油廠的一座異己烷溶劑回收塔改造為隔板塔，相比于原有設(shè)備，隔板塔節(jié)能約40％。Kellogg和BP公司設(shè)計(jì)出適用于烷基重整工藝的隔板塔，在一個(gè)塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)精餾、汽提和溶劑回收多種過程，其相比于原有工藝的生產(chǎn)能力增加了一倍。I.J.Halvorsena等人在文獻(xiàn)中具體介紹了Sargent隔板精餾塔的結(jié)構(gòu)，其是在精餾塔中安裝三塊豎直隔板，將精餾塔分成預(yù)分餾段、中間段、公共精餾段、側(cè)線采出段和公共提餾段共五部分；對于四組分混合物的進(jìn)料側(cè)為預(yù)分餾段，中間段的進(jìn)料為預(yù)分餾段的兩個(gè)產(chǎn)品流股，側(cè)線采出側(cè)稱之為側(cè)線采出段，中間塔段的三個(gè)產(chǎn)品流股為公共提餾段、側(cè)線采出段和公共提餾段的進(jìn)料流股，經(jīng)分離，得到符合產(chǎn)品純度要求的四組產(chǎn)品。用Sargent隔板精餾塔將四組分混合物分離為純凈產(chǎn)品只需要一個(gè)塔、一個(gè)再沸器、一個(gè)冷凝器及一個(gè)回流分配器，能耗和設(shè)備投資都得以降低。

同時(shí)，Sargent塔結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由于混合物料的組分繁雜，不同塔中三塊豎直隔板的位置很難確定，同時(shí)對于不同的進(jìn)料流量和組成，各塔段的塔板數(shù)以及塔頂回流比，稍有變化就大大降低Sargent隔板精餾塔的效率，嚴(yán)重制約了其在不同物系分離中的應(yīng)用。

在戊烷、己烷、庚烷、辛烷四組分混合物系分離技術(shù)路線中，傳統(tǒng)工藝至少需要三個(gè)精餾塔才能達(dá)到要求的分離效果，但這種方法工藝流程長，投資大，能耗高，占地面積大。本發(fā)明為Sargent隔板精餾塔分離戊烷、己烷、庚烷、辛烷混合物系的新工藝，得到符合分離要求產(chǎn)品的同時(shí)，優(yōu)化了工藝路線，達(dá)到了降低能耗和減小設(shè)備投入的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的是傳統(tǒng)三塔工藝流程中存在的戊烷、己烷、庚烷、辛烷混合物系分離流程復(fù)雜，分離純度不高，投資大，能耗高的技術(shù)問題，提供一種新的分離戊烷、己烷、庚烷、辛烷混合物系的方法。該方法采用Sargent隔板精餾塔，并針對不同的進(jìn)料流量和組成，固定預(yù)分餾段、中間段和側(cè)線采出段的塔板數(shù)，通過設(shè)計(jì)優(yōu)化公共精餾段和公共提餾段的塔板數(shù)以及塔頂回流比，都能夠得到符合分離要求的產(chǎn)品以及實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。該方法具有流程簡單，分離效果好，能耗低，投資降低顯著的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種分離戊烷、己烷、庚烷和辛烷混合物系的方法，包括以下步驟：

將含戊烷、己烷、庚烷和辛烷混合物系從預(yù)分餾段第20塊塔板處進(jìn)入Sargent隔板精餾塔，經(jīng)過預(yù)分餾段的分離后，戊烷、己烷和庚烷的混合物從預(yù)分餾段頂部進(jìn)入中間段第16塊塔板，己烷、庚烷和辛烷的混合物從預(yù)分餾段底部進(jìn)入中間段第36塊塔板處；經(jīng)過中間段的分離后，戊烷和己烷混合物從中間段頂部進(jìn)入側(cè)線采出段的第1塊塔板和公共精餾段底部，己烷和庚烷混合物從中間段第31塊塔板進(jìn)入側(cè)線采出段第35塊塔板，庚烷和辛烷的混合物從中間段底部進(jìn)入側(cè)線采出段的第64塊塔板處和公共提餾段頂部；經(jīng)各段的分離后，最終在塔頂公共精餾段采出戊烷物流，在側(cè)線采出段第16塊塔板處側(cè)線采出己烷物流，在側(cè)線采出段第44塊塔板處側(cè)線采出庚烷物流，在塔底公共提餾段采出辛烷；

其中，所述的Sargent隔板精餾塔中安裝有三塊豎直隔板，將精餾塔分成預(yù)分餾段、中間段、公共精餾段、側(cè)線采出段和公共提餾段共五部分；

所述的Sargent隔板精餾塔的預(yù)分餾段有30塊塔板；

所述Sargent隔板精餾塔的中間段和側(cè)線采出段各有64塊塔板；

所述Sargent隔板精餾塔的己烷物流的采出位置為側(cè)線采出段第16塊塔板處；庚烷物流的采出位置為側(cè)線采出段第44塊塔板處；

所述的Sargent隔板精餾塔的預(yù)分餾段從第1～30塊塔板和中間段第16～45塔板之間設(shè)置第一塊豎直隔板；中間段第1～30塊塔板和側(cè)線采出段第1～34塊塔板之間設(shè)置第二塊豎直隔板；中間段第32～64塊塔板和側(cè)線采出段第36～65塊塔板之間設(shè)置第三塊隔板；

所述Sargent隔板精餾塔公共精餾段有5～50塊塔板；

所述Sargent隔板精餾塔公共提餾段有10～50塊塔板；