[發(fā)明專利]用于分離具有非均相共沸物的三元組合物的熱集成蒸餾系統(tǒng)和使用其的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780055346.3
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN109661259B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C.A.霍伊姆;R.S.胡斯
• 申請（專利權(quán)）人: 伊士曼化工公司
• 主分類號(hào): B01D3/14
• 分類號(hào): B01D3/14;B01D3/36;C07C209/86
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬蔚鈞;楊戩

用于分離包含輕關(guān)鍵組分、重關(guān)鍵組分和至少一種中間關(guān)鍵組分的三元混合物的系統(tǒng)和方法，其中所述混合物具有在蒸餾區(qū)域圖上的蒸餾邊界，其與具有比輕關(guān)鍵組分高的沸點(diǎn)的在所述中間關(guān)鍵組分和所述重關(guān)鍵組分之間的非均相最低沸點(diǎn)二元共沸物相交，其中所述系統(tǒng)包括第一汽提區(qū)（12）以將一部分所述混合物分離成第一蒸氣物流（112）和富集所述重關(guān)鍵組分的第一產(chǎn)物物流（122）；配置為將所述混合物的至少一部分分離成第二蒸氣物流（120）和富集所述中間關(guān)鍵組分的第二產(chǎn)物物流（126）的第二汽提區(qū)（18）；配置為接收所述第一蒸氣物流（112）和所述第二蒸氣物流（120）并將所述第一蒸氣物流和所述第二蒸氣物流分離成精餾液體物流（114）和富集所述輕關(guān)鍵組分的塔頂產(chǎn)物物流（124）的精餾區(qū)（14）；和配置為接收所述精餾液體物流（114）并將所述精餾液體物流分離成富集所述重關(guān)鍵組分的第一液相（116）和富集所述中間關(guān)鍵組分的第二液相（118）的傾析區(qū)（16），其中所述第一和所述第二液相各自具有落在所述蒸餾區(qū)域圖的不同蒸餾區(qū)域內(nèi)的組成。

背景。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及三種或更多種化學(xué)組分的混合物的分離方法。本發(fā)明特別涉及用于將表現(xiàn)出至少一種非均相共沸物的三種或更多種化學(xué)組分的混合物分離成各自富集三種組分之一的單獨(dú)產(chǎn)物物流的方法和系統(tǒng)。

相關(guān)技術(shù)描述

將包含三種或更多種化學(xué)組分的混合物分離成多個(gè)純化產(chǎn)物物流在大范圍的化學(xué)工藝和設(shè)施中是合意的。在許多情況下，這樣的分離使用兩個(gè)或更多個(gè)蒸餾塔進(jìn)行，其中第一個(gè)塔除去“輕”（即最易揮發(fā)）組分，第二個(gè)塔將“重”（即最不易揮發(fā)）組分與其余中間沸點(diǎn)組分分離。與用于分離三種或更多種組分的混合物的這些傳統(tǒng)的多塔系統(tǒng)相關(guān)的一個(gè)缺點(diǎn)是所需的設(shè)備量。更具體地，包括多個(gè)塔和相關(guān)設(shè)備，如泵、管道、閥、熱交換器等的傳統(tǒng)分離系統(tǒng)非常資本密集和能量密集并且在運(yùn)行上昂貴。此外，當(dāng)例如該混合物包含一種或多種共沸物時(shí)，這樣的系統(tǒng)難以提供高純度產(chǎn)物物流。

因此，需要能將包含三種或更多種組分的混合物有效分離成富集各主要組分的產(chǎn)物物流的蒸餾系統(tǒng)。理想地，該系統(tǒng)的資本和運(yùn)行成本最小化，但與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比提高產(chǎn)物輸出和純度。此外，這樣的系統(tǒng)可以可改裝到現(xiàn)有設(shè)施中以及用于新裝置，并可用于多種多樣的化學(xué)工藝，包括需要至少一個(gè)共沸分離的那些。

概述

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案涉及一種分離包含輕關(guān)鍵組分、重關(guān)鍵組分和至少一種中間關(guān)鍵組分的三元混合物的方法。所述混合物具有在蒸餾區(qū)域圖上的蒸餾邊界，其與具有比輕關(guān)鍵組分高的沸點(diǎn)的在中間關(guān)鍵組分和重關(guān)鍵組分之間的非均相最低沸點(diǎn)二元共沸物相交。所述方法包括將包含所述混合物的進(jìn)料物流引入包括精餾區(qū)、第一汽提區(qū)、第二汽提區(qū)和傾析區(qū)的熱集成蒸餾系統(tǒng)和分別從第一和第二汽提區(qū)取出第一和第二塔頂蒸氣物流的步驟。所述方法進(jìn)一步包括將第一和第二塔頂蒸氣物流引入精餾區(qū)、從精餾區(qū)取出精餾液體物流、將所述精餾液體物流引入傾析區(qū)和在傾析區(qū)中將所述精餾液體物流分離成富集重關(guān)鍵組分的第一液相和富集中間關(guān)鍵組分的第二液相的步驟，其中第一和第二液相具有在蒸餾區(qū)域圖的不同蒸餾區(qū)域中的組成。所述方法還包括將包含至少一部分第一液相的第一液體物流引入第一汽提區(qū)和第二汽提區(qū)之一和將包含至少一部分第二液相的第二液體物流引入第一汽提區(qū)和第二汽提區(qū)的另一個(gè)的步驟。所述方法還包括從第一汽提區(qū)回收富集重關(guān)鍵組分的第一塔底產(chǎn)物物流、從第二汽提區(qū)回收富集中間關(guān)鍵組分的第二塔底產(chǎn)物物流；和從精餾區(qū)回收富集輕關(guān)鍵組分的第一塔頂產(chǎn)物物流的步驟。