1.一種熱集成三塔變壓精餾分離乙腈-甲醇-苯三元共沸物的方法,其特征在于:分離體系為乙腈-甲醇-苯的混合物,進(jìn)料質(zhì)量組成為甲醇0.7、乙腈0.2和苯0.1;
其特征在于用于分離乙腈-甲醇-苯三元共沸物的熱集成裝置主要包含以下部分:乙腈塔T1、甲醇塔T2、苯塔T3、回流罐D(zhuǎn)1、回流罐D(zhuǎn)2、回流罐D(zhuǎn)3、輔助冷凝器C1、冷凝器C2、再沸器H1、換熱器H2、換熱器H3、再沸器H4;回流罐D(zhuǎn)1、D2、D3分別在精餾塔T1、T2、T3塔頂,冷凝器C2在精餾塔T2塔頂,再沸器H1連接在乙腈塔T1塔底,再沸器H2連接在苯塔T3塔底;甲醇塔T2塔底經(jīng)管路9與換熱器H2冷物流進(jìn)口連接,換熱器H2冷物流出口經(jīng)管路10連接到甲醇塔T2塔底;乙腈塔T1塔頂部分物流經(jīng)管路2與換熱器H2熱物流進(jìn)口連接,換熱器H2熱物流出口經(jīng)管路3連接到回流罐D(zhuǎn)1;乙腈塔T1塔頂部分物流經(jīng)管路4與輔助冷凝器C1進(jìn)口連接,輔助冷凝器冷物流出口經(jīng)管路5、6返回回流罐D(zhuǎn)1;甲醇塔T2塔底經(jīng)管路11與換熱器H3冷物流進(jìn)口連接,換熱器H3冷物流出口經(jīng)管路12連接到甲醇塔T2塔底;苯塔T3塔頂部分物流經(jīng)管路13與換熱器H3熱物流進(jìn)口連接,換熱器H3熱物流出口經(jīng)管路14連接到回流罐D(zhuǎn)3;
該方法包括如下步驟:
(1)乙腈-甲醇-苯原料混合液F由加壓泵輸送進(jìn)入乙腈塔T1,高純度乙腈產(chǎn)品B1自塔T1塔底流出;乙腈塔T1塔頂部分混合物以氣相的形式從塔頂氣相出口管路1餾出,然后一部分經(jīng)過管路2進(jìn)入換熱器H3熱物流入口進(jìn)行換熱,換熱后從換熱器熱物流出口經(jīng)管路3流出;乙腈塔T1塔頂部分混合物以氣相的形式物流經(jīng)管路4進(jìn)入輔助冷凝器熱物流入口進(jìn)行冷凝,后從冷凝器冷物流出口流出,經(jīng)管路5與管路3中物流混合后經(jīng)管路6返回回流罐D(zhuǎn)1;回流罐中部分液相回流入塔T1,部分液相物流作為進(jìn)料F2輸送到甲醇塔T2;
(2)甲醇塔T2塔底部分物流以液相形式經(jīng)管路9進(jìn)入換熱器H2冷物流入口,加熱全部汽化后經(jīng)管路10返回甲醇塔T2,部分物流以液相形式經(jīng)管路11進(jìn)入換熱器H3冷物流入口,加熱全部汽化后經(jīng)管路12返回甲醇塔T2,部分高純度甲醇產(chǎn)品B2自塔T2塔底流出;甲醇塔T2塔頂蒸汽混合物經(jīng)冷凝器冷凝,部分回流入塔T2,部分物流作為進(jìn)料F3輸送到苯塔T3;
(3)高純度苯產(chǎn)品B3自塔T3塔底流出,苯塔T3塔頂混合物以氣相的形式從塔頂氣相出口管路13餾出,然后進(jìn)入換熱器H3熱物流入口進(jìn)行換熱,換熱后從換熱器熱物流出口經(jīng)管路14流出返回回流罐D(zhuǎn)3;回流罐中部分液相回流入塔T3,部分液相物流減壓后循環(huán)返回到塔T1;
乙腈-甲醇-苯的混合物的進(jìn)料溫度為25℃,進(jìn)料流量為500-1500kg/h;
塔T1的操作壓力為6atm;塔T2的操作壓力為1atm;塔T3的操作壓力為6atm;
冷凝器節(jié)約能耗為21.31-25.30%,再沸器節(jié)約能耗為9.29-13.54%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱集成三塔變壓精餾分離乙腈-甲醇-苯三元共沸物的方法,其特征在于:使用該方法分離得到的乙腈產(chǎn)品的純度大于0.9995,回收率大于0.9980;甲醇產(chǎn)品的純度大于0.9995,回收率大于0.9990;苯產(chǎn)品的純度大于0.9995,回收率大于0.9980。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱集成三塔變壓精餾分離乙腈-甲醇-苯三元共沸物的方法,其特征在于:苯塔T1塔頂汽相物流經(jīng)換熱器H3熱集成后,全部液化成液體;換熱器H3為甲醇塔T2提供一部分熱量,剩余所需熱量由換熱器H2提供;經(jīng)換熱器H2集成后,未冷凝的乙腈塔塔頂氣相物流經(jīng)輔助冷凝器C1完全冷凝下來。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱集成三塔變壓精餾分離乙腈-甲醇-苯三元共沸物的方法,其特征在于:塔T1理論板數(shù)為46-54塊板,混合物進(jìn)料位置為36-40塊板,循環(huán)進(jìn)料位置為16-25塊板,回流比為1.2-2.38,塔徑為470-820mm;塔T2理論板數(shù)為50-57塊板,進(jìn)料位置為14-16塊板,回流比為1.95-2.94,塔徑為490-820mm;塔T3理論板數(shù)為14-15塊板,進(jìn)料位置為3-4塊板,回流比為0.15-0.3,塔徑為200-440mm。