專利名稱：用于窄沸點(diǎn)－或共沸混合物的萃取蒸餾的精餾塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于窄沸點(diǎn)-或共沸混合物的萃取蒸餾的精餾塔，包括一個(gè)塔主段和一個(gè)位于該主段之上的萃余段，一個(gè)位于塔下端的、帶有至少一個(gè)氣化器的氣化裝置，一個(gè)位于塔頂?shù)难b置，它帶有一個(gè)萃余液的出口、冷凝器和一個(gè)用于使在冷凝器中液化了的萃余液部分回流的裝置，一個(gè)介于塔主段和萃余段之間的、用于加入待分離的原料混合物的入口，和一個(gè)位于萃余段頂側(cè)的，用于加入萃取劑的入口。
已知的萃取蒸餾設(shè)備，除了具有所說(shuō)的塔外，還具有另一個(gè)精餾塔，在其中，由第一個(gè)塔中排出的塔釜產(chǎn)物被分離成為純的萃取劑和純的產(chǎn)物流(Ullmann工業(yè)化學(xué)大全，卷2，第4版，第511頁(yè)，EP-B0216991)。萃取劑在第二個(gè)塔的塔釜中得到，并再返回到第一個(gè)塔的溶劑入口。在第二個(gè)塔的塔頂排出純的產(chǎn)物，以下稱為萃取物。作為用于回收萃取劑所采取的措施，所需的第二個(gè)塔具有一個(gè)作為精餾區(qū)(Auftriebsteil)而設(shè)置的、在入口之上的、帶多個(gè)理論分離板的塔段、一個(gè)作為提餾區(qū)(Abtriebsteil)而設(shè)置的、在入口之下的塔通道(Kolonnenschuβ)、一個(gè)塔釜加熱設(shè)備以及一個(gè)在塔頂?shù)难b置，該裝置帶有產(chǎn)物出口、冷凝器和一個(gè)用于在冷凝器中液化了的產(chǎn)物的部分回流的裝置。
用于設(shè)置帶兩個(gè)塔、包括附屬前置設(shè)備的塔設(shè)備的場(chǎng)地要求是可觀的且有時(shí)難于滿足，尤其是必須將該套設(shè)備安裝在一個(gè)已經(jīng)存在的化工廠內(nèi)時(shí)如此。
由DE-A-3327952已知一種用于萃取蒸餾的精餾塔，借它可將雙組分共沸混合物分離成其單個(gè)組分。它具有一種帶兩個(gè)平行接通的室的塔主段，其中一個(gè)室是上側(cè)面和下側(cè)面開(kāi)放的，并可被設(shè)置用來(lái)作為下行部分，以由含萃取劑的混合物中分離出萃余液。另一個(gè)室中對(duì)著塔內(nèi)空間的上側(cè)面是封閉的，僅下側(cè)面打開(kāi)。從該室的一個(gè)側(cè)出口，可排出一種基本上不含萃取劑的產(chǎn)物。塔下端的塔釜還通過(guò)一種裝置與溶劑入口連接，以進(jìn)行萃取劑回流。
本發(fā)明的目的因此是，如此進(jìn)一步改進(jìn)由DE-A-3327952已知其構(gòu)造的精餾塔，以使所說(shuō)的兩個(gè)室可以用為完成分離任務(wù)所需的冷提蒸氣量進(jìn)氣，且具有較高純度的萃取劑可從塔釜返回到溶劑入口。
本發(fā)明的目的和解決方案是一種用于窄沸點(diǎn)-或共沸混合物的萃取蒸餾的精餾塔，包括一個(gè)塔主段，它具有兩個(gè)平行接通的室，一個(gè)位于塔主段之上的萃余段，一個(gè)位于塔下端的、帶有至少一個(gè)氣化器的氣化裝置，一個(gè)位于塔頂?shù)难b置，它帶有萃余液的出口，冷凝器和一種用于在冷凝器中液化了的萃余液作部分回流的裝置，一個(gè)介于塔主段和萃余段之間的、用于加入待分離原料混合物的入口，和一個(gè)用于加入萃取劑的、位于萃余段上側(cè)面上的溶劑入口，其中塔主段的一個(gè)室是上側(cè)面和下側(cè)面開(kāi)放的，包含一個(gè)用于改進(jìn)傳質(zhì)的內(nèi)構(gòu)件且設(shè)置為提餾區(qū)，該提餾區(qū)帶有多個(gè)理論分離級(jí)，以從含萃取劑的混合物中分離出萃余液，而另一個(gè)室的對(duì)著塔內(nèi)部空間的上側(cè)面是封閉的，但下側(cè)面是開(kāi)放的，含有促進(jìn)傳質(zhì)的內(nèi)構(gòu)件且在內(nèi)構(gòu)件之上的一個(gè)空間中具有這樣的裝置，它們用于一種基本上不含萃取劑的產(chǎn)物作為氣體排出以及用于使一種液化了的產(chǎn)物部分物流的回流，且其中位于塔下端的塔釜通過(guò)一個(gè)裝置與溶劑入口連接，所說(shuō)裝置用于萃取劑返回，且本發(fā)明進(jìn)一步包含下列特征-在塔釜和塔主段之間安排了一個(gè)具有多個(gè)理論分離級(jí)的、塔的提餾區(qū)，在其中萃取劑由上向下得以增濃；-在塔主段之下安排了一種允許氣體通過(guò)的收集板，其液體出口接到一個(gè)直流式加熱器(Durchlauferhitzer)上，該加熱器用于使從塔主段的兩個(gè)室中流出來(lái)的液體加熱；-從直流式加熱器流出來(lái)的、已加熱了的混合物在收集板之下可導(dǎo)入塔的提餾區(qū)。
按本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，直流式加熱器中進(jìn)行的加熱是通過(guò)與從塔釜中排出的萃取劑進(jìn)行熱交換而實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明將萃取蒸餾設(shè)備減至僅一個(gè)塔，其中，用于回收萃取劑的塔段和用于富集萃取物的塔段被整合在一起。萃取劑在萃余段之上得到。原料混合物成分的一部分優(yōu)選作為萃取物進(jìn)入溶液中且在萃余段中用萃取劑物流洗滌。原料混合物的另一部分作為萃余物以氣態(tài)進(jìn)入塔頂。在塔主段中其上側(cè)面和下側(cè)面均開(kāi)放的室中，溶解的萃余物含量通過(guò)蒸氣氣提而貧化。在該室的下側(cè)面流出一種混合物，它基本上由萃取劑和其中溶解的萃取物組成且至多含有痕量的溶解了的萃余物。在其下安排的塔的提餾區(qū)中，萃取物通過(guò)蒸氣氣提而從萃取劑中氣提出來(lái)。在塔中上行的蒸氣的一部分物流進(jìn)入到下側(cè)面和上側(cè)面開(kāi)放的、塔主段的室中，且在此處氣提萃余物。另外的一部分物流進(jìn)入塔主段中第二個(gè)、其對(duì)著塔內(nèi)部空間的上側(cè)面封閉了的室中。在該室-以下也稱為產(chǎn)物段-中，萃取劑-其對(duì)應(yīng)的溶劑分壓隨產(chǎn)物蒸氣一起共同升高-通過(guò)產(chǎn)物回流而被貧化并與產(chǎn)物回流物一起導(dǎo)入到塔的提餾區(qū)中。在塔釜中萃取劑基本以純態(tài)形式出現(xiàn)。它被冷卻并被再次導(dǎo)入到萃余段之上的溶劑入口中。
在本發(fā)明范圍內(nèi)，塔主段由二個(gè)獨(dú)立的、基本上并列排列的塔通道組成，兩個(gè)塔通道在其下末端通過(guò)一個(gè)分配器連接于塔的提餾區(qū)。優(yōu)選的是，塔主段構(gòu)造成圓筒形塔通道，它介于一個(gè)萃余段形成的塔段和塔的提餾區(qū)之間且含有一個(gè)構(gòu)成其上側(cè)面封閉的室的內(nèi)置件。該內(nèi)置件可以構(gòu)造成圓筒形且安排于中心位置。結(jié)構(gòu)上筒單的且優(yōu)選的是一種方案，在該方案中，內(nèi)置件由一種連接在塔通道的壁上的、在塔的長(zhǎng)軸方向上延伸的分離壁以及一個(gè)連接在分離壁和一個(gè)塔通道的殼段上的頂蓋組成。分離壁將塔通道的橫截面分成兩段。這兩段的分開(kāi)使得上升的蒸氣按所需的分流關(guān)系引入到兩個(gè)室中。
在萃余段和塔主段之間有利地安排了一個(gè)氣體通透性的、用于液體的收集板，收集板連接在一個(gè)液體分配器上，分配器讓流出的液體流到塔主段中其上側(cè)面開(kāi)放的室的內(nèi)構(gòu)件上。
按本發(fā)明的精餾塔可在萃余區(qū)之上具有一個(gè)進(jìn)行萃余物提純的塔段，它由溶劑入口一直延伸到塔頂且通常具有多個(gè)理論分離級(jí)。
按本發(fā)明的精餾塔使得在窄小的空間中可進(jìn)行萃取蒸餾。當(dāng)例如必須在一個(gè)已有的化工設(shè)備中、在狹窄的場(chǎng)地上要安裝一個(gè)萃取蒸餾設(shè)備以便擴(kuò)大生產(chǎn)能力時(shí)，本發(fā)明的精餾塔是有利的。已令人驚異地發(fā)現(xiàn)，與按現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造的、帶兩個(gè)塔的設(shè)備相比，按本發(fā)明精餾塔不僅只要求明顯更小的場(chǎng)地，且在相同的處理能力、產(chǎn)物純度和產(chǎn)物產(chǎn)量的條件下，其能耗也顯著下降。這一點(diǎn)通過(guò)后面的實(shí)施例變得明了。
下面，本發(fā)明將借助一個(gè)實(shí)施例中提供的附圖進(jìn)行解釋。附圖為

圖1首先是按現(xiàn)有技術(shù)的、用于窄沸點(diǎn)-或共沸混合物的萃取蒸餾的設(shè)備圖，圖2按本發(fā)明的、用于萃取蒸餾的精餾塔，圖3按本發(fā)明的精餾塔的另一種安排。
一種用于窄沸點(diǎn)一或共沸混合物的萃取蒸餾的設(shè)備由兩個(gè)相互連接的塔101、102(圖1)組成。第一個(gè)塔101-其中分出純的塔頂產(chǎn)物-具有一個(gè)由下向上的塔主段104，一個(gè)萃余段105和一個(gè)用于萃余物提純的塔段106。這些塔段含有例如結(jié)構(gòu)填料形式的內(nèi)構(gòu)件107，以促進(jìn)蒸氣相和液相的傳質(zhì)。內(nèi)構(gòu)件107通常形成多個(gè)理論分離級(jí)。在塔下末端有一個(gè)蒸發(fā)設(shè)備108，在該實(shí)施例中它設(shè)有兩個(gè)相疊排列的直接式蒸發(fā)器109。塔頂具有一個(gè)裝置110，它帶有萃余物出口111，冷凝器112和一個(gè)用于在冷凝器112中液化了的萃余物部分回流的裝置113。
一個(gè)待分離的烴混合物、例如一種芳烴/非芳烴、烯烴/鏈烷烴或烯烴/鏈烷烴/二烯烴混合物經(jīng)過(guò)塔的一個(gè)入口114導(dǎo)入，入口114安排在介于塔主段104和萃余段105之間。一種萃取劑、例如用于分離烴類混合物的溶劑將經(jīng)過(guò)溶劑入口115而加到萃余段105的上側(cè)面。在塔頂部以蒸汽形式排出一種貧芳烴和貧烯烴/二烯烴的塔頂產(chǎn)物(萃余物)，并在冷凝器112中用水冷凝和繼續(xù)冷卻。一部分冷凝物返回塔101且在那里進(jìn)行痕量萃取劑的回洗(Rückwaschung)，該痕量萃取劑按其分壓的大小隨萃余物一道離開(kāi)塔101。蒸汽-它在塔的下段既對(duì)萃余物的蒸發(fā)、也對(duì)雜質(zhì)的汽提是必要的-將借助于電加熱的蒸發(fā)器109產(chǎn)生。在塔101的塔釜產(chǎn)生一種混合物，它主要由萃取劑和芳烴、烯烴或二烯烴組成。塔釜混合物將經(jīng)管線106導(dǎo)入到第二個(gè)塔102中，以下稱塔102為汽提塔。汽提塔102在入口116之上具有一個(gè)精餾區(qū)117和一個(gè)在入口116之下的提餾區(qū)118，并同樣含有內(nèi)構(gòu)件107以促進(jìn)傳質(zhì)，例如結(jié)構(gòu)包。汽提塔102已裝備有一個(gè)塔釜加熱裝置119，且具有一個(gè)頂端裝置120，以便導(dǎo)出蒸汽狀的塔釜產(chǎn)物、冷凝和使一部分塔頂產(chǎn)物返回到塔102中。塔釜加熱器119-它例如由兩個(gè)強(qiáng)制直接式蒸發(fā)器組成-蒸發(fā)待分離的烴類產(chǎn)物和一部分萃取劑。蒸汽經(jīng)管線121離開(kāi)塔，在后接的冷凝器122中用水冷凝并繼續(xù)冷卻。一部分冷凝物經(jīng)過(guò)塔102的回流管線123重新返回塔102中并在那里用于返洗痕量萃取劑。剩余部分經(jīng)管線124作為純產(chǎn)物排出。經(jīng)提餾的萃取劑在汽提塔102的塔釜排出，在一個(gè)熱交換器125中用水冷卻到一個(gè)為進(jìn)行萃取蒸餾所需的溫度，并經(jīng)萃取劑回路126再返回到第一個(gè)塔101中。
在圖2中展示的按本發(fā)明精餾塔201同樣從下向上具有一個(gè)塔主段204、一個(gè)萃余段205、和在萃余段之上的一個(gè)進(jìn)行萃余物提純的塔段206。塔段204、205、206含有促進(jìn)蒸汽相和液相之間傳質(zhì)的內(nèi)構(gòu)件207，例如結(jié)構(gòu)包。在塔下端是一個(gè)汽化設(shè)備208，它帶有至少一個(gè)汽化器209。在塔頂可以看到一個(gè)帶萃余物出口211的裝置210、冷凝器212和一個(gè)使在冷凝器212中液化了的萃余物部分回流的設(shè)備213。待分離的混合物、例如一種芳烴/非芳烴混合物、烯烴/鏈烷烴混合物或烯烴/鏈烷烴/二烯烴混合物將經(jīng)過(guò)一個(gè)介于塔主段204和萃余段205之間的入口214加入。通過(guò)在萃余段205的上側(cè)面上的一個(gè)溶劑入口215將萃取劑加入。從這個(gè)角度看，精餾塔201的構(gòu)造相應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)的塔構(gòu)造。
按照本發(fā)明，塔主段204具有二個(gè)平行連接的室216、217。一個(gè)室216是在其上側(cè)面和下側(cè)面開(kāi)放的，含有改善蒸汽相與液相之間的傳質(zhì)的內(nèi)構(gòu)件207，并被安排為含有多個(gè)理論分離級(jí)的提餾區(qū)，用于從含萃取劑的混合物中分離萃余物。另一室217是上側(cè)面封閉的且下側(cè)面開(kāi)放的。它同樣含有內(nèi)構(gòu)件207，以用于促進(jìn)蒸氣相和液相之間的傳質(zhì)。在內(nèi)構(gòu)件207之上的一個(gè)空間中，安排有一個(gè)用于蒸汽狀產(chǎn)物排出的設(shè)備，該產(chǎn)物由基本上不含萃取劑的萃取物和在冷凝器220中液化了的產(chǎn)物部分物流組成。此外，按本發(fā)明，在塔釜221和塔主段204之間安排了一個(gè)塔提餾區(qū)222，其中由上向下進(jìn)行萃取劑的濃縮。塔提餾區(qū)222含有內(nèi)構(gòu)件207，它形成多個(gè)理論分離級(jí)。塔釜221通過(guò)一個(gè)使萃取劑返回223的設(shè)備與溶劑入口215相連。
塔主段204構(gòu)造成圓筒形塔通道，它置于由萃余段205形成的塔段和塔提餾區(qū)222之間且含有一個(gè)內(nèi)置件224，224形成上側(cè)面封閉的室217。在實(shí)施例中，內(nèi)置件224由一個(gè)連接在該塔通道殼壁上的、在塔的長(zhǎng)軸方向上延伸的分離壁225和一個(gè)蓋226組成，蓋226連接在分離壁225和該塔通道的一個(gè)壁段上。塔主段204之上安排了一個(gè)透氣的用于液體的收集板227。在收集板227上收集的液體將通過(guò)液體分配器228送到塔主段204中上側(cè)面開(kāi)放的室216的內(nèi)構(gòu)件207上，并且與由入口214導(dǎo)入的原料混合物匯合。
在塔提餾區(qū)222和塔主段204之間安排了一個(gè)加熱設(shè)備229，它用于加熱由塔主段204的兩個(gè)室216、217中流出的液體。它具有一個(gè)直接式加熱器230。塔主段204之下安排了一個(gè)氣體通透性的收集板231，它帶有一個(gè)與直接式加熱器230相連的液體出口。由直接式加熱器230流出的加熱了的混合物可導(dǎo)入在收集板231之下的提餾區(qū)222上。
塔的上段-它由溶劑入口215延伸至塔201的塔頂-用作萃余物提純。液態(tài)的萃余物回流部分加到塔頂，借此通過(guò)與上升的蒸汽作物質(zhì)交換而將萃取劑從蒸汽物流中除去。在該塔段206的下末端，液態(tài)地產(chǎn)生一種帶有萃取劑的萃余物，它與由溶劑入口215導(dǎo)入的萃取劑混合，并導(dǎo)入萃余段205。在萃余段205下側(cè)面流出的液體與待分離的原料混合物214一起加到其上側(cè)面和下側(cè)面開(kāi)放的室216中，室216形成塔主段204的提餾區(qū)。由塔主段204的提餾區(qū)216下側(cè)面流出的液體主要由萃取劑和與萃取劑共存的萃取物例如芳烴、烯烴、二烯烴組成。它將與由塔主段204的第二個(gè)室217下側(cè)面流出的液體-它具有較低的萃取劑含量-混合，并在借助設(shè)備229供熱之后導(dǎo)入到其下側(cè)面封閉的塔提餾區(qū)222中。通過(guò)與上升的蒸汽傳質(zhì)，產(chǎn)生一種塔釜產(chǎn)物，它主要由純萃取劑組成。由塔提餾區(qū)222上升的、富含萃取物的蒸汽以一部分物流進(jìn)入塔主段204的上側(cè)面和下側(cè)面開(kāi)放的塔主段204的室216中，并在此用于萃余物的汽提。而另外的部分物流直接流動(dòng)通過(guò)塔主段204的上側(cè)面封閉的室217，在其中通過(guò)與液態(tài)塔頂產(chǎn)物219作傳質(zhì)，將萃取劑殘余物從蒸汽中分離出去。一種基本上純的萃取物蒸汽將在室217的上末端借助管線218排出并在冷凝器220中液化。一個(gè)部分物流將經(jīng)由回流管線219返回到塔201中，而另外部分物流由產(chǎn)品管線232排出。在塔下末端主要以純態(tài)產(chǎn)生萃取劑將通過(guò)一個(gè)配置在塔釜221的蒸發(fā)器209導(dǎo)入，其中一部分蒸發(fā)并以蒸汽形式上升進(jìn)入塔提餾區(qū)222。液體萃取劑由塔釜221排出，在熱交換器233中用冷水冷卻至進(jìn)行分離所需的溫度，并經(jīng)溶劑入口215再次加入到塔201中。
在圖3所示的本發(fā)明實(shí)施方案中，精餾塔的直接式加熱器230的加熱量與由塔釜221排出的萃取劑物流作熱交換而進(jìn)行的。在一個(gè)后接的熱交換器233中，液體萃取劑隨后進(jìn)一步冷卻到進(jìn)行分離所必要的溫度，并經(jīng)溶劑入口215再次返回塔201中。
按本發(fā)明的精餾塔具有多種應(yīng)用可能性。作為目的產(chǎn)物，可以是完全加氫了的熱裂解汽油、催化重整產(chǎn)物或加壓精制的焦油等的餾分。蒸汽裂解或FCC-裂解的C4餾份可用于獲得丁二烯和/或丁烯。由蒸汽裂解或FCC-裂解的C5餾份可借助本發(fā)明的精餾塔而獲得異戊二烯和/或間戊二烯。借助極性溶劑作為萃取劑，可由完全加氫的熱裂解汽油、重組產(chǎn)物或加壓精制焦油中的C6餾份得到高純度的苯。在使用按本發(fā)明的精餾塔的情況下，由完全加氫的熱裂解汽油、重整產(chǎn)物或加壓精制的焦油中的C6/C7餾分可得到高純度的硝化級(jí)苯和甲苯。在使用按本發(fā)明的精餾塔的情況下，由完全加氫的熱裂解汽油、重整產(chǎn)物或加壓精制了的焦油中的C6/C7/C8餾分可得到高純度的硝化級(jí)苯、甲苯和C8芳烴。由粗熱裂解汽油的C8餾份可得到聚合級(jí)的苯乙烯。作為用于分離烴類的萃取劑，適用的是極性溶劑。在實(shí)踐中，適于萃取蒸餾的萃取劑-它們也可在操作按本發(fā)明的精餾塔時(shí)采用-是環(huán)丁砜、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、乙腈、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、乙二醇及其前述物質(zhì)的混合物。此外還可用作萃取劑的有嗎啉或N-取代的嗎啉、必要時(shí)還可與前述萃取劑混合。最后，還可采用水作為萃取劑。對(duì)比實(shí)驗(yàn)采用圖1中所示的設(shè)備和圖2中所示的精餾塔進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。按圖1所示現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)成的設(shè)備中的兩個(gè)塔101、102各具有72mm的直徑并含有多個(gè)結(jié)構(gòu)包。在第一個(gè)、萃取操作的蒸餾塔101中的包的高度總共為5.5m，并如下分配塔主段(104)3m包高度萃余段(105)2m包高度萃余區(qū)之上的塔段(106)0.5m包高度。
汽提塔102含有一個(gè)總高度為3m的結(jié)構(gòu)包，其中1米包高度為提餾區(qū)118，而2m包高度為提餾區(qū)117。
按本發(fā)明的、相應(yīng)于圖2構(gòu)成的精餾塔201同樣具有72mm的塔直徑，且裝填有結(jié)構(gòu)包，這里的包如下分布在塔段中塔提餾區(qū)(222) 1m包高塔主段提餾區(qū)(216) 3m包高塔主段的平行室(217)2m包高萃余段(205)2m包高萃余物提純的塔上段(206)0.5m包高。
研究了由完全加氫的熱裂解汽油的C6餾分中得到純萃的過(guò)程。原料混合物有如下組成C5直鏈烴0.04重量％環(huán)戊烷 3.49重量％C8直鏈烴14.34重量％甲基環(huán)戊烷 10.15重量％苯 63.02重量％環(huán)己烷 3.93重量％C7直鏈烴3.49重量％二甲基環(huán)戊烷 1．34重量％甲基環(huán)己烷 0.20重量％甲苯 ＜0.01重量％總計(jì) 100.00重量％作為選擇性溶劑采用了N-甲酰基嗎啉。下表對(duì)比地表示了在按現(xiàn)有技術(shù)的、帶兩個(gè)塔的一種設(shè)備(Ⅰ)中和在按本發(fā)明精餾塔(Ⅱ)中進(jìn)行萃取蒸餾時(shí)得到的結(jié)果。數(shù)據(jù)涉及物質(zhì)流、加熱功率、苯產(chǎn)量和產(chǎn)物純度。在幾乎相同的產(chǎn)物產(chǎn)量和產(chǎn)物純度下，與按現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行操作的設(shè)備的加熱功率相比，按本發(fā)明精餾塔的操作要求大約小16.3％的加熱功率。
采用N-甲?；鶈徇鳛檩腿≌麴s中的選擇性溶劑。下表對(duì)比地表示了在按現(xiàn)有技術(shù)的帶兩個(gè)塔的一種設(shè)備(Ⅰ)中和在按本發(fā)明精餾塔(Ⅱ)中進(jìn)行萃取蒸餾時(shí)得到的結(jié)果。列出的是物質(zhì)流、加熱功率和在產(chǎn)物管線124和232中排出的芳烴產(chǎn)物的組成。在幾乎相同的苯產(chǎn)量、甲苯產(chǎn)量和芳烴產(chǎn)物的組成情況下，按本發(fā)明的精餾塔可以使加熱功率下降17.9％。
在一個(gè)后接的分餾蒸餾過(guò)程中，可以將純芳烴產(chǎn)物分離成硝化級(jí)的純苯和甲苯。
甲基環(huán)戊烷 0.91重量％苯 28.53重量％環(huán)戊烷 0.69重量％C7-直鏈烴 8.81重量％二甲基環(huán)戊烷0.09重量％1-庚烯 0.06重量％甲苯20ppm總計(jì)100.00重量％在萃取蒸餾中采用了N-甲酰基嗎啉作為選擇性溶劑。下表對(duì)比地表示了在按現(xiàn)有技術(shù)的帶兩個(gè)塔的一種設(shè)備(Ⅰ)中和在按本發(fā)明精餾塔(Ⅱ)中進(jìn)行萃取蒸餾時(shí)得到的結(jié)果。給出了物質(zhì)流、加熱功率、苯產(chǎn)量和產(chǎn)物純度。在幾乎相同的產(chǎn)物產(chǎn)量和產(chǎn)物純度下，與按現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備相比，按本發(fā)明的精餾塔可使加熱功率下降約29.2％。
權(quán)利要求
1．對(duì)窄沸點(diǎn)-或共沸混合物進(jìn)行萃取蒸餾的精餾塔，它具有一個(gè)塔主段(204)，它具有兩個(gè)平行接入的室(216,217)，一個(gè)位于塔主段之上的萃余段(205)，一套位于塔下末端的、帶至少兩個(gè)蒸發(fā)器(209)的蒸發(fā)設(shè)備(208)，一套位于塔頂?shù)难b置(210)，它帶有萃余物出口(211)、冷凝器(212)和一個(gè)用于使在冷凝器中液化了的萃余物部分回流的裝置(213)，一個(gè)介于塔主段(204)和萃余段(205)的、用于加入待分離的原料混合物的入口(214)，和一個(gè)在萃余段的上側(cè)面的、用于加入萃取劑的溶劑入口，其中，塔主段的一個(gè)室(216)是上側(cè)面和下側(cè)面開(kāi)放的，它含有一個(gè)用于改進(jìn)傳質(zhì)的內(nèi)構(gòu)件(207)，并設(shè)置來(lái)作為帶有多個(gè)理論分離級(jí)的、用于從萃取劑中分離萃余物的塔部件，另一個(gè)室(217)的、對(duì)著塔內(nèi)部空間的上側(cè)面是封閉的，且其下側(cè)面是開(kāi)放的，它含有用于促進(jìn)傳質(zhì)的內(nèi)構(gòu)件(207)，且在內(nèi)構(gòu)件(207)之上的一個(gè)空間里具有裝置(218,219)，它們用于將基本上不含萃取劑的產(chǎn)物以氣態(tài)排出且用于液化了的部分產(chǎn)品物流的回流，且其中塔釜(221)在塔下末端通過(guò)一個(gè)進(jìn)行萃取劑返回的裝置(223)與溶劑入口(215)連接，其特征在于，在塔釜(221)和塔主段(204)之間安排了一個(gè)具有多個(gè)理論分離級(jí)的塔提餾區(qū)(222)，在其中萃取劑由上向下實(shí)現(xiàn)濃縮，借此在塔主段(204)之下安排了一個(gè)透氣的收集板(231)，其上的液體出口接到一個(gè)直接式加熱器(230)上，加熱器(230)用于使從塔主段(204)的兩個(gè)室(216,217)中流出的液體加熱，且借此可將由直接式加熱器(230)流出的、已加熱了的混合物在收集板(231)之下導(dǎo)入到塔的提餾區(qū)(222)上。
2．按權(quán)利要求1的精餾塔，其特征在于，直接式加熱器(230)進(jìn)行的加熱是通過(guò)與由塔釜(221)中排出的萃取劑物流進(jìn)行的換熱而實(shí)現(xiàn)的。
3．按權(quán)利要求1或2的精餾塔，其特征在于，塔主段(204)構(gòu)造成圓筒形塔通道，它置于一個(gè)由萃余段(205)形成的塔段和塔提餾區(qū)(222)之間且含有一個(gè)內(nèi)置件(224)，內(nèi)置件(224)構(gòu)成一個(gè)上側(cè)面封閉的室(217)。
4．按權(quán)利要求1-3中之一的精餾塔，其特征在于，內(nèi)置件(224)由一個(gè)連接在塔通道的壁上的、在塔的長(zhǎng)軸方向延伸的分離壁(225)和一個(gè)蓋(226)組成，蓋(226)連接于分離壁(225)和一個(gè)塔通道的一個(gè)殼壁段上。
5．按權(quán)利要求1-4中之一的精餾塔，其特征在于，在萃余段(205)和塔主段(204)之間安排了一個(gè)透氣的液體收集板(227)，借此一個(gè)液體分配器(228)接到收集板(227)上，流出的液體送到塔主段(204)中上側(cè)面開(kāi)放的室(216)中的內(nèi)構(gòu)件(207)中。
6．按權(quán)利要求1-5中之一的精餾塔，其特征在于，萃余段(205)之上安排有一個(gè)具有多個(gè)理論分離級(jí)的、用于萃余物提純的塔段(206)，它由溶劑入口(215)延伸至塔頂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個(gè)進(jìn)行萃取蒸餾的精餾塔,它包含一個(gè)塔主段(204)和一個(gè)位于所說(shuō)主段之上的萃余段(205)、一個(gè)位于塔下末端的蒸發(fā)器(208)、一個(gè)安排在塔主段和萃余段之間的入口(214)和一個(gè)安排在萃余段(205)的頂側(cè)的、用于送入萃取劑的溶劑入口(215)。按本發(fā)明,主段(204)具有兩個(gè)平行連接的室(216,217)。一個(gè)氣提段(222)安排在塔釜(221)和主段(204)之間,在其中萃取劑從上向下實(shí)現(xiàn)濃縮。塔釜(221)通過(guò)一個(gè)用于返回萃取劑的裝置(223)與溶劑入口(215)相連接。
文檔編號(hào)B01D3/40GK1287503SQ99801950
公開(kāi)日2001年3月14日 申請(qǐng)日期1999年10月1日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月29日
發(fā)明者G·安莫里赫, B·克爾伯, H·蓋爾克, F·安南巴赫, U·蘭克 申請(qǐng)人:克魯普猶德有限公司