用于纯化枯烯的装置和方法制造方法及图纸

本申请涉及用于纯化枯烯的装置和方法。根据本申请的用于精制枯烯的装置和方法可以减少在纯化过程中的能耗量而且可以提供能够有效地纯化枯烯的装置和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及用于纯化枯烯的装置和方法。具体地，本专利技术涉及在纯化过程中提高能量效率的纯化枯烯的装置和方法。
技术介绍
枯烯为异丙基苯(C6H5CH(CH3)2)，其在多种化学工业、聚合物工业等中用作重要的中间体材料。目前，制备的大多数枯烯(异丙基苯)用于制备苯酚、丙酮等。通常，在催化剂的存在下，通过使苯和丙烯在液相或气相条件下反应来制备枯烯。韩国未审查的专利申请公开第10-2011-0082160号以及韩国未审查的专利申请公开第10-2013-0008595号等提出了涉及枯烯制备的技术。商业上主要通过烷基化反应以及烷基转移反应制备枯烯。因此，用于制备枯烯的装置包括烷基化反应单元以及烷基转移反应单元。在烷基化反应单元中，苯和丙烯反应生成枯烯(异丙基苯)，并且，通过枯烯与丙烯之间的反应生成如二异丙基苯(DIPB)、三异丙基苯(TIPB)等的多异丙基苯(PIPB)作为副产物。制备枯烯中的竞争性反应是多烷基化反应。换句话说，其是生成上述如DIPB、TIPB等的PIPB的副反应。烷基转移反应单元用于使通过上述副反应产生的PIPB等的多烷基化的苯，与苯反应产生额外的枯烯。此外，除了上述物质以外，在枯烯的制备中还产生如C3(丙烯、丙烷等)等的轻物质(轻质(lights))以及比PIPB重的重物质(重质(heavies))作为另外的产物，并且与这些物质一起，还存在未耗尽的苯、水等。因此，在烷基化反应单元和烷基转移反应单元中，除了目标产物枯烯(异丙基苯)以外，还排出如C3(丙烯、丙烷等)等的轻质、PIPB、未耗尽的苯、水以及其他重质；这些物质通过纯化工艺除去或循环以得到高纯度枯烯。通常，在枯烯的纯化工艺中使用三个蒸馏塔。图1为说明根据现有技术的用于纯化枯烯的装置的构造的示意图。参照图1，根据现有技术的枯烯的纯化工艺可以示意性地说明如下。用于纯化枯烯的装置通常被安装为与上述烷基化反应单元和烷基转移反应单元连接，并且包括3个蒸馏塔，如第一蒸馏塔、第二蒸馏塔以及第三蒸馏塔。第一蒸馏塔是苯塔(benzenecolumn)1，其回收来自烷基化反应单元和烷基转移反应单元的物流中的苯。在这种情形中，接收从烷基化反应单元排出的物流的输入管线1b与接收从烷基转移反应单元排出的物流的输入线路1c连接到苯塔1的前端部分。此外，流入新鲜苯的输入管线1a连接到苯塔1的前端部分。此外，如C3等的轻质和水通过轻质输出管线1d从苯塔1的上部排出，而枯烯流通过枯烯流输出管线1e从下部排出。另外，通过苯循环管线1f从苯塔1的大致中心处排出苯，排出的苯被循环。第二蒸馏塔是枯烯塔(cumenecolumn)2，其回收来自由苯塔1的下部排出的枯烯流中的枯烯。在这种情形中，通过枯烯输出管线2a从枯烯塔2的上部排出并回收枯烯。此外，通过PIPB输出管线2b从枯烯塔2的下部排出PIPB流。第三蒸馏塔是PIPB塔3，其接收并循环从枯烯塔2的下部排出的PIPB流。在这种情形中，通过PIPB输出管线3a从PIPB塔3的上部排出并循环PIPB，如DIPB等。此外，通过重质输出管线3b从PIPB塔3的下部排出重质。目标产物枯烯(异丙基苯)可以通过如上的纯化方法被纯化到高纯度并被回收。此外，在上述纯化工艺中消耗能量。塔1、2和3中每一个均提供有热源以借助沸点的差异分离物质，在该分离工艺中消耗大部分的能量。在图1中，附图标记C表示冷凝器，以及附图标记B表示用于供应热的热交换器(或再沸器)。然而，根据现有技术的枯烯纯化工艺需要大量的能量消耗。如上所述，塔1、2以及3中每一个均提供有热源用于物质的分离，并且存在的问题在于，能耗量巨大，特别是在该分离工艺中。
技术实现思路
技术问题本申请提供了改进的用于纯化枯烯的装置和方法。采用根据本申请的用于纯化枯烯的装置和方法，可以节省辅助设备(如冷凝器、热交换器等)消耗的能量。技术方案为解决前述问题而设计本专利技术，并且本专利技术涉及一种用于纯化枯烯的装置，其包括：第一分隔壁型蒸馏塔，其接收来自烷基化反应单元的物流，并且包括第一苯输出管线以及下输出管线，其中，通过所述第一苯输出管线排出苯，以及通过所述下输出管线排出苯/枯烯/多异丙基苯(PIPB)流；第二分隔壁型蒸馏塔，其接收来自烷基转移反应单元的物流以及通过所述第一分隔壁型蒸馏塔的下输出管线排出的苯/枯烯/PIPB流，并且包括第二苯输出管线，以及PIPB流输出管线，其中，通过所述第二苯输出管线从上部排出苯，以及通过PIPB流输出管线从下部排出PIPB流；以及第三蒸馏塔，其接收通过所述第二分隔壁型蒸馏塔的PIPB流输出管线排出的PIPB流，并且包括PIPB输出管线以及重质输出管线，其中，通过所述PIPB输出管线从上部排出PIPB，以及通过所述重质输出管线从下部排出重质。此外，根据本申请的用于纯化枯烯的装置可以进一步包括：合并单元，通过该合并单元合并第一苯输出管线和第二苯输出管线；以及苯循环管线，通过该苯循环管线将在上述合并单元中合并的苯供应至选自烷基化反应单元以及烷基转移反应单元中的任一个或多个反应单元中。在一个实施例中，第一苯输出管线和第二苯输出管线可以满足以下数学公式1的方式运行。[数学公式1]BZ1/BZ2＝1.0至3.0(在以上数学公式1中，BZ1表示通过第一苯管线排出的苯的流量，而BZ2表示通过第二苯输出管线排出的苯的流量)。此外，本申请涉及用于纯化枯烯的方法，所述方法包括：第一分离工序，其中，来自烷基化反应单元的物流被引入第一分隔壁型蒸馏塔中，通过第一苯输出管线排出苯，并且通过下输出管线排出苯/枯烯/PIPB流；第二分离工序，其中，来自烷基转移反应单元的物流与在第一分离工序中分离的苯/枯烯/PIPB流被引入第二分隔壁型蒸馏塔中，通过第二苯输出管线排出苯，并且通过PIPB流输出管线排出PIPB流；以及第三分离工序，在第三分离工序中，在第二分离工序中分离的PIPB流被引入第三蒸馏塔中，并且将PIPB和重质分离开。在一个实施例中，根据本申请的用于纯化枯烯的方法可以进一步包括将从第一苯输出管线和第二苯输出管线排出的苯合并，并将该合并的苯供应到选自烷基化反应单元以及烷基转移反应单元中的任一个或多个反应单元的步骤。在一个实施例中，在根据本申请的用于纯化枯烯的方法中的第一分离工序以及第二分离工序可以满足以下数学公式1。[数学公式1]BZ1/BZ2＝1.0至3.0(在以上数学公式1中，BZ1表示通过第一苯管线排出的苯的流量，而BZ2表示通过第二苯输出管线排出的苯的流量)。有益效果采用根据本申请的用于纯化枯烯的装置和方法，可以节省辅助设备(如冷凝器、热交换器等)消耗的能量。附图说明图1为说明根据现有技术的用于纯化枯烯的装置的构造的图。图2为说明根据本申请的实施方式的用于纯化枯烯的装置的构造的图。图3为说明对比实施例中采用的用于纯化枯烯的装置的构造的图。图4为说明实施例中采用的用于纯化枯烯的装置的构造的图。附图标记10：第一蒸馏塔14：上输出管线15，25：分隔壁16：下输出管线18：第一苯输出管线20：第二蒸馏塔24：枯烯输出管线26:多异丙基苯(PIPB)流输出管线28：第二苯输出管线30：第三蒸馏塔34：PIPB输出管线36：重质输出管线40：合并单元42：苯循环管线具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于纯化枯烯的装置，其包括：第一分隔壁型蒸馏塔，其接收来自烷基化反应单元的物流，并且包括第一苯输出管线以及下输出管线，其中，通过所述第一苯输出管线排出苯，以及通过所述下输出管线排出苯/枯烯/多异丙基苯流；第二分隔壁型蒸馏塔，其接收来自烷基转移反应单元的物流以及通过所述第一分隔壁型蒸馏塔的所述下输出管线排出的苯/枯烯/多异丙基苯流，包括第二苯输出管线，并且包括多异丙基苯流输出管线，其中，通过所述第二苯输出管线从上部排出苯，以及通过所述多异丙基苯流输出管线从下部排出多异丙基苯流；以及第三蒸馏塔，其接收通过所述第二分隔壁型蒸馏塔的多异丙基苯流输出管线排出的多异丙基苯流，包括多异丙基苯输出管线，并且包括重质输出管线，其中，通过所述多异丙基苯输出管线从上部排出多异丙基苯，以及通过所述重质输出管线从下部排出重物质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.22 KR 10-2014-00615531.一种用于纯化枯烯的装置，其包括：第一分隔壁型蒸馏塔，其接收来自烷基化反应单元的物流，并且包括第一苯输出管线以及下输出管线，其中，通过所述第一苯输出管线排出苯，以及通过所述下输出管线排出苯/枯烯/多异丙基苯流；第二分隔壁型蒸馏塔，其接收来自烷基转移反应单元的物流以及通过所述第一分隔壁型蒸馏塔的所述下输出管线排出的苯/枯烯/多异丙基苯流，包括第二苯输出管线，并且包括多异丙基苯流输出管线，其中，通过所述第二苯输出管线从上部排出苯，以及通过所述多异丙基苯流输出管线从下部排出多异丙基苯流；以及第三蒸馏塔，其接收通过所述第二分隔壁型蒸馏塔的多异丙基苯流输出管线排出的多异丙基苯流，包括多异丙基苯输出管线，并且包括重质输出管线，其中，通过所述多异丙基苯输出管线从上部排出多异丙基苯，以及通过所述重质输出管线从下部排出重物质。2.如权利要求1所述装置，其中，所述第一蒸馏塔进一步包括上输出管线，通过所述上输出管线从上部排出轻物质和水。3.如权利要求1所述装置，其中，所述第一蒸馏塔包括位于前端部分并接收新鲜苯的苯输入管线。4.如权利要求1所述装置，其中，所述第二蒸馏塔进一步包括枯烯输出管线，通过该枯烯输出管线排出枯烯。5.如权利要求1所述装置，进一步包括：合并单元，通过所述合并单元合并所述第一苯输出管线和所述第二苯输出管线；以及苯循环管线，通过所述苯循环管线将在所述合并单元中合并的苯通过该苯循环管线供应至选自所述烷基化反应单元以及所述烷基转移反应单元中的一个或多个反应单元中。6.如权利要求1所述装置，其中，所述第一苯输出管线和所述第二苯输出管线以使得满足以下数学公式1的方式运行：[数学公式1]BZ1/BZ2＝1.0至3.0在以上数学公式1中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金性均，李成圭，申俊浩，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR