蒸馏装置和用于控制该蒸馏装置的方法制造方法及图纸

在热联合蒸馏塔(HIDiC)中，可以针对各种干扰稳定地保持产品纯度。本发明专利技术提供了一种用于控制蒸馏装置的方法，所述蒸馏装置包括：高压部，其包括整个或一部分的精馏段并且在相对高的压力进行气-液接触；低压部，其包括整个或一部分的汽提段并且在相对低的压力进行气-液接触；用于将低压部的塔顶蒸气引导到高压部的塔底的管线；用于将高压部的塔底液体引导到低压部的塔顶的管线；以及热交换结构体，其被配置成将来自精馏段的热传递到汽提段，其中所述方法包括控制从高压部引导到低压部的塔底液体的流量。还提供一种蒸馏装置，所述蒸馏装置包括在用于将高压部的塔底液体引导到低压部的管线中的流量控制装置。

【技术实现步骤摘要】
蒸馏装置和用于控制该蒸馏装置的方法本申请基于2012年11月15日提交的日本专利申请2012-251321，并且要求该日本专利申请的优先权权益，该日本专利申请的公开内容通过引用将其全部结合在此。
本专利技术涉及用于进行大量工业过程中广泛使用的蒸馏操作的蒸馏装置，更具体地，它涉及其中在精馏段和汽提段之间实施热交换的蒸馏装置。
技术介绍
蒸馏分离一般被广泛地应用于工业过程，但它是消耗极大能量的单元操作。因此，工业上已经在研究可以降低能量消耗的蒸馏装置。在这些研究中，作为具有优异能量节省的蒸馏装置，已经研发了热联合蒸馏塔(下文中有时候称作HIDiC)。传统上，在用于实施连续蒸馏的蒸馏塔的原料进料级上方的部分被称作精馏段，而在原料进料级下方的部分被称作汽提段。蒸馏塔设置有用于冷却并且冷凝塔顶蒸气的冷凝器以及用于加热并通过加热使塔底液体沸腾的再沸器。HIDiC具有在其中的一个蒸馏塔的精馏段和汽提段彼此分离的基本构造。精馏段的操作压力被设置得比汽提段的操作压力高，因而精馏段的操作温度变得比汽提段的操作温度高。而且，HIDiC被配置使得可以在精馏段和汽提段之间进行热交换。因此，热从精馏段传递到汽提段，因此能够降低在再沸器供应的热的量以及降低在冷凝器移除的热的量。换言之，通过热交换而使热从精馏段传递到汽提段，在再沸器供应的热和在冷凝器移除的热可以至少部分被代替，并且作为结果，可以获得具有极高能量效率的蒸馏装置。为了将这样的HIDiC投入实际使用，JPH08-66601A已经提出了一种蒸馏装置，该蒸馏装置使用壳管式热交换结构体作为基本构造，分别使用了管的内部和外部作为精馏段和汽提段，并且可以通过使用管壁作为传热表面而将热从精馏段传递到汽提段。而且，作为用于这种蒸馏装置的改进建议，JP2004-16928A已经提出了一种蒸馏装置，该蒸馏装置使用双管作为所述管，并且分别使用该双管的最内部分和周围部分作为精馏段和汽提段。而且，国际公布WO2011/043199已经提出了一种蒸馏装置，在该蒸馏装置中的精馏塔(精馏段)和汽提塔(汽提段)通过管道系统彼此连接，并且通过在精馏塔中设置热交换器并将从汽提塔中取出的液体引入到这个热交换器中，或者通过在汽提塔中设置热交换器并将从精馏塔中取出的蒸气引入到这个热交换器中，在精馏塔和汽提塔之间实施热交换。
技术实现思路
对于蒸馏装置而言，必需针对其操作过程中发生的各种干扰稳定地保持产品纯度。然而，HIDiC仍然在发展中，并且仍然没有建立控制它的方法。本专利技术的一个目的是提供一种其中可以针对各种干扰稳定地保持产品纯度的HIDiC以及控制HIDiC的方法。本专利技术的一个方面提供一种用于控制蒸馏装置的方法，所述蒸馏装置包括：高压部，其包括整个或一部分的精馏段，并且被配置成在相对高的压力进行气-液接触；低压部，其包括整个或一部分的汽提段，并且被配置成在相对低的压力进行气-液接触；用于将所述低压部的塔顶蒸气引导到所述高压部的塔底的管线；用于将所述高压部的塔底液体引导到所述低压部的塔顶的管线；以及热交换结构体，其被配置成将来自所述精馏段的热传递到所述汽提段，其中所述方法包括控制从所述高压部引导到所述低压部的所述塔底液体的流量。本专利技术的另一个方面提供一种蒸馏装置，所述蒸馏装置包括：高压部，其包括整个或一部分的精馏段，并且被配置成在相对高的压力进行气-液接触；低压部，其包括整个或一部分的汽提段，并且被配置成在相对低的压力进行气-液接触；用于将所述低压部的塔顶蒸气引导到所述高压部的塔底的管线；用于将所述高压部的塔底液体引导到所述低压部的塔顶的管线；以及热交换结构体，其被配置成将来自所述精馏段的热传递到所述汽提段，其中所述的用于将所述高压部的塔底液体引导到所述低压部的管线包括流量控制装置。本专利技术提供一种其中可以针对各种干扰稳定地保持产品纯度的HIDiC以及控制HIDiC的方法。附图说明图1示意性地显示了可应用于本专利技术的HIDiC的构造的一个实例；图2示意性地显示了用于比较的HIDiC的构造的一个实例；图3显示了可应用于本专利技术的HIDiC的构造的一个实例；图4显示了在塔中蒸气和液体的载量(load)的实例；图5显示了在馏出液和液体塔底产物(在方案1a中)中杂质浓度的随时间变化；图6显示了在馏出液和液体塔底产物(在方案1b中)中杂质浓度的随时间变化；图7显示了在馏出液和液体塔底产物(在方案2a中)中杂质浓度的随时间变化；图8显示了在馏出液和液体塔底产物(在方案2b中)中杂质浓度的随时间变化；图9显示了HIDiC的一个实例的整体构造；图10显示了图9中所示的液体取出单元的构造；图11显示了位于图9所示的高压塔中的管束式热交换器的外围构造；图12显示了HIDiC的另一个实例的整体构造；以及图13显示了位于图12所示的低压塔中的管束式热交换器的外围构造。具体实施方式现在将参考附图描述本专利技术，但是本专利技术并不限于此。在下面的描述中，″C8″表示碳数为8，″C9"表示碳数为9，而"C8A"表示一种或多种C8芳族化合物，即，一种或多种具有8个碳原子的芳族化合物，而"C9A"是指一种或多种C9芳族化合物，即，一种或多种具有9个碳原子的芳族化合物。[HIDiC的基本结构]下面将提到HIDiC中包括的组件。-高压部，其包括精馏段的全部或一部分，并且在相对高的压力进行气-液接触，-低压部，其包括汽提段的全部或一部分，并且在相对低的压力进行气-液接触，关于蒸馏操作的术语″精馏段″和″汽提段″已经长时期用于蒸馏装置，尤其是连续的蒸馏装置。精馏段对应于被配置为单一塔的常规蒸馏塔中在原料进料位置上方的区段。汽提段对应于在常规蒸馏塔中位于原料进料位置下方的区段。换言之，精馏段是蒸馏装置(典型地是蒸馏塔)中比原料轻的馏分流经的区段。汽提段是蒸馏装置(典型地是蒸馏塔)中比原料重的馏分流经的区段。高压部的操作压力被设置得比低压部的操作压力高，因而精馏段的温度比汽提段的温度高，因而可以通过间接热交换将热从精馏段转移到汽提段。在此“相对高或低的压力”是基于低压部和高压部的压力之间彼此比较而言的。高压部基本上对应于精馏段，而低压部基本上对应于汽提段。因此，在HIDiC的最基本构造中，高压部包括精馏段但不包括汽提段，而低压部包括汽提段但不包括精馏段。换言之，高压部包括整个精馏段，而低压部包括整个汽提段。然而，HIDiC的构造不限于这样的构造。低压部可以包括整个汽提段并且也包括精馏段的一部分，而精馏段的其余部分可以被包括在高压部中。备选地，高压部可以包括整个精馏段并且还包括汽提段的一部分，而汽提段的其余部分可以包括在低压部中。换言之，HIDiC的基本结构是通过采用原料进料位置作为分界线将常规蒸馏塔分成两个区域(包括整个精馏段的高压部和包括整个汽提段的低压部)而获得的结构。然而，HIDiC的结构不限于这种结构。还能够采用通过将常规蒸馏塔在原料进料位置上方的位置分成两个区域的结构，即，其中单一塔被分隔(在中途沿着精馏段布置的位置用作分界线)成两个区域(包括整个汽提段和一部分精馏段的低压部，以及不包括汽提段但是包括余下的精馏段的高压部)的这种结构。备选地，能够采用其中常规蒸馏塔被分隔(中途沿着汽提段布置的位置被用作分界线)成两个区域(包括整个精馏段和一部分汽提段的高压部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制蒸馏装置的方法，所述蒸馏装置包括：高压部，其包括整个或一部分的精馏段，并且被配置成在相对高的压力进行气?液接触；低压部，其包括整个或一部分的汽提段，并且被配置成在相对低的压力进行气?液接触；用于将所述低压部的塔顶蒸气引导到所述高压部的塔底的管线；用于将所述高压部的塔底液体引导到所述低压部的塔顶的管线；以及热交换结构体，其被配置成将来自所述精馏段的热传递到所述汽提段，其中所述方法包括控制从所述高压部引导到所述低压部的所述塔底液体的流量。

【技术特征摘要】
2012.11.15 JP 2012-2513211.一种用于控制蒸馏装置的方法，所述蒸馏装置包括：高压部，其包括整个或一部分的精馏段，并且被配置成在相对高的压力进行气-液接触；低压部，其包括整个或一部分的汽提段，并且被配置成在相对低的压力进行气-液接触；用于将所述低压部的塔顶蒸气引导到所述高压部的塔底的管线；用于将所述高压部的塔底液体引导到所述低压部的塔顶的管线；以及热交换结构体，其被配置成将来自所述精馏段的热传递到所述汽提段，其中所述方法包括控制从所述高压部引导到所述低压部的所述塔底液体的流量在目标值，调节所述目标值以使得在塔底产品或馏出产品...

【专利技术属性】
技术研发人员：立川公一，中尾公人，
申请(专利权)人：东洋工程株式会社，
类型：发明
国别省市：