蒸馏塔制造技术

即使当蒸馏塔具有大的塔温度差时，蒸馏塔仍可以实现显著的能源节省。本发明专利技术提供了一种蒸馏塔，该蒸馏塔包括第一塔和第二塔，其中第一塔包括精馏段的一部分或气提段的一部分；当第一塔包括精馏段的一部分时，第二塔包括精馏段的剩余部分和气提段的全部，或者当第一塔包括气提段的一部分时，第二塔包括气提段的剩余部分和精馏段的全部；并且第二塔构成机械热泵式蒸馏塔。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请基于并要求于2014年1月17日申请的日本专利申请No. 2014-006885的 优先权的权益，该优先权的全部公开内容通过引用并入本文中。
本专利技术涉及一种用于实施在许多工业过程中广泛采用的蒸馏操作的蒸馏塔，并且 更具体地，涉及一种为包括机械热泵系统的蒸馏塔的机械热泵式蒸馏塔。
技术介绍
用于实施连续蒸馏的位于蒸馏塔的进料位置上方的部分被称为精馏段，并且位于 进料位置下方的部分被称为气提段。蒸馏塔设置有用于冷却和冷凝塔顶蒸汽的塔顶冷凝器 以及用于加热和煮沸塔底液体的再沸器。 机械热泵式蒸馏塔由于节省能源而作为改进的蒸馏塔被已知。作为机械热泵式 蒸馏塔，蒸汽再压缩系统（VRC)如苏尔寿化工技术有限公司（Sulzer Chemtech Ltd.)的 小册子"Sulzer Chemtech Distillation and Heat-Pump Technology, Production of I-Butene from Tail Gas of a MTBE Plant)(苏尔寿化工技术的蒸馏和热泵技术，来 自MTBE设备的尾气的1-丁烯的产品）"以及US 4718986A中所描述的那样被已知。而 且，热整合蒸馏塔（HIDiC)如 JP H08-66601 A、JP 2004-16928A、WO 2011/043199 和 JP 2013-208561 A中描述的那样被已知。 在VRC中，从塔顶回收的塔顶蒸汽被压缩机压缩，从而其温度被增加，并且温度增 加的流体被用作VRC的再沸器的热源。可以说，在VRC中，通过使用机械热泵系统，一个塔 的塔顶的热可以被供给到相同的塔的塔底。因此，可以减少再沸器处供给的热量，并且可以 减少蒸馏塔中的能量消耗。VRC也被称为机械蒸汽再压缩（MVR)。 HIDiC具有基本构造，在该基本构造中，一个蒸馏塔的精馏段和气提段彼此分隔 开。精馏段的操作压力被设置得比气提段的操作压力更高，以便精馏段的操作温度变得比 气提段的操作温度更高。为此，使用包括精馏段的高压塔和包括气提段的低压塔。从低压 塔的塔顶回收的蒸汽被压缩机压缩，以使得其温度被增加，然后被传递到高压塔的塔底。而 且，从高压塔的塔底回收的液体被传递到低压塔的塔顶。进一步，构造该HIDiC，以使得热量 可以在精馏段和气提段之间交换。因此，热量被从精馏段传递到气提段（内部热交换），因 此，可能减少在再沸器处供给的热量并且减少在塔顶冷凝器处移除的热量。换言之，通过借 助热交换将热量从精馏段传递到气提段，再沸器处供给的热和冷凝器处移除的热可以至少 部分地由被传递的热代替，因此，可以得到具有非常高的能源效率的蒸馏装置。 在机械热泵式蒸馏塔中，从蒸馏塔的任何位置回收的蒸汽被压缩机压缩以使得其 温度升高。这使得可能执行用于将塔顶蒸汽的热供给至再沸器的热交换，或者可能执行用 于将热量从精馏段（高压塔）传递至气提段（低压塔）的热交换。
技术实现思路
在机械热泵式蒸馏塔中，执行使用压缩机的加压操作，以增加蒸汽的温度。因此， 当蒸馏塔具有大的塔温度差时，需要使温度的增加更大，即，需要增加压缩机的压缩比。因 此，塔温度差越大，压缩机消耗的功率越大，并且因此，节省的能源就越少。 因此，对于具有大的塔温度差的蒸馏塔，通过应用机械热泵式蒸馏塔，难以节省能 源，或节省的能源少。 本专利技术的目的是：即使当蒸馏塔具有大的塔温度差时，蒸馏塔仍可以实现显著的 能源节省。 根据本专利技术的一些方面，提供了下面的蒸馏塔。 1) 一种蒸馏塔，包括第一塔和第二塔，其中： 第一塔包括精馏段的一部分或气提段的一部分，当第一塔包括精馏段的一部分时，第二塔包括精馏段的剩余部分和气提段的全 部，或者当第一塔包括气提段的一部分时，第二塔包括气提段的剩余部分和精馏段的全部， 并且 第二塔构成机械热泵式蒸馏塔。 2)根据1)的蒸馏塔，其中第一塔的级数为蒸馏塔的总级数的40%或更少。 3)根据1)或2)的蒸馏塔，其中第二塔构成热整合蒸馏塔或蒸汽再压缩系统。 4)根据3)的蒸馏塔，其中第二塔包括： 较高压部分，该较高压部分包括被包括在第二塔中的精馏段的全部或一部分，并 且被配置为以相对高的压力执行气液接触； 较低压部分，该较低压部分包括被包括在第二塔中的气提段的全部或一部分，并 且被配置为以相对低的压力执行气液接触； 蒸汽管线，该蒸汽管线包括加压装置，该蒸汽管线用于将从所述较低压部分的塔 顶部排放的蒸汽引导至所述较高压部分的塔底部； 液体管线，该液体管线用于将从所述较高压部分的塔底部排放的液体引导至所述 较低压部分的塔顶部；以及 热交换结构，该热交换结构被配置为通过热交换将热量从被包括在第二塔中的精 馏段传递至被包括在第二塔中的气提段。 5)根据3)的蒸馏塔，其中第二塔包括： 再沸器；以及 管线，该管线包括加压装置，该管线用于将从第二塔的塔顶部排放的蒸汽作为热 源供给至再沸器。 根据本专利技术，即使当蒸馏塔具有大的塔温度差时，蒸馏塔仍可以实现显著的能源 节省。【附图说明】 图1是图示本专利技术的蒸馏塔的实施例的示意图； 图2是图示本专利技术的蒸馏塔的另一实施例的示意图；图3是图示本专利技术的蒸馏塔的又一实施例的示意图；图4是图示本专利技术的蒸馏塔的又一实施例的示意图； 图5是图示蒸馏塔的温度曲线的示例的视图； 图6是图示比较示例1的蒸馏塔的工艺流程图； 图7是图示比较示例2的蒸馏塔的工艺流程图； 图8是图示示例1的蒸馏塔的工艺流程图； 图9是用于说明热交换结构的详细示例的视图； 图10是用于说明热交换结构的详细示例的视图；以及 图11是用于说明热交换结构的另一详细示例的视图。【具体实施方式】 在下文中，将参照附图描述本专利技术的实施例，但本专利技术不限于此。 本专利技术的蒸馏塔包括第一塔和第二塔。第一塔可以包括蒸馏塔的精馏段的一部 分，并且在这种情况下，第二塔包括蒸馏塔的精馏段的剩余部分和蒸馏塔的气提段的全部。 或者，第一塔可以包括蒸馏塔的气提段的一部分，并且在这种情况下，第二塔包括蒸馏塔的 气提段的剩余部分和蒸馏塔的精馏段的全部。第一塔包括蒸馏塔的精馏段的一部分或蒸馏 塔的气提段的一部分，并且因此，第一塔不包括蒸馏塔的精馏段和气提段这两者。而且，第 一塔不包括蒸馏塔的精馏段的全部，并且不包括蒸馏塔的气提段的全部。 本专利技术的蒸馏塔具有可以通过在部分地沿精馏段或气提段的位置处将一个传统 的蒸馏塔（更确切地说是连续蒸馏塔）划分为两个塔（即第一塔和第二塔）而得到的构造。 原料被供给至第二塔的中间位置（不是塔顶和塔底的位置）。传统的蒸馏塔具有单一的塔 (容器）并且全部精馏段和全部气提段存在于单一容器内的连续区域中。传统的蒸馏塔不 配备压缩机。换言之，本专利技术的蒸馏塔具有一构造，该构造通过将一个传统的蒸馏塔的内部 区域分隔成两个区域、分别以分隔的塔（容器）容纳这两个区域并且经由用于传输两个塔 之间的流体的管线（用于传输蒸汽的管线和用于传输液体的管线）连接两个塔而获得。从 这两个塔中的一个排放的每一个流体的全部的量被供给至这两个塔中的另一个，除了被首 先从前一个塔排放然后返回相同的所述前一个塔的被排放流体的一部分量之外。即，当蒸 汽从这两个塔的一个传递到这两个塔的另一个时，从前一个塔排放的蒸汽的全部的量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸馏塔，包括第一塔和第二塔，其中：第一塔包括精馏段的一部分或气提段的一部分，当第一塔包括精馏段的一部分时，第二塔包括精馏段的剩余部分和气提段的全部，或者当第一塔包括气提段的一部分时，第二塔包括气提段的剩余部分和精馏段的全部，并且第二塔构成机械热泵式蒸馏塔。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：若林敏祐，立川公一，
申请(专利权)人：东洋工程株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP