一种分壁精馏塔及分壁精馏方法技术

本发明专利技术公开了一种分壁精馏塔，其包括：至少一个第一精馏塔和至少一个第二精馏塔；冷凝器和与其连接的上出料口，所述冷凝器和上出料口与所述第一精馏塔的塔顶连接；再沸器和与其连接的下出料口，所述再沸器和下出料口与所述第二精馏塔的塔底连接；气相管线和液相管线，其连接所述第一精馏塔和第二精馏塔；至少一个分隔壁，其设于所述第一精馏塔和/或第二精馏塔的内部，以形成预分馏段、侧线段、提馏段以及精馏段；进料口和侧线出料口，其分别对应与所述预分馏段和所述侧线段连通。所述分壁精馏塔可以基于传统的精馏塔改造获得，并且改造难度和成本低，改造时间短，有利于分壁精馏塔的工程推广和实施。相应地本发明专利技术还公开了一种分壁精馏方法。

Divided wall rectifying tower and wall rectification method

The invention discloses a divided wall distillation column, which comprises at least a first distillation column and at least a second distillation column condenser; and connected on the outlet of the condenser and the outlet and the first distillation tower is connected; the reboiler and connected with the the discharge port of the reboiler and the outlet and the second distillation tower bottom connection; gas pipeline and liquid pipeline, which is connected with the first distillation column and the second column; at least one partition wall, which is arranged on the inside of the first distillation column and / or second rectification the tower, to form a pre fractionation section, lateral line, stripping section and distillation section; the inlet and outlet side, which respectively correspond with the pre fractionation section and the lateral line connectivity. The wall rectification column can be obtained from the reformation of the traditional distillation tower, and has the advantages of low difficulty, low cost and short modification time, and is beneficial to the popularization and implementation of the wall fractionating tower. Accordingly, the invention also discloses a wall rectification method.

【技术实现步骤摘要】
一种分壁精馏塔及分壁精馏方法
本专利技术涉及化工精馏领域，尤其涉及一种分壁精馏塔及精馏方法。
技术介绍
多组分精馏分离是化工企业最为关键、应用最为广泛的单元操作，也是化工企业生产过程中能耗最大的单元操作。图1示意了采用常规两塔正序分离工艺的传统精馏塔结构。在传统的精馏过程中，对于含有轻组分A、中间组分B和重组分C的混合原料，若需要通过精馏得到预期纯度的产品，通常采用常规两塔正序分离工艺，如图1所示，需要两台精馏塔，分别为精馏塔T1和精馏塔T2。精馏塔T1的塔顶馏出轻组分A，中间组分B和重组分C从精馏塔T1的塔釜流入精馏塔T2，在精馏塔T2中分离中间组分B和重组分C。这一分离过程可从精馏塔T1塔顶、精馏塔T2塔顶和塔釜获得预期纯度的产品。虽然产品可以达到纯度的要求，但分离所需的能耗很高。通过精馏过程的强化技术可以大幅降低能耗。已广泛应用于工业生产中的精馏强化技术有以下几种：热耦精馏、热泵精馏和多效精馏等。热耦精馏技术一般是用在分离多元混合物，按照耦合的方式可以将其分为部分热耦精馏技术和完全热耦精馏技术。分壁精馏塔作为完全热耦精馏技术的一种应用，通常采用一个内部带有分隔壁的单一塔体，利用分隔壁将进料侧和侧线采出侧分开，避免了中间组分的返混现象，可以大幅节能。图2示意了现有的一种分壁精馏塔的结构。采用分壁精馏塔方式可以大幅降低能耗。如图2所示，含有轻组分A、中间组分B和重组分C的混合物料先进入副塔T3，轻组分A和重组分C分别从副塔(无冷凝器和再沸器)T3塔顶和塔釜馏出，中间组分B在T3塔顶、塔釜都有。将T3塔顶、塔釜物料分别导入主塔(有冷凝器和再沸器)T4的合适位置，在T4顶部分离A和B，在T4下部分离B和C。T4塔顶馏出轻组分A，T4塔釜馏出重组分C，中间组分B由T4中部侧线采出。由于T3的塔顶回流液由T4的上部液相侧线提供，T3塔釜加热由T4下部气相侧线提供，只有T4有冷凝器和再沸器，因此减少了操作能耗和设备投资。推翻原有装置、重新建造分壁精馏塔需要大量的资本投入，在短暂的生产检修过程中进行更换和调试的时间窗口太短，不利于分壁精馏塔的工程推广和实施。因此如何利用原有塔器设备，将其改造为分壁精馏塔的工艺流程对分壁精馏塔的工程实施和推广使用日益重要。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种分壁精馏塔，其可以基于传统的精馏塔改造获得，并且改造难度和成本低，改造时间短，从而克服分壁精馏塔工程应用投资高和改造难度大的缺点，有利于分壁精馏塔的工程推广和实施。根据上述专利技术目的，本专利技术提出了一种分壁精馏塔，其包括：至少一个第一精馏塔和至少一个第二精馏塔，所述第一精馏塔和第二精馏塔均包括塔顶、塔底以及塔体，所述精馏塔内部设有填料和/或塔板；冷凝器和与其连接的上出料口，所述冷凝器和上出料口与所述第一精馏塔的塔顶连接；再沸器和与其连接的下出料口，所述再沸器和下出料口与所述第二精馏塔的塔底连接；气相管线和液相管线，其连接所述第一精馏塔和第二精馏塔；至少一个分隔壁，其设于所述第一精馏塔和/或第二精馏塔的内部，以形成预分馏段、侧线段、提馏段以及精馏段；进料口和侧线出料口，其分别对应与所述预分馏段和所述侧线段连通。本专利技术所述的分壁精馏塔包括通过所述气相管线和液相管线连通的至少两个精馏塔，包括所述至少一个第一精馏塔和至少一个第二精馏塔。所述气相管线和液相管线将所述至少一个第一精馏塔和至少一个第二精馏塔的内部空间连通，再在所述第一精馏塔和/或第二精馏塔的内部设置至少一个分隔壁，以形成预分馏段、侧线段、提馏段以及精馏段，从而等效为一个整体的分壁精馏塔。本专利技术所述的分壁精馏塔的精馏流程可以包括：将至少含有轻组分A、中间组分B以及重组分C的混合物原料从所述进料口进料；在所述预分馏段实现轻组分A与重组分C的分离；在所述侧线段降低轻组分A和重组分C的浓度，提高中间组分B的浓度，并从所述侧线出料口采出所述中间组分B；在所述提馏段进一步提纯，降低中间组分B的浓度，提高重组分C的浓度，并从所述下出料口采出所述重组分C；在所述精馏段进一步提纯，降低中间组分B的浓度，提高轻组分A的浓度，并从所述上出料口采出所述轻组分A。以本专利技术所述的分壁精馏塔的结构为改造目标，可以基于现有的精馏塔改造获得本专利技术所述的分壁精馏塔。例如可以通过一条气相管线和一条液相管线连接采用常规两塔正序分离工艺的传统精馏塔中的两塔，该两塔中的一塔作为分壁精馏塔的精馏段，另外一塔通过增加分隔壁形成分壁精馏塔的预分馏段、侧线段以及提馏段，即可实现两塔改造成分壁精馏塔的工程应用，并且由于只需在一塔中增加分隔壁，改造难度和成本低，改造时间短，从而克服分壁精馏塔工程应用投资高和改造难度大的缺点，有利于分壁精馏塔的工程推广和实施。优选地，本专利技术所述的分壁精馏塔中，所述分隔壁设于所述第二精馏塔的内部，以形成位于所述第二精馏塔的内部的预分馏段、侧线段、提馏段，以及位于所述第一精馏塔的内部的精馏段。上述方案中，选择只在一塔中增加分隔壁，从而有利于降低改造难度和成本，缩短改造时间。优选地，上述分壁精馏塔中，所述第二精馏塔的塔径大于所述第一精馏塔的塔径。上述方案中，选择在塔径较大的一塔中增加分隔壁，可以降低改造难度，同时合理分配传质作用空间。更进一步地，上述分壁精馏塔中，所述分隔壁的上端与所述第二精馏塔的塔顶连接，所述分隔壁的下端与所述第二精馏塔的塔底断开。上述方案中，所述分隔壁的下端与所述第二精馏塔的塔底之间形成提馏段，所述分隔壁的两侧分别形成预分馏段和侧线段。更进一步地，上述分壁精馏塔中，所述气相管线和液相管线的一端与所述第一精馏塔的塔底连接，另一端与所述第二精馏塔的塔顶连接。上述方案中，通过所述气相管线和液相管线将所述预分馏段和侧线段和所述精馏段连接。进一步地，本专利技术所述的分壁精馏塔中，所述液相管线上设有泵。上述方案中，所述泵用于输送所述液相管线内液体。进一步地，本专利技术所述的分壁精馏塔中，所述液相管线上设有分液比装置。上述方案中，所述分液比装置用于调节进入分隔壁两侧液相流量。本专利技术的另一目的是提供一种分壁精馏方法，其可以基于传统的精馏塔改造实施，并且改造难度和成本低，改造时间短，从而克服分壁精馏应用投资高和改造难度大的缺点，有利于分壁精馏的推广和实施。根据上述专利技术目的，本专利技术提出了一种分壁精馏方法，其通过上述任一方案所述的分壁精馏塔实施，包括步骤：将至少含有轻组分A、中间组分B以及重组分C的混合物原料从所述进料口进料；在所述预分馏段实现轻组分A与重组分C的分离；在所述侧线段降低轻组分A和重组分C的浓度，提高中间组分B的浓度，并从所述侧线出料口采出所述中间组分B；在所述提馏段进一步提纯，降低中间组分B的浓度，提高重组分C的浓度，并从所述下出料口采出所述重组分C；在所述精馏段进一步提纯，降低中间组分B的浓度，提高轻组分A的浓度，并从所述上出料口采出所述轻组分A。本专利技术所述的分壁精馏方法由于通过上述任一方案所述的分壁精馏塔实施，因此可以基于传统的精馏塔改造实施，并且改造难度和成本低，改造时间短，从而克服分壁精馏应用投资高和改造难度大的缺点，有利于分壁精馏的推广和实施。本专利技术所述的分壁精馏塔与传统的分壁精馏塔相比，包括以下优点和有益效果：(1)可以基于传统的精馏塔改造获得，并且改造难度和成本低，改造时间短本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分壁精馏塔，其特征在于，所述分壁精馏塔包括：至少一个第一精馏塔和至少一个第二精馏塔，所述第一精馏塔和第二精馏塔均包括塔顶、塔底以及塔体，所述精馏塔内部设有填料和/或塔板；冷凝器和与其连接的上出料口，所述冷凝器和上出料口与所述第一精馏塔的塔顶连接；再沸器和与其连接的下出料口，所述再沸器和下出料口与所述第二精馏塔的塔底连接；气相管线和液相管线，其连接所述第一精馏塔和第二精馏塔；至少一个分隔壁，其设于所述第一精馏塔和/或第二精馏塔的内部，以形成预分馏段、侧线段、提馏段以及精馏段；进料口和侧线出料口，其分别对应与所述预分馏段和所述侧线段连通。

【技术特征摘要】
1.一种分壁精馏塔，其特征在于，所述分壁精馏塔包括：至少一个第一精馏塔和至少一个第二精馏塔，所述第一精馏塔和第二精馏塔均包括塔顶、塔底以及塔体，所述精馏塔内部设有填料和/或塔板；冷凝器和与其连接的上出料口，所述冷凝器和上出料口与所述第一精馏塔的塔顶连接；再沸器和与其连接的下出料口，所述再沸器和下出料口与所述第二精馏塔的塔底连接；气相管线和液相管线，其连接所述第一精馏塔和第二精馏塔；至少一个分隔壁，其设于所述第一精馏塔和/或第二精馏塔的内部，以形成预分馏段、侧线段、提馏段以及精馏段；进料口和侧线出料口，其分别对应与所述预分馏段和所述侧线段连通。2.如权利要求1所述的分壁精馏塔，其特征在于，所述分隔壁设于所述第二精馏塔的内部，以形成位于所述第二精馏塔的内部的预分馏段、侧线段、提馏段，以及位于所述第一精馏塔的内部的精馏段。3.如权利要求2所述的分壁精馏塔，其特征在于，所述第二精馏塔的塔径大于所述第一精馏塔的塔径。4.如权利要求2所述的分壁精馏塔，其特征在于，所述分隔壁的上端与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌昊，何桂春，伍祥，张英，高景山，潘蓉，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31