蒸馏装置制造方法及图纸

本申请涉及一种蒸馏装置。通过使用本申请的蒸馏装置，可以使包含异构体的混合物，例如包含正丁醛和异丁醛的原料，在纯化过程中发生的能量损失最小化，并且可以分离得到高纯度产品，从而提高工艺的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蒸馏装置
本申请涉及一种用于分离异构体的蒸馏装置。
技术介绍
本申请是2015年11月2日提交的国际申请号PCT/KR2015/011651的国家阶段申请，并要求2014年10月31日提交的韩国专利申请No.10-2014-0150416和2015年11月2日提交的韩国专利申请No.10-2015-0153090的权益，其全部内容通过引用并入本文，如同下文所充分阐述的。在化工行业中，诸如正丁醇的烷醇可用于各种用途，例如作为制备涂层溶液的溶剂。例如，可以通过正丁醛的氢化制备正丁醇。例如，可以通过使包括丙烯、一氧化碳(CO)和氢气(H2)的气体混合物进行羰基反应来制备丁醛。通常，所制备的丁醛是正丁醛和异丁醛的混合物。可以通过从混合物中分离正丁醛，并使所分离的正丁醛进行氢化来制备正丁醇。在一般情况下，由于与其它化合物相比，化合物及其异构体之间的沸点差异相对较小，所以难以将该化合物与其异构体分离。例如，由于正丁醛与异构体(异丁醛)之间的沸点差异非常小，在将正丁醛与异丁醛分离时需要高能量。因此，在获得高纯度正丁醛时会消耗相当大的能量，并且会通过降低产物的纯度以减少异构体分离过程中的能量消耗。
技术实现思路
技术问题因此，鉴于上述问题而作出本专利技术，本专利技术的目的是提供一种在节能条件下进行高纯度异构体分离的蒸馏装置。技术方案本申请涉及一种蒸馏装置。根据本申请的示例性实施方案，该蒸馏装置可以通过最小化在包含异构体的混合物的纯化过程中发生的能量损失来提高分离效率，例如，包含由下面的化学式1表示的化合物和该化合物的异构体的原料，以及高纯度产物的分离。特别地，本申请的蒸馏装置提供使用两个蒸馏单元分离正丁醛和异丁醛的最优温度和最优压力，从而经济地制备高纯度正丁醛。以下，参照附图对本申请的蒸馏装置进行说明。然而，提供附图以作为示例性实施方案，而蒸馏装置不应被理解为限于附图。图1示例性地示出了根据本申请的实施方案的蒸馏装置。如图1所示，在示例性实施方案中，蒸馏装置包括两个蒸馏单元10和20以及热交换器30。例如，蒸馏装置包括第一蒸馏单元10和第二蒸馏单元20以及热交换器30。第一蒸馏单元10包括第一蒸馏塔100、第一冷凝器101、储罐102和第一再沸器103。第二蒸馏单元20包括第二蒸馏塔200、第二冷凝器201、储罐202和第二再沸器203。第一蒸馏塔100和第二蒸馏塔200是利用沸点差异使包含在原料中的各种组分分离的装置。在本申请的蒸馏装置中，考虑到引入的原料的组分或要分离的组分的沸点，可以使用各种形状的蒸馏塔。可以在本申请的蒸馏装置中使用的蒸馏塔类型没有特别限制，例如可以是图1所示的具有一般结构的蒸馏塔或其中包括分隔壁的分隔壁型蒸馏塔。在一个实施例中，第一蒸馏塔100和第二蒸馏塔200的内部可分为上部110和210，下部130和230以及中部120和220，如图1所示。本说明书中使用的表述“上部”是指第一蒸馏塔100和第二蒸馏塔200的相对上面的部分。例如，将第一蒸馏塔100和第二蒸馏塔200中的每一个在其高度或长度方向上三段化，上部可以指最上面的部分。此外，表述“下部”是指第一蒸馏塔100和第二蒸馏塔200中的每一个的相对下面的部分。例如，将第一蒸馏塔100和第二蒸馏塔200中的每一个在高度或长度方向上三段化，下部可以指最下面的部分。此外，将第一蒸馏塔100和第二蒸馏塔200中的每一个在其高度或长度方向上三段化，本说明书中使用的表述“中部”可以是三个分割部分的中间部分，即指在第一蒸馏塔100和第二蒸馏塔200的每一个上部110或210与下部130或230之间的部分。在本说明书中，蒸馏塔的上部、下部和中部是相对的概念。第一蒸馏塔100和第二蒸馏塔200的顶部包括在上部中，第一蒸馏塔100和第二蒸馏塔200的底部包括在它们的下部中。除非另有说明，上部具有与“塔的顶部”相同的含义，下部与“塔的底部”同义。第一蒸馏塔100和第二蒸馏塔200可以是理论塔板数为50至150，70至140或90至130的蒸馏塔。表述“理论塔板数”是指第一蒸馏塔100和第二蒸馏塔200内例如汽相和液相的两个相彼此平衡的假设的区域数或塔板数。在一个实施例中，如图1所示，第一蒸馏单元10包括第一蒸馏塔100以及分别连接到第一蒸馏塔100的第一冷凝器101、储罐102和第一再沸器103。如图1所示，第二蒸馏单元20包括第二蒸馏塔200以及分别连接到第二蒸馏塔200的第二冷凝器201、储罐202和第二再沸器203。例如，第一蒸馏塔100、第一冷凝器101、储罐102和第一再沸器103彼此间可以流体连接，使得引入第一蒸馏塔100中的流体流入它们中。第二蒸馏塔200、第二冷凝器201、储罐202和第二再沸器203彼此间可以流体连接，使得引入第二蒸馏塔200中的流体流入它们中。“冷凝器”单独安装在蒸馏塔的外部，并使用例如从蒸馏塔的顶部排出的料流与从外部引入的冷却水接触的方法进行冷却。例如，第一蒸馏塔100的第一冷凝器101可以使从第一蒸馏塔100的上部110排出的第一塔顶料流F1-2冷凝，第二蒸馏塔200的第二冷凝器201可以使从第二蒸馏塔200的上部210排出的第二塔顶料流F2-2冷凝。另外，“再沸器”是指单独安装在蒸馏塔外部的加热装置。或者，再沸器可以是用于再加热和蒸发从蒸馏塔底部排出的包括高沸点成分的料流的装置。例如，第一蒸馏塔100的第一再沸器103可以是用于加热从第一蒸馏塔100的下部130排出的塔底料流F1-3的装置，下文描述的第二蒸馏塔200的第二再沸器203可以是用于加热从第二蒸馏塔200的下部230排出的塔底料流F2-3的装置。“储罐”是指用于临时储存从蒸馏塔排出的料流的罐或池，并且可以是本领域已知的任何罐或池。例如，从第一蒸馏塔100的上部110排出的第一塔顶料流F1-2在第一冷凝器101中冷凝，之后其被引入储罐102中并储存在储罐102中。从第二蒸馏塔200的上部210排出的第二塔顶料流F2-2可以在第二冷凝器201中冷凝，之后引入储罐202中并储存在储罐202中。第一蒸馏塔100包括第一供给口121，第二蒸馏塔200包括第二供给口221。在一个实施例中，第一供给口121位于第一蒸馏塔100的中部120，第二供给口221位于第二蒸馏塔200的中部220。如图1所示，将包含由下面的化学式1表示的化合物和该化合物的异构体的原料引入第一蒸馏塔100的第一供给口121和/或第二蒸馏塔200的第二供给口221：[化学式1]其中R为C1至C12烷基，例如C1至C10烷基，C1至C8烷基，C1至C6烷基或C1至C4烷基。在一个实施例中，由化学式1表示的化合物可以是，例如正丁醛，该化合物的异构体可以是异丁醛。例如，如图1所示，在第一蒸馏塔100和第二蒸馏塔200以并联方式连接(以下也称为“并联结构”)的蒸馏装置中，将包含由化学式1表示的化合物及该化合物的异构体的原料分别引入第一蒸馏塔100的第一供给口121和第二蒸馏塔200的第二供给口221。当本申请的蒸馏装置包括彼此并联连接的第一蒸馏塔100和第二蒸馏塔200时，如图1所示，能耗减少的效果可能最大化。在实施例中，将引入到第一蒸馏塔100的第一供给口121的原料F1-1引入第一蒸馏塔100的中部120本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸馏装置，包括：第一蒸馏单元，所述第一蒸馏单元包括第一冷凝器、第一再沸器和第一蒸馏塔；第二蒸馏单元，所述第二蒸馏单元包括第二冷凝器、第二再沸器和第二蒸馏塔；以及热交换器，其中，将包含由下面的化学式1表示的化合物和该化合物的异构体的原料引入所述第一蒸馏塔的第一供给口和/或所述第二蒸馏塔的第二供给口，将引入到所述第一蒸馏塔的第一供给口的所述原料分别排出为从所述第一蒸馏塔的上部排出的第一塔顶料流以及从所述第一蒸馏塔的下部分别排出的第一塔底料流、第二塔底料流和第三塔底料流中的各个料流，将所述第一塔顶料流引入所述第一冷凝器，并且通过所述第一冷凝器的第一塔顶料流的一部分或全部回流到所述第一蒸馏塔的上部，将所述第一塔底料流引入所述第一再沸器，并且通过所述第一再沸器的第一塔底料流回流到所述第一蒸馏塔的下部，将引入到所述第二蒸馏塔的第二供给口的料流分别排出为从所述第二蒸馏塔的上部排出的第二塔顶料流以及从所述第二蒸馏塔的下部排出的第四塔底料流和第五塔底料流中的各个料流，将所述第四塔底料流引入所述第二再沸器，并且通过所述第二再沸器的第四塔底料流回流到所述第二蒸馏塔的下部，将所述第三塔底料流和所述第二塔顶料流引入所述热交换器并在其间交换热量，通过所述热交换器的第三塔底料流回流到所述第一蒸馏塔的下部，将通过所述热交换器的第二塔顶料流引入所述第二冷凝器，并且通过所述第二冷凝器的第二塔顶料流的一部分或全部回流到所述第二蒸馏塔的上部，并且满足式1和式2：[化学式1]...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.31 KR 10-2014-01504161.一种蒸馏装置，包括：第一蒸馏单元，所述第一蒸馏单元包括第一冷凝器、第一再沸器和第一蒸馏塔；第二蒸馏单元，所述第二蒸馏单元包括第二冷凝器、第二再沸器和第二蒸馏塔；以及热交换器，其中，将包含由下面的化学式1表示的化合物和该化合物的异构体的原料引入所述第一蒸馏塔的第一供给口和/或所述第二蒸馏塔的第二供给口，将引入到所述第一蒸馏塔的第一供给口的所述原料分别排出为从所述第一蒸馏塔的上部排出的第一塔顶料流以及从所述第一蒸馏塔的下部分别排出的第一塔底料流、第二塔底料流和第三塔底料流中的各个料流，将所述第一塔顶料流引入所述第一冷凝器，并且通过所述第一冷凝器的第一塔顶料流的一部分或全部回流到所述第一蒸馏塔的上部，将所述第一塔底料流引入所述第一再沸器，并且通过所述第一再沸器的第一塔底料流回流到所述第一蒸馏塔的下部，将引入到所述第二蒸馏塔的第二供给口的料流分别排出为从所述第二蒸馏塔的上部排出的第二塔顶料流以及从所述第二蒸馏塔的下部排出的第四塔底料流和第五塔底料流中的各个料流，将所述第四塔底料流引入所述第二再沸器，并且通过所述第二再沸器的第四塔底料流回流到所述第二蒸馏塔的下部，将所述第三塔底料流和所述第二塔顶料流引入所述热交换器并在其间交换热量，通过所述热交换器的第三塔底料流回流到所述第一蒸馏塔的下部，将通过所述热交换器的第二塔顶料流引入所述第二冷凝器，并且通过所述第二冷凝器的第二塔顶料流的一部分或全部回流到所述第二蒸馏塔的上部，并且满足式1和式2：[化学式1]其中R为C1至C12烷基；[式1]Tt-2-Tb-3≥8℃[式2]P2/P1≥20其中，Tt-2表示所述第二塔顶料流的温度，Tb-3表示所述第三塔底料流的温度，P1表示所述第一蒸馏塔的上部的压力(kg/cm2g)，P2表示所述第二蒸馏塔的上部的压力(kg/cm2g)。2.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其中，将所述原料引入所述第一蒸馏塔的第一供给口和所述第二蒸馏塔的第二供给口中的每一个。3.根据权利要求2所述的蒸馏装置，其中，由化学式1表示的所述化合物是正丁醛，该化合物的异构体是异丁醛，其中，所述第一塔顶料流和所述第二塔顶料流中每一个的异丁醛含量为90％以上，所述第二塔底料流和所述第五塔底料流中每一个的正丁醛含量为90％以上。4.根据权利要求2所述的蒸馏装置，其中，所述蒸馏装置满足下面的式3：[式3]0.3≤F1/F2≤3.0，其中，F1表示引入所述第一蒸馏塔的第一供给口的原料的排出速率(吨/小时)，F2表示引入所述第二蒸馏塔的第二供给口的原料的排出速率(吨/小时)。5.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其中，所述第一蒸馏塔的上部的压力为0.01kg/cm2g至0.1kg/cm2g。6.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其中，所述第二蒸馏塔的上部的压力为2.3kg/cm2g至2.7kg/cm2g。7.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其中，所述第一蒸馏塔的上部的温度为60℃至70℃。8.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其中，所述第一蒸馏塔的下部的温度为90℃至100℃。9.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其中，所述第二蒸馏塔的上部的温度为100℃至110℃。10.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其中，所述第二蒸馏塔的下部的温度为120℃至140℃。11.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其中，将所述原料供给至所述第一蒸馏塔的第一供给口...

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