蒸馏装置及蒸馏方法制造方法及图纸

本申请涉及一种蒸馏装置以及蒸馏方法，并且提供包括两个蒸馏塔和蒸汽再压缩机的蒸馏装置，从而可以减少供应到蒸馏塔的能量消耗量。

Distillation unit and method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蒸馏装置及蒸馏方法相关申请的交叉引用本申请要求基于2017年6月8日提交的韩国专利申请第10-2017-0071649号的优先权，该韩国专利申请的公开内容的全文通过引用并入本文。
本专利技术涉及一种使用两个蒸馏塔的蒸馏装置，并且涉及一种通过使用蒸汽再压缩机能够降低能量消耗的蒸馏装置，以及使用该蒸馏装置的蒸馏方法。
技术介绍
在许多情况下，诸如原油的各种原料通常是许多化学物质的混合物，其中该混合物在工业中很少使用并且通常在分离成每种化合物之后使用。用于分离混合物的典型的化学工艺是蒸馏工艺。通常，蒸馏工艺通过沸点的差异蒸发和分离原料中存在的二元体系或更多体系的混合物质。作为在该蒸馏工艺中使用的蒸馏装置，使用蒸馏塔、精馏塔、汽提塔或汽提容器等。低沸点物质以塔顶蒸汽的形式从蒸馏装置的上部排出，高沸点物质以底部冷凝物的形式从蒸馏装置的下部被分离。通常，相同碳数的烷烃/烯烃(例如乙烯/乙烷或丙烯/丙烷)的分离需要高回流比和大量的理论塔板，因为相对挥发性非常低，在1.04到1.5的水平。因此，在实际的工艺中，存在许多具有串联连接结构的情况，在串联连接结构中通过将第一蒸馏塔的底部和第二蒸馏塔的顶部彼此连接将两个蒸馏塔如同一个蒸馏塔那样使用。为了增加这种蒸馏装置的产量，可以考虑将两个蒸馏塔并联连接的各种蒸馏方法。例如，当通过使用第一蒸馏塔作为精馏器并且使用与第二蒸馏塔并联的结构进行蒸馏时，待供应的原料首先在第一蒸馏塔中被蒸馏，并且残留有待分离的物质的原料被引入到第二蒸馏塔中并被蒸馏。图3是示出两个蒸馏塔连接成并联连接结构的蒸馏装置的一个示例的示意图。图3模拟了如下装置的配置，在该装置中，待引入的原料(1011)在第一蒸馏塔(101)中被蒸馏，产物流出流(1041)排出到第一蒸馏塔的上部，并且第一蒸馏塔的底部流(1051)被引入到第二蒸馏塔(201)中并被蒸馏，并且产物流出流(2061)流出到第二蒸馏塔的上部。当蒸馏塔并联连接并如图3所示工作时，可以处理与两个蒸馏塔工作的情况相同的容量，但是流入第二蒸馏塔中的流(1051)必须通过热交换器(231)加热，并且第二蒸馏塔的塔顶蒸汽必须通过冷凝器(211)冷凝。在这种情况下，存在能量分别在热交换器(231)和冷凝器(211)中消耗的问题，特别是，当待分离的物质是具有低沸点的物质时，大量的能量被消耗用于通过制冷器冷凝。[现有技术文献][专利文献](专利文献1)日本专利第5756900号
技术实现思路
技术问题本申请涉及一种蒸馏装置及蒸馏方法，旨在提供能量消耗量减少的蒸馏装置及蒸馏方法。技术方案本申请涉及一种蒸馏装置。示例性蒸馏装置可以包括并联连接的两个蒸馏塔以及蒸汽再压缩机。通过使用蒸馏装置，可以分离和精炼高纯度产物，同时使供应给再沸器和/或冷凝器的能量的消耗最小化。在下文中，将参照附图描述该装置，但是附图是说明性的，并且装置的范围不受附图限制。在本说明书中，术语“和/或”用作包括在之前和之后列出的部件中的至少一个的含义。本文中的诸如“第一”、“第二”、“一侧”和“另一侧”的术语用于将一个部件与另一个部件区分开，其中每个部件不受这些术语限制。在下文中，在说明本申请时，省略对已知的一般功能或配置的详细描述。这里的术语“线”可以具有与管道连接装置大致相同的含义，术语“流动”可以表示流体通过管线或管道的移动，并且这里的管线、管道和流可以共用相同的附图标记。图1是示意性地示出本申请的蒸馏装置的视图。例如，根据本申请的蒸馏装置包括第一蒸馏塔(102)、第二蒸馏塔(202)、蒸汽再压缩机(242)以及热交换器(232)。第一蒸馏塔(102)可以配备有顶部冷凝器(112)，在顶部冷凝器(112)中可以形成顶部入口和底部出口，可以形成上部入口和上部出口，并且可以形成下部入口。第二蒸馏塔(202)可以配备有顶部冷凝器(212)，在顶部冷凝器(212)中可以形成顶部入口和底部出口，可以形成上部入口和上部出口，并且可以形成下部入口。蒸馏装置还可以包括：第一供应管线(1012)，所述第一供应管线(1012)能够将原料供应到第一蒸馏塔(102)的下部入口；第一连接管线(1052)，所述第一连接管线(1052)形成为使得排出到第一蒸馏塔的底部出口的流经由热交换器被引入第二蒸馏塔的下部入口；以及第二连接管线(2012，2022，2032)，所述第二连接管线(2012，2022，2032)形成为使得排出到第二蒸馏塔的顶部出口的流经过蒸汽再压缩机然后经由热交换器被引入第二蒸馏塔的顶部冷凝器中。流过第一连接管线(1052)的流和流过第二连接管线(2012，2022，2032)的流可以形成为在热交换器(232)中进行热交换。第二蒸馏塔(202)的被引入蒸汽再压缩机(242)的塔顶蒸汽被压缩以在热交换器(232)中与第一蒸馏塔(102)的通过第一连接管线(1052)引入热交换器(232)中的底部流进行热交换，由此可以减少在第二蒸馏塔(202)的顶部冷凝器(212)中冷凝第二蒸馏塔(202)的塔顶蒸汽所消耗的能量。可用于本申请的蒸馏装置的特定类型的蒸馏塔(102，202)不受特别限制。例如，可以使用具有一般结构的蒸馏塔，并且考虑到纯化效率等可以适当地控制蒸馏塔的塔板数量和内径等。“热交换器”可以是被单独地安装在蒸馏装置的外部并且进行热交换使得在具有不同温度的两个流体流之间顺畅地发生热传递的装置，其类型不特别限制。另外，“冷凝器”是与蒸馏装置分开安装的装置，其可以指通过诸如使其与从外部引入的冷却水接触的方法而对流出蒸馏装置的物质进行冷却的装置。在本说明书中，“上”表示蒸馏装置中的相对上部，更具体地，当蒸馏装置垂直于纵向方向(例如，蒸馏装置的长度或高度方向)二等分时，其可以指被划分的两个区域的上部。另外，“下”表示蒸馏装置中的相对下部，更具体地，当蒸馏装置垂直于纵向方向(例如，蒸馏装置的长度或高度方向)二等分时，其可以指被划分的两个区域的下部。此外，蒸馏装置的“顶部”表示蒸馏装置的最上部，其可以位于如上所述的蒸馏装置的上部，蒸馏装置的“底部”表示蒸馏装置的最下部，其可以位于如上所述的蒸馏装置的下部。在一个示例中，中间部区域可以存在于蒸馏装置的上部与下部之间，其中蒸馏装置的上区域、中间区域和下区域在本文中可以用作彼此相对的概念。例如，当蒸馏装置沿纵向方向被二等分时，蒸馏装置可以被分成上区域和下区域，在这种情况下，可以在上区域和下区域中发生蒸馏。当蒸馏装置沿纵向方向被三等分时，蒸馏装置可以被分成上区域、中间区域和下区域，在这种情况下，可以在所有上区域、中间区域和下区域中发生蒸馏。蒸汽再压缩机(242)可以是能够使用外部动力压缩蒸汽的装置，可以是通过压缩蒸汽来升高温度的装置，并且可以是使用通过蒸汽再压缩机(242)升高温度的压缩蒸汽的潜热和/或显热作为诸如蒸发或蒸馏和干燥的工艺的热源的装置。本申请的蒸馏装置利用蒸汽再压缩机(242)压缩第二蒸馏塔(202)的塔顶蒸汽，并且第二蒸馏塔(202)的经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蒸馏装置，包括：第一蒸馏塔，所述第一蒸馏塔具有顶部出口、底部出口、上部入口、上部出口和下部入口；第二蒸馏塔，所述第二蒸馏塔配备有顶部冷凝器和底部再沸器，并且具有顶部出口、底部出口、上部入口、上部出口和下部入口；蒸汽再压缩机；以及热交换器，并且/n所述蒸馏装置包括：第一供应管线，所述第一供应管线能够将原料供应到所述第一蒸馏塔的所述下部入口；第一连接管线，所述第一连接管线形成为使得排出到所述第一蒸馏塔的所述底部出口的流经由所述热交换器被引入所述第二蒸馏塔的所述下部入口中；以及第二连接管线，所述第二连接管线形成为使得排出到所述第二蒸馏塔的所述顶部出口的流经过所述蒸汽再压缩机，然后经由所述热交换器被引入所述第二蒸馏塔的所述顶部冷凝器中，/n其中，流过所述第一连接管线的所述流和流过所述第二连接管线的所述流在所述热交换器中进行热交换。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170608 KR 10-2017-00716491.一种蒸馏装置，包括：第一蒸馏塔，所述第一蒸馏塔具有顶部出口、底部出口、上部入口、上部出口和下部入口；第二蒸馏塔，所述第二蒸馏塔配备有顶部冷凝器和底部再沸器，并且具有顶部出口、底部出口、上部入口、上部出口和下部入口；蒸汽再压缩机；以及热交换器，并且
所述蒸馏装置包括：第一供应管线，所述第一供应管线能够将原料供应到所述第一蒸馏塔的所述下部入口；第一连接管线，所述第一连接管线形成为使得排出到所述第一蒸馏塔的所述底部出口的流经由所述热交换器被引入所述第二蒸馏塔的所述下部入口中；以及第二连接管线，所述第二连接管线形成为使得排出到所述第二蒸馏塔的所述顶部出口的流经过所述蒸汽再压缩机，然后经由所述热交换器被引入所述第二蒸馏塔的所述顶部冷凝器中，
其中，流过所述第一连接管线的所述流和流过所述第二连接管线的所述流在所述热交换器中进行热交换。


2.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其中，所述蒸汽再压缩机是机械蒸汽再压缩机，即MVR。


3.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其中，所述第一蒸馏塔的所述下部入口位于基于顶部计算的理论塔板数的80％至100％处。


4.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其中，所述第二蒸馏塔的所述下部入口位于基于顶部计算的理论塔板数的60％至90％处。


5.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其中，从所述第一蒸馏塔的所述上部出口和所述第二蒸馏塔的所述上部出口排出的产物是具有2至12个碳原子的烯烃。


6.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其中，排出到所述第二蒸馏塔的所述顶部出口的所述流的温度(T2)与所述第一蒸馏塔的排出到所述第一蒸馏塔的所述底部出口以经过所述热交换器然后流入所述第二蒸馏塔中的所述底部流的温度(T1)之差的绝对值(|T2-T1|)为40℃以下。


7.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其中，所述第一蒸馏塔的排出到所述第一蒸...

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