具有多种产物的双分隔壁塔制造技术

本发明专利技术提供使用包含多个分隔壁的分隔壁塔技术将进料分离成多种分离产物的系统和方法。在塔中包含多个分隔壁可以为生产多种高纯度蒸馏产物的方法提供减少的能耗和减少的设备占用空间。此系统和方法可以允许从进料分离多种产物，并且同时具有减少的或最小化数目的液体分流和/或蒸气分流。

Double wall tower with multiple products

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多种产物的双分隔壁塔
本专利技术提供使用具有多个分隔壁的蒸馏塔进行分离的系统和方法。
技术介绍
蒸馏柱或蒸馏塔是在精制设备中的常见结构之一。蒸馏塔用于在精制中使用减少的或尽可能少的占用空间从进料流分离多个产物料流。另外，蒸馏塔可以有利地用于分离具有相邻的、接近的和/或重叠的沸程的产物。分隔壁塔(DWC)是包含垂直分隔壁的蒸馏塔，所述分隔壁将进料区从一个或多个产物侧取料区域分开。DWC技术允许减少所需设备的量和/或用于进行一个或多个所需分离操作所需的能量。分隔壁可以用于将用于接收入塔的一个或多个进料的区域与用于取出产物料流的位置分开，从而减少产物污染。另外或作为替代方案，分隔壁可以用于创建小室，其用于取出具有高于99重量％的纯度的多个产物料流。虽然分隔壁塔(DWC)能提供在减少能耗和/或在精制设备占用空间方面的优点，但是在分隔壁塔技术的实施中仍存在困难。例如，虽然分隔壁塔可以具有理论效率水平，但是达到理论效率可以取决于在分隔壁塔内保持合适的压力平衡。美国专利7,090,748和7,264,696提供了改进分隔壁塔效率的一种策略的实例。在所建议的策略中，目标是操作分隔壁塔以使在分隔壁塔的每个部分内的气体质量流量具有相对于该部分的横截面积而言的特定的比率或比例因子。在一些构造中，对于给定部分而言，气体质量流量与横截面积之间的所需比率是通过使得一部分分隔壁沿着相对于垂直成一定角度布置而获得的，从而允许这些部分在塔内的不同高度处具有不同的横截面积。但是，仍然希望增加高纯度产物的数目和开发操作多分隔型分隔壁塔的方法。Tututi-Avila等的期刊文章(ChemicalEngineeringandProcessing,Vol.114,pp1–15(2017))显示了用于分隔壁塔式蒸馏塔的构造，此蒸馏塔包括在塔内的两个分隔壁，从而可以在塔内的一些高度处存在明确分开的区域。概述在各个方面中，提供用于将进料分离成多种产物的方法。此方法可以包括使进料通入由在蒸馏塔中的第一个分隔壁和第二个分隔壁界定的进料入口区域。蒸馏塔的内部可以具有两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流。任选地，进料入口区域可以以流体方式与顶部公共区域连通和/或以流体方式与底部公共区域连通。在一些方面中，第一个分隔壁和塔壁可以界定第一个塔区段，所述第一个塔区段可以包含一个或多个分隔区。相似地，在一些方面中，第二个分隔壁和塔壁可以界定第二个塔区段，所述第二个塔区段可以包含另外的一个或多个分隔区。根据此方面，蒸馏塔可以包括任何合适数目的分隔区。这可以包括具有在第一个塔区段和/或第二个塔区段中的多个分隔区。可以从在第一个塔区段和/或第二个塔区段中的多个分隔区取出任何合适数目的产物料流。例如，可以从蒸馏塔的第一个分隔区取出第一个产物料流；可以从蒸馏塔的第二个分隔区取出第二个产物料流；任选地，可以从蒸馏塔的第一个分隔区取出第三个产物料流；任选地，可以从蒸馏塔的第二个分隔区取出第四个产物料流；和任选地，可以从在塔区段中的分隔区和/或通常从蒸馏塔取出另外的其它产物料流。这种其它产物料流可以包括例如从底部公共区域取出的底部产物料流，和/或从蒸馏塔的顶部填充床之上取出的顶部产物料流。任选地，第三个产物料流的基于标准沸点的挥发性可以低于第二个产物料流。任选地，第四个产物料流的基于标准沸点的挥发性可以低于第三个产物料流。在各个方面中，也提供用于将进料分离成多种产物的系统。此系统可以包括蒸馏塔，其包含顶部公共区域、底部公共区域、中间区域和塔壁。中间区域可以包括第一个分隔壁和第二个分隔壁。任选地，第一个分隔壁和第二个分隔壁可以至少界定进料入口区域。任选地，第一个分隔壁和塔壁可以界定包含第一多个分隔区的第一个塔区段；同时第二个分隔壁和塔壁可以界定包含一个或多个额外分隔区的第二个塔区段，例如第二多个分隔区。蒸馏塔的内部可以优选包括两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流。此系统可以还包括原料入口，其以流体方式与进料入口区域和多个产物出口连通。例如，此系统可以还包括至少一个顶部出口，其以流体方式与顶部公共区域或与顶部填充床上方的区域连通；至少一个底部出口，其以流体方式与底部公共区域连通；第一个出口，其以流体方式与第一多个分隔区中的第一个分隔区连通；和第二个出口，其以流体方式与第二多个分隔区中的第二个分隔区连通。任选地，此系统可以还包括第三个出口，其以流体方式与第一多个分隔区中的第三个分隔区连通；和/或第四个出口，其以流体方式与第二多个分隔区中的第四个分隔区连通。在这种任选方面中，第三个出口的高度可以低于第一个出口的高度，和/或第四个出口的高度可以低于第二个出口的高度。任选地，第一个分隔壁的顶部在蒸馏塔内处于与第二个分隔壁的顶部不同的高度，和/或第一个分隔壁的底部在蒸馏塔内处于与第二个分隔壁的底部不同的高度。在各个方面中，第一个分隔壁和第二个分隔壁中的至少一个可以对应于多个基本上平行的分隔壁区段。在这种方面中，所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个分隔壁区段可以是相对于所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个其它分隔壁区段而言在水平上偏移的。在各个方面中，所述系统和/或方法可以还包括在第一个塔区段中的一个分隔区(任选地第一个分隔区)与在第一个分隔壁的对边上的位置之间的温差是10-35℃；或其中在第二个塔区段中的一个分隔区(任选地第二个分隔区)与在第二个分隔壁的对边上的位置之间的温差是10-35℃；或它们的组合。在各个方面中，第一个分隔壁和/或第二个分隔壁可以对应于被0.7-7.6cm(或1.2-5.1cm)的壁间隙分开的第一个壁结构和第二个壁结构。在各个方面中，蒸馏塔可以包括多个水平相邻的填充床，它们是位于第一个分隔壁和/或第二个分隔壁的对边上。在一些方面中，位于分隔壁一边上的填充床所具有的蒸气溢流平均百分比是在位于此分隔壁对边上的水平相邻填充床的蒸气溢流平均百分比的10％范围内。在各个方面中，与第一个分隔壁和/或第二个分隔壁相关的一个或多个蒸气分流在第一进料速率下的蒸气分流比率可以基本上是与相应的一个或多个蒸气分流在第二进料速率下的蒸气分流比率相似的。在此方面中，第一进料速率和第二进料速率可以任选地相差至少25％。在各个方面中，在塔区段中的至少一个填充床中的填料类型、填料尺寸或其组合是与在用于界定该塔区段的分隔壁的对边上的填料类型、填料尺寸或其组合不同的，所述塔区段例如是第一个塔区段和/或第二个塔区段。在此方面中，至少一个填充床可以任选地对应于在分隔区中的填充床。附图简述图1显示分隔壁塔构造的一个实例，此分隔壁塔允许从进料分离至少五种产物，并且在塔内具有两个蒸气分流和两个液体分流。图2显示分隔壁塔构造的一个实例，此分隔壁塔允许从进料分离至少六种产物，并且在塔内具有两个蒸气分流和两个液体分流。图3显示分隔壁塔构造的一个实例，此分隔壁塔包括一个或多个交错的分隔壁，并允许从进料分离至少四种产物。专利技术详述综述在各个方面中，提供使用包含多个分隔壁的分隔壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将进料分离成多种产物的方法，包括：/n将进料通入由在蒸馏塔中的第一个分隔壁和第二个分隔壁界定的进料入口区域中，所述蒸馏塔的内部包含两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流，所述进料入口区域以流体方式与顶部公共区域连通，并以流体方式与底部公共区域连通；/n从蒸馏塔的第一个分隔区取出第一个产物料流，所述第一个分隔区位于部分地由第一个分隔壁界定的第一个塔区段中；/n从蒸馏塔的第二个分隔区取出第二个产物料流，所述第二个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第一个产物料流，所述第二个分隔区位于部分地由第二个分隔壁界定的第二个塔区段中；/n从蒸馏塔的第三个分隔区取出第三个产物料流，所述第三个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第二个产物料流，所述第三个分隔区位于第一个塔区段中；/n从底部公共区域取出底部产物料流；和/n从蒸馏塔的顶部填充床之上取出顶部产物料流。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170928 US 62/564,5051.一种将进料分离成多种产物的方法，包括：
将进料通入由在蒸馏塔中的第一个分隔壁和第二个分隔壁界定的进料入口区域中，所述蒸馏塔的内部包含两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流，所述进料入口区域以流体方式与顶部公共区域连通，并以流体方式与底部公共区域连通；
从蒸馏塔的第一个分隔区取出第一个产物料流，所述第一个分隔区位于部分地由第一个分隔壁界定的第一个塔区段中；
从蒸馏塔的第二个分隔区取出第二个产物料流，所述第二个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第一个产物料流，所述第二个分隔区位于部分地由第二个分隔壁界定的第二个塔区段中；
从蒸馏塔的第三个分隔区取出第三个产物料流，所述第三个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第二个产物料流，所述第三个分隔区位于第一个塔区段中；
从底部公共区域取出底部产物料流；和
从蒸馏塔的顶部填充床之上取出顶部产物料流。


2.权利要求1所述的方法，其中还包括从蒸馏塔的第四个分隔区取出第四个产物料流，所述第四个产物的基于标准沸点的挥发性低于第三个产物料流，所述第四个分隔区位于第二个塔区段中。


3.一种将进料分离成多种产物的方法，包括：
将进料通入由在蒸馏塔中的第一个分隔壁和第二个分隔壁界定的进料入口区域中，所述蒸馏塔的内部包含两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流，所述进料入口区域以流体方式与顶部公共区域连通，并以流体方式与底部公共区域连通；
从蒸馏塔的第一个分隔区取出第一个产物料流，所述第一个分隔区位于部分地由第一个分隔壁界定的第一个塔区段中；
从蒸馏塔的第二个分隔区取出第二个产物料流，所述第二个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第一个产物料流，所述第二个分隔区位于部分地由第二个分隔壁界定的第二个塔区段中；
从蒸馏塔的第三个分隔区取出第三个产物料流，所述第三个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第二个产物料流，所述第三个分隔区位于第一个塔区段中；
从蒸馏塔的第四个分隔区取出第四个产物料流，所述第四个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第三个产物料流，所述第四个分隔区位于第二个塔区段中；
从底部公共区域取出底部产物料流；和
从蒸馏塔的顶部填充床之上取出顶部产物料流。


4.一种将进料分离成多种产物的方法，包括：
将进料通入由在蒸馏塔中的第一个分隔壁和第二个分隔壁界定的进料入口区域中，所述蒸馏塔的内部包含两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流，所述进料入口区域以流体方式与顶部公共区域连通，并以流体方式与底部公共区域连通；
从蒸馏塔的第一个分隔区取出第一个产物料流，所述第一个分隔区位于部分地由第一个分隔壁界定的第一个塔区段中；
从蒸馏塔的第二个分隔区取出第二个产物料流，所述第二个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第一个产物料流，所述第二个分隔区位于部分地由第二个分隔壁界定的第二个塔区段中；
从底部公共区域取出底部产物料流；和
从蒸馏塔的顶部填充床之上取出顶部产物料流，其中第一个分隔壁和第二个分隔壁中的至少一个包括多个基本上平行的分隔壁区段，所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个分隔壁区段是相对于所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个其它分隔壁区段而言在水平上偏移的。


5.上述权利要求中任一项所述的方法，其中在第一个塔区段中的分隔区(任选地第一个分隔区)与在第一个分隔壁的对边上的位置之间的温差是10-35℃；或者其中在第二个塔区段中的分隔区(任选地第二个分隔区)与在第二个分隔壁的对边上的位置之间的温差是10-35℃；或它们的组合。


6.权利要求5所述的方法，其中第一个分隔壁包括被0.7-7.6cm(或1.2-5.1cm)的壁间隙分开的第一个壁结构和第二个壁结构；或其中第二个分隔壁包括被0.7-7.6cm(或1.2-5.1cm)的壁间隙分开的第一个壁结构和第二个壁结构；或它们的组合。


7.上述权利要求中任一项所述的方法，其中蒸馏塔包括位于第一个分隔壁的对边上的多个水平相邻的填充床，和其中在第一个塔区段中的每个填充床具有蒸气溢流平均百分比，此蒸气溢流平均百分比是在位于第一个分隔壁对边上的多个水平相邻填充床的蒸气溢流平均百分比的10％范围内；或其中蒸馏塔包括位于第二个分隔壁的对边上的多个水平相邻的填充床，和其中在第二个塔区段中的每个填充床具有蒸气溢流平均百分比，此蒸气溢流平均百分比是在位于第二个分隔壁对边上的多个水平相邻填充床的蒸气溢流平均百分比的10％范围内；或它们的组合。


8.权利要求7所述的方法，其中a)对于与第一个分隔壁相关的蒸气分流在第一进料速率下的蒸气分流比率是基本上与对于与第一个分隔壁相关的蒸气分流在第二进料速率下的蒸气分...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·皮什切克，M·赫根勒特尔，B·D·艾伯特，J·X·西蒙内特，B·W·海因斯，V·辛格，Z·王，
申请(专利权)人：埃克森美孚研究工程公司，
类型：发明
国别省市：美国;US