反应蒸馏技术的新设计制造技术

一种在反应蒸馏结构（６２）中从产品分离反应物的方法。反应产品比反应物重，则利用在反应区和汽提层之间引入一精馏层（４４），阻止如乙苯产品和苯及乙烯反应剂再进入反应区（５３）。反应产品比反应物轻，则利用在反应区和精馏层之间引入一汽提层（４７），阻止如脱氢转化过程再进入反应区。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
背景-专利
本专利技术涉及反应蒸馏，特别是涉及提高反应选择性和转化，以减少催化剂体积和资金消费的要求。一种试图克服固定的柱层催化剂柱床构造的结构限制，使一些塔内的颗粒催化剂置入到一个不锈刚带/束状设置中的许多袋子里。如美国专利No.4,242,530。该方法的最终效果是在反应区内，为液体/蒸汽逆流流动制造了自由通路。其与传统的填充塔相比，在反应区的压力降较低，使得所述的反应和分离操作达到某些程度的成功。具有相同的处理压力降减少观点的其它专利在文献中也有记载，如以结构填充的美国专利No.5,073,236及使用另一个固定结构使催化剂固定的美国专利No4,439,350。这些专利都集中在反应区内，当提供必要的催化剂体积去完成给定的转化要求时，务求使压力降达到较低。仔细观察反应区，发现了这种设置中的两个主要缺陷1)由于自由通路的可用，根据定义，反应物和产物两者都可以自由移动到反应区或选择停滞在汽/液主馏自由区。与传统的连接下流分离装置的固定柱床反应器相比，因为反应区内没有从反应物到产物的分离构造，所以，反应产量和选择性都受损失，如美国专利No.4,198,530所介绍的MTBE过程。反应蒸馏中的催化剂层通常需要较长的长度，以便与同程度的转化保持一致。换言之，需要较长的停留时间。然而，较高的停留时间会导致反应选择性的进一步损失，因为，想要的产物有较多的时间被转化为不想要的副产物。2)离开反应区的一部分产物被返回到反应区；当产物的沸点高于反应物的沸点时，一部分产物从底部借蒸汽进入到反应区，如从丁烯和苯生成乙苯的美国专利No.5,476,978，也可以当产物的沸点低于反应物的沸点时，一部分产物从项部借液体进入到反应区，如美国专利No.5,961,815的加氢转化过程。当含有产物的液体离开反应区与从塔板下方产生的蒸汽接近热动力平衡时，这些效率低是固有的。同样，产物作为蒸汽从反应区的顶部离开反应区也是如此，它与仅位于反应区上的塔板的液体密切接触，及两个馏份将接近热动力平衡。除了热动力及流体动力的限制，催化剂如结构填充形催化剂的这种特殊装置的成本会明显是一个决定因素。努力使催化剂柱层体积最小化会提高反应蒸馏的竞争性。目的和优点本专利技术的几个目的和优点是本专利技术将重点集中到产物再进入反应区并提供一种从反应物分离产物的积极方法。它允许化学反应的进行具有高度的选择性。这种改进取决于两个因素第一，再进入反应区的产物量可以被控制和最佳化，及阻止产生不想要的副产品的后继反应。第二，减少了的再进入反应区的产物量亦导致经过反应区的总产物浓度的降低。促进了从反应物到想要产物的平衡反应的进行。以上两个主要因素之后，本专利技术与传统的反应蒸馏设备相比，使反应物在反应区的停留时间较短，而仍提供相同的或更好的转化率。例如，使具有短得多的柱床成为可能。由上述揭示，在反应蒸馏领域还可以发展不同的设计。本专利技术的进一步目的和优点可结合附图和具体说明来理解。附图说明图1c 表示进料位置，一个典型塔的精馏层和汽提层图1d 表示代表一个蒸馏功能性结构的三个连接的闪蒸槽图2a 表示使用循环泵除热图2b 表示使用分凝器除热图2c 表示使用置入塔内的冷凝器线圈除热图3a 表示使用侧再沸器的热增加图3b 表示使用塔内热线圈加热图4a 表示在反应蒸馏中提供精馏的较佳实施例图4b 表示在反应蒸馏中提供汽提的较佳实施例图5a 表示在反应蒸馏中提供精馏的另一个设置图5b 表示在反应蒸馏中提供汽提的另一个设置参考图号表1 初级室含50/50的苯(BZ)和乙苯(EB)的液体2 50/50的苯(BZ)和乙苯(EB)的液体3 55/45的苯(BZ)和乙苯(EB)的蒸汽4 液/汽界面5 与上述1相同的初级室6 第二室7 来自初级室的蒸汽，苯(BZ)比乙苯(EB)为55/458 来自初级室的完全凝结的蒸汽9 冷凝器10 热线圈11 55/45的苯(BZ)和乙苯(EB)的液体12 59/41的苯(BZ)和乙苯(EB)蒸汽13 典型的蒸馏塔14 顶部蒸汽15 顶部冷凝器16 回流液储器；回流液接受器17 回流/反流18 蒸馏产物19 精馏层20 汽提层21 向塔内进料22 底产品/产物23 再沸器蒸汽返回24 再沸器25 闪蒸槽26 冷凝器27 浸入到液体的加热器线圈28 来自初级闪蒸槽的蒸汽29 来自初级闪蒸槽的冷凝蒸汽30 从第二闪蒸槽返回液体31 来自第二闪蒸槽的蒸汽32 来自第二闪蒸槽的凝结的蒸汽33 来自第三闪蒸槽的回流液34 提余物35 底产品36 供料。37 塔板的所有排出液38 冷却塔板排液的热交换器39 冷却液返回到塔，37，38和39被称为泵循环(pumparound)40 一个塔板的蒸汽相的蒸汽41 分凝器42 带液体和蒸汽返回的两相流43 在气相的冷凝器线圈44 塔精馏层45 向塔内供料46 向塔内供料47 塔汽提层48 塔全部排出液49 部分气化的回流进入塔50 侧再沸器51 降液管52 没在液相的加热器线圈53 反应区产生比反应物重的产物54 低于反应区的汽提层55 液体从反应区旁绕RRD(精馏式反应蒸馏)56 蒸汽从RRD到反应区57 塔的液体循环(pumparound)58 冷却器59 冷却器的循环(pumparound)返回60 再沸器61 要进一步分离的产物62 精馏式反应蒸馏RRD63 反应区上方的精馏层64 汽提式反应蒸馏，SRD65 蒸汽由反应区旁绕SRD66 用于汽提的再沸器67 到再沸器的液体68 蒸汽和液体返回到SRD69 从SRD到反应区的气提液流70 顶部冷凝器71 被进一步分离的馏出物72 反应区73 汽提区74 蒸汽从汽提区进入RRD装置75 来自反应区的液体76 精馏层的冷凝后的蒸汽77 进入冷凝器的蒸汽78 到反应区的蒸汽79 冷凝器80 液体从RRD装置返回到汽提区81 精馏层，板式塔或填充塔，RRD装置82 汽提物83 反应区84 来自反应区的蒸汽85 精馏区86 冷凝器87 回流88 馏出物89 蒸汽从SRD装置返回到精馏区90 液体从精馏区到SRD装置91 汽提的液体从SRD装置到反应区92 再沸器93 汽提层，板式塔或精馏塔，SRD装置概要本专利技术是一种由反应物分离反应产物的方法，在一个反应蒸馏结构中，利用在反应区的下方和/或上方分别提供精馏和/或汽提的能力，由此，控制再进入所述的反应区的反应产物量。所述反应区的改善直接地降低了反应器柱层高度的要求，间接地，本专利技术提供了一种反应蒸馏中最佳工艺设计的添加构造。蒸馏塔的布置是一种非常稚致的方式，在一系列多重闪蒸中利用了液体向下流蒸汽向上流的机理。参见图1c。当热在内部从塔板到塔板重复使用时，对于再汽化凝结的蒸汽，该装置消除了外部级间的热增加；和对于再凝结汽体的液体，消除了外部级间的热移去。通常，在供料热函和组分能量对于一给定的分离要求达较小的位置向塔内供料。供料点上方的层常常已知为精馏层，而下方的层为汽提层。精馏是清理轻馏分，通常称其为馏出物，并除去重馏分，汽提是从重馏分中剥离出轻馏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从至少一种反应物分离至少一种产品的方法包括：一具有蒸馏作用的结构，至少一操作区和一位于操作区下方的提供精馏的装置，由此，可达到控制所述的产品和所述的反应物再进入操作区。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：彼得童，
申请(专利权)人：伊丽沙白童，彼得童，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]