本发明专利技术提供一种用于制备高纯度丙烯酸的分隔壁蒸馏塔和使用该分隔壁蒸馏塔的分馏方法。该分隔壁蒸馏塔包括冷凝器、再沸器和具有分隔壁的主塔。在本发明专利技术中，所述主塔分成塔顶区域、上进料区域、上流出区域、下进料区域、下流出区域和塔底区域。此外，粗丙烯酸原料(F)流入中间流入板NR1，在该中间流入板NR1中上进料区域和下进料区域彼此接触，低沸点组分(D)从塔顶区域流出，高沸点组分(B)从塔底区域流出，以及中沸点组分(S)从中间流出板NR2流出，在该中间流出板NR2中上流出区域和下流出区域彼此接触。在这种情况下，所述中沸点组分是丙烯酸。因此，由于一个蒸馏塔可以用于实现与由使用两个蒸馏塔得到的相同的效果，所以与常规工艺系统相比，所述分隔壁蒸馏塔可以具有减少制备高纯度丙烯酸的设备成本的效果以及减小能量的效果。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请要求于2009年3月19日和2010年3月19日分别向韩国知识产权局提交的第10-2009-0023457号和第10-2010-0024596号韩国专利申请的优先权，这两件韩国专利申请的全部公开内容以引用的方式纳入本说明书。本专利技术涉及一种。
技术介绍
一般而言，多种原始材料(例如原油)通常以多种化学品的混合物的形式存在。因此，这些原始材料本身几乎不用于工业中，但是通常被分离成用于工业的相应的化合物。蒸馏方法是用于分离混合物的化学方法的代表性方法。一般而言，蒸馏方法用来将混合物分离为两种组分高沸点组分和低沸点组分。因此，使用比待分离的混合物中的组分的数目(η)少1个的数目(η-1)的蒸馏塔。也就是说， 用于分离三组分混合物的方法已主要使用在常规蒸馏工业的现场连续运行的两个蒸馏塔的结构。一种用于分离三组分混合物的常规的蒸馏方法示于附图说明图1中。上述常规的蒸馏方法使用两塔体系，其中，在第一塔11中分离最低沸点组分(D)， 以及在第二塔21中分离中沸点组分( 和高沸点组分(B)。在常规两塔蒸馏体系中，第一塔中丙烯酸的组成分布图示于图2中。如图2所示， 中沸点组分( 可能通常在第一塔的下部位发生再混合。上述常规蒸馏方法可以容易地控制产物的组成，但所述中沸点组分在第一蒸馏塔中再混合。因此，蒸馏塔中的热力学效率下降，从而造成不必要的能源消耗。为了解决这些问题，已经对新型的蒸馏结构进行了大量的研究。一种使用热耦结构提高分离效率的代表性的例子可以为如图3所示的Petlyuk蒸馏塔的结构。该Petlyuk 蒸馏塔配置成其中初分离器12和主分离器22是热耦合的结构。因此，低沸点组分和高沸点组分首先在初分离器中分离，接着经过初分离器的塔顶部和塔底部流向主分离器的进料板。之后，在主分离器中分离低沸点、中沸点和高沸点组分。这种结构具有高能量效率，这是因为在Petlyuk蒸馏塔中的蒸馏曲线类似于平衡蒸馏曲线。然而，工艺的设计和运行并不容易，并且特别难以调节蒸馏塔中压力的平衡。为了解决关于Petlyuk蒸馏塔的上述问题，已经提出分隔壁蒸馏塔(DWC)。DWC的热力学方面与Petlyuk蒸馏塔的相类似，但是结构方面与Petlyuk蒸馏塔的区别在于，分隔壁安装在蒸馏塔内，从而使Petlyuk蒸馏塔的初分离器整合到主分离器中。这样的结构很大的优势在于因为关于Petlyuk蒸馏塔的初分离器与主分离器之间的平衡的问题自然地得到解决，因此操作简单，所以操作易于进行，并且由于两种类型的蒸馏塔被整合成一个， 所以投资成本也会显著降低。下面的文献1和2公开了一种与丙烯酸的蒸馏有关的常规技术。文献1公开了一种由混合物来蒸馏和分离纯的(甲基)丙烯酸的方法。也就是说， 采用一种蒸馏装置由混合物来蒸馏和分离纯的(甲基)丙烯酸，该混合物包含(甲基)丙烯酸以及(甲基)丙烯酸的二聚物和低聚物，且基本上不包含醛或沸点比(甲基)丙烯酸低的成分，所述蒸馏装置包括薄膜蒸发器、冷凝器、挡板单元(baffle unit)和用于连接薄膜蒸发器和冷凝器的连接单元。文献2公开了一种通过蒸馏提纯(甲基)丙烯酰基单体的方法。现有技术中已知的方法包括在至少一种需要引入氧气的聚合抑制剂和/或在氧气存在下表现出较大效果的抑制剂存在下(以使液体稳定)，通过蒸馏含有(甲基)丙烯酸单体的液体而由该液体提纯(甲基)丙烯酰基单体，该单体选自(甲基)丙烯酸和其酯中，其中在NO2气体存在下以 0. 02 3%的氧气/有机蒸气比(W/W)和IxlO-6 5x10_3% (即，0. 01 50PPM)的NO2/ 有机蒸气比(W/W)进行上述蒸馏。 KR 10-1996-0047606 (1996 年 10 月 23 日提交) KR 10-2002-7006584 (2002 年 5 月 23 日提交)文献1和2完全不同于本专利技术，区别在于文献1和2中提出的方法并不是针对包括分隔壁的蒸馏塔。
技术实现思路
技术问题尽管上述分隔壁蒸馏塔的上述优点，该分隔壁蒸馏塔仍难于现场安装在蒸馏工业中。对于这一点一个重要的原因在于，分隔壁蒸馏塔一旦设计好，由于不能控制内循环物质的流率的结构特点而导致该分隔壁蒸馏塔在操作条件的变化方面是固定不变的，这不同于 Petlyuk蒸馏塔。即，在蒸馏塔设计的最初阶段，要求精确模拟和结构确定。在最近几年中，关于分隔壁蒸馏塔的结构和控制已进行大量的研究，然而，分隔壁蒸馏塔的设计结构和操作条件的细节，例如进料板的位置、分隔壁部分的设定、制备中沸点组分的塔板的位置、塔板的总数目、蒸馏温度和蒸馏压力，在蒸馏塔中非常受限制。特别是，由于上述设计结构(例如蒸馏塔的塔板数和进料板的位置)和操作条件 (例如蒸馏温度和压力)应该根据要被分馏的化合物的性质而改变，所以难于使用分隔壁蒸馏塔。因此，为了解决上述问题、减少能量消耗和设备成本，本专利技术的目的在于提供一种具有用于提纯丙烯酸的适合设计的分隔壁蒸馏塔和一种运行上述分隔壁蒸馏塔的方法。技术方案因此，设计本专利技术以解决上述问题，且本专利技术的一个目的是提供一种分隔壁蒸馏塔，包括冷凝器、再沸器和主塔，该主塔具有在主塔中形成的分隔壁。在本专利技术中，所述主塔分成塔顶区域、上进料区域、上流出区域、下进料区域、下流出区域和塔底区域。而且，粗丙烯酸原料(F)流入中间流入板NR1，在该中间流入板NRl中上进料区域和下进料区域彼此接触，低沸点组分(D)从塔顶区域流出，高沸点组分(B)从塔底区域流出，以及中沸点组分(S) 从中间流出板NR2流出，在该中间流出板NR2中上流出区域和下流出区域彼此接触。在这种情况下，所述中沸点组分是丙烯酸。另外，所述原料(F)可以具有90重量％或高于90重量％的丙烯酸含量。此外，在塔顶区域、上进料区域、上流出区域、下进料区域、下流出区域和塔底区域中各自配置的塔板数可以为根据由蒸馏曲线计算的理论塔板数的80% 150%。另外，所述分隔壁的长度可以根据上进料区域和下进料区域中的总理论塔板数而确定。此外，所述分隔壁的长度可以为根据由蒸馏曲线计算的塔顶区域、上进料区域、下流出区域和塔底区域中的总理论塔板数的30% 85%。此外，所述塔顶区域的温度在4. 666kPa的压力下可以为55 65°C。另外，所述塔底区域的温度在4. 666kPa的压力下可以为90 100°C。而且，所述中间流出板NR2的温度在4. 666kPa的压力下可以为73 83 °C，该中间流出板NR2设置在上流出区域和下流出区域彼此接触的位置上，且中沸点组分( 从该中间流出板NR2处流出。此外，当压力不是4. 666kPa的压力时，所述塔顶区域的温度可以在根据下面公式 1的下限温度(Tla) 上限温度(T2a)的范围内公式1下限Tla= 21. 5052*P°·2628上限T2a= 29. 3928*P0·2222(其中，Tla和T2a是指温度(°C)；P是指压力(kPa)，条件是1.333彡P彡13.332， 且 P 乒 4. 666)。此外，当压力不是4. 666kPa的压力时，所述塔底区域的温度可以在根据下面公式 2的下限温度(T10) 上限温度(T20)的范围内公式2下限=T10= 56. 3053*Ρ°·1293上限=T20= 65. 6035*Ρα1163(其中，T10本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种分隔壁蒸馏塔，包括冷凝器、再沸器和具有分隔壁的主塔，其中，所述主塔分成塔顶区域、上进料区域、上流出区域、下进料区域、下流出区域和塔底区域，粗丙烯酸原料流入中间流入板，在该中间流入板中上进料区域和下进料区域彼此接触，低沸点组分从塔顶区域流出，高沸点组分从塔底区域流出，以及中沸点组分从中间流出板流出，在该中间流出板中上流出区域和下流出区域彼此接触，和所述中沸点组分是丙烯酸。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：李成圭，李钟求，申俊浩，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR
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