蒸馏方法和多塔热集成蒸馏系统技术方案

本发明专利技术涉及一种在蒸馏系统中分离多组分进料混合物的方法，该蒸馏系统包括具有第一燃烧再沸器的第一蒸馏塔，以及具有第二换热再沸器的至少一个第二蒸馏塔，所述方法包括以下步骤：a)把进料混合物加入第一塔，并分离为至少第一塔顶和第一塔底产品；b)使用第一塔底产品的一部分作为通用流束为第二再沸器提供热量；以及c)将换热之后的所述通用流束的一部分作为主进料加入第二塔以进一步分离。该方法通过减小燃烧再沸器所需的外部加热的数值并省略通常使用的换热器而能够显著地节能。本发明专利技术还涉及适合于用本发明专利技术的方法分离多组分混合物的蒸馏系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在蒸馏系统中分离多组分进料混合物的方法，该蒸馏系统包括至少两个各自具有再沸器系统的蒸馏塔。更具体地说，本专利技术涉及一种在蒸馏系统中分离多组分进料混合物的方法，该蒸馏系统包括具有第一燃烧再沸器的第一蒸馏塔，以及具有第二换热再沸器的至少一个第二蒸馏塔。本专利技术还涉及一种包括具有第一燃烧再沸器的第一蒸馏塔，以及具有第二换热再沸器的至少一个第二蒸馏塔的蒸馏系统，该系统适于用本专利技术的方法分离多组分混合物。
技术介绍
蒸馏是化学工业中使用最广泛的分离技术之一。标准蒸馏法典型地将多组分进料(它是具有不同沸点的两种或更多种可混合组分的混合物)加入蒸馏塔，在塔底加热并在塔顶冷却。进料中的不同组分将按照其各自相应的沸点而在塔顶和塔底之间分离。由此获得塔顶和塔底产品，以及选择性地其它中间产品。除了塔内部设计和尺寸外，被分离产品的特性可以通过操作参数(例如压力，温度和流率)而控制。塔进料温度总是低于塔底温度，并可以通过换热器控制。特别感兴趣的是给塔底和进料供热，特别是当组分混合物具有较高的沸点时，例如高级烃和芳香烃。基本上，蒸馏仅需要呈外部输入热量形式的能量。热量典型地利用换热器形式的再沸器单元提供给循环塔底产品，其中在一侧-通常称为通用(utility)侧-施加蒸汽，在那里热传递至换热器的另一侧-通常称为工艺侧-的塔底液体产品，之后，加热的塔底产品回到塔中。当塔需要大量的热输入以加热塔底液体至要求的温度时，可以使用高压蒸汽。然而这样的蒸汽来源可能不能在装置中获得，其生产可能是高成本的，或可能没有足够的热容量以加热塔底循环产品至要求的温度。或者，热量可通过在燃烧加热器而被加热的热油流而在通用侧提供。这样的燃烧加热器可以向超过一个塔底通过它们的换热再沸器提供热油流。这样的分离过程和蒸馏系统通过US5457277A和US5554264A是已知的。这些出版物公开了一种在蒸馏系统中分离多组分进料混合物的方法，蒸馏系统包括具有第一塔底出口和第一燃烧再沸器的第一蒸馏塔，以及至少一个具有第二塔底出口和第二换热再沸器的第二蒸馏塔，所述方法包括以下步骤i)把进料混合物加入第一塔，并分离为至少第一塔顶和第一塔底产品；ii)使用部分来自第一塔底出口的第一塔底产品作为第二塔的主进料；ii)在第一再沸器中加热第一塔底产品的其它部分并作为第一循环再沸器流束返回到第一塔；iv)使用部分第一循环再沸器流束作为通用流束提供热量给第二再沸器，并在换热后再结合所述通用流束和所述第一循环再沸器流束，并回到第一塔。选择性地，给第二再沸器提供热量的所述部分第一循环再沸器流束可部分地用作第二塔的额外的进料。由于第一循环再沸器流束的温度高于第二蒸馏塔要求的进料温度，这是可能的。该方法有利地使用唯一的一个燃烧循环再沸器，并利用部分经加热的第一塔底产品作为通用流束以向下游塔的换热型再沸器供热，然后将它主要再循环至第一塔。现有技术的方法使用多个燃烧再沸器，或者分离的热油系统，该热油系统相比于使用所述的多塔热集成蒸馏系统而言，是较低能效的和/或更贵的。然而，工业中总是需要对方法的能效加以进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供高能效的多塔蒸馏方法。该目的通过本专利技术的方法实现，该方法为一种在蒸馏系统中分离多组分进料混合物的方法，蒸馏系统包括具有第一燃烧再沸器的第一蒸馏塔，以及具有第二换热再沸器的至少一个第二蒸馏塔，所述方法包括以下步骤a)把进料混合物加入第一塔，并分离为至少第一塔顶和第一塔底产品；b)使用第一塔底产品的一部分作为通用流束(utility stream)为第二再沸器提供热量；c)将换热之后的所述通用流束的一部分作为主进料加入第二塔以进一步分离。本专利技术的方法使用来自第一塔的塔底产品作为通用流束，通过其换热再沸器间接地加热第二塔，之后也被-优选唯一地-用作第二塔的进料流束；如此，显著地减少了燃烧再沸器所需的外部热量的数量，从而使得方法具有更高的能效。另外，在所述方法中，可以绝热地调节去往第二塔的进料流束的压力和温度，省略了通常使用的换热器并进一步防止了能量损失。该方法中实现的燃气用量的减少，也将会减少装置的总体CO2排放。相应地，换热之后的所述通用流束的所述一部分的温度和压力二者都可以在供给到第二塔之前绝热地调节。优选地，借助于使换热之后的所述通用流束的所述一部分通过绝热地调节压力和温度的设备，而绝热地调节该流束的温度和压力，最优选地通过膨胀阀来调节。在本专利技术的方法中，用作通用流束的第一塔底产品的温度通常高于第二塔要求的进料温度。优选地，所述通用流束的温度为比第二塔要求的进料温度高大约60、70、80或甚至 90。。。在本专利技术的方法的步骤c)中，主进料是指塔的主要的进料。优选地，该流束构成要被分离的总进料混合物的至少70vol%,更优选构成至少80、90或95vol%的总进料。最优选地，在换热之后的所述通用流束的所述一部分是去往第二塔的唯一进料流束。本专利技术的方法可以包括一个额外步骤将换热之后的所述通用流束的其它部分加入第一再沸器，该其它部分在第一再沸器中被加热并被重新用于工艺中。在本专利技术的方法中，对相联合的通用流束/进料流束的压力、温度和/或流率加以调节，可以被用于进一步优化能效。例如，通过调节压力和温度，换热之后的通用流束的较大部分可用作第二塔的进料，由此使得需要回到第一再沸器并加热的余量被最小化。本领域技术人员知道如何控制或改变在方法中的工艺条件。流束的压力优选通过变压泵或减压阀调节。流束的温度可以通过与工艺中可获得的不同温度的流束间接换热而改变，或通过混合不同温度的流束而改变。优选地，可以借助于使流束通过绝热地调节压力和温度的设备，而调节温度和压力，所述设备例如膨胀阀。在一种优选的操作方式中，本专利技术的方法包括以下步骤a)把进料混合物加入第一塔，并分离为至少第一塔顶和第一塔底产品；b)使用第一塔底产品的一部分作为通用流束为第二再沸器提供热量；c)将换热之后的所述通用流束的一部分作为主进料加入第二塔以进一步分离；d)将换热之后的所述通用流束的其它部分与第一塔底产物的其它部分结合，在第一再沸器中加热，并作为第一循环再沸器流束返回到第一塔。优选地，在本方法的步骤b)中，第一塔底产品在给第二再沸器提供热量之前，其压力被调节。本方法优选地还包括一个步骤，其中把来自第一再沸器的被加热的流束的一部分加入步骤b)的通用流束中以调节所述流束的温度。在本专利技术的方法中，换热之后的所述通用流束的所述一部分的温度和压力二者可以在供给到第二塔之前绝热地调节。优选地，借助于使换热之后的所述通用流束的所述一部分通过绝热地调节压力和温度的设备，来绝热地调节该流束的温度和压力，最优选地通过膨胀阀来调节。在进一步优选的操作方式中，本专利技术的方法包括以下步骤a)把进料混合物加入第一塔，并分离为至少第一塔顶和第一塔底产品；b)在第一再沸器中加热第一塔底产品，并将第一塔底产品的一部分作为第一循环再沸器流束返回到第一塔；c)使用来自第一再沸器的被加热的流束的其它部分作为通用流束为第二再沸器提供热量，d)将换热之后的所述通用流束的一部分作为主进料加入第二塔以进一步分离；e)用步骤b)中的第一塔底产品加热换热之后的所述通用流束的其它部分。优选地，在本方法中步骤b)包括首先调节第一塔底产品的压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：M·S·阿布德尔格哈尼，
申请(专利权)人：沙特基础工业公司，
类型：
国别省市：