[发明专利]一种节能精馏分离方法及设备

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于精馏分离的节能精馏分离方法及设备。

背景技术：

目前典型的单塔精馏示意流程图见附图1。原料经过精馏塔分离，从塔顶获得塔顶产品，从塔釜获得塔釜产品。

目前典型的串联的两塔精馏示意流程图见附图2。原料进入精馏塔I，由该塔顶获得塔顶产品I，其塔釜液进入精馏塔II，另一种塔顶产品II，由精馏塔II塔顶获得，该塔釜获得塔釜产品。

目前典型的单塔精馏、串联的两塔精馏技术均使用标准的冷凝器、再沸器，没有进行“热力耦合”，需要消耗相应的冷凝器热负荷、再沸器热负荷，因此还有改进的需要和可能。

目前单塔精馏中有使用“中间再沸器”技术的，但其热源均来自其它部分，而不是来该精馏塔系统本身，且开工操作也不方便，故需要改进。

目前在单塔精馏中，有使用“双塔双压并联冷凝器/再沸器热力耦合技术”的，但这样作法会带来操作不方便，因为是并联了一个几乎完全一样的塔，使操作复杂化；又因为“热力耦合”，给其中较低压力的“冷凝器/再沸器热力耦合”塔，会带来操作不太方便。

目前在双塔甲醇精馏中，有使用“双塔双压串联冷凝器/再沸器热力耦合”技术的，但不是“冷凝器/中间再沸器热力耦合”技术，而且也不使用“附加调节再沸器”，给其中较低压力的“冷凝器/再沸器热力耦合”塔带来操作不方便。

目前在典型的串联的两塔精馏中，有使用“双塔双压串联冷凝器/再沸器热力耦合”技术的，但没使用“双塔双压串联、冷凝器/中间再沸器热力耦合”技术及“附加调节再沸器”技术。

发明内容：

本发明的目的是设计一种包括有双塔双压串联、冷凝器、中间再沸器热力耦合及附加调节再沸器设备的精馏分离工艺，既发挥“热力耦合”节能、节省操作费用的优点，又有效地克服，因“热力耦合”会给操作带来灵活性变差的缺点，使“热力耦合”操作更趋于完美。

本发明的目的是通过下面工艺方案实现的：

它是由A和B两个精馏塔构成，A塔的底部与一台再沸器连接，塔底采出口与B塔采入口连接，A塔的顶部采出口与中间再沸器连接、中间再沸器与回流罐连接、回流罐通过回流泵与A塔的顶部入口连接，中间再沸器与B塔下部连接，一台调节再沸器一端与B塔底部连接，一端与B塔底部的釜液流出管线连接，B塔顶部采出口通过冷凝器与回流罐连接，在通过回流泵与B塔顶部连接。

全部原料通过入口进入A塔，该塔设置常规的再沸器，通过塔釜采出口进入串联的B塔，部分轻产品在较低的回收率要求下，从塔顶蒸出，并且使A塔的塔顶撤热冷凝热负荷作为串联的B塔的中间再沸器的供热热负荷，从而达到双塔双压串联、冷凝器、中间再沸器热力耦合目的，即实现了撤热冷凝器热负荷和供热中间再沸器热负荷的热力耦合，这种做法既节省了冷凝器的撤热热负荷又节省了中间再沸器加热两份热负荷，因此可以达到降低综合能耗及产品成本目的。由于A塔为粗分离，因此再沸器热负荷远低于原来单塔的热负荷，能达到减少再沸器热负荷目的，该塔塔顶冷凝的液体，部分回流入塔，其余部分当作产品采出。在B塔，另外部分轻质产品从塔顶蒸出，经冷凝器冷凝，部分回流入塔，其余部分也当作产品采出，该塔主要靠冷凝器和中间再沸器供热，该塔也设置常规的冷凝器，但由于该塔处理负荷低于原来单塔，故冷凝热负荷也大大减少，为操作方便，该塔还设置了热负荷很小的附加调节再沸器。

对单塔精馏塔而言，本发明由于对A塔采用了粗分措施，即要求轻组分的收率仅为约50％以下，故该塔塔板数、回流量与进料量比值，原则上也可以比B塔减少一半(具体数据取决于压力、组分对相对挥发度的影响)，因此A塔的操作比B塔容易，而B塔操作几乎没有变化，只是增加了冷凝器和中间再沸器。

对串联的两塔精馏情况，不需增加新塔，而只是改动原来两个塔的操作参数，对进料在A塔时或对进料在B塔时，两种情况都是利用A塔的塔顶冷凝热负荷作为另外一个串联的B塔的中间再沸器的供热热负荷，从而达到双塔双压串联、冷凝器和中间再沸器热力耦合目的，即实现了冷凝器热负荷和中间再沸器热负荷的热力耦合，再在B塔，设置附加调节再沸器及塔顶冷凝器，满足B塔的分离要求，串联两塔的每个塔的分离要求完全同原来的要求，没有变化。

此外，对单塔精馏，本发明不仅适用于新设计场合，而且也特别适用于对现有装置进行大规模扩建场合，此时可以在利用原有单塔设备的基础上，只需新串联另外一个粗分离、好操作的A塔，就能够做到，扩大产量目的，从而达到既节省设备投资，又能节省操作费用的效果，因此能有效地降低产品成本。