[发明专利]一种三馏分精馏分离的节能工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工分离工程中的精馏工艺，特别是一种三馏分精馏分离的节能工艺方法，可普遍应用在各种产品的精馏过程。

背景技术

精馏是化工分离工程中普遍采用的产品精制方法。对于含有轻馏分A、中间馏分B和重馏分C的混合原料，若想得到高纯度的中间馏分B，采用常规工艺，如图1所示，需一台脱轻塔(T1)和一台精馏塔(T2)。由脱轻塔(T1)塔顶脱除轻组分，然后由精馏塔(T2)塔釜脱除重组分，由精馏塔(T2)塔顶获得高纯度中间馏分B。分离能耗很高。

图2为一种改进的节能工艺流程图，利用差压操作，脱轻塔(T1)塔顶操作压力高于精馏塔(T2)塔顶操作压力，使得T1塔顶温度高于T2塔釜温度，利用脱轻塔(T1)塔顶气相作为T2塔釜加热热源。整个双塔分离过程中，仅T1需外部热源提供能量，T2不用外部热源提供能量，降低了操作能耗。

图3为另一种改进的节能工艺流程图，与图2相似，不同的是，精馏塔(T2)塔顶操作压力高于脱轻塔(T1)塔顶操作压力，整个双塔分离过程中，仅T2需外部热源提供能量，T1不用外部热源提供能量，T1塔釜由T2塔顶气相提供能量，降低了操作能耗。

对于A、B、C三馏分沸点差较大、热敏物系、高真空操作等工况下，图2、图3所示的节能流程的应用受到了限制。以图2所示流程为例，如果A、B、C三馏分沸点差较大，若想实现T1塔顶气相给T2加热，必需提高T1塔顶操作压力，这样会导致T1塔釜温度过高，还会导致T1塔釜再沸器加热困难，或者T1塔釜物料结焦、聚合损失加大。对于热敏物系、高真空操作等工况，图2、图3所示的节能流程中，同样会出现压力较高塔的塔顶/塔釜操作温度升高的不利情形。并且，图2、图3所示的节能流程还受到T1、T2之间能量匹配的限制，如果T1、T2两塔所需分离能耗相差较多时，仍使用图2、图3所示的方法，必然导致其中的一台塔的设备规格偏大，造成设备投资的浪费。

图4、图5为两种等价结构的Petlyuk塔，属于热耦合塔。如图4所示，含有A、B、C三馏分的混合物料先进入副塔(T3)，全部轻馏分A和全部重馏分C分别从副塔(无冷凝器和再沸器)(T3)塔顶和塔釜馏出，中间馏分B在T3塔顶、塔釜都有。将T3塔顶、塔釜物料分别导入主塔(有冷凝器和再沸器)(T4)的合适位置，在T4顶部分离A和B，在T4下部分离B和C。T4塔顶馏出轻馏分A，T4塔釜馏出重馏分C，中间馏分B由T4中部侧线采出。由于T3的塔顶回流液由T4的上部液相侧线提供，T3塔釜加热由T4下部气相侧线提供，只有T4有冷凝器和再沸器，因此减少了操作能耗和设备投资。

图4、图5所示的Petlyuk塔的最大缺陷是T3塔顶、T3塔釜物料引入T4塔的位置难以确定，并且T4塔顶部液相侧线、T4下部气相侧线的引出量难以确定。并且实际操作中，T4塔下部侧线采出去T3塔底部的气相流量很难控制，T4下部侧线抽出气量大小直接影响T4中部上升气相流量(T4下部侧线抽出气量+T4中部上升气相流量＝T4底部上升气量)，也直接会影响到中部侧线——中间馏分B的纯度。因此这种Petlyuk热耦合塔虽然已经提出三十多年，但实际应用一直很少，实际操控问题难以解决。

发明内容

本发明涉及一种三馏分精馏分离的节能工艺方法，可以克服现有技术的缺陷，从含有轻馏分A、中间馏分B和重馏分C的混合原料中，获得高纯度的中间馏分B的节能工艺方法，具有显著的实用性和极其显著的节能效果，应用前景广阔。

本发明提供的脱除轻重组分的三馏分精馏分离的节能工艺方法包括的步骤：

(1)至少包括预蒸馏塔(T101)、精馏塔(T102)两台塔；

(2)混合原料进入预蒸馏塔(T101)，T101顶部馏出部分轻馏分A，T101塔釜馏出物只含重馏分C和中间馏分B去T102塔中下部。T101侧线抽出含有A、B的液相物流去T102塔中上部；

(3)T102塔顶馏出剩余A，T102塔釜馏出重馏分C，由T102侧线获得中间馏分B；

为进一步减低操作能耗，T101和T102之间可以采用热集成操作，即提高T101塔顶操作压力，用T101塔顶气相作为T102塔釜再沸器热源；或者提高T102塔顶操作压力，用T102塔顶气相作为T101塔釜再沸器热源。

按本发明提供的工艺方法，T101侧线抽出位置一般位于T101进料以上。