[发明专利]用于制备高纯度2-乙基己醇的分隔壁蒸馏塔和采用该分隔壁蒸馏塔的分馏方法

说明书

技术领域

本申请要求于2009年3月19日和于2010年3月19日分别向韩国知识产权局提交的第10-2009-0023464号和第10-2010-0024649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。本发明涉及一种用于制备高纯度2-乙基己醇的分隔壁蒸馏塔(dividing wall distillation column)和采用该分隔壁蒸馏塔的分馏方法。

背景技术

一般而言，各种原始材料(例如原油)通常是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，但是它们通常被分离成用于工业中的相应化合物。蒸馏方法是用于分离混合物的化学方法的代表性方法。

通常，蒸馏方法用于将混合物分离成两种组分：高沸点组分和低沸点组分。因此，使用比待分离的混合物中组分的数目(n)少1的数目(n-1)的蒸馏塔。也就是说，分离三组分混合物的方法主要使用在常规蒸馏工业中现场连续运行的两个蒸馏塔的结构。

一种分离三组分混合物的常规蒸馏方法示于图1中。

所述常规蒸馏方法采用两塔体系，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(S)和高沸点组分(B)。

在常规两塔蒸馏体系(其是一种蒸馏醇的常规过程)中，在第一塔中的组成分布图示于图2中。如图2所示，中沸点组分(S)一般可能在第一塔的下部位再混合。特别是，在辛醇(比如2-乙基己醇)作为中沸点组分被分离时在第一塔中的组成分布图示于图3中。如图3所示，可以看出辛醇可能在第一塔的下部位中再混合。

上述常规蒸馏方法可以易于控制产物的组成，但是中沸点组分在第一蒸馏塔中再混合。因此，在蒸馏塔中的热力学效率下降，导致不必要的能量消耗。

为了解决上述问题，关于新型蒸馏结构已经进行了大量的研究。一种采用热耦结构提高分离效率的代表性实例可以是如图4所示的Petlyuk蒸馏塔的结构。该Petlyuk蒸馏塔布置成其中初分离器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在上述初分离器中首先分离，然后经由初分离器的塔顶部和塔底部流向主分离器的进料板。此后，低沸点组分、中沸点组分和高沸点组分在主分离器中被分离。这种结构因为Petlyuk蒸馏塔的蒸馏曲线与平衡蒸馏曲线相似而具有高能量效率。然而，工艺的设计和运行不容易，且在蒸馏塔中的压力平衡特别难于调整。

为了解决关于Petlyuk蒸馏塔的上述问题，已经提出了一种分隔壁蒸馏塔(DWC)。该DWC的热力学方面类似于Petlyuk蒸馏塔，但是结构方面与Petlyuk蒸馏塔不同之处在于，分隔壁安装在蒸馏塔中以使Petlyuk蒸馏塔的初分离器结合在主分离器中。这样的结构主要优点在于：因为有关Petlyuk蒸馏塔初分离器和主分离器之间的平衡的问题自然解决了，从而操作简便化，所以操作容易进行；以及由于两种蒸馏塔并成一个，所以投资费用也可以大大地减少。

由本申请人提出并授予本申请人的韩国专利No.080482披露了一种与2-乙基己醇的精制相关的常规技术。

上述技术涉及一种纯化方法，该方法包括使副产物经过两个多级蒸馏塔以回收2-乙基己醇和2-乙基己酸2-乙基己酯，所述副产物是在由丁醛经由羟醛缩合反应和氢化反应制备2-乙基己醇的工厂中产生的，该纯化方法特征在于，所述副产物包含100重量份的2-乙基己醇、2～6重量份的丁醛三聚体、7～12重量份的2-乙基己酸2-乙基己酯和0.01～0.3重量份的高沸点组分，且该方法包括使上述副产物经过第一多级蒸馏塔以回收2-乙基己醇，以及在第二多级蒸馏塔中，在例如操作压力为980.665～9806.650kPa和操作温度为150～200℃的操作条件下，蒸馏残余物，以回收2-乙基己酸2-乙基己酯。

如同常规方法，上述技术采用了两个塔，但是本发明完全不同于这种技术，在于该技术不针对包括分隔壁的蒸馏塔。

发明内容

技术问题

尽管上述分隔壁蒸馏塔的上述优点，但是分隔壁蒸馏塔很难在蒸馏工业现场安装。对于这一点一个重要的原因是分隔壁蒸馏塔在操作条件的变化方面是不可改变的，这是由于一旦分隔壁蒸馏塔设计好就不能控制内循环物质的流动速率的结构特点所导致的，这不同于Petlyuk蒸馏塔。也就是说，在设计蒸馏塔的最初，要求精确的模拟和结构的确定。