[发明专利]一种提高蒸馏分离效果的方法及蒸馏系统

说明书

本发明提供了一种提高蒸馏分离效果的方法及能够实施该方法的蒸馏系统，所述方法包括将蒸馏塔的塔釜液相物料送入串联设置的多级再沸器中，所述多级再沸器的温度随着液相物料流向依次升高，同时，所述多级再沸器中的最后一级再沸器采用釜式换热器，含有塔釜高沸物的塔釜液相物料从最后一级再沸器中采出。由于在最后一级再沸器中可以对重组分杂质进行提浓，增加采出物中重组分含量，从而减少重组分杂质含量低的塔底组分的浪费，即仅通过一个蒸馏塔和至少两级再沸器就可以尽可能减少有用物料的损失(损失是指从最后一级再沸器中的液相部分中的有用物料的量)，实现物料的再生，提高了蒸馏分离效果。

技术领域

本发明属于分离技术领域，具体涉及一种提高蒸馏分离效果的方法及蒸馏系统。

背景技术

蒸馏塔是化工生产中应用极为广泛的传质传热分离装置，利用混合物中各个组分挥发度的差异，使得液相中的轻组分(低沸物)转移到气相，而气相中的重组分(高沸物)转移到液相，从而达到分离的目的。分离效果的优劣是评价蒸馏塔的重要指标，而蒸馏塔的分离效果受塔板数、回流比、进料温度、塔顶冷凝温度等诸多因素的综合影响，最终的蒸馏设备及操作条件是优化各影响因素的结果。如何节能、提高蒸馏塔的分离效果，一直是化工领域的重要课题。

环氧丙烷(Propylene oxide,PO)在化工合成中有着重要的地位，主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇，其中聚醚多元醇是合成聚氨酯必备原料，广泛应用于保温材料、家具、弹性体、胶粘剂和涂料等行业，由它衍生出来的下游产品数量庞大且应用广泛。PO通常是通过丙烯与氧化剂在催化剂存在下反应生成的。工业上是将丙烯与有机氢过氧化物(例如乙苯氢过氧化物、过氧化氢异丙苯或叔丁基过氧化氢)在溶解的钼催化剂或二氧化硅担载二氧化钛的多相催化剂存在下反应来制备的。此外，PO还可以通过丙烯与过氧化氢在硅酸钛催化剂存在下反应制备。在这些工艺制备的PO中，通常含成少量的水、烃(通常C4-C6烷烃和烯烃)和含氧副产物(例如甲醇、丙酮、甲酸甲酯和醛(乙醛和丙醛)等)等杂质，含有上述杂质的环氧丙烷称为粗环氧丙烷。对于大多数PO应用，尤其是聚合级PO，要求PO纯度高。为了得到符合聚合要求的环氧丙烷，必须将粗环氧丙烷中含有的杂质分离除去，将环氧丙烷含量提纯到99.95wt％以上。

现有技术中公开了萃取精馏的方法，例如，美国专利文献US3578568公开了一种使用乙二醇、丙二醇、乙二醇单甲醚或二乙二醇单甲醚为萃取溶剂，对环氧丙烷进行萃取蒸馏，使之与水、甲醇、丙酮及乙醛分离的方法。

美国专利文献US5354430公开了一种分级提纯粗品PO的方法，具体是使用二醇做萃取剂萃取精馏脱甲醇、醛等含氧杂质，再通过C₈烷烃萃取精馏脱烃类杂质，萃取精馏剂经再生后循环套用。但是，粗环氧丙烷使用的萃取精馏剂C₈烷烃，比如，异辛烷，使用后的异辛烷萃取剂中含有PO、C4-C6烃类、以及含氧杂质、二乙二醇单甲醚、PO水解产物丙二醇等，需要再生后套用，再生的目的就是通过蒸馏去除C4-C6烃类、含氧杂质和高沸物丙二醇，防止因这些杂质的积累而引起的异辛烷萃取能力的下降。塔顶要去除C4-C6烃类，同时塔底要去除丙二醇等高沸点杂质，是个很复杂的分离体系，作为重组分的丙二醇和异辛烷同时存在于塔釜液，如果再设置新的蒸馏塔将少量的丙二醇从异辛烷中分离，不仅需要增加设备，还需要花费很多的能量。工业上通常的做法是通过采出部分塔釜液排放少量丙二醇杂质，但是排出的塔釜液中主要组分是异辛烷，如何提高高沸物的分离效果，减少主物质异辛烷的损失，是这类蒸馏分离要解决的难题之一。

发明内容