[发明专利]一种多效精馏方法和精馏装置及其应用

说明书

本发明公开一种多效精馏方法和精馏装置及其应用。多效精馏方法包括：第一级到第N‑1级精馏塔的塔顶气相物均先进行分凝，分凝得到凝液和剩余气相；分凝凝液回流回该级精馏塔，所述剩余气相与次一级精馏塔的塔釜液换热冷凝，换热后的剩余气相凝液采出和/或回流至该级精馏塔，升温的塔釜液返回所述次一级精馏塔；其中，N≥2且为整数。本发明利用分凝器，将精馏塔的塔顶气相物流和下一级精馏塔塔底液换热，塔顶气相物流分凝，下一级精馏塔塔底液增温。利用塔顶分凝的方法可以使得塔顶的重组分冷凝下来，回流至塔内时可保证采出的凝液中重组分的含量合格，从而降低塔的回流量，节约了能源。

技术领域

本发明属于精馏领域，具体涉及一种多效精馏方法和精馏装置及其应用。

背景技术

精馏是化工生产中的能耗大户，为了降低其能耗，可以采用多种措施，多效精馏就是其中行之有效的工艺之一。多效精馏原理和多效蒸发相同，将精馏塔分成能位不同的多塔，压力依次降低的若干个精馏塔串联，前一精馏塔的塔顶蒸气用作后一精馏塔再沸器的加热介质。这样，除两端精馏塔外，中间精馏装置不必从外界引人加热介质和冷却介质，具有非常明显的节能效果。

多效精馏在化工行业有较多应用，比如在环己烷氧化制备环己酮过程中环己烷三效精馏工艺、异丙苯氧化产物过氧化异丙苯的分离过程等。环己烷氧化法制备环己酮，由于环己烷单程转化率只有5％左右，约95％的环己烷需要通过精馏分离循环利用，分离循环利用的过程消耗了装置所需蒸汽的60％，这导致环己烷精馏的能耗高低直接影响环己酮的生产成本。环己烷采用三效精馏工艺，回收的环己烷中环己酮和环己醇含量低于0.05wt％，酮醇产物中环己烷的含量低于5wt％，节能效果较为明显。尽管如此，多效精馏的实质仍为精馏，从减少精馏过程本身对能量的需求等方面着手，多效精馏仍有节能空间。

发明内容

本发明提供一种N级多效精馏方法，所述方法包括：第一级到第N-1级精馏塔的塔顶气相物均先进行分凝，分凝得到凝液和剩余气相；分凝凝液回流回该级精馏塔，所述剩余气相与次一级精馏塔的塔釜液换热冷凝，换热后的剩余气相冷凝液采出和/或回流至该级精馏塔，升温的塔釜液返回所述次一级精馏塔；其中，N≥2且为整数。

根据本发明的实施方案，示例性的N＝2、3或4。

根据本发明的实施方案，所述分凝可以在分凝器中进行。

根据本发明的实施方案，所述换热冷凝可以在再沸器中进行。

根据本发明的实施方案，第一级到N-1级精馏塔的塔顶气相均通过串联的分凝器和再沸器同次一级精馏塔的塔釜液换热冷凝，实现分凝和换热冷凝的过程。

根据本发明的实施方案，第二级到第N级精馏塔塔釜液均通过串联的再沸器和分凝器同上一级精馏塔塔顶气相物换热，得到升温的塔釜液，所述升温的塔釜液返回塔釜。

根据本发明的实施方案，前一级精馏塔的塔釜采出物料作为下一级精馏塔的进料，最后一级精馏塔的塔釜液采出。

根据本发明的实施方案，第N级精馏塔的塔顶气相物经分凝，得到第N级凝液和第N级剩余气相。

根据本发明的实施方案，所述第N级凝液回流至第N级精馏塔的塔顶。

根据本发明的实施方案，所述第N级剩余气相经冷凝后采出和/或回流至第N级精馏塔。进一步地，所述冷凝可以在冷凝器中进行。

具体的，所述N级多效精馏方法为三效精馏方法，所述方法包括：第一级和第二级精馏塔的塔顶气相物先进行分凝，分凝得到第一级凝液和第一级剩余气相、第二级凝液和第二级剩余气相；

第一级凝液回流至第一级精馏塔，第一级剩余气相与第二级精馏塔的塔釜液换热冷凝，换热后的剩余气相冷凝液采出和/或回流至精馏塔，升温的第二级塔釜液返回第二级精馏塔；