[发明专利]苯乙烯类的蒸馏方法

说明书

本发明是有关采用热泵系统蒸馏苯乙烯类的方法。

在蒸馏中，使液体得以蒸发的热量和使蒸发了的蒸气得以凝缩的冷却是必要的。通常这种蒸发和凝缩的热值基本上大致相同，特别是在提高蒸馏操作的效率方面，减少蒸发所需的热量是很重要的。

为了减少用于蒸馏塔的热量，通过热泵系统进行蒸馏的方法是众所周知的（美国专利第4，056，44号说明书、已公开但未审查的日本专利申请第111，466/77号、已公开并已审查的日本专利申请第39，236/79号和第39，375/79号）。这种蒸馏方法包括通过压缩机把从蒸馏塔的塔顶排出的低沸点组分的蒸气进行绝热压缩让其升温，把该蒸气的潜热作为热源或热库来加以利用。在这个方法中，通过从外部供给少量的能源就能够把塔顶蒸气利用作热供给源。因此，与通常的蒸馏系统相比，从热经济学的观点来说这种蒸馏方法被说成是更为有用的蒸馏方法。

苯乙烯、乙烯基甲苯类、α-甲基苯乙烯等的苯乙烯类是通过用相对应的乙苯、乙基甲苯类、异丙苯等乙苯类进行脱氢制造的，这种脱氢油（粗制的苯乙烯类）主要是由生成的苯乙烯类和未反应的乙苯类，以及含有少量的苯、甲苯等的轻组分和苯乙烯类部分的聚合得到的重组分等即所谓的多成分型的混合物组成的。因而，在制造苯乙烯类的时候，必须把上述的轻组分和重组分从上述的脱氢油中分离开和除掉。象这样的方法，即使用多个蒸馏塔进行蒸馏和分离的方法已被采用。

但是，对于苯乙烯类和乙苯类来说它们的沸点非常相近，例如在大气压下，苯乙烯的沸点是145.2℃，乙苯类的沸点是136.2℃，它们之 间的沸点差只不过是9.0℃而已。因而，用蒸馏来分离苯乙烯类和乙苯类的时候，就必须要有较高的蒸馏效率。也就有必要扩大蒸馏塔的层数和回流比，这样一来，用于蒸馏苯乙烯类的蒸馏塔，假如这种塔是多层塔的话，一般都是装配有从60层至100层左右的塔盘，这种塔的回流比，一般也要调定到10左右的大比值，这样塔顶一塔底之间的压力差也变大，为90～250mmHg。因而，在这样的蒸馏塔里，以热源形式供应的能源的增加就产生了问题。

作为这种苯乙烯的蒸馏方法，虽然要求采用上述热泵系统的蒸馏方法，但是，当蒸馏塔的塔顶温度和塔底温度之间的温度差变大时，有必要增大低沸点成分蒸气的压缩比。因此在含有相近沸点成分而且具有聚合性的苯乙烯的蒸馏方面，一般认为就不能采用这种热泵系统的蒸馏方法。

本发明的目的是提供一种蒸馏苯乙烯的方法，该方法是一种可将热通过热泵系统进行蒸馏的方法应用于在制备苯乙烯的过程中得到的多成份型混合物一苯乙烯混合物并可使运转过程稳定的蒸馏方法。

本发明的另一个目的是提供一种应用热泵系统的蒸馏方法在此系统中改进了蒸馏塔对于送入的液体的组成改变的应答性和对于由于系统条件改变而使热平衡改变的应答性，所以这种蒸馏塔能够充分适应送入液之成分组成的变动，并能够应用于苯乙烯类的蒸馏。

本发明的又一个目的是提供一种可消除在采用这种热泵系统的蒸馏方法时经常在开始蒸馏时易于发生的种种问题的蒸馏方法，这些问题例如使蒸馏系统变成稳定之前需要很长时间的问题、在这段时间里，由蒸馏获得的组分的纯度下降的问题，机器发生污脏和堵塞等故障的问题，压缩机的压缩器发生故障的问题等等。

也就是说本发明的目的在于提供蒸馏苯乙烯的一种方法，该方法包括蒸馏乙苯脱氢之后所得的苯乙烯类混合物，并分离由乙苯而来的苯乙 烯类，这一过程包括在减压系统下运转的填充系统的蒸馏塔的中间部分导入上述苯乙烯混合物，在从上述蒸馏塔的塔顶抽出以乙苯类为主体的低沸点成分蒸气的同时，从塔底抽出以苯乙烯类为主体的高沸点成分液体，把上述低沸点成分蒸气的一部分或者全部导入压缩机，通过进行绝热压缩让其升温之后，再将蒸汽导入上述蒸馏塔的重沸器中，让其一部分或者全部凝缩，以用作上述重沸器的加热源，然后使凝缩之后的低沸点组分或其混合物以及一部分未凝缩的蒸气返回上述蒸馏塔的循环管道中，残余的就从蒸馏系统排出。

本发明方法所适用的苯乙烯类混合物是乙苯类经脱氢之后所获得的混合物，并且主要由生成的苯乙烯类与未反应的乙苯类组成，其中可以含有或不含有少量的苯、甲苯等轻组分和苯乙烯类部分聚合之后的重组分以及为了防止在蒸馏分离过程中的聚合作用而添加的阻聚剂还有水分、空气、氮气等。这种苯乙烯类混合物，不仅包括通常的用蒸气脱氢所得的脱氢油，也包括通过气相或液相氧化脱氢所得的物质。因而上述的苯乙烯类通常是指苯乙烯、乙烯基甲苯类、α-甲基苯乙烯等。而乙苯类是指乙苯、乙基甲苯类、异丙基苯等。