用于蒸餾分離三組分或多組分混合物的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及=種或更多種組分的混合物的精饋或蒸饋，即設及將給定混合物蒸饋 分離為其組成部分的方法，而且還設及通過適當聯接蒸饋塔來執行此方法的裝置。
【背景技術】
[0002] 蒸饋方法常用于化學加工技術中，W便熱分離具有不同相對揮發性和/或相互可 溶性材料的混合物。
[0003] 各種方法變化形式都可W用來連續蒸饋分離多組分的混合物。
[0004] 在最簡單的情況下，將由低沸點部分和高沸點部分組成的進料混合物分離成它的 兩個部分，即低沸點頂部饋分和高沸點底部饋分。在運種情況下，將需要分離的混合物引入 蒸饋塔的底部和頂部之間。進料入口將塔分成精饋段和汽提段。在底部將高沸點饋分從塔 中移開。使用安裝在底部區域的加熱裝置（例如，自然循環蒸發器）使部分濃縮物蒸發。低 沸物在塔的內部作為蒸氣上升，由塔的頂部抽出并在冷凝器中冷凝。使部分濃縮物再循環 返回到塔內且向下與上升蒸氣逆流地流動（回流）。 陽〇化]然而，在分離由兩種W上部分的多組分混合物組成的進料混合物的情況下，必須 使用數個常規的蒸饋塔。
[0006] 圖1示出了用于分離包含低沸物（low boileiOA、中沸物（medium boileiOB和高 沸物化i曲boiler) C的S組分混合物ABC的可能的裝置。 W07] 其中，11示出了a-路徑，12示出了聯接從而允許與預分離進行材料傳遞(materialtransfer)，13示出了聯接從而允許材料與前置塔進行材料傳遞，且14示出了 常規的分隔壁塔（dividingwallcolumn)。
[0008] 在a-路徑11的情況下，低沸物A在第一塔中作為頂部產物移開。底部饋分是由 中沸物B和高沸物C組成的混合物，該混合物在下游塔中被分離成兩種純物質B和C。
[0009] 在聯接從而允許與預分離進行材料傳遞的情況下（a/c-路徑）12,W頂部產物不 含高沸物C且底部產物不含低沸物A的方式實現第一塔中的分離。因此，實現低沸物A與 高沸物C的分離。在頂部饋分W及底部饋分中都存在中沸物B。兩種饋分AB和BC被分離 成純產物A、B和C，其中每一種饋分在單獨的下游塔中進行分離。因此變化形式12需要= 個分離步驟。
[0010] 在C-路徑（未示出）的情況下，C在第一塔中作為純底部產物移開且混合物AB作 為頂部產物（通常是蒸氣形式）傳遞到第二塔中。
[0011] 原則上，在分離S種組分的混合物時，合適路徑（a-路徑、C-路徑、a/c路徑）的選 擇取決于輸入的組成。
[0012] 當低沸物A的含量高時，優選a-路徑。相比之下，當高沸物C的含量高時，應該優 選C-路徑。
[0013] 當中沸物B的比例高時，優選a/c路徑。
[0014] 在聯接從而允許與前置塔13進行材料傳遞的情況下，將兩個塔聯接W便允許材 料傳遞（因此雙重聯接（two-foldcoupling)W便允許材料傳遞；Petly址構造（Petly址configuration))。
[0015] 兩個或更多個蒸饋塔聯接的一種替代方式是分隔壁塔，即通過在塔的縱向方向安 置的垂直分隔壁來防止液體流股和蒸氣流股在塔的區段中橫向混合的塔。在運種塔的情 況下，垂直的分隔壁因此沿塔高度的部分延伸且將橫截面分成分隔壁的左側和右側兩個區 段。
[0016] 圖1-14示出了常規的分隔壁塔，其中高沸物作為底部物排出，中沸物通過側流股 抽出口（takeoff)排出，且低沸物通過頂部流股排出。
[0017] 使用運種塔例如可W在單一的塔中將=種組分的混合物分離成它的=種純組分 部分，為此通常需要兩個常規塔。
[0018] 在塔的縱向方向安置的分隔壁將塔的內部分成進料段、移開段、上部合并塔段 (精饋段）和下部合并塔段（汽提段）。
[0019] 需要分離的混合物的進料入口一般位于進料段的上部區域與下部區域之間的進 料段的中屯、區域（分隔壁左側）中。在進料段的上部區域與下部區域之間還可W提供一個 或多個另外入口。
[0020] 在移開段（removalsection) -一分隔壁右側一一在上部區域與下部區域之間安 置一個或多個側流股抽出口。在移開段的下部區域與最下部區域之間還可W提供另外側流 股抽出口。 陽02UWO2009092682Al公開了蒸饋處理（workup) 1，5, 9-環十二碳S締仰T)的方法， 而且還公開了執行此方法的裝置。從通過下二締=聚所獲得的粗CDT的蒸饋處理的方法 開始來實現此目標。分隔壁塔用于蒸饋分離W多組分混合物形式形成的粗CDT。可由金屬 片組成或由兩個或更多個單獨金屬片接合在一起組成的分隔壁將塔沿它的中間段縱向分 成進料段和移開段。關于可W在分隔壁塔中使用的分離內部構件（S巧aratinginternal) 而言，隨機填料（randompacking)W及結構化填料（strucUiredpacking)或分離盤 (S巧aratingtray)都是適用的。可W配置松散插入區段形式的分隔壁。
[0022]US6884324B2公開了具有兩個蒸饋階段（stage)來濃縮鄰苯二甲酸酢（PA)的 塔，其中在第一個蒸饋階段中實現粗PA中的低沸物的蒸饋移開，且在第二個蒸饋階段中從 純的PA中移開高沸物，其中兩個蒸饋階段相互并排安置，且通過垂直安置的壁相互完全隔 開，其中第一蒸饋階段的底部與第二蒸饋階段的底部相連接。第一蒸饋階段的底部可通過 溢流管與第二蒸饋階段的底部相連接。同樣地，第一蒸饋階段的底部可通過累與第二蒸饋 階段的底部相連接。
[0023]因此，在現有技術中已知使用兩個或更多個蒸饋塔在裝配物中執行不同的分離功 能，或使用一個分隔壁塔來分離多組分的混合物。
[0024] 將會需要使整個蒸饋裝配物的能量消耗最小化。在檢查僅僅單獨的分離功能時， 此目標遭遇到障礙。
[00巧]最多可W考慮使用允許較低壓力降且因此有效能（exergy)損失最小化且具有較 高分離性能的新內部構件（internal)，W及優化的控制系統（過程控制）。
[0026] 另一種可能的選擇是蒸氣壓縮，然而由于它的資本成本高而且使用純有效能（電 力），因此僅在需要分離的多組分混合物的材料具有足夠高的絕熱指數時才具有成本效益， 運將會允許在壓縮時W相對較低的支出產生較大的溫度變化。
[0027] 如果在所考慮的生產現場可W利用低值廢熱，則使用此廢熱作為蒸饋的加熱介質 通常優于使用純有效能（電力）的蒸氣壓縮。
[0028]通過諸如聯接W便允許熱傳遞（通過熱交換器的整合加熱系統）的措施提供多種 選擇，由此可W減少特定能量使用。
[0029]US2012048719Al公開了在蒸饋裝置中熱分離包含選自烷基氯硅烷和氨氯硅烷 的硅烷的硅烷混合物的方法，其中用于加熱蒸饋裝置的至少部分熱量是由另一蒸饋裝置的 蒸氣傳遞的，而且其中獲得雜質水平不超過2(K)ppm的硅烷產物。
[0030]此方法的不足之處在于如果在需要分離的材料混合物中不存在固有的溫度差距， 則有必要進行壓力分級（pressurestepping)。另外，當加熱側與產物側之間的溫度差異較 小時，可能需要中間熱交換器具有大的表面積。
[0031]基于運行成本和資本成本，使用前文描述的分隔壁塔，與兩個塔的常規串聯連接 相比可實現總計節約約30%。因此，分隔壁塔通常優于蒸饋塔的常規相互連接。
[0032]然而，分隔壁塔通常必須構建有比它們欲替代的相應單獨裝置更大的尺寸。因此 分隔壁塔的總高度對應于至少單獨裝置之一的總高度，且最多為單獨裝置總高度的總和。
[0033]根據液壓負載化y化aulicloading),分隔壁塔的直徑等于至少單獨裝置的最小 直徑，且最多為單獨裝置的較大直徑。
[0034] 根據分離功能（多組分的混合物），可能導致極端的總高度、大的塔直徑且因此導 致高資本成本，運是不利的。
[0035]本發明的目標是由運組問題產生的。
【發明內容】
[0036]本發明的目標是通過蒸饋分離=種或更多種組分的混合物的方法來實現，所述 =種或更多種組分包含至少一種低沸物、至少一種中沸物和至少一種高沸物，其中將=種 或更多種組分的混合物進料到第一塔中，借助于第一塔將至少一種高沸物作為底部饋分移 開，且將頂部饋分進料到第二塔中，其中在第二塔中，至少一種中沸物通過側流股抽出口移 開，且至少一種低沸物作為頂部饋分移開，且還將來自第二塔的底部抽出流股作為回流進 料返回至第一塔，其中兩個蒸饋塔都具有垂直的分隔壁。
[0037]此目標還通過用于蒸饋分離=種或更多種組分的混合物的裝置來實現，運種裝置 包含兩個相互聯接W便允許材料傳遞的蒸饋塔，其中第一蒸饋塔的蒸氣連通地連接至第二 蒸饋塔的底部，且第二蒸饋塔的底部抽出流股連通地連接至第一蒸饋塔的回流段，其中兩 個蒸饋塔都具有垂直的分隔壁，其中第二塔具有一個或多個位于頂部抽出口下方和底部抽 出口上方的側流股抽出口。
[0038]本發明提供蒸饋塔的相互聯接W便允許材料傳遞。另外，在每一個蒸饋塔中都結 合垂直的分隔壁。
[0039] 聯接W便允許材料傳遞可實現使兩個塔的理論板數量增加。因此，如果使用兩個 相同構造的塔，理論板的數量將加倍。
[0040] 實現聯接W便允許材料傳遞，運是因為每個塔在空間分離的位置處具有與相應的 另外的塔至少兩個連接。
[0041] 聯接W便允許材料傳遞的兩個運樣的塔就能量需求而言等同于單一分隔壁塔。由 此可W實現大的能量節約，然而其中與新獲得的常規單一分隔壁塔相比，導致較低的資本 成本，運是因為在改進（revamp)的情況下，先前存在的常規蒸饋塔可W轉化成分隔壁塔， 且W運樣的方式彼此互連，即兩個所述的配備有分隔壁的蒸饋塔執行現有技術中的分隔壁 塔的功能。
[0042] 聯接W便允許材料傳遞的塔各自可配備有專用的蒸發器和/或冷凝器。
[0043] 低沸物饋分和高沸物饋分可W從不同的塔移開。塔的操作壓力W維持規定的流動 方向的方式加W調節。還可W使第一塔的底部流股在蒸發器中部分地或完全地蒸發，且隨 后將其W二相形式或W氣態流股和液體流股的形式進料到第二塔中。
[0044]=種或更多種組分的混合物優選是包含氯硅烷的混合物或包含甲基氯硅烷的混 合物。 W45] 優選來自TCS合成或MCS合成燈CS=;氯硅烷、MCS=甲基氯硅烷）或來自多晶 娃沉積的混合物。
[0046] 優選由包含TCS、STC、DCS的氯硅烷W及痕量其他雜質（甲基氯硅烷、控、高沸物） 組成的混合物，它是通過市售的冶金級娃與肥1在流化床反應器中在350-400°C下反應獲