蒸餾裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及一種蒸餾裝置。
【背景技術】
[0002] 各種原料(例如原油）是各種物質（例如，各種化合物）的混合物，這些原料通常在 分離為各種化合物之后使用。化學工藝中用于分離混合物的典型工藝是蒸餾工藝。
[0003] 例如，混合物可以經過一個或多個蒸餾塔并且被蒸餾，蒸餾工藝中物流的一部分 或全部可以經過冷凝器或再沸器，然后回流至蒸餾塔，通過該工藝，可以得到高純度的化合 物。通常，在常規的蒸餾塔的情況下，原料或回流物流在一個方向上被引入，或者產品物流 也只在一個方向上流出。然而，當引入到蒸餾塔中的原料只在一個方向上供給時，落在引入 原料的塔板的下部區域上的液體不能均勻下落，因此會發生溝流。此外，即使當從蒸餾塔排 出的物流在一個方向上回流時，液體同樣下落不均勻。在這種情況下，為了維持各個物流的 濃度，會消耗不必要的能量。
【發明內容】
[0004] 技術問題
[0005] 本申請的目的是提供一種蒸餾裝置以及使用該蒸餾裝置的蒸餾方法，所述蒸餾裝 置可以防止溝流的發生。
[0006] 技術方案
[0007] 本申請涉及一種蒸餾裝置。在蒸餾裝置的示例性實施方案中，蒸餾裝置的一個或 多個流入部分由設置為互相分離的兩個或更多個開口而形成。因此，在原料的純化工藝的 過程中可以阻滯溝流的發生，從而使能量損耗最小化并且提高工藝的經濟效率。本申請中 的術語"溝流"指蒸餾塔中不能順利進行蒸汽的混合物和液體的接觸的現象，或者液體偏向 分隔壁蒸餾塔的壁表面的特定部分流動的液體傾向現象，溝流是分離原料的效率顯著降低 和額外的能量消耗的原因。
[0008] 下文中，將參照附圖描述本申請的蒸餾裝置，但是附圖只是說明性的，蒸餾裝置的 范圍不限于此。
[0009] 圖1是示例性地示出根據本申請的示例性實施方案的蒸餾裝置的視圖。
[0010]如圖1所示，蒸餾裝置可以包括包含冷凝器101和再沸器102的蒸餾塔100。蒸餾塔 是能夠利用組分間的沸點差異將原料(F〇中包含的多組分物質分離成各種組分的裝置，考 慮到要引入的原料(F〇的組分或待分離的組分等的沸點等，本申請中可以使用具有不同形 式的蒸餾裝置。例如，在本申請的蒸餾裝置中，包含低沸點、中間沸點和高沸點物質的三種 組分的混合物的原料可以通過將原料引入到蒸餾塔100中來分離。在本申請中，在對混合物 進行蒸餾的過程中可以使用的蒸餾裝置的具體種類沒有特別限制，例如，能夠使用包括具 有如圖1所示的普通結構的蒸餾塔100的蒸餾裝置。
[0011]如圖1所示，本申請的一個示例性蒸餾裝置包括蒸餾塔100,該蒸餾塔100包括冷凝 器101和再沸器102。此外，蒸餾塔100的內部可以被分成上塔板110、下塔板130和中間塔板 120，或者被分成上部分110、下部分130和中間部分120。本說明書中的術語"上塔板"或"上 部分"指蒸餾塔100的結構中相對上面的部分，并且可以指，例如，通過將蒸餾塔100沿蒸餾 塔的高度或縱向方向分成兩部分而得到的兩個區域的上部分。此外，上述術語"下塔板"或 "下部分"指蒸餾塔100的結構中相對下面的部分，并且可以指，例如，通過將蒸餾塔100沿蒸 餾塔的高度或縱向方向分成兩部分而得到的兩個區域的下部分。此外，本說明書中的術語 "中間塔板"或"中間部分"可以指通過將蒸餾塔100沿蒸餾塔的高度或縱向方向上分成三部 分而得到的三個區域的中間區域，并且可以指在蒸餾塔100的上部分和下部分之間的區域。 在本說明書中，蒸餾塔100的上部分、下部分和中間部分可以用作互相相對的概念。
[0012] 此外，作為與蒸餾塔分離設置的裝置，本說明書中使用的術語"冷凝器"可以指，通 過將從主體排出的物質與從外部流入的冷卻水等接觸而用于冷卻的裝置。例如，蒸餾裝置 的冷凝器101可以是對從蒸餾塔100的上塔板流出部分111排出的上部產品流出物流(F 2)進 行冷凝的裝置。此外，術語"再沸器"可以指作為設置在蒸餾塔外部的加熱裝置用于使具有 高沸點的物流再沸和蒸發的裝置。例如，蒸餾裝置的再沸器102可以是對從蒸餾塔100的下 塔板流出部分131排出的下部產品流出物流(F 3)進行加熱的裝置。
[0013] 在一個實施例中，蒸餾塔100包括供給原料(Fi)的原料流入部121、排出低沸點物 流的上塔板流出部分111、引入從上部分110排出的流的回流物流的上部回流流入部112、從 蒸餾塔的下部分130排出高沸點物流的下塔板流出部分131，以及引入從蒸餾塔的下部分 130排出的流的回流物流的下部回流流入部132。例如，當原料(FO被引入到設置在蒸餾塔 100的中間塔板處的原料流入部121中時，引入的原料(FO可以被排出，同時被分成分別從 設置在蒸餾塔100的上部分或上塔板110的上塔板流出部分111排出的上部產品流出物流 (F 2)，以及從設置在蒸餾塔100的下部分或下塔板130的下塔板流出部分131排出的下部產 品流出物流(F3)。從上塔板流出部分111排出的上部產品流出物流(F 2)經過冷凝器101，經過 冷凝器101后的部分或者全部的上部產品流出物流(F2)可以被引入到上部回流流入部112 中并回流至蒸餾塔100或者儲存為產品。此外，從蒸餾塔100的下塔板流出部分131排出的下 部產品流出物流(F 3)經過再沸器102,經過再沸器102后的部分或全部的下部產品流出物流 (F3)可以被引入到下部回流流入部132中并回流至蒸餾塔100或儲存為產品。
[0014] 本說明書中的術語"低沸點物流"指富含包含具有低沸點、中間沸點和高沸點的三 種組分的原料物流中具有相對低的沸點的組分的物流，低沸點物流指，例如，從蒸餾塔100 的上塔板流出部分111排出的物流。本說明書中的術語"高沸點物流"指富含包含具有低沸 點、中間沸點和高沸點的三種組分的原料物流中具有相對高的沸點的組分的物流，高沸點 物流指，例如，從蒸餾塔100的下塔板流出部分131排出的富含具有相對高的沸點的組分的 物流。術語"富含...的物流"指如下物流:各個從上塔板流出部分111排出的物流中包含的 低沸點組分和從下塔板流出部分131排出的物流中包含的高沸點組分的含量高于原料(FJ 中分別包含的低沸點組分和高沸點組分的含量。例如，術語可以指蒸餾塔100中上部產品流 出物流(F2)中包含的低沸點組分和下部產品流出物流(F 3)中包含的高沸點組分的含量為 50wt%以上、80wt%以上、90wt%以上、95wt%以上或99wt%以上。在本說明書中，蒸餾塔 1 〇〇的低沸點物流和上部產品流出物流(F2)可以交換使用，高沸點物流和下部產品流出物 流(F3)可以交換使用。
[0015] 蒸餾塔100的理論塔板數可以為30至80、40至70、25至50或45至60,但是所述數目 可以根據待分離的組分而調節至不同范圍，因此不特別限制于此。此外，在這種情況下，蒸 餾塔100的原料流入部121可以設置在蒸餾塔100的中部區域或中間塔板120處，例如，蒸餾 塔100的第五至第三十塔板、第五至第二十五塔板、第五至第十五塔板或第十至第二十塔 板，這是基于蒸餾塔的理論塔板數的相對位置，并且可以根據蒸餾塔的理論塔板數而變化。 如上所述的"理論塔板數"指在使用包括蒸餾塔100和第二蒸餾塔200的蒸餾裝置的分離工 藝中，兩相例如氣相和液相彼此平衡的虛擬區域或塔板的數目。
[0016] 在一個實施例中，蒸餾塔100的上塔板流出部分111和上部回流流入部112可以設 置在蒸餾塔的上部分110處，上塔板流出部分111可以設置在蒸餾塔100的塔頂處。此外，蒸 餾塔100的下塔板流出部分131和下部回流流入部132可以設置在蒸餾塔的下部分130處，下 塔板流出部分131可以設置在蒸餾塔100的塔底處。上述"塔頂"指蒸餾塔的最高部分，并且 可以設置在上述蒸餾塔的上塔板處，上述"塔底"指最低部分，并且可以設置在上述蒸餾塔 的下塔板處。例如，蒸餾塔100的上塔板流出部分111可以設置在蒸餾塔100的塔頂處，蒸餾 塔100的上部回流流入部112可以設置在蒸餾塔100的最高塔板處，例如，蒸餾塔100的第一 塔板處。此外，蒸餾塔100的下塔板流出部分131可以設置在蒸餾塔100的塔底處，蒸餾塔100 的下部回流流入部132可以設置在蒸餾塔100的最低塔板處，例如，蒸餾塔100的第80塔板、 第70塔板或第60塔板處。
[0017] 在一個實施例中，為了進行從包含三種組分的原料(FJ中分別分離具有低沸點、 中間沸點和高沸點的三種組分的工藝，原料(FJ可以引入到如圖1所示的蒸餾塔100的原料 流入部121中。當原料(FO被引入到蒸餾塔100中時，原料(FO中包含的組分中具有相對低的 沸點的低沸點物流可以從上塔板流出部分111排出，中間沸點物流和高沸點物流可以從第 一下塔板流出部分131排出。在一個實施例中，當包含低沸點、中間沸點和高沸點組分的原 料(Fi)被引入到蒸餾塔100的原料流入部121中時，原料(Fi)的組分中的低沸點組分流出至 上部產品流出物流(F 2)，排出的上部產品流出物流(F2)經過冷凝器101，它的一部分可以流 回至蒸餾塔100的上部回流流入部112,它的其它部分可以儲存為產品。同時，原料(FJ的組 分中的中間沸點和高沸點組分流出至下部產品流出物流(F 3)，排出的下部產品流出物流 (F3)經過再沸器102,它的一部分可以流回至蒸餾塔100的下部回流流入部132,它的其它部 分可以儲存為產品。
[0018] 在一個示例性的實施方案中，蒸餾塔100的原料流入部121、上部回流流入部112和 下部回流流入部132中的一個或多個可以由設置為互相分離的兩個或更多個開口而形成。 因此，在原料(FJ的純化工藝的過程中可以阻滯溝流的發生，從而使能量損耗最小化并且 提高工藝的經濟效率。
[0019] 在一個實施例中，可以設置兩個或更多個開口使得引入到蒸餾塔100中或從蒸餾 塔1〇〇排出的物流可以在兩個或更多個方向上被引入或者在兩個或更多個方向上被排出。
[0020] 在一個示例性實施方案中，蒸餾塔100可以包括平分水平橫截面的兩個或更多個 小區域。圖2是示出示例性的蒸餾塔100的與地面平行的橫截面的視圖。如圖2所示，蒸餾塔 100可以包括將蒸餾塔100的水平橫截面分成均等區域的任何小區域，例如，多個小區域 Al-1、Al-2、Al-3 和Al-4〇
[0021 ]在一個實施例中，蒸餾塔100的原料流入部121、上部回流流入部112和下部回流流 入部132中的一個或多個由設置為互相分離的兩個或更多個開口而形成，所述兩個或更多 個開口可以分別設置在平分蒸餾塔100的水平橫截面的兩個或更多個小區域中。如上所述 的兩個或更多個開口"可以分別設置"的事實可以指在被分成與開口的數目相同的區域中， 一個開口可以各自設置在一個區域中。圖3是示例性地示出根據本申請的形成兩個或更多 個開口的蒸餾塔10