用于蒸馏分离三组分或多组分混合物的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及=种或更多种组分的混合物的精馈或蒸馈，即设及将给定混合物蒸馈 分离为其组成部分的方法，而且还设及通过适当联接蒸馈塔来执行此方法的装置。
【背景技术】
[0002] 蒸馈方法常用于化学加工技术中，W便热分离具有不同相对挥发性和/或相互可 溶性材料的混合物。
[0003] 各种方法变化形式都可W用来连续蒸馈分离多组分的混合物。
[0004] 在最简单的情况下，将由低沸点部分和高沸点部分组成的进料混合物分离成它的 两个部分，即低沸点顶部馈分和高沸点底部馈分。在运种情况下，将需要分离的混合物引入 蒸馈塔的底部和顶部之间。进料入口将塔分成精馈段和汽提段。在底部将高沸点馈分从塔 中移开。使用安装在底部区域的加热装置（例如，自然循环蒸发器）使部分浓缩物蒸发。低 沸物在塔的内部作为蒸气上升，由塔的顶部抽出并在冷凝器中冷凝。使部分浓缩物再循环 返回到塔内且向下与上升蒸气逆流地流动（回流）。 阳〇化]然而，在分离由两种W上部分的多组分混合物组成的进料混合物的情况下，必须 使用数个常规的蒸馈塔。
[0006] 图1示出了用于分离包含低沸物（low boileiOA、中沸物（medium boileiOB和高 沸物化i曲boiler) C的S组分混合物ABC的可能的装置。 W07] 其中，11示出了a-路径，12示出了联接从而允许与预分离进行材料传递(materialtransfer)，13示出了联接从而允许材料与前置塔进行材料传递，且14示出了 常规的分隔壁塔（dividingwallcolumn)。
[0008] 在a-路径11的情况下，低沸物A在第一塔中作为顶部产物移开。底部馈分是由 中沸物B和高沸物C组成的混合物，该混合物在下游塔中被分离成两种纯物质B和C。
[0009] 在联接从而允许与预分离进行材料传递的情况下（a/c-路径）12,W顶部产物不 含高沸物C且底部产物不含低沸物A的方式实现第一塔中的分离。因此，实现低沸物A与 高沸物C的分离。在顶部馈分W及底部馈分中都存在中沸物B。两种馈分AB和BC被分离 成纯产物A、B和C，其中每一种馈分在单独的下游塔中进行分离。因此变化形式12需要= 个分离步骤。
[0010] 在C-路径（未示出）的情况下，C在第一塔中作为纯底部产物移开且混合物AB作 为顶部产物（通常是蒸气形式）传递到第二塔中。
[0011] 原则上，在分离S种组分的混合物时，合适路径（a-路径、C-路径、a/c路径）的选 择取决于输入的组成。
[0012] 当低沸物A的含量高时，优选a-路径。相比之下，当高沸物C的含量高时，应该优 选C-路径。
[0013] 当中沸物B的比例高时，优选a/c路径。
[0014] 在联接从而允许与前置塔13进行材料传递的情况下，将两个塔联接W便允许材 料传递（因此双重联接（two-foldcoupling)W便允许材料传递；Petly址构造（Petly址configuration))。
[0015] 两个或更多个蒸馈塔联接的一种替代方式是分隔壁塔，即通过在塔的纵向方向安 置的垂直分隔壁来防止液体流股和蒸气流股在塔的区段中横向混合的塔。在运种塔的情 况下，垂直的分隔壁因此沿塔高度的部分延伸且将横截面分成分隔壁的左侧和右侧两个区 段。
[0016] 图1-14示出了常规的分隔壁塔，其中高沸物作为底部物排出，中沸物通过侧流股 抽出口（takeoff)排出，且低沸物通过顶部流股排出。
[0017] 使用运种塔例如可W在单一的塔中将=种组分的混合物分离成它的=种纯组分 部分，为此通常需要两个常规塔。
[0018] 在塔的纵向方向安置的分隔壁将塔的内部分成进料段、移开段、上部合并塔段 (精馈段）和下部合并塔段（汽提段）。
[0019] 需要分离的混合物的进料入口一般位于进料段的上部区域与下部区域之间的进 料段的中屯、区域（分隔壁左侧）中。在进料段的上部区域与下部区域之间还可W提供一个 或多个另外入口。
[0020] 在移开段（removalsection) -一分隔壁右侧一一在上部区域与下部区域之间安 置一个或多个侧流股抽出口。在移开段的下部区域与最下部区域之间还可W提供另外侧流 股抽出口。 阳02UWO2009092682Al公开了蒸馈处理（workup) 1，5, 9-环十二碳S締仰T)的方法， 而且还公开了执行此方法的装置。从通过下二締=聚所获得的粗CDT的蒸馈处理的方法 开始来实现此目标。分隔壁塔用于蒸馈分离W多组分混合物形式形成的粗CDT。可由金属 片组成或由两个或更多个单独金属片接合在一起组成的分隔壁将塔沿它的中间段纵向分 成进料段和移开段。关于可W在分隔壁塔中使用的分离内部构件（S巧aratinginternal) 而言，随机填料（randompacking)W及结构化填料（strucUiredpacking)或分离盘 (S巧aratingtray)都是适用的。可W配置松散插入区段形式的分隔壁。
[0022]US6884324B2公开了具有两个蒸馈阶段（stage)来浓缩邻苯二甲酸酢（PA)的 塔，其中在第一个蒸馈阶段中实现粗PA中的低沸物的蒸馈移开，且在第二个蒸馈阶段中从 纯的PA中移开高沸物，其中两个蒸馈阶段相互并排安置，且通过垂直安置的壁相互完全隔 开，其中第一蒸馈阶段的底部与第二蒸馈阶段的底部相连接。第一蒸馈阶段的底部可通过 溢流管与第二蒸馈阶段的底部相连接。同样地，第一蒸馈阶段的底部可通过累与第二蒸馈 阶段的底部相连接。
[0023]因此，在现有技术中已知使用两个或更多个蒸馈塔在装配物中执行不同的分离功 能，或使用一个分隔壁塔来分离多组分的混合物。
[0024] 将会需要使整个蒸馈装配物的能量消耗最小化。在检查仅仅单独的分离功能时， 此目标遭遇到障碍。
[00巧]最多可W考虑使用允许较低压力降且因此有效能（exergy)损失最小化且具有较 高分离性能的新内部构件（internal)，W及优化的控制系统（过程控制）。
[0026] 另一种可能的选择是蒸气压缩，然而由于它的资本成本高而且使用纯有效能（电 力），因此仅在需要分离的多组分混合物的材料具有足够高的绝热指数时才具有成本效益， 运将会允许在压缩时W相对较低的支出产生较大的溫度变化。
[0027] 如果在所考虑的生产现场可W利用低值废热，则使用此废热作为蒸馈的加热介质 通常优于使用纯有效能（电力）的蒸气压缩。
[0028]通过诸如联接W便允许热传递（通过热交换器的整合加热系统）的措施提供多种 选择，由此可W减少特定能量使用。
[0029]US2012048719Al公开了在蒸馈装置中热分离包含选自烷基氯硅烷和氨氯硅烷 的硅烷的硅烷混合物的方法，其中用于加热蒸馈装置的至少部分热量是由另一蒸馈装置的 蒸气传递的，而且其中获得杂质水平不超过2(K)ppm的硅烷产物。
[0030]此方法的不足之处在于如果在需要分离的材料混合物中不存在固有的溫度差距， 则有必要进行压力分级（pressurestepping)。另外，当加热侧与产物侧之间的溫度差异较 小时，可能需要中间热交换器具有大的表面积。
[0031]基于运行成本和资本成本，使用前文描述的分隔壁塔，与两个塔的常规串联连接 相比可实现总计节约约30%。因此，分隔壁塔通常优于蒸馈塔的常规相互连接。
[0032]然而，分隔壁塔通常必须构建有比它们欲替代的相应单独装置更大的尺寸。因此 分隔壁塔的总高度对应于至少单独装置之一的总高度，且最多为单独装置总高度的总和。
[0033]根据液压负载化y化aulicloading),分隔壁塔的直径等于至少单独装置的最小 直径，且最多为单独装置的较大直径。
[0034] 根据分离功能（多组分的混合物），可能导致极端的总高度、大的塔直径且因此导 致高资本成本，运是不利的。
[0035]本发明的目标是由运组问题产生的。
【发明内容】
[0036]本发明的目标是通过蒸馈分离=种或更多种组分的混合物的方法来实现，所述 =种或更多种组分包含至少一种低沸物、至少一种中沸物和至少一种高沸物，其中将=种 或更多种组分的混合物进料到第一塔中，借助于第一塔将至少一种高沸物作为底部馈分移 开，且将顶部馈分进料到第二塔中，其中在第二塔中，至少一种中沸物通过侧流股抽出口移 开，且至少一种低沸物作为顶部馈分移开，且还将来自第二塔的底部抽出流股作为回流进 料返回至第一塔，其中两个蒸馈塔都具有垂直的分隔壁。
[0037]此目标还通过用于蒸馈分离=种或更多种组分的混合物的装置来实现，运种装置 包含两个相互联接W便允许材料传递的蒸馈塔，其中第一蒸馈塔的蒸气连通地连接至第二 蒸馈塔的底部，且第二蒸馈塔的底部抽出流股连通地连接至第一蒸馈塔的回流段，其中两 个蒸馈塔都具有垂直的分隔壁，其中第二塔具有一个或多个位于顶部抽出口下方和底部抽 出口上方的侧流股抽出口。
[0038]本发明提供蒸馈塔的相互联接W便允许材料传递。另外，在每一个蒸馈塔中都结 合垂直的分隔壁。
[0039] 联接W便允许材料传递可实现使两个塔的理论板数量增加。因此，如果使用两个 相同构造的塔，理论板的数量将加倍。
[0040] 实现联接W便允许材料传递，运是因为每个塔在空间分离的位置处具有与相应的 另外的塔至少两个连接。
[0041] 联接W便允许材料传递的两个运样的塔就能量需求而言等同于单一分隔壁塔。由 此可W实现大的能量节约，然而其中与新获得的常规单一分隔壁塔相比，导致较低的资本 成本，运是因为在改进（revamp)的情况下，先前存在的常规蒸馈塔可W转化成分隔壁塔， 且W运样的方式彼此互连，即两个所述的配备有分隔壁的蒸馈塔执行现有技术中的分隔壁 塔的功能。
[0042] 联接W便允许材料传递的塔各自可配备有专用的蒸发器和/或冷凝器。
[0043] 低沸物馈分和高沸物馈分可W从不同的塔移开。塔的操作压力W维持规定的流动 方向的方式加W调节。还可W使第一塔的底部流股在蒸发器中部分地或完全地蒸发，且随 后将其W二相形式或W气态流股和液体流股的形式进料到第二塔中。
[0044]=种或更多种组分的混合物优选是包含氯硅烷的混合物或包含甲基氯硅烷的混 合物。 W45] 优选来自TCS合成或MCS合成灯CS=;氯硅烷、MCS=甲基氯硅烷）或来自多晶 娃沉积的混合物。
[0046] 优选由包含TCS、STC、DCS的氯硅烷W及痕量其他杂质（甲基氯硅烷、控、高沸物） 组成的混合物，它是通过市售的冶金级娃与肥1在流化床反应器中在350-400°C下反应获