化学品的分离处理系统、蒸馏塔装置和化学品的分离方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于分离化学品的处理系统、蒸馏塔装置（distillation column arrangement)和分离化学品的方法。
【背景技术】
[0002] 蒸馏是工业中常用于基于混合物中物质的不同挥发性而将相互溶解的物质分离 的方法。蒸馏使得相互溶解的液体物质以及非挥发性和挥发性物质能够分离。
[0003] 非均相共沸萃取蒸馏是蒸馏的一种具体形式。非均相共沸萃取蒸馏描述于芬兰专 利公开FI 117633 B中。在此种方法中，蒸馏步骤包括利用水和糠醛彼此之间的部分不溶 性、共沸混合物的压力依赖性、糠醛的萃取容量以及由糠醛和水形成的二元共沸混合物。在 共沸萃取方法中，通过共沸蒸馏和常规的萃取蒸馏的组合来进行分离。该方法使用糠醛同 时作为萃取剂和共沸混合物形成剂，以将水与有机酸分离。根据温度，糠醛与水形成均相或 非均相的共沸混合物。在低于120°C的温度下，共沸混合物是非均相的，因此，在与此对应的 从负压至适度超压的压力范围内，该方法被称为非均相共沸萃取蒸馏。在非均相共沸萃取 蒸馏中，萃取剂具有双重效应并产生两个液相，这能够将水分离。
[0004] 在REACH(化学品的注册、评价、授权和限制）评估中，在该已知方案中使用的糠醛 的安全评级已变差。此外，当使用萃取剂时，控制工艺中所用物质的相互化学反应是极其重 要的。同时，还存在与分离共沸萃取过程相关的化学品的需求，而这也是具有挑战性的。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种改进的方案。该目的通过本发明的第一方面所述的用于 分离化学品的处理系统来实现。
[0006] 在本发明的第一方面中，提供了一种用于分离化学品的处理系统，其特征在于，所 述处理系统包括第一蒸馏塔、第一倾析器和第三蒸馏塔，并且所述第一蒸馏塔被配置成接 收包含水和至少为甲酸和乙酸的有机酸的混合物以及萃取剂，所述萃取剂包括己醇、己醇 与所述至少两种有机酸的酯和2_甲基戊醇中的至少一种；
[0007] 所述第一蒸馏塔被配置成基于反应性非均相共沸萃取蒸馏在其顶部形成水与萃 取剂的非均相共沸混合物而不控制所述萃取剂与至少两种所述有机酸的化学反应，所述第 一蒸馏塔被配置成通过其顶部将所述共沸混合物移至所述第一倾析器内以将水与有机酸 分离；
[0008] 所述倾析器被配置成将水与萃取剂的非均相共沸混合物分离成有机相和水相，所 述有机相作为密度小于水的物质上升到所述倾析器中的顶部，而密度更大的所述水相保留 在所述倾析器的底部；
[0009] 所述第一蒸馏塔被配置成将至少两种所述有机酸、萃取剂和水馈送至所述第三蒸 馈塔；
[0010] 所述第三蒸馏塔被配置成在其底部形成用于回收和/或再循环的萃取剂，并且所 述第三蒸馏塔被配置成基于蒸馏而在其顶部形成用于回收和/或再循环的水与至少两种所 述有机酸的混合物。
[0011]另外，在本发明的第二方面中，还涉及一种蒸馏塔装置，其特征在于，所述蒸馏塔 装置包括第一蒸馏塔、第二蒸馏塔、第一倾析器和第三蒸馏塔，所述第一蒸馏塔被配置成接 收:包含水和至少为甲酸和乙酸的有机酸的混合物，以及萃取剂，所述萃取剂包括己醇、己 醇与至少一种所述有机酸的酯和2-甲基戊醇中的至少一种;并且
[0012] 所述第一蒸馏塔被配置成基于反应性非均相共沸萃取蒸馏在其顶部形成水与萃 取剂的非均相共沸混合物而不控制所述萃取剂与至少两种所述有机酸的化学反应，所述第 一蒸馏塔被配置成通过其顶部将所述共沸混合物移至所述第一倾析器内以将水与有机酸 分离；
[0013] 所述倾析器被配置成将水与萃取剂的非均相共沸混合物分离成有机相和水相，所 述有机相作为密度小于水的物质上升到所述倾析器中的顶部，而密度更大的所述水相保留 在所述倾析器的底部；
[0014] 所述第一蒸馏塔被配置成将至少两种所述有机酸、萃取剂和水馈送至所述第三蒸 馈塔；
[0015] 所述第三蒸馏塔被配置成在其底部形成用于回收和/或再循环的萃取剂，并且所 述第三蒸馏塔被配置成基于蒸馏而在其顶部形成用于回收和/或再循环的水与至少两种所 述有机酸的混合物;并且
[0016] 所述第二蒸馏塔被配置成接收:糠醛，以及水与至少两种有机酸的混合物；
[0017] 所述第二蒸馏塔被配置成：
[0018] 基于非均相共沸蒸馏在其顶部形成水与糠醛的非均相共沸混合物，所述第二蒸馏 塔被配置成通过其顶部将所述共沸混合物移除以将糠醛与所述至少两种有机酸分离；
[0019] 基于非均相共沸蒸馏在其底部形成所述有机酸和水;并且
[0020] 将所述至少两种有机酸和水从所述第二蒸馏塔的底部馈送至所述第一蒸馏塔，以 将所述至少两种有机酸和糠醛彼此分离。
[0021]此外，在本发明的第三方面中，还涉及一种分离化学品的方法，其特征在于，
[0022] 在第一蒸馏塔中接收包含水和至少为甲酸和乙酸的有机酸的混合物以及萃取剂， 所述萃取剂包括己醇、己醇与至少一种所述有机酸的酯和2_甲基戊醇中的至少一种;和
[0023] 在所述第一蒸馏塔中基于反应性非均相共沸萃取蒸馏在所述第一蒸馏塔的顶部 形成水与萃取剂的非均相共沸混合物，所述第一蒸馏塔通过其顶部将所述共沸混合物移至 第一倾析器以将水与有机酸分离；
[0024] 在所述倾析器中将水与萃取剂的非均相共沸混合物分离成有机相和水相，所述有 机相作为密度小于水的物质上升到所述倾析器中的顶部，而密度更大的所述水相保留在所 述倾析器的底部；
[0025] 将来自所述第一蒸馏塔的至少两种所述有机酸、萃取剂和水馈送至第三蒸馏塔；
[0026] 在所述第三蒸馏塔的底部形成用于回收和/或再循环的萃取剂，并通过蒸馏在所 述第三蒸馏塔的顶部形成用于回收和/或再循环的水与至少两种所述有机酸的混合物。
[0027] 另外，本发明的其他优选实施方式在体现在：
[0028] 在一个优选实施方式中，所述处理系统包括第四蒸馏塔，所述第四蒸馏塔被配置 成接收来自所述第三蒸馏塔的顶部的水与至少两种所述有机酸的混合物，所述第四蒸馏塔 被配置成通过蒸馏在其底部形成用于回收和/或再循环的至少一种浓缩的有机酸，并且述 第四蒸馏塔被配置成在其顶部形成用于回收和/或再循环的水和至少一种有机酸的混合 物。
[0029] 在一个优选实施方式中，所述第一蒸馏塔被配置成还接收糠醛，并且所述第一蒸 馏塔被配置成通过其顶部将含水糠醛移除。
[0030] 在一个优选实施方式中，所述处理系统包括第一倾析器，并且所述第一蒸馏塔被 配置成将其顶部的水和萃取剂馈送至所述第一倾析器，所述第一倾析器被配置成将水相和 包含萃取剂的有机相彼此分离，并将至少一部分所述有机相送回所述第一蒸馏塔。
[0031] 在一个优选实施方式中，所述处理系统包括第五蒸馏塔，并且所述第一倾析器被 配置成将所述水相馈送至所述第五蒸馏塔，所述第五蒸馏塔被配置成通过蒸馏而在其底部 形成用于回收和/或再循环的水。
[0032] 在一个优选实施方式中，所述第五蒸馏塔被配置成通过蒸馏而在其顶部形成萃取 剂和水，并将它们馈送至第二倾析器，所述第二倾析器被配置成:将水相和包含萃取剂的有 机相彼此分离，将所述水相送回所述第五蒸馏塔，并将所述有机相馈送至所述第一蒸馏塔 和第六蒸馏塔中的至少一个。
[0033] 在一个优选实施方式中，所述第六蒸馏塔被配置成通过其顶部将含萃取剂的水再 循环回到所述第一倾析器和所述第五蒸馏塔中的至少一个。
[0034] 在一个优选实施方式中，馈送至所述第一蒸馏塔中的所述至少两种有机酸和水包 含20%~50%的水。
[0035]在一个优选实施方式中，所述装置包括第三倾析器，并且所述第二蒸馏塔被配置 成将糠醛和水从其顶部馈送至所述第三倾析器，所述第三倾析器被配置成将水相与包含糠 醛的有机相分离，并将所述有机相馈送至所述第二蒸馏塔和第六蒸馏塔中的至少一个。
[0036] 在一个优选实施方式中，所述第六蒸馏塔被配置成接收来自所述第三倾析器的有 机相，并在其底部形成用于回收和/或再循环的糠醛。
[0037] 在一个优选实施方式中，所述第六蒸馏塔被配置成通过蒸馏而在其底部形成用于 回收和/或再循环的糠醛，并将在其顶部形成的水相送回至所述第三倾析器。
[0038]在一个优选实施方式中，所述装置包括第七蒸馏塔，并且所述第三倾析器被配置 成将所述水相馈送至所述第七蒸馏塔，所述第七蒸馏塔被配置成通过蒸馏而在其底部形成 用于回收和/或再循环的水，并且所述第七蒸馏塔被配置成通过蒸馏而在其顶部形成含水 糠醛或形成用于通过侧边装置转移的含水糠醛，并且将含水糠醛馈送至所述第三倾析器。 [0039]在一个优选实施方式中，乙酸在所述有机酸中的相对量是10%以上。
[0040]在一个优选实施方式中，在第四蒸馏塔中接收来自所述第三蒸馏塔的顶部的水与 至少两种所述有机酸的混合物，在所述第四蒸馏塔中通过蒸馏在所述第四蒸馏塔的底部形 成用于回收和/或再循环的至少一种浓缩的有机酸，并在所述第四蒸馏塔中于所述第四蒸 馏塔的顶部形成用于回收和/或再循环的水与至少一种所述有机酸的混合物。
[0041 ]在一个优选实施方式中，在所述第一蒸馏塔中还接收糠醛，并通过所述第一蒸馏 塔的顶部从所述第一蒸馏塔中移除含水糠醛。
[0042]在一个优选实施方式中，用所述第一蒸馏塔将水