一种利用隔壁塔减压分离己烷、庚烷、辛烷的节能方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用隔壁塔减压分离己烷、庚烷、辛烷的节能方法。所述方法采用单塔连续精馏，利用垂直壁将隔壁塔内分成四个工作段；待分离的己烷、庚烷、辛烷混合物自预分馏段中部进入，完成庚烷和辛烷的分离；在主塔段完成己烷和庚烷的分离，并从主塔段的中部侧线采出中间组分庚烷；从公共提馏段的顶部采出轻组分己烷；从公共精馏段的底部采出重组分辛烷，从而实现己烷、庚烷、辛烷的分离。采用本发明所述的方法，在同样的分离要求下，与普通的两塔减压蒸馏和常压隔壁塔相比，可以降低塔釜再沸器和塔顶冷凝器的热负荷，解决精馏过程中的能耗问题。
【专利说明】—种利用隔壁塔减压分离己烷、庚烷、辛烷的节能方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用隔壁塔减压分离己烷、庚烷、辛烷的节能方法。
【背景技术】
[0002]精馏是当代化工生产中最为成熟、应用最为广泛的分离技术之一。但精馏过程的能耗巨大，化工过程中40~70%的能耗用于分离，而精馏的能耗又占其中的95%。能源价格的持续上涨使得精馏过程节能技术的研究具有重要的意义。对于三元组分的分离，采用双塔减压精懼的能耗大，而在隔壁塔中减压精懼能够大大地降低能耗。
[0003]隔壁精馏塔是通过在精馏塔中设一垂直壁，将塔分成上、下两段，由隔板分开的精馏进料段和精馏采出段四部分。用隔壁精馏塔将三组分混合物分离为纯净产品只需要一个塔、一个再沸器、一个冷凝器及一个回流分配器，能耗和设备投资都可以得以降低。因此，近年来隔壁精馏塔的研究越来越多。CN101633597A公开了一种采用常压隔壁塔用于苯乙烯精馏过程的节能，但尚未见隔壁塔在减压下的节能方法。
[0004]对于三元组分己烷、庚烷、辛烷的分离，采用传统的塔需要至少两个塔才能达到要求的分离效果，但采用这种方法工艺流程长投资大，能耗高。而采用隔壁塔在减压下操作不仅仅减少了设备投资，而且使能耗大幅度降低。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有精馏过程中能耗高的问题，提供一种新的利用隔壁塔减压分离己烷、庚烷、辛烷的节能方法，该方法具有投资小、能耗低的优点。
[0006]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]—种利用隔壁塔减压分离己烷、庚烷、辛烷的节能方法，所述方法采用单塔连续精馏，利用垂直壁将隔壁塔内分成四个工作段；待分离的己烷、庚烷、辛烷混合物自预分馏段中部进入，完成庚烷和辛烷的分离；在主塔段完成己烷和庚烷的分离，并从主塔段的中部侧线采出中间组分庚烷；从公共提馏段的顶部采出轻组分己烷；从公共精馏段的底部采出重组分辛烷，从而实现己烷、庚烷、辛烷的分离。
[0008]所述隔壁塔利用垂直壁将其分为垂直壁两侧的预分馏段和主塔段，垂直壁以上的公共提馏段及垂直壁以下的公共精馏段四部分。在单个隔壁塔中通过减压连续精馏分离己烷、庚烷、辛烷，能够降低整体能耗。
[0009]所述己烷、庚烷、辛烷混合物的进料量为30-3000kmol/h。例如可选择30.2kmol/h,80kmol/h,200kmol/h,500kmol/h,1350kmol/h,1800kmol/h,2300kmol/h,2890kmol/h 等。
[0010]所述己烷、庚烷、辛烷混合物的进料温度为20-40°C。例如可选择20.02V,22V,25°C,28°C,32°C,35.5。。，39。。等。
[0011]所述公共提馏段的顶部物料经塔顶冷凝器冷凝后采出轻组分己烷。
[0012]所述隔壁塔的塔顶回流比4-7。例如可选择4.02,4.3,4.56,4.9,5.25,5.5,5.7,
5.95 等。
[0013]所述隔壁塔垂直壁两侧各有30块理论板。
[0014]所述垂直壁以上的公共提馏段有12块理论板。
[0015]所述垂直壁以下的公共精馏段有12块理论板。
[0016]所述隔壁塔的操作压力10_20kPa。例如可选择10.2kPa，12kPa，13.6kPa，15kPa，15.7kPa, 18kPa, 19.8kPa 等。
[0017]在隔壁塔中减压分离后，己烷、庚烷、辛烷的摩尔分数均能达到98%。
[0018]与已有技术方案相比，本发明具有以下有益效果:
[0019]采用本发明所述的方法，在同样的分离要求下，与普通的两塔减压蒸馏和常压隔壁塔相比，可以降低塔釜再沸器的热负荷及塔顶冷凝器的热负荷。采用本发明可以较好的解决精馏过程中的能耗问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明的工艺流程图；
[0021]图2是普通双塔减压连续精馏的工艺流程图。
[0022]图1中:1_公共提馏段；2_预分馏段；3_公共精馏段；4_塔顶冷凝器；5_垂直壁；6-主塔段；7_塔釜再沸器；F-己烷、庚烷、辛烷混合物；D-轻组分己烷；S-中间组分庚烷；W-重组分辛烷。
[0023]图2中:8-塔I ；9-塔II ;F_己烷、庚烷、辛烷混合物；D1_塔顶出料己烷；D2_塔顶出料庚烷;W2-塔釜出料辛烷。
[0024]下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0026]为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下:
[0027]如图1所示，一种利用隔壁塔减压分离己烷、庚烷、辛烷的节能方法，所述方法采用单塔连续精馏，利用垂直壁5将隔壁塔内分成四个工作段；待分离的己烷、庚烷、辛烷混合物F自预分馏段2中部进入，完成庚烷和辛烷的分离；在主塔段6完成己烷和庚烷的分离，并从主塔段6的中部侧线采出中间组分庚烷S ;从公共提馏段I的顶部采出轻组分己烷D ;从公共精馏段3的底部采出重组分辛烷W，从而实现己烷、庚烷、辛烷的分离。
[0028]所述己烷、庚烷、辛烷混合物F的进料量为30-3000kmol/h。所述己烷、庚烷、辛烷混合物F的进料温度为20-40°C。
[0029]所述公共提馏段I的顶部物料经塔顶冷凝器4冷凝后采出轻组分己烷D。所述隔壁塔的塔顶回流比4-7。
[0030]所述隔壁塔垂直壁5两侧各有30块理论板。所述垂直壁以上的公共提馏段I有12块理论板。所述垂直壁以下的公共精馏段3有12块理论板。
[0031]所述隔壁塔的操作压力10_20kPa。所述隔壁塔底部设有塔釜再沸器7。
[0032] 在隔壁塔中减压分离后，己烷、庚烷、辛烷的摩尔分数均能达到98%。
[0033]图2示出了普通双塔减压连续精馏的工艺流程图。己烷、庚烷、辛烷的混合物F进入塔18，在塔18中主要完成己烷的分离，Dl为塔顶出料己烷。从塔底采出的混合物进入塔119，在塔119中完成庚烷、辛烷的分离，D2为塔顶出料庚烷，W2为塔釜出料辛烷。
[0034]实施例1
[0035]采用图1所示的流程，待分离的己烷、庚烷、辛烷混合物的进料量为30kmol/h，进料温度为20°C，己烷、庚烷、辛烷的摩尔比为1:2:1。采用的隔壁塔垂直壁两侧各有30块理论板，垂直壁上部有12块理论板，下部有12块理论板，操作压力101.325kPa (常压隔壁塔)，塔顶回流比6，结果列于表1。
[0036]采用图1所示的流程，其它条件不变，操作压力改为1kPa (减压隔壁塔)，塔顶回流比为6，侧线采出在垂直壁右侧的中间位置，采出量为15kmol/h，结果也列于表1。
[0037]采用图2所示的流程，进料量和进料摩尔组成不变，塔I共有26块理论板，第22块板进料，回流比为2.8，塔II共有15块理论板，第7块板进料，回流比为0.5，两塔的操作压力均为lOkPa。为便于比较，结果也列于表1。
[0038]表1采用常规减压两塔、常压隔壁塔、减压隔壁塔分离三组分的结果
[0039]
【权利要求】
1.一种利用隔壁塔减压分离己烷、庚烷、辛烷的节能方法，其特征在于，所述方法采用单塔连续精馏，利用垂直壁(5)将隔壁塔内分成四个工作段；待分离的己烷、庚烷、辛烷混合物(F)自预分馏段(2)中部进入，完成庚烷和辛烷的分离；在主塔段(6)完成己烷和庚烷的分离，并从主塔段(6)的中部侧线采出中间组分庚烷(S);从公共提馏段(I)的顶部采出轻组分己烷(D);从公共精馏段(3)的底部采出重组分辛烷(W)，从而实现己烷、庚烷、辛烷的分离。
2.根据权利要求1所述的节能方法，其特征在于，所述己烷、庚烷、辛烷混合物(F)的进料量为 30-3000kmol/h。
3.根据权利要求1或2所 述的节能方法，其特征在于，所述己烷、庚烷、辛烷混合物(F)的进料温度为20-40°C。
4.根据权利要求1-3之一所述的节能方法，其特征在于，所述公共提馏段(I)的顶部物料经塔顶冷凝器(4)冷凝后采出轻组分己烷(D)。
5.根据权利要求2所述的节能方法，其特征在于，所述隔壁塔的塔顶回流比4-7。
6.根据权利要求1-5之一所述的节能方法，其特征在于，所述隔壁塔垂直壁(5)两侧各有30块理论板。
7.根据权利要求1-6之一所述的节能方法，其特征在于，所述垂直壁以上的公共提馏段⑴有12块理论板。
8.根据权利要求1-7之一所述的节能方法，其特征在于，所述垂直壁以下的公共精馏段⑶有12块理论板。
9.根据权利要求1-8之一所述的节能方法，其特征在于，所述隔壁塔的操作压力10_20kPa。
10.根据权利要求1-9之一所述的节能方法，其特征在于，在隔壁塔中减压分离后，己烷、庚烷、辛烷的摩尔分数均能达到98%。
【文档编号】C07C9/15GK104130094SQ201410364285
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】李春利, 方静, 宋媛媛, 王荣良 申请人:河北工业大学