利用可一体化操作并能降低蒸汽消耗量的多级汽提器的蒸馏系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用可一体化操作并能降低蒸汽消耗量的多级汽提器的蒸馏系统，更为详细地涉及一种利用沸点差分离混合物的蒸馏系统，其中将从汽提器炉模块排出的上部蒸气凝缩并蒸发之后，多级压缩该蒸发的水蒸气供应到至少两个以上的汽提器，从而能够提高汽提器的上部蒸气的热回收率，并能减少蒸馏工序所需时间和费用。
【背景技术】
[0002]蒸馏系统利用沸点差分离供给原料中存在的混合物质。在蒸馏系统的上部低沸点物质(high volatile component)蒸发分离成上部蒸气(overhead vapor)形态，在蒸馈系统的下部高沸点物质(low volatile component)分离成未蒸馈形态。此时，低沸点物质与高沸点物质分别可以为单一成分，也分别可以为二成分以上的混合物质。
[0003]这种蒸馏系统必定包括利用沸点差分离物质的蒸发分离器，蒸发分离器包括蒸饱塔(distillat1n column)、精饱塔(rectificat1n column)、汽提塔(strippingcolumn)、汽提容器(stripping vessel，stripper)等。
[0004]在蒸发分离器中，当提取低沸点物质用作目标对象产品时使用精馏塔，当提取高沸点物质用作目标对象产品时使用汽提塔或者汽提容器。汽提塔主要用于提取低粘度的高沸点物质，汽提容器主要用于提取高粘度的高沸点物质。
[0005]图1是示意地表示具备汽提容器的以往的蒸馏系统的图。如图1所示，具备汽提容器的以往的蒸馏系统10包括用于使供给原料分离成高沸点物质与低沸点物质的汽提容器110和用于使低沸点物质的上部蒸气浓缩的浓缩器120。汽提容器110用于去除并提纯低沸点物质并将其作为原料物质回收，并使高粘度的高沸点物质干燥而获取最终产品。
[0006]当从蒸汽供给部160蒸汽供应到汽提容器110时，蒸汽直接接触汽提容器110下部的高粘度混合物质并进行热传递，由于该热，混合物质中的低沸点物质蒸发并与水蒸气一起作为上部蒸气排出，而混合物质中的高沸点物质与蒸汽的凝缩水一起向外部排出。
[0007]但是，图1所示蒸馏系统在单一汽提容器110中将供给原料分离成低沸点物质与高沸点物质，因此供给原料无法得到精密分离，导致产品的纯度或者回收率低。
[0008]为了解决上述图1的蒸馏系统的问题，提出有具备两个以上汽提容器的蒸馏系统。
[0009]图2是示意地表示以往的利用两个以上汽提容器的蒸馏系统的图。如图2所示，具备两个汽提容器的蒸馏系统20包括:接收供给原料的第一汽提容器111 ;第二汽提容器112，接收在第一汽提容器111中未被去除的物质；凝缩蒸发器120，从第一汽提容器111排出的上部蒸气与水在所述凝缩蒸发器120中进行热交换；凝缩器130，用于最终凝缩在凝缩蒸发器120中未被凝缩的上部蒸气；及两个压缩模块141、142。
[0010]在具备两个汽提容器的蒸馏系统20中，首先，供给原料被供应到第一汽提容器111中。根据第一汽提容器111所要求的温度从蒸汽供给部160供应蒸汽时，供给原料中的低沸点物质作为上部蒸气排出，高沸点物质在下部分离成未蒸馏形态。此时，在第一汽提容器111中，只是具有规定温度以下沸点的低沸点物质作为上部蒸气排出，而具有规定温度以上沸点的物质不会作为上部蒸气排出。由于这些原因等，在第一汽提容器111中并非所有的供给原料都分离成低沸点物质和高沸点物质，而为了进一步分离，供给原料被供应到第二汽提容器112。
[0011]从第一汽提容器111排出的上部蒸气在凝缩蒸发器120中与水进行热交换形成饱和水蒸气之后，通过第一压缩模块141再次被供应到第一汽提容器111，并在第一汽提容器中用于分离供给原料。
[0012]另外，在凝缩蒸发器120中未被凝缩的上部蒸气被供应到凝缩器130得到最终凝缩。在凝缩器130中生成的凝缩液利用比重与水分离之后被供应到蒸馏塔180。再沸器190向蒸馏塔供应蒸汽，在再沸器190中生成的蒸汽凝缩水被低压膨胀(flash)，在第二压缩模块142中压缩后被供应到第二汽提容器112，并与从汽提容器111中排出的供给原料直接进行热交换，用于最终汽提。
[0013]S卩，需要在凝缩器中凝缩分离的凝缩液为了提纯而供应到蒸馏塔180，在再沸器190中高温蒸汽凝缩水膨胀并蒸发，并在第二压缩模块142中经压缩后供应到第二汽提容器112。通常，从第一汽提容器111排出的上部蒸气凝缩分离并被供应到蒸馏塔之后，到多级汽提工序稳定为止需要几个小时。初期为了驱动第一汽提容器111，按照第一汽提容器111所要求的温度从蒸汽供给部160供应蒸汽，即便从第一汽提容器111排出的上部蒸气与水进行热交换生成的水蒸气通过第一压缩模块141再次供应到第一汽提容器111使用，也不够驱动第一汽提容器111，因此需要从蒸汽供给部160继续供应蒸汽。
[0014]因此，在第二汽提容器112驱动并且第二汽提容器112的上部蒸气供应到第一汽提容器111之前，需要从外部供应的蒸汽量过多而导致所需费用较大。而且，相比第一汽提容器111所要求的温度，第二汽提容器112所要求的温度条件更高，因此具有需要分别驱动第一压缩模块141与第二压缩模块142的问题。
【发明内容】
[0015]因此，本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种利用可一体化操作并能降低蒸汽消耗量的多级汽提器的蒸馏系统。在利用沸点差分离混合物质的蒸馏系统中，利用从汽提器模块排出的上部蒸气蒸发水之后，多级压缩该蒸发的水蒸气，供应到至少两个以上的汽提器，从而能够提高汽提器的上部蒸气的热回收率，并减少蒸馏工序所需费用与时间。
[0016]上述目的通过本发明的利用可一体化操作并能降低蒸汽消耗量的多级汽提器的蒸馏系统实现，该蒸馏系统利用沸点差将供给原料中存在的混合物质分离成低沸点物质与高沸点物质，其中:汽提器模块，由多个汽提器构成，接收所述供给原料，所述低沸点物质在所述汽提器模块中蒸发并作为上部蒸气排出，所述高沸点物质在下部未被蒸馏而分离，且在各个所述汽提器中蒸发的低沸点物质的气液平衡压力和温度各不相同；凝缩蒸发器，在所述凝缩蒸发器中，从供水源供应的水与通过所述汽提器模块的所述上部蒸气进行热交换，所述上部蒸气和水分别凝缩蒸发；机械式蒸气再压缩(MVR:Mechanical VaporRecompress1n)模块，用于多级压缩从所述上部蒸发器蒸发的水蒸气；在所述机械式蒸气再压缩模块中压缩的水蒸气被供应到至少两个以上的汽提器。
[0017]在此，优选所述机械式蒸气再压缩模块中压缩的水蒸气中的一部分被供应到蒸发的低沸点物质温度最高的汽提器。
[0018]在此，优选所述汽提器模块包括:第一汽提器，接收所述供给原料，供所述低沸点物质蒸发并作为上部蒸气排出，所述高沸点物质在下部未被蒸馏而分离；和第二汽提器，在比所述第一汽提器高的温度下驱动，接收在所述第一汽提器中未蒸发的物质，低沸点物质被汽提而作为上部蒸气排出，高沸点物质在下部未被蒸馏而分离，在所述机械式蒸气再压缩模块中压缩的水蒸气中，一部分优先被供应到所述第二汽提器，其余部分被供应到所述第一汽提器。
[0019]在此，优选地，通过所述机械式蒸气再压缩模块的水蒸气的温度及压力为所述第一汽提器中分离所述供给原料所要求的温度及压力，并且进一步包括热式再压缩模块(TVR:Thermal Vapor Recompress1n)，所述热式再压缩模块引导通过所述机械式蒸气再压缩模块的水蒸气的一部分供应到所述第二汽提器侧，并将供应到所述第二汽提器的水蒸气的温度及压力增加到所述第二汽提器中分离所述供给原料所要求的温度及压力。
[0020]在此，优选地所述第二汽提器的上部蒸气被供应到所述第一汽提器，并在所述第一汽提器中用作分离所述供给原料所需热源。
[0021]在此，优选地进一步包括:蒸汽供给部，用于向所述第一汽提器及所述第二汽提器供应蒸汽；第一阀门，被设置为能够开闭，用于控制是否向所述第一汽提器供应所述蒸汽；和第二阀门，被设置为能够开闭，用于控制是否向所述第二汽提器供应所述蒸汽。
[0022]在此，优选地进一步包括第三阀门，被设置为能够开闭，用于将从所述蒸汽供给部供应的所述蒸汽的一部分导向所述热式蒸气再压缩模块侧。
[0023]在此，优选地所述机械式蒸气再压缩模块包括:第一模块，由多个机械式蒸气再压缩装置构成；第二模块，由多个机械式蒸气再压缩装置构成，用于进一步压缩通过所述第一模块的水蒸气；和层压机(Iaminator)，用于降低通过所述第一模块的压缩后的水蒸气的速度，并供应到所述第二模块。
[0024]在此，优选地进一步包括:凝缩器，用于接收在所述蒸发器中未被凝缩的上部蒸气并进行凝缩；和蒸馏塔，用于接收在所述凝缩器中凝缩的凝缩液。
[0025]在此，优选地进一步包括