蒸馏装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及一种蒸馏装置。
【背景技术】
[0002] 各种原料(例如原油）是各种物质（例如，各种化合物）的混合物，这些原料通常在 分离为各种化合物之后使用。化学工艺中用于分离混合物的典型工艺是蒸馏工艺。
[0003] 例如，混合物可以经过一个或多个蒸馏塔并且被蒸馏，蒸馏工艺中物流的一部分 或全部可以经过冷凝器或再沸器，然后回流至蒸馏塔，通过该工艺，可以得到高纯度的化合 物。通常，在常规的蒸馏塔的情况下，原料或回流物流在一个方向上被引入，或者产品物流 也只在一个方向上流出。然而，当引入到蒸馏塔中的原料只在一个方向上供给时，落在引入 原料的塔板的下部区域上的液体不能均匀下落，因此会发生沟流。此外，即使当从蒸馏塔排 出的物流在一个方向上回流时，液体同样下落不均匀。在这种情况下，为了维持各个物流的 浓度，会消耗不必要的能量。
【发明内容】
[0004] 技术问题
[0005] 本申请的目的是提供一种蒸馏装置以及使用该蒸馏装置的蒸馏方法，所述蒸馏装 置可以防止沟流的发生。
[0006] 技术方案
[0007] 本申请涉及一种蒸馏装置。在蒸馏装置的示例性实施方案中，蒸馏装置的一个或 多个流入部分由设置为互相分离的两个或更多个开口而形成。因此，在原料的纯化工艺的 过程中可以阻滞沟流的发生，从而使能量损耗最小化并且提高工艺的经济效率。本申请中 的术语"沟流"指蒸馏塔中不能顺利进行蒸汽的混合物和液体的接触的现象，或者液体偏向 分隔壁蒸馏塔的壁表面的特定部分流动的液体倾向现象，沟流是分离原料的效率显著降低 和额外的能量消耗的原因。
[0008] 下文中，将参照附图描述本申请的蒸馏装置，但是附图只是说明性的，蒸馏装置的 范围不限于此。
[0009] 图1是示例性地示出根据本申请的示例性实施方案的蒸馏装置的视图。
[0010]如图1所示，蒸馏装置可以包括包含冷凝器101和再沸器102的蒸馏塔100。蒸馏塔 是能够利用组分间的沸点差异将原料(F〇中包含的多组分物质分离成各种组分的装置，考 虑到要引入的原料(F〇的组分或待分离的组分等的沸点等，本申请中可以使用具有不同形 式的蒸馏装置。例如，在本申请的蒸馏装置中，包含低沸点、中间沸点和高沸点物质的三种 组分的混合物的原料可以通过将原料引入到蒸馏塔100中来分离。在本申请中，在对混合物 进行蒸馏的过程中可以使用的蒸馏装置的具体种类没有特别限制，例如，能够使用包括具 有如图1所示的普通结构的蒸馏塔100的蒸馏装置。
[0011]如图1所示，本申请的一个示例性蒸馏装置包括蒸馏塔100,该蒸馏塔100包括冷凝 器101和再沸器102。此外，蒸馏塔100的内部可以被分成上塔板110、下塔板130和中间塔板 120，或者被分成上部分110、下部分130和中间部分120。本说明书中的术语"上塔板"或"上 部分"指蒸馏塔100的结构中相对上面的部分，并且可以指，例如，通过将蒸馏塔100沿蒸馏 塔的高度或纵向方向分成两部分而得到的两个区域的上部分。此外，上述术语"下塔板"或 "下部分"指蒸馏塔100的结构中相对下面的部分，并且可以指，例如，通过将蒸馏塔100沿蒸 馏塔的高度或纵向方向分成两部分而得到的两个区域的下部分。此外，本说明书中的术语 "中间塔板"或"中间部分"可以指通过将蒸馏塔100沿蒸馏塔的高度或纵向方向上分成三部 分而得到的三个区域的中间区域，并且可以指在蒸馏塔100的上部分和下部分之间的区域。 在本说明书中，蒸馏塔100的上部分、下部分和中间部分可以用作互相相对的概念。
[0012] 此外，作为与蒸馏塔分离设置的装置，本说明书中使用的术语"冷凝器"可以指，通 过将从主体排出的物质与从外部流入的冷却水等接触而用于冷却的装置。例如，蒸馏装置 的冷凝器101可以是对从蒸馏塔100的上塔板流出部分111排出的上部产品流出物流(F 2)进 行冷凝的装置。此外，术语"再沸器"可以指作为设置在蒸馏塔外部的加热装置用于使具有 高沸点的物流再沸和蒸发的装置。例如，蒸馏装置的再沸器102可以是对从蒸馏塔100的下 塔板流出部分131排出的下部产品流出物流(F 3)进行加热的装置。
[0013] 在一个实施例中，蒸馏塔100包括供给原料(Fi)的原料流入部121、排出低沸点物 流的上塔板流出部分111、引入从上部分110排出的流的回流物流的上部回流流入部112、从 蒸馏塔的下部分130排出高沸点物流的下塔板流出部分131，以及引入从蒸馏塔的下部分 130排出的流的回流物流的下部回流流入部132。例如，当原料(FO被引入到设置在蒸馏塔 100的中间塔板处的原料流入部121中时，引入的原料(FO可以被排出，同时被分成分别从 设置在蒸馏塔100的上部分或上塔板110的上塔板流出部分111排出的上部产品流出物流 (F 2)，以及从设置在蒸馏塔100的下部分或下塔板130的下塔板流出部分131排出的下部产 品流出物流(F3)。从上塔板流出部分111排出的上部产品流出物流(F 2)经过冷凝器101，经过 冷凝器101后的部分或者全部的上部产品流出物流(F2)可以被引入到上部回流流入部112 中并回流至蒸馏塔100或者储存为产品。此外，从蒸馏塔100的下塔板流出部分131排出的下 部产品流出物流(F 3)经过再沸器102,经过再沸器102后的部分或全部的下部产品流出物流 (F3)可以被引入到下部回流流入部132中并回流至蒸馏塔100或储存为产品。
[0014] 本说明书中的术语"低沸点物流"指富含包含具有低沸点、中间沸点和高沸点的三 种组分的原料物流中具有相对低的沸点的组分的物流，低沸点物流指，例如，从蒸馏塔100 的上塔板流出部分111排出的物流。本说明书中的术语"高沸点物流"指富含包含具有低沸 点、中间沸点和高沸点的三种组分的原料物流中具有相对高的沸点的组分的物流，高沸点 物流指，例如，从蒸馏塔100的下塔板流出部分131排出的富含具有相对高的沸点的组分的 物流。术语"富含...的物流"指如下物流:各个从上塔板流出部分111排出的物流中包含的 低沸点组分和从下塔板流出部分131排出的物流中包含的高沸点组分的含量高于原料(FJ 中分别包含的低沸点组分和高沸点组分的含量。例如，术语可以指蒸馏塔100中上部产品流 出物流(F2)中包含的低沸点组分和下部产品流出物流(F 3)中包含的高沸点组分的含量为 50wt%以上、80wt%以上、90wt%以上、95wt%以上或99wt%以上。在本说明书中，蒸馏塔 1 〇〇的低沸点物流和上部产品流出物流(F2)可以交换使用，高沸点物流和下部产品流出物 流(F3)可以交换使用。
[0015] 蒸馏塔100的理论塔板数可以为30至80、40至70、25至50或45至60,但是所述数目 可以根据待分离的组分而调节至不同范围，因此不特别限制于此。此外，在这种情况下，蒸 馏塔100的原料流入部121可以设置在蒸馏塔100的中部区域或中间塔板120处，例如，蒸馏 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，这是基于蒸馏塔的理论塔板数的相对位置，并且可以根据蒸馏塔的理论塔板数而变化。 如上所述的"理论塔板数"指在使用包括蒸馏塔100和第二蒸馏塔200的蒸馏装置的分离工 艺中，两相例如气相和液相彼此平衡的虚拟区域或塔板的数目。
[0016] 在一个实施例中，蒸馏塔100的上塔板流出部分111和上部回流流入部112可以设 置在蒸馏塔的上部分110处，上塔板流出部分111可以设置在蒸馏塔100的塔顶处。此外，蒸 馏塔100的下塔板流出部分131和下部回流流入部132可以设置在蒸馏塔的下部分130处，下 塔板流出部分131可以设置在蒸馏塔100的塔底处。上述"塔顶"指蒸馏塔的最高部分，并且 可以设置在上述蒸馏塔的上塔板处，上述"塔底"指最低部分，并且可以设置在上述蒸馏塔 的下塔板处。例如，蒸馏塔100的上塔板流出部分111可以设置在蒸馏塔100的塔顶处，蒸馏 塔100的上部回流流入部112可以设置在蒸馏塔100的最高塔板处，例如，蒸馏塔100的第一 塔板处。此外，蒸馏塔100的下塔板流出部分131可以设置在蒸馏塔100的塔底处，蒸馏塔100 的下部回流流入部132可以设置在蒸馏塔100的最低塔板处，例如，蒸馏塔100的第80塔板、 第70塔板或第60塔板处。
[0017] 在一个实施例中，为了进行从包含三种组分的原料(FJ中分别分离具有低沸点、 中间沸点和高沸点的三种组分的工艺，原料(FJ可以引入到如图1所示的蒸馏塔100的原料 流入部121中。当原料(FO被引入到蒸馏塔100中时，原料(FO中包含的组分中具有相对低的 沸点的低沸点物流可以从上塔板流出部分111排出，中间沸点物流和高沸点物流可以从第 一下塔板流出部分131排出。在一个实施例中，当包含低沸点、中间沸点和高沸点组分的原 料(Fi)被引入到蒸馏塔100的原料流入部121中时，原料(Fi)的组分中的低沸点组分流出至 上部产品流出物流(F 2)，排出的上部产品流出物流(F2)经过冷凝器101，它的一部分可以流 回至蒸馏塔100的上部回流流入部112,它的其它部分可以储存为产品。同时，原料(FJ的组 分中的中间沸点和高沸点组分流出至下部产品流出物流(F 3)，排出的下部产品流出物流 (F3)经过再沸器102,它的一部分可以流回至蒸馏塔100的下部回流流入部132,它的其它部 分可以储存为产品。
[0018] 在一个示例性的实施方案中，蒸馏塔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中的一个或多个可以由设置为互相分离的两个或更多个开口而形成。 因此，在原料(FJ的纯化工艺的过程中可以阻滞沟流的发生，从而使能量损耗最小化并且 提高工艺的经济效率。
[0019] 在一个实施例中，可以设置两个或更多个开口使得引入到蒸馏塔100中或从蒸馏 塔1〇〇排出的物流可以在两个或更多个方向上被引入或者在两个或更多个方向上被排出。
[0020] 在一个示例性实施方案中，蒸馏塔100可以包括平分水平横截面的两个或更多个 小区域。图2是示出示例性的蒸馏塔100的与地面平行的横截面的视图。如图2所示，蒸馏塔 100可以包括将蒸馏塔100的水平横截面分成均等区域的任何小区域，例如，多个小区域 Al-1、Al-2、Al-3 和Al-4〇
[0021 ]在一个实施例中，蒸馏塔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中的一个或多个由设置为互相分离的两个或更多个开口而形成，所述两个或更多 个开口可以分别设置在平分蒸馏塔100的水平横截面的两个或更多个小区域中。如上所述 的两个或更多个开口"可以分别设置"的事实可以指在被分成与开口的数目相同的区域中， 一个开口可以各自设置在一个区域中。图3是示例性地示出根据本申请的形成两个或更多 个开口的蒸馏塔10