蒸餾塔制造技術

即使當蒸餾塔具有大的塔溫度差時，蒸餾塔仍可以實現顯著的能源節省。本發明專利技術提供了一種蒸餾塔，該蒸餾塔包括第一塔和第二塔，其中第一塔包括精餾段的一部分或氣提段的一部分；當第一塔包括精餾段的一部分時，第二塔包括精餾段的剩余部分和氣提段的全部，或者當第一塔包括氣提段的一部分時，第二塔包括氣提段的剩余部分和精餾段的全部；并且第二塔構成機械熱泵式蒸餾塔。

【技術實現步驟摘要】
【專利說明】 本申請基于并要求于2014年1月17日申請的日本專利申請No. 2014-006885的 優先權的權益，該優先權的全部公開內容通過引用并入本文中。
本專利技術涉及一種用于實施在許多工業過程中廣泛采用的蒸餾操作的蒸餾塔，并且 更具體地，涉及一種為包括機械熱泵系統的蒸餾塔的機械熱泵式蒸餾塔。
技術介紹
用于實施連續蒸餾的位于蒸餾塔的進料位置上方的部分被稱為精餾段，并且位于 進料位置下方的部分被稱為氣提段。蒸餾塔設置有用于冷卻和冷凝塔頂蒸汽的塔頂冷凝器 以及用于加熱和煮沸塔底液體的再沸器。 機械熱泵式蒸餾塔由于節省能源而作為改進的蒸餾塔被已知。作為機械熱泵式 蒸餾塔，蒸汽再壓縮系統（VRC)如蘇爾壽化工技術有限公司（Sulzer Chemtech Ltd.)的 小冊子"Sulzer Chemtech Distillation and Heat-Pump Technology, Production of I-Butene from Tail Gas of a MTBE Plant)(蘇爾壽化工技術的蒸餾和熱泵技術，來 自MTBE設備的尾氣的1-丁烯的產品）"以及US 4718986A中所描述的那樣被已知。而 且，熱整合蒸餾塔（HIDiC)如 JP H08-66601 A、JP 2004-16928A、WO 2011/043199 和 JP 2013-208561 A中描述的那樣被已知。 在VRC中，從塔頂回收的塔頂蒸汽被壓縮機壓縮，從而其溫度被增加，并且溫度增 加的流體被用作VRC的再沸器的熱源。可以說，在VRC中，通過使用機械熱泵系統，一個塔 的塔頂的熱可以被供給到相同的塔的塔底。因此，可以減少再沸器處供給的熱量，并且可以 減少蒸餾塔中的能量消耗。VRC也被稱為機械蒸汽再壓縮（MVR)。 HIDiC具有基本構造，在該基本構造中，一個蒸餾塔的精餾段和氣提段彼此分隔 開。精餾段的操作壓力被設置得比氣提段的操作壓力更高，以便精餾段的操作溫度變得比 氣提段的操作溫度更高。為此，使用包括精餾段的高壓塔和包括氣提段的低壓塔。從低壓 塔的塔頂回收的蒸汽被壓縮機壓縮，以使得其溫度被增加，然后被傳遞到高壓塔的塔底。而 且，從高壓塔的塔底回收的液體被傳遞到低壓塔的塔頂。進一步，構造該HIDiC，以使得熱量 可以在精餾段和氣提段之間交換。因此，熱量被從精餾段傳遞到氣提段（內部熱交換），因 此，可能減少在再沸器處供給的熱量并且減少在塔頂冷凝器處移除的熱量。換言之，通過借 助熱交換將熱量從精餾段傳遞到氣提段，再沸器處供給的熱和冷凝器處移除的熱可以至少 部分地由被傳遞的熱代替，因此，可以得到具有非常高的能源效率的蒸餾裝置。 在機械熱泵式蒸餾塔中，從蒸餾塔的任何位置回收的蒸汽被壓縮機壓縮以使得其 溫度升高。這使得可能執行用于將塔頂蒸汽的熱供給至再沸器的熱交換，或者可能執行用 于將熱量從精餾段（高壓塔）傳遞至氣提段（低壓塔）的熱交換。
技術實現思路
在機械熱泵式蒸餾塔中，執行使用壓縮機的加壓操作，以增加蒸汽的溫度。因此， 當蒸餾塔具有大的塔溫度差時，需要使溫度的增加更大，即，需要增加壓縮機的壓縮比。因 此，塔溫度差越大，壓縮機消耗的功率越大，并且因此，節省的能源就越少。 因此，對于具有大的塔溫度差的蒸餾塔，通過應用機械熱泵式蒸餾塔，難以節省能 源，或節省的能源少。 本專利技術的目的是：即使當蒸餾塔具有大的塔溫度差時，蒸餾塔仍可以實現顯著的 能源節省。 根據本專利技術的一些方面，提供了下面的蒸餾塔。 1) 一種蒸餾塔，包括第一塔和第二塔，其中： 第一塔包括精餾段的一部分或氣提段的一部分，當第一塔包括精餾段的一部分時，第二塔包括精餾段的剩余部分和氣提段的全 部，或者當第一塔包括氣提段的一部分時，第二塔包括氣提段的剩余部分和精餾段的全部， 并且 第二塔構成機械熱泵式蒸餾塔。 2)根據1)的蒸餾塔，其中第一塔的級數為蒸餾塔的總級數的40%或更少。 3)根據1)或2)的蒸餾塔，其中第二塔構成熱整合蒸餾塔或蒸汽再壓縮系統。 4)根據3)的蒸餾塔，其中第二塔包括： 較高壓部分，該較高壓部分包括被包括在第二塔中的精餾段的全部或一部分，并 且被配置為以相對高的壓力執行氣液接觸； 較低壓部分，該較低壓部分包括被包括在第二塔中的氣提段的全部或一部分，并 且被配置為以相對低的壓力執行氣液接觸； 蒸汽管線，該蒸汽管線包括加壓裝置，該蒸汽管線用于將從所述較低壓部分的塔 頂部排放的蒸汽引導至所述較高壓部分的塔底部； 液體管線，該液體管線用于將從所述較高壓部分的塔底部排放的液體引導至所述 較低壓部分的塔頂部；以及 熱交換結構，該熱交換結構被配置為通過熱交換將熱量從被包括在第二塔中的精 餾段傳遞至被包括在第二塔中的氣提段。 5)根據3)的蒸餾塔，其中第二塔包括： 再沸器；以及 管線，該管線包括加壓裝置，該管線用于將從第二塔的塔頂部排放的蒸汽作為熱 源供給至再沸器。 根據本專利技術，即使當蒸餾塔具有大的塔溫度差時，蒸餾塔仍可以實現顯著的能源 節省。【附圖說明】 圖1是圖示本專利技術的蒸餾塔的實施例的示意圖； 圖2是圖示本專利技術的蒸餾塔的另一實施例的示意圖；圖3是圖示本專利技術的蒸餾塔的又一實施例的示意圖；圖4是圖示本專利技術的蒸餾塔的又一實施例的示意圖； 圖5是圖示蒸餾塔的溫度曲線的示例的視圖； 圖6是圖示比較示例1的蒸餾塔的工藝流程圖； 圖7是圖示比較示例2的蒸餾塔的工藝流程圖； 圖8是圖示示例1的蒸餾塔的工藝流程圖； 圖9是用于說明熱交換結構的詳細示例的視圖； 圖10是用于說明熱交換結構的詳細示例的視圖；以及 圖11是用于說明熱交換結構的另一詳細示例的視圖。【具體實施方式】 在下文中，將參照附圖描述本專利技術的實施例，但本專利技術不限于此。 本專利技術的蒸餾塔包括第一塔和第二塔。第一塔可以包括蒸餾塔的精餾段的一部 分，并且在這種情況下，第二塔包括蒸餾塔的精餾段的剩余部分和蒸餾塔的氣提段的全部。 或者，第一塔可以包括蒸餾塔的氣提段的一部分，并且在這種情況下，第二塔包括蒸餾塔的 氣提段的剩余部分和蒸餾塔的精餾段的全部。第一塔包括蒸餾塔的精餾段的一部分或蒸餾 塔的氣提段的一部分，并且因此，第一塔不包括蒸餾塔的精餾段和氣提段這兩者。而且，第 一塔不包括蒸餾塔的精餾段的全部，并且不包括蒸餾塔的氣提段的全部。 本專利技術的蒸餾塔具有可以通過在部分地沿精餾段或氣提段的位置處將一個傳統 的蒸餾塔（更確切地說是連續蒸餾塔）劃分為兩個塔（即第一塔和第二塔）而得到的構造。 原料被供給至第二塔的中間位置（不是塔頂和塔底的位置）。傳統的蒸餾塔具有單一的塔 (容器）并且全部精餾段和全部氣提段存在于單一容器內的連續區域中。傳統的蒸餾塔不 配備壓縮機。換言之，本專利技術的蒸餾塔具有一構造，該構造通過將一個傳統的蒸餾塔的內部 區域分隔成兩個區域、分別以分隔的塔（容器）容納這兩個區域并且經由用于傳輸兩個塔 之間的流體的管線（用于傳輸蒸汽的管線和用于傳輸液體的管線）連接兩個塔而獲得。從 這兩個塔中的一個排放的每一個流體的全部的量被供給至這兩個塔中的另一個，除了被首 先從前一個塔排放然后返回相同的所述前一個塔的被排放流體的一部分量之外。即，當蒸 汽從這兩個塔的一個傳遞到這兩個塔的另一個時，從前一個塔排放的蒸汽的全部的量本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種蒸餾塔，包括第一塔和第二塔，其中：第一塔包括精餾段的一部分或氣提段的一部分，當第一塔包括精餾段的一部分時，第二塔包括精餾段的剩余部分和氣提段的全部，或者當第一塔包括氣提段的一部分時，第二塔包括氣提段的剩余部分和精餾段的全部，并且第二塔構成機械熱泵式蒸餾塔。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：若林敏祐，立川公一，
申請(專利權)人：東洋工程株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP