CN111050871A - 具有多种产物的双分隔壁塔 - Google Patents
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Abstract
本发明提供使用包含多个分隔壁的分隔壁塔技术将进料分离成多种分离产物的系统和方法。在塔中包含多个分隔壁可以为生产多种高纯度蒸馏产物的方法提供减少的能耗和减少的设备占用空间。此系统和方法可以允许从进料分离多种产物,并且同时具有减少的或最小化数目的液体分流和/或蒸气分流。
Description
技术领域
本发明提供使用具有多个分隔壁的蒸馏塔进行分离的系统和方法。
背景技术
蒸馏柱或蒸馏塔是在精制设备中的常见结构之一。蒸馏塔用于在精制中使用减少的或尽可能少的占用空间从进料流分离多个产物料流。另外,蒸馏塔可以有利地用于分离具有相邻的、接近的和/或重叠的沸程的产物。
分隔壁塔(DWC)是包含垂直分隔壁的蒸馏塔,所述分隔壁将进料区从一个或多个产物侧取料区域分开。DWC技术允许减少所需设备的量和/或用于进行一个或多个所需分离操作所需的能量。分隔壁可以用于将用于接收入塔的一个或多个进料的区域与用于取出产物料流的位置分开,从而减少产物污染。另外或作为替代方案,分隔壁可以用于创建小室,其用于取出具有高于99重量%的纯度的多个产物料流。
虽然分隔壁塔(DWC)能提供在减少能耗和/或在精制设备占用空间方面的优点,但是在分隔壁塔技术的实施中仍存在困难。例如,虽然分隔壁塔可以具有理论效率水平,但是达到理论效率可以取决于在分隔壁塔内保持合适的压力平衡。美国专利7,090,748和7,264,696提供了改进分隔壁塔效率的一种策略的实例。在所建议的策略中,目标是操作分隔壁塔以使在分隔壁塔的每个部分内的气体质量流量具有相对于该部分的横截面积而言的特定的比率或比例因子。在一些构造中,对于给定部分而言,气体质量流量与横截面积之间的所需比率是通过使得一部分分隔壁沿着相对于垂直成一定角度布置而获得的,从而允许这些部分在塔内的不同高度处具有不同的横截面积。但是,仍然希望增加高纯度产物的数目和开发操作多分隔型分隔壁塔的方法。
Tututi-Avila等的期刊文章(Chemical Engineering and Processing,Vol.114,pp1–15(2017))显示了用于分隔壁塔式蒸馏塔的构造,此蒸馏塔包括在塔内的两个分隔壁,从而可以在塔内的一些高度处存在明确分开的区域。
概述
在各个方面中,提供用于将进料分离成多种产物的方法。此方法可以包括使进料通入由在蒸馏塔中的第一个分隔壁和第二个分隔壁界定的进料入口区域。蒸馏塔的内部可以具有两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流。任选地,进料入口区域可以以流体方式与顶部公共区域连通和/或以流体方式与底部公共区域连通。在一些方面中,第一个分隔壁和塔壁可以界定第一个塔区段,所述第一个塔区段可以包含一个或多个分隔区。相似地,在一些方面中,第二个分隔壁和塔壁可以界定第二个塔区段,所述第二个塔区段可以包含另外的一个或多个分隔区。根据此方面,蒸馏塔可以包括任何合适数目的分隔区。这可以包括具有在第一个塔区段和/或第二个塔区段中的多个分隔区。
可以从在第一个塔区段和/或第二个塔区段中的多个分隔区取出任何合适数目的产物料流。例如,可以从蒸馏塔的第一个分隔区取出第一个产物料流;可以从蒸馏塔的第二个分隔区取出第二个产物料流;任选地,可以从蒸馏塔的第一个分隔区取出第三个产物料流;任选地,可以从蒸馏塔的第二个分隔区取出第四个产物料流;和任选地,可以从在塔区段中的分隔区和/或通常从蒸馏塔取出另外的其它产物料流。这种其它产物料流可以包括例如从底部公共区域取出的底部产物料流,和/或从蒸馏塔的顶部填充床之上取出的顶部产物料流。任选地,第三个产物料流的基于标准沸点的挥发性可以低于第二个产物料流。任选地,第四个产物料流的基于标准沸点的挥发性可以低于第三个产物料流。
在各个方面中,也提供用于将进料分离成多种产物的系统。此系统可以包括蒸馏塔,其包含顶部公共区域、底部公共区域、中间区域和塔壁。中间区域可以包括第一个分隔壁和第二个分隔壁。任选地,第一个分隔壁和第二个分隔壁可以至少界定进料入口区域。任选地,第一个分隔壁和塔壁可以界定包含第一多个分隔区的第一个塔区段;同时第二个分隔壁和塔壁可以界定包含一个或多个额外分隔区的第二个塔区段,例如第二多个分隔区。蒸馏塔的内部可以优选包括两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流。
此系统可以还包括原料入口,其以流体方式与进料入口区域和多个产物出口连通。例如,此系统可以还包括至少一个顶部出口,其以流体方式与顶部公共区域或与顶部填充床上方的区域连通;至少一个底部出口,其以流体方式与底部公共区域连通;第一个出口,其以流体方式与第一多个分隔区中的第一个分隔区连通;和第二个出口,其以流体方式与第二多个分隔区中的第二个分隔区连通。任选地,此系统可以还包括第三个出口,其以流体方式与第一多个分隔区中的第三个分隔区连通;和/或第四个出口,其以流体方式与第二多个分隔区中的第四个分隔区连通。在这种任选方面中,第三个出口的高度可以低于第一个出口的高度,和/或第四个出口的高度可以低于第二个出口的高度。任选地,第一个分隔壁的顶部在蒸馏塔内处于与第二个分隔壁的顶部不同的高度,和/或第一个分隔壁的底部在蒸馏塔内处于与第二个分隔壁的底部不同的高度。
在各个方面中,第一个分隔壁和第二个分隔壁中的至少一个可以对应于多个基本上平行的分隔壁区段。在这种方面中,所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个分隔壁区段可以是相对于所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个其它分隔壁区段而言在水平上偏移的。
在各个方面中,所述系统和/或方法可以还包括在第一个塔区段中的一个分隔区(任选地第一个分隔区)与在第一个分隔壁的对边上的位置之间的温差是10-35℃;或其中在第二个塔区段中的一个分隔区(任选地第二个分隔区)与在第二个分隔壁的对边上的位置之间的温差是10-35℃;或它们的组合。
在各个方面中,第一个分隔壁和/或第二个分隔壁可以对应于被0.7-7.6cm(或1.2-5.1cm)的壁间隙分开的第一个壁结构和第二个壁结构。
在各个方面中,蒸馏塔可以包括多个水平相邻的填充床,它们是位于第一个分隔壁和/或第二个分隔壁的对边上。在一些方面中,位于分隔壁一边上的填充床所具有的蒸气溢流平均百分比是在位于此分隔壁对边上的水平相邻填充床的蒸气溢流平均百分比的10%范围内。
在各个方面中,与第一个分隔壁和/或第二个分隔壁相关的一个或多个蒸气分流在第一进料速率下的蒸气分流比率可以基本上是与相应的一个或多个蒸气分流在第二进料速率下的蒸气分流比率相似的。在此方面中,第一进料速率和第二进料速率可以任选地相差至少25%。
在各个方面中,在塔区段中的至少一个填充床中的填料类型、填料尺寸或其组合是与在用于界定该塔区段的分隔壁的对边上的填料类型、填料尺寸或其组合不同的,所述塔区段例如是第一个塔区段和/或第二个塔区段。在此方面中,至少一个填充床可以任选地对应于在分隔区中的填充床。
附图简述
图1显示分隔壁塔构造的一个实例,此分隔壁塔允许从进料分离至少五种产物,并且在塔内具有两个蒸气分流和两个液体分流。
图2显示分隔壁塔构造的一个实例,此分隔壁塔允许从进料分离至少六种产物,并且在塔内具有两个蒸气分流和两个液体分流。
图3显示分隔壁塔构造的一个实例,此分隔壁塔包括一个或多个交错的分隔壁,并允许从进料分离至少四种产物。
发明详述
综述
在各个方面中,提供使用包含多个分隔壁的分隔壁塔技术将进料分离成多种分离产物的系统和方法。在塔中包含多个分隔壁可以对于多种高纯度蒸馏产物的生产提供减少的能耗和减少的设备占用空间。例如,多个分隔壁可以允许将待进入蒸馏塔的进料送到进料入口区域,其是与用于从塔取出侧取产物的分隔区分开的。对于包含两个或更多个分隔壁的塔,这可以对应于将进料引入位于在塔内的两个分隔壁之间的区域。
另外或作为替代方案,在各个方面中所述的构造和/或方法可以用于允许从包含多个分隔壁的分隔壁塔生产5种或更多种产物(或6种或更多种产物),同时分隔壁塔具有至多两个蒸气分流和两个液体分流。减少或最小化在分隔壁塔构造中的蒸气分流和/或液体分流的数目可以是有益的,因为每个分流对应于必须对料流进行控制以使压力在分流点处相等的位置。所以,减少或最小化分流数目可以减少对于在系统内的流体的限制数目,并减少设计和操作的复杂性。应当注意的是,当计算产物的数目时,来自分隔壁塔的顶部产物和底部产物可以对应于从在分隔壁塔内的公共填充床取出的产物。关于底部产物,应当注意的是,至少一部分底部产物通常可以循环作为再沸器回路的一部分,从而向蒸馏塔提供额外的热量。
在一些方面中,从包含两个或更多个分隔壁的分隔壁塔产生5种或更多种产物可以要求跨过至少一个分隔壁的温差保持为至少10℃,或至少20℃,或至少25℃,例如至多35℃或可能更多。保持跨过至少一个分隔壁的温差可以允许在塔内的相似的高度或水平面处取出具有不同沸程的产物,同时仍然达到99重量%的高纯度。
在一些方面中,从分隔壁塔产生5种或更多种产物可以通过在分隔壁的对边上具有不同的填料类型和尺寸来促进。使用不同的填料类型和尺寸是对于优化塔设计的考虑,从而改进利用率或使利用率最大化,并且减少废体积或使废体积最小化。由于使用不同的填料类型和尺寸,对于每个水平相邻的填充床区段而言的压降、容量和填充效率可以变化。这可以潜在地引起在分隔壁塔的各部分中的气体质量流量与横截面积之间的比率变化。
在一些方面中,可以从分隔壁塔产生5种或更多种产物,同时该塔在100kPa或更大或者150kPa或更大的压力下操作,且同时仍然具有至多2个液体分流和2个蒸气分流。在较高压力下操作塔可以是有益的,例如有利于分离一些低沸点进料,例如从芳族进料分离苯、甲苯和二甲苯。
已经发现,在蒸馏塔的操作期间,可以希望的是,在用于取出侧取产物的那些分隔区中,填充床具有基本上相等的溢流百分比。当操作具有基本上相等的溢流百分比的蒸馏塔时,可以确认目标溢流百分比是在相对于用于取出侧取产物的分隔区中的任何填充床而言的溢流百分比的阈值内。
在一些方面中,蒸馏塔可以设计成在填充床的每个分隔的(即,相邻的)区段中具有大致相等的平均溢流百分比。分隔的区段被一个或多个分隔壁互相分开。对于每个分隔区段的大约相等的溢流百分比,预期这能保持恒定的蒸气流动分流,并且使得塔的整体水力容量最大化,从而处理的进料流量增加,这是因为在分隔区中的每个填充床具有相似量的剩余容量。这可以允许根据分离要求对于每个塔区段使用不同的填料类型和尺寸。另外或作为替代方案,在大致相等的溢流百分比下操作可以允许在处理具有不同组成的进料中的灵活性,这是因为随着在进料之间在具有特定沸程的化合物的量的变化,跨过填充床的压降的可变性可以减小或最小化。这与试图基于在被分隔壁界定的一个或多个分隔区内控制气体流动来操作蒸馏的情况是不同的,其中分隔壁可以将填料的选择限制为水平相邻填充床具有相似的填料类型和尺寸。在此讨论中,在相邻填充床中的大致相等的蒸气溢流平均百分比下操作定义为:在蒸气溢流平均百分比的值相差小于10%的情况下操作。在大致相等的蒸气溢流平均百分比数值下操作的一个潜在益处是这可以允许当在对于塔的基本上不同的进料速率下操作时,分隔壁塔保持基本上相似的蒸气分流比率。基本上不同的进料速率定义为第一进料速率与第二进料速率相差25%或更大。基本上相似的蒸气分流比率定义为对于相同的蒸气分流,第一个蒸气分流比率与第二个蒸气分流比率相差小于10%。
在涉及用于从分隔壁塔产生至少四种产物的构造的一些方面中,至少一个分隔壁可以对应于多个分隔壁区段,其中至少一个分隔壁区段处于相对于至少另一个分隔壁区段而言的水平偏移或交错位置。偏移的壁区段可以改变被多个该壁区段界定的分隔区/塔区段的相对横截面。这可以有助于通过改进可在给定填充床内用于溢流的总体积来保持在各个填充床中的恒定的溢流体积百分比。另外或作为替代方案,与涉及具有成角度的区段的单个连续分隔壁的构造相比,使用这种偏移的壁构造可以提供在蒸馏塔内的增加量的可用填充床体积。例如,用于交错壁的交错或偏移位置可以在塔内部组件内出现,例如在烟囱式塔板内出现。在塔内部内出现交错位置可以减少壁交错对于塔内流体流动的任何潜在影响或使该影响最小化。在塔内部的交错位置也可以减少未被填充床占据的体积量或使该量最小化。具有成角度的分隔壁的分隔壁塔(DWC)可以导致此设计具有比使用交错分隔壁的DWC时更多的废体积。例如,使用倾斜或成角度的分隔壁的DWC构造通常不具有与分隔壁的倾斜部分相邻的填充床。这可以导致在塔内的显著部分的容积是空的。
在一些方面中,多个分隔壁可以允许从各个分隔区取出多个产物,同时降低在多个产物之间的一个或多个填充床的高度或使该高度最小化。在常规蒸馏塔中,在塔内从相邻高度取出的产物通常对应于具有重叠或接近的沸程的产物。通过产生用于取出侧取产物的分隔区,可以从明确的分隔区取出具有更高纯度的产物。例如,包含两个分隔壁的蒸馏塔可以具有进料入口区域和多个分隔区,它们与用于取出产物的中心区域分开。如果除了顶部和底部产物之外希望获得三种侧取产物,则这三种侧取产物中的两种可以从部分地被第一个分隔壁(对应于第一个塔区段)界定的分隔区取出,其余一种侧取产物可以从部分地被第二个分隔壁(对应于第二个塔区段)的分隔区取出。在此方面中,可以设计取料位置以使得从第二个塔区段取出的侧取产物的沸程可以对应于在从第二个塔区段取出的产物之间的沸程。这种构造可以减少或最小化为了实现产物之间的理想分离所需的等效塔板的数目。预期这种构造能降低位于在第一个塔区段中的两个侧取产物取料位置之间的填充床的高度。例如,代替为了产物的合适分离而通常需要至少10个等效塔板的情况,在第一个塔区段中的产物取料位置之间的填充床可以对应于5个等效塔板或更少,这取决于在垂直相邻侧的产物之间的相对挥发性的变化。
在分隔区中在大致恒定的溢流百分比的情况下操作,可以与用于操作分隔壁塔的常规策略比较。用于分隔壁塔操作的常规策略的例子包括在气体质量流量与分隔区横截面积之间的恒定比率下操作,这不能完全利用塔容量、效率或允许对于每个间隔区段使用不同类型的填料和尺寸。
定义:
在此讨论中,分隔壁定义为分隔壁或能阻碍基本上与蒸馏塔的中心轴大致平行/流经中心轴的流体流动的其它障碍。分隔壁可以在一个或多个位置处与蒸馏塔的内部壁(称为塔壁)相交,例如在两个位置处相交。分隔壁可以通常具有比蒸馏塔的内部高度更小的高度。
在此讨论中,分隔区定义为在蒸馏塔内的区域,此区域是被至少一个分隔壁以及塔壁或第二个分隔壁之一在侧向上限定边界的。这与在蒸馏塔内的公共区域不同,所述公共区域表示在对应于公共区域的高度/水平面处基本上跨过蒸馏塔的整个内部横截面的区域。分隔区基本上不具有在侧向上经由分隔壁的流体连通。代替之,在被分隔壁分开的分隔区之间的任何流体连通是间接的,基于经由例如上部公共区域或下部公共区域的流体连通。分隔区的垂直边界是基于填充床和在分隔壁塔中的其它相关内部构件。在此讨论中,分隔区的垂直边界定义为从位于填充床之上的液体分配器塔板(或其它流体分配器)的顶部到烟囱式塔板、液体取料塔板或其它位于相同填充床之下的适用于产物取料的结构的底部。如果在填充床之上不存在液体/流动分配器,则分隔区是从填充床的顶部开始。如果在填充床之下不存在烟囱式塔板或其它相应结构,则分隔区是在开启下一个分隔区的结构处结束。应当注意的是,在分隔壁塔中的分隔区在这些定义中不需要是连续的。还应当注意的是,进料入口区域可以不对应于分隔区。例如,进料入口区域可以对应于在烟囱式塔板和流动分配器之间的区域。最后应当注意的是,如果相关内部构件的一部分超出了分隔壁,则填充床和相关内部构件可以不对应于在此定义下的分隔区。例如,相邻填充床的两个区段可以被分隔壁分开,分离,但是可以共享位于分隔壁位置之下的公共烟囱式塔板。这种内部构造不在分隔区的定义范围内。
在此讨论中,塔区段对应于塔的一部分,其部分地被由分隔壁形成的侧向边界界定,且顶部和底部被相应分隔壁的顶部和底部界定。对于在多个侧边上被分隔壁界定的区段,最低的顶部高度和最高的底部高度可以用于界定此区段。塔区段可以包括一个或多个分隔区。
在此讨论中,液体分流定义为对应于分隔壁顶部的位置,在此处,两个水平相邻的填充床被分开,并且控制朝向这些床的顶部的液体流速以达到在每个填充床中的所需的组分分离。在此讨论中,蒸气分流定义为对应于分隔壁底部的位置,在此处,两个水平相邻的填充床被分开,并且朝向分隔壁每个侧边的蒸气比率是由塔内部构件的设计设定的。
在此讨论中,填充床是根据常规定义限定的。所以,填充床具有在粒子/结构之间和/或在填充床的用于保持流体的孔中的可得体积。填充床的总体积表示对应于这种可得体积。在此讨论中,关于填充床的蒸气溢流百分比定义为相对于溢流点的百分比容量,这是由Fractionation Research,Inc.(FRI)定义的。在此讨论中,目标溢流百分比对应于在蒸馏塔中的分隔区内的填充床溢流百分比相比的值。
在此讨论中,侧取产物表示与从顶部公共区域或底部公共区域取出的产物不同的蒸馏产物。
在此讨论中,所提到的沸点或蒸馏点对应于根据ASTM D2887测定的蒸馏点,或如果由于样品性质导致ASTM D2887不适合的话,对应于根据ASTM D86和/或ASTM D7169测定的蒸馏点。“Tx”蒸馏点表示样品能在给定蒸馏温度下蒸馏的重量比例“x”。例如,T10蒸馏点对应于10重量%的样品可被蒸馏时的温度。在此讨论中,根据本领域技术人员的常规实践,包含与轻质尾料对应的化合物(即C1-C4化合物)的馏分的沸点和/或沸程可以基于在馏分内包含的烃的碳数目来描述。例如,作为C4至200℃描述的沸程代表具有足够低的终点以包含C4烃的终点的沸程。相似地,对应于C1-C4化合物的轻质尾料可以具有足够低以包含甲烷的终点和足够高以包含C4烃的终点的沸程。
在此讨论中,两个产物料流可以基于由标准沸点确定的料流挥发性来比较。在此讨论中,基于标准沸点比较两个料流的挥发性定义为基于这些料流在标准条件(即1atm或~100kPa-a)下的T50沸点比较这些料流。如果第一个料流的T50沸点高于第二个料流的相应T50沸点,则第一个料流定义为具有比第二个料流更低的挥发性。
在此讨论中,流体连通可以表示直接流体连通或间接流体连通。间接流体连通表示流体从第一个区域经由间隔区域通入第二个区域的能力。
在此讨论中,术语“基本上平行”表示这样的壁/壁区段,其取向是在与轴或另一个壁/壁区段平行的方向的10°或更少的范围内。
在此讨论中,分隔壁的对边位置定义为这样的位置,其与分隔壁在给定位置相邻,并且位于该分隔壁的对边上。
作为分馏器的分隔壁塔
在各种实施方案中,包含一个或多个分隔壁的分隔壁塔可以用作分馏塔/蒸馏塔。分隔壁塔可以包含多个分开的区域。这些区域中的一个区域是朝向分隔壁塔顶部的公共区域。另一个区域是朝向分隔壁塔底部的公共区域。在分隔壁塔中的再一个区域代表具有至少一个由分隔壁界定的侧向边界的区域。至少一个区域可以对应于进料入口区域,在这里,待分离的原料可以进入分馏塔。一些其它区域可以对应于用于从塔取出一个或多个产物的分隔区。再另外一个区域(任选地对应于分隔区)可以对应于不涉及进料进入或产物取出的区域。
应当注意的是,用于引入进料的进料入口区域与用于取出不同馏分的产物的分隔区是不同的,这可以提供与涉及使用附属塔的蒸馏构造相似的益处。特别是,在这种构造中,接收进料的进料入口区域将不以直接流体连通方式与用于产物取料的一个或多个分隔区连通。代替之,为了使进料进入用于产物取料的分隔区,进料经过至少一个其它分隔区和/或至少一个公共区域。
所述区域可以按照便于所需分馏的任何构造排布。分隔壁的位置可以是能得到任何适用于分隔区的合适区域的便利位置。对于具有大致圆柱形状的分隔壁塔,一个选择是具有与在被塔横截面界定的圆形上的两个点之间的弦对应的分隔壁。
在一些方面中,可以选择分隔壁塔的直径,从而使得由分隔壁产生的区段的横截面积大致对应于被替代的各个(附属和初级)分馏塔的横截面积。在一个实施方案中,塔区段的横截面积可以在被替代的各个分馏塔的横截面积的约10%或更少的范围内,或在约5%或更少的范围内。
在各个方面中,分隔壁塔的内部可以包括分馏器的典型组件。例如,一个或多个填充床和/或系列塔板可以位于分隔壁塔中以帮助分馏。一些塔板可以位于一个或多个公共区域中。其它填充床和塔板可以位于塔区段中。塔板位置和/或在塔区段中的间距可以对于每个分隔区而言是相同或不同的。作为塔板的替代方案,可以使用常用于分馏器中的任何其它类型的内部结构,例如栅格、液气分配器、以及液气收集器。分隔壁塔也可以包括其它典型的分馏器部件,例如闪蒸区和/或槽。
在分隔壁对边上的填充床的变化:
在分隔壁蒸馏塔中的蒸气分流和液体分流的数目通常与在控制塔内条件方面的困难性相关。在塔内的每个蒸气分流和每个液体分流代表过渡线。
在刚好位于液体分流之上的位置,压力(参见定义)将基本上与在朝向分隔壁顶部延伸的虚线的任一侧上的压力相同。在刚好位于分隔壁顶部之下的位置,在分隔壁对边上的分隔区中的压力可以开始分散。在这种分隔壁的底部处的蒸气分流提供了相同类型的边界条件,前提是压力刚好在蒸气分馏之下相等。由在分隔壁的顶部和底部处的液体分流和蒸气分流施加的边界条件可以对于在蒸馏塔的各个区域中保持所需的流速提出设计挑战。
通常,对于在分隔壁塔的任一侧上的流动的控制是通过限制在分隔壁对边上的性质和类型差异来实现的。作为一个例子,常规分隔壁塔在塔内使用相同类型的填充床。通过使用相同类型的填充材料,和通过使得填充床在分隔壁任一侧上的深度匹配,在分隔壁的任一侧上的压降可以是相似的,所以在由分隔壁界定的区域内的流体流量可以是相对可预见的。
与常规构造不同,在各个方面中,可以使用这样的分隔壁塔,其允许在分隔壁对边上在至少一些位置上具有不同的流体性能。在结构上,在流体性能方面的变化可以通过在分隔壁的对边上包含具有不同压降的结构来实现。例如,代替在分隔壁每个侧边上具有相似填料类型、尺寸和深度的填充床,可以改变在分隔壁的对边上的填充床。因为压力必须在分隔壁的顶部和底部相等,所以在分隔壁对边上的接近该壁顶部的填充床差异可以最终被朝向分隔壁底部的其它差异平衡。
可帮助在分隔壁对边上具有不同流体性能的另一种类型的变化可以对应于在壁对边上的分隔区的横截面积的变化,同时减少或最小化在塔内产生的废体积的量。改变横截面积可以改变在分隔壁两侧上的相对压降。例如,在具有恒定横截面积的塔区段中,如果在塔区段中的所有床具有相同的填料类型、尺寸和横截面积,则跨过每个填充床的压降可以主要由床的深度决定。但是,如果这些填充床中的一个填充床的横截面积是较大的,且同时保持相同的填充材料/填充密度/床深度,则跨过此填充床的整个压降可以是较低的,这是由于可容纳流动的面积增加。
关于温度变化,在各个方面中,在分隔壁对边上的位置处的温度变化可以控制为低于阈值。在各个方面中,在分隔壁对边上的温差可以限制为约35℃或更少,或约30℃或更少。对于在分隔壁对边上具有温差的分隔壁塔,对于至少一个高度而言的温差的例子可以对应于10-35℃的温差,或15-35℃,或20-35℃,或10-30℃。
在一些方面中,保持在分隔壁对边上的温度变化可以通过使用具有提高的隔绝性能的分隔壁来促进或改进,例如由被壁间隙分开的两个壁结构组成的分隔壁。壁间隙可以对应于空气间隙,真空间隙,或能减少或最小化在壁结构之间的传热的其它合适类型的间隙。在分隔壁对应于在塔圆周内壁上的两个点之间的弦的情况下,壁结构可以被沿着这些壁的整个长度的壁间隙分开。可以在分开的壁结构之间使用任何合适的间隙尺寸,例如壁间隙为0.3英寸(~0.7cm)至3.0英寸(~7.6cm),或0.5英寸(~1.2cm)至2.0英寸(~5.1cm)。
原料
适用于在传统蒸馏塔和/或多个塔中蒸馏的任何合适类型的原料可以使用分隔壁塔进行分离。适用于分离的进料的例子可以包括、但不限于烃(或烃类)进料。烃类进料可以包括除了碳或氢之外具有一个或多个杂原子的进料。烃类化合物包括、但不限于:含氧化合物(例如醇、酯和醚),含氮化合物(例如胺),和含硫化合物(例如硫醇)。应当注意的是,这些杂原子可以包含在环结构中,例如环醚或噻吩。
在一些方面中,合适的进料(或其它馏分)可以具有包含轻质尾料的沸程。例如,沸程的低端可以足够低以包括C1烃,或足够低以包括C2烃(但不包括C1烃),或足够低以包括C3烃(但不包括C2烃),或足够低以包括C4烃(但不包括C3烃)。例如,包含各种类型的轻质尾料的进料(或其它馏分)可以具有由C1的初始沸点至T90蒸馏点至350℃限定的沸程,或C1至270℃,或C1至200℃,或C1至150℃。作为另一个例子,包含C2烃的进料(或其它馏分)可以具有由C2的初始沸点至T90蒸馏点至350℃限定的沸程,或C2至270℃,或C2至200℃,或C2至150℃。作为再一个例子,包含C3烃的进料(或其它馏分)可以具有由C3的初始沸点至T90蒸馏点至350℃限定的沸程,或C3至270℃,或C3至200℃,或C3至150℃。作为再一个例子,包含C4烃的进料(或其它馏分)可以具有由C4的初始沸点至T90蒸馏点至350℃限定的沸程,或C4至270℃,或C4至200℃,或C4至150℃。作为再一个例子,包含C5烃的进料(或其它馏分)可以具有由C5的初始沸点至T90蒸馏点至350℃限定的沸程,或C5至270℃,或C5至200℃,或C5至150℃。
在其它方面中,合适的进料可以具有至少60℃的T10蒸馏点,或至少90℃,或至少120℃。在一些方面中,合适的进料可以具有350℃或更低的T90蒸馏点,或300℃或更低,或270℃或更低,或200℃或更低,或150℃或更低。例如,合适的进料可以具有从至少60℃至150℃或更低的T10/T90蒸馏范围,或从至少60℃至200℃或更低,或从至少60℃至300℃或更低,或从至少90℃至200℃或更低,或至少90℃至270℃或更低,或从至少120℃至300℃或更低,或从至少120℃至350℃或更低。应当注意的是,具有进一步更高的T90蒸馏点的进料可以适用于分离,因为进料的这种高沸点部分可以形成“底部”馏分,而低沸点部分对应于从各个分隔区取出的产物。
作为一个例子,进料主要由苯、甲苯、二甲苯以及作为杂质的轻质尾料和重质组分组成。相应的分离可以获得至少5种产物,对应于轻质尾料产物、重质产物以及基本上对应于苯、甲苯和二甲苯的产物。这种分离可以在具有两个分隔壁的分隔壁塔分离器中进行,其中苯、甲苯和混合的二甲苯产物是从在由分隔壁和塔的内壁界定的塔区段中的不同分隔区取出。
作为另一个例子,合适的进料可以对应于包含按每种化合物计含有6个或更多个碳原子的烃(或烃类化合物)的进料。在这种例子中,分隔壁蒸馏塔可以用于形成6种产物。顶部产物可以对应于C9或更轻的产物,底部产物可以对应于C18或更重的产物。来自一个塔区段的分隔区可以用于取出C10–C11产物和C14–C15产物,而来自第二个塔区段的分隔区可以用于取出C12–C13产物和C16–C17产物。
构造实例
图1示意性地显示包含两个分隔壁的分隔壁塔的构造实例。图1中的分隔壁对应于由多个壁区段制成的壁,其中至少一个壁区段是相对于其它壁区段而言在水平上偏移的。
在图1中,分馏塔包括顶部公共区域110、底部公共区域190和在中间区域150中的多个其它区域。顶部公共区域110的起点是由高度指示器111指示,而底部公共区域190的起点是由高度指示器191指示。
底部公共区域190包括底部产物取料195,其用于提供产物料流,此产物料流至少部分地送到再沸器(未显示),用于加热以保持分馏塔的温度。已加热的产物料流经由再沸器回路193返回分馏塔。可以使用任何合适类型的再沸器回路193,包括但不限于闪蒸喷嘴、管道分配器、叶片式分配器或折流分配器。
顶部公共区域110包括任选的包埋的顶空冷凝器113和顶部产物取料115,后者用于从原料取出沸点最低的产物。任选地,可以作为顶部公共区域110的一部分包含对于不同沸程的多种产物取料。对于与底部产物取料195不同的产物取料,各种额外的内部结构可以与产物取料位置相关。例如,对于顶部产物取料115,用于取料的液体被收集在烟囱式塔板120中。一部分此液体成为用于取料115的产物,而其余部分是返回到液体分配器127的回料117以允许进一步蒸馏。返回到液体分配器127的液体部分回料117向下通入填充床130,在这里,此液体可以接触正在向上移动的受热蒸气。这可以潜在地引起正在向下移动的液体的一些挥发,同时也潜在地引起正在向上移动的蒸气的一些冷凝。正在向上移动的蒸气可以继续向上移动直到此蒸气冷凝并作为产物取料的一部分被取出,或直到此蒸气从气相取料位置排出(未显示)。从填充床出来的向下移动的液体可以滴到下一个较低的烟囱式塔板140中,从而可以作为一部分的产物取料145被取出。在图1所示的实例中,可以从顶部公共区域取出两种产物。
蒸气向上移动以及液体向下移动的过程也出现在分馏塔内的各个分隔区中。图1所示的实例包括多个分隔区,其各自包括填充床、位于填充床之上的流动分配器以及位于填充床之下的烟囱式塔板/液体取料塔板。图1所示的实例也包括:塔区段160,其对应于在分馏器的分隔壁156和容器壁105(也可以称为塔壁)之间的塔区段;和塔区段180,其对应于在分隔壁158和容器壁105之间的塔区段。应当注意的是,图1也显示了分隔壁156和158的顶部截面视图。塔区段160包括分隔区262、264、266和268。在图1所示的实例中,产物可以在与分隔区262相关的取料位置165取出,和在与分隔区264相关的取料位置169取出。任选地,产物也可以从与分隔区266和268相关的位置取出(未显示)。塔区段180包括分隔区284。应当注意的是,填充床277不对应于分隔区,这部分地因为烟囱式塔板377从填充床277和填充床177接收液体。相比之下,分隔区179确实是分隔区,这是因为填充床具有相关的流动分配器和烟囱式塔板,它们共享一个共用的分隔壁。
在图1中所示的实例中,进料入口区域174对应于用于将待分离的原料经由进料入口101引入塔的区域。分隔区171和179可以任选地包括产物取料位置,但在一些优选方面中,产物取料可以限制为不以直接流体连通方式与含进料入口的区域连通的分隔区。例如,即使取料位置352可以在分隔区171中,但在图1所示的实例中,此取料位置将用于控制液体分流到分隔壁的每个侧边,而不是作为中间混合产物。相似地,取料位置359可以产生中间产物,但是在图1中,取料位置359是用于调节流动。
在图1中,分隔壁156包括至少两个壁区段253和257,其中壁区段257相对于壁区段253在水平上偏移。壁区段257朝向塔中心偏移,这可以提供用于分隔区266的额外体积,基于可以在塔的侧取产物区段的较低部分中预期的较高的蒸气负载。与具有成角度的壁区段相比,具有水平偏移的基本上平行的壁区段可以减少或最小化废体积,并增加塔容积利用率。相似地,分隔壁158包括至少两个壁区段283和287。
如图1所示,在塔内的内部结构可以在分隔壁的对边上是不同的。例如,在分隔区264中的填充床显示为具有比与位于分隔壁156对边上的分隔区224相关的相应填充床更大的深度。结果,与分隔区264相关的烟囱式塔板是处于与位于分隔壁156对边上的分隔区224相关的相应烟囱式塔板相比更低的高度。
在图1所示的实例中,分隔壁156和158具有不同的总长度,具有相对于塔高度的不同的顶部高度206和208,以及具有相对于塔高度的不同的底部高度216和218。在各个方面中,任何合适的分隔壁可以具有最高的顶部高度和/或最低的底部高度。应当注意的是,顶部高度206和208对应于在图1中所示的实例中的液体分流,而底部高度216和218对应于蒸气分流。
在图1中,侧取产物可以在取料位置165、169和185处从该塔取出。任选地但优选的是,在位置185取出的侧取产物所具有的沸程可以在位置165取出的侧取产物和在位置169取出的侧取产物的沸程之间。通过在位置165和169的侧取产物之间的沸程中具有较高的相对挥发性,与分隔区264相关的填充床可以具有与对于具有相邻沸程的侧取产物所需的塔板数目相比更少数目的等效塔板。
其它构造实例
图2显示分隔壁塔构造的另一个实例。在图2中,从包括两个蒸气分流和两个液体分流的构造产生6种产物。在图2中,与图1相似的元件用相似的数字表示。
在图2所示的构造中,关于分隔壁456的顶部506和分隔壁458的顶部508的相对高度是与图1中的相应高度不同的,分隔壁456的底部516和分隔壁458的底部518的相对高度也是如此。分隔壁456和458也都表示为直壁,且不具有水平偏移的区段。塔区段460包括分隔区562、564和566。塔区段480包括分隔区582、584和586。应当注意的是,在分隔区586中的填充床之下的烟囱式塔板也被分隔壁458分隔。这是与在图1的塔区段180中的最后填充床277不同的,其中烟囱式塔板387是位于分隔壁158的水平之下。
壁456和458的位置可以促进以下取料:a)从分隔区562取出产物565;b)从分隔区564取出产物569;c)从分隔区582取出产物585;和d)从分隔区584取出产物589。在图2所示的实例中,产物不是从分隔区566和586取出的。
在图2所示的实例中,进料入口区域174对应于其中待分离的原料经由进料入口101引入塔的区域。分隔区471和479可以任选地包括产物取料位置,但在一些优选方面中,产物取料可以限制为不以直接流体连通方式与含进料入口的区域连通的分隔区。例如,即使取料位置552可以在分隔区471中,但在图2所示的实例中,此取料位置将用于控制液体分流到分隔壁的每个侧边,而不是作为中间混合产物。相似地,取料位置559可以从分隔区479产生中间产物,但是在图2中,取料位置559是用于调节流动。
图3显示分隔壁塔构造的另一个实例。在图3中,从包括具有水平交错或偏移的至少一个分隔壁的构造产生四种产物。
在图3所示的构造中,关于分隔壁656的顶部806和分隔壁658的顶部808的相对高度是与图1或图2中的相应高度不同的,分隔壁656的底部816和分隔壁658的底部818的相对高度也是如此。分隔壁656包括至少两个壁区段853和857,其中壁区段857是相对于壁区段853而言在水平上偏移的。壁区段857朝向塔中心偏移,这可以提供用于分隔区764的额外体积,基于可以在此塔的侧取产物区段的较低部分中预期的较高的蒸气负载。与具有成角度的壁区段相比,具有水平偏移的基本上平行的壁区段可以减少或最小化废体积,并增加塔容积利用率。相似地,分隔壁658包括至少两个壁区段883和887。塔区段660包括分隔区762和764。塔区段680包括分隔区782和784。
壁656和658的位置可以促进从分隔区762取出产物765和从分隔区782取出产物785。
在图3所示的实例中,进料入口区域174对应于用于将待分离的原料经由进料入口101引入塔的区域。分隔区671和679可以任选地包括产物取料位置,但在一些优选方面中,产物取料可以限制为不以直接流体连通方式与含进料入口的区域连通的分隔区。
附加实施方案:
实施方案1.一种将进料分离成多种产物的方法,包括:
将进料通入由在蒸馏塔中的第一个分隔壁和第二个分隔壁界定的进料入口区域中,所述蒸馏塔的内部包含两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流,所述进料入口区域以流体方式与顶部公共区域连通,并以流体方式与底部公共区域连通;从蒸馏塔的第一个分隔区取出第一个产物料流,所述第一个分隔区位于部分地由第一个分隔壁界定的第一个塔区段中;从蒸馏塔的第二个分隔区取出第二个产物料流,所述第二个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第一个产物料流,所述第二个分隔区位于部分地由第二个分隔壁界定的第二个塔区段中;从蒸馏塔的第三个分隔区取出第三个产物料流,所述第三个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第二个产物料流,所述第三个分隔区位于第一个塔区段中;从底部公共区域取出底部产物料流;和从蒸馏塔的顶部填充床之上取出顶部产物料流。
实施方案2.实施方案1所述的方法,其中还包括从蒸馏塔的第四个分隔区取出第四个产物料流,所述第四个产物的基于标准沸点的挥发性低于第三个产物料流,所述第四个分隔区位于第二个塔区段中。
实施方案3.一种将进料分离成多种产物的方法,包括:将进料通入由在蒸馏塔中的第一个分隔壁和第二个分隔壁界定的进料入口区域中,所述蒸馏塔的内部包含两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流,所述进料入口区域以流体方式与顶部公共区域连通,并以流体方式与底部公共区域连通;从蒸馏塔的第一个分隔区取出第一个产物料流,所述第一个分隔区位于部分地由第一个分隔壁界定的第一个塔区段中;从蒸馏塔的第二个分隔区取出第二个产物料流,所述第二个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第一个产物料流,所述第二个分隔区位于部分地由第二个分隔壁界定的第二个塔区段中;从蒸馏塔的第三个分隔区取出第三个产物料流,所述第三个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第二个产物料流,所述第三个分隔区位于第一个塔区段中;从蒸馏塔的第四个分隔区取出第四个产物料流,所述第四个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第三个产物料流,所述第四个分隔区位于第二个塔区段中;从底部公共区域取出底部产物料流;和从蒸馏塔的顶部填充床之上取出顶部产物料流。
实施方案4.一种将进料分离成多种产物的方法,包括:将进料通入由在蒸馏塔中的第一个分隔壁和第二个分隔壁界定的进料入口区域中,所述蒸馏塔的内部包含两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流,所述进料入口区域以流体方式与顶部公共区域连通,并以流体方式与底部公共区域连通;从蒸馏塔的第一个分隔区取出第一个产物料流,所述第一个分隔区位于部分地由第一个分隔壁界定的第一个塔区段中;从蒸馏塔的第二个分隔区取出第二个产物料流,所述第二个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第一个产物料流,所述第二个分隔区位于部分地由第二个分隔壁界定的第二个塔区段中;从底部公共区域取出底部产物料流;和从蒸馏塔的顶部填充床之上取出顶部产物料流,其中第一个分隔壁和第二个分隔壁中的至少一个包括多个基本上平行的分隔壁区段,所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个分隔壁区段是相对于所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个其它分隔壁区段而言在水平上偏移的。
实施方案5.上述实施方案中任一项所述的方法,其中在第一个塔区段中的分隔区(任选地第一个分隔区)与在第一个分隔壁的对边上的位置之间的温差是10-35℃;或者其中在第二个塔区段中的分隔区(任选地第二个分隔区)与在第二个分隔壁的对边上的位置之间的温差是10-35℃;或它们的组合。
实施方案6.实施方案5所述的方法,其中第一个分隔壁包括被0.7-7.6cm(或1.2-5.1cm)的壁间隙分开的第一个壁结构和第二个壁结构;或其中第二个分隔壁包括被0.7-7.6cm(或1.2-5.1cm)的壁间隙分开的第一个壁结构和第二个壁结构;或它们的组合。
实施方案7.上述实施方案中任一项所述的方法,其中蒸馏塔包括位于第一个分隔壁的对边上的多个水平相邻的填充床,和其中在第一个塔区段中的每个填充床包含蒸气溢流平均百分比,此蒸气溢流平均百分比是在位于第一个分隔壁对边上的多个水平相邻填充床的蒸气溢流平均百分比的10%范围内;或其中蒸馏塔包括位于第二个分隔壁的对边上的多个水平相邻的填充床,和其中在第二个塔区段中的每个填充床包含蒸气溢流平均百分比,此蒸气溢流平均百分比是在位于第二个分隔壁对边上的多个水平相邻填充床的蒸气溢流平均百分比的10%范围内;或它们的组合。
实施方案8.实施方案7所述的方法,其中a)对于与第一个分隔壁相关的蒸气分流在第一进料速率下的蒸气分流比率是基本上与对于与第一个分隔壁相关的蒸气分流在第二进料速率下的蒸气分流比率相似的;b)对于与第二个分隔壁相关的蒸气分流在第一进料速率下的蒸气分流比率是基本上与对于与第二个分隔壁相关的蒸气分流在第二进料速率下的蒸气分流比率相似的;或者c)上述a)和b)的组合,和其中第一进料速率和第二进料速率相差至少25%。
实施方案9.一种用于将进料分离成多种产物的系统,其包括:蒸馏塔,其包含顶部公共区域、底部公共区域、中间区域和塔壁;在中间区域中的第一个分隔壁和第二个分隔壁,所述第一个分隔壁和第二个分隔壁至少界定进料入口区域,所述第一个分隔壁和塔壁界定包含第一多个分隔区的第一个塔区段,所述第二个分隔壁和塔壁界定包含第二多个分隔区的第二个塔区段,所述蒸馏塔的内部包含两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流;原料入口,其以流体方式与进料入口区域连通;至少一个顶部出口,其以流体方式与顶部公共区域或与位于顶部填充床之上的区域连通;至少一个底部出口,其以流体方式与底部公共区域连通;第一个出口,其以流体方式与第一多个分隔区中的第一个分隔区连通;第二个出口,其以流体方式与第二多个分隔区中的第二个分隔区连通;和第三个出口,其以流体方式与第一多个分隔区中的第三个分隔区连通,所述第三个出口的高度低于第一个出口的高度,其中i)第一个分隔壁的顶部是在蒸馏塔内处于与第二个分隔壁的顶部不同的高度;ii)第一个分隔壁的底部是在蒸馏塔内处于与第二个分隔壁的底部不同的高度;或iii)上述i)和ii)的组合。
实施方案10.实施方案9所述的系统,其中还包括第四个出口,其以流体方式与第二多个分隔区中的第四个分隔区连通,其中第四个出口的高度低于第二个出口的高度。
实施方案11.实施方案9或10所述的系统,其中第一个分隔壁的顶部高于第二个分隔壁的顶部,和其中第一个分隔壁的底部高于第二个分隔壁的底部。
实施方案12.一种用于将进料分离成多种产物的系统,其包括:蒸馏塔,其包含顶部公共区域、底部公共区域、中间区域和塔壁;在中间区域中的第一个分隔壁和第二个分隔壁,所述第一个分隔壁和第二个分隔壁至少界定进料入口区域,所述第一个分隔壁和塔壁界定包含第一多个分隔区的第一个塔区段,所述第二个分隔壁和塔壁界定包含第二多个分隔区的第二个塔区段,所述蒸馏塔的内部包含两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流;进料原料入口,其以流体方式与进料入口区域连通;至少一个顶部出口,其以流体方式与顶部公共区域或与位于顶部填充床上的区域连通;至少一个底部出口,其以流体方式与底部公共区域连通;第一个出口,其以流体方式与第一多个分隔区中的第一个分隔区连通;和第二个出口,其以流体方式与第二多个分隔区中的第二个分隔区连通;其中第一个分隔壁和第二个分隔壁中的至少一个包含多个基本上平行的分隔壁区段,所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个分隔壁区段是相对于所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个其它分隔壁区段而言在水平上偏移的,和其中i)第一个分隔壁的顶部是在蒸馏塔内处于与第二个分隔壁的顶部不同的高度;ii)第一个分隔壁的底部是在蒸馏塔内处于与第二个分隔壁的底部不同的高度;或iii)上述i)和ii)的组合。
实施方案13.实施方案9-12中任一项所述的系统,其中第一个分隔壁包含被0.7-7.6cm(或1.2-5.1cm)的壁间隙分开的第一个壁结构和第二个壁结构;或其中第二个分隔壁包含被0.7-7.6cm(或1.2-5.1cm)的壁间隙分开的第一个壁结构和第二个壁结构;或它们的组合。
实施方案14.上述实施方案中任一项所述的系统,其中在第一个塔区段中在至少一个填充床中的填料类型、填料尺寸或其组合是与位于第一个分隔壁的对边上的填料类型、填料尺寸或其组合不同的;或其中在第二个塔区段中在至少一个填充床中的填料类型、填料尺寸或其组合是与位于第二个分隔壁的对边上的填料类型、填料尺寸或其组合不同的;或它们的组合。
实施方案15.实施方案14中所述的系统或方法,其中在第一个塔区段中的至少一个填充床包含在第一个分隔区中的填充床;或其中在第一个塔区段中的至少一个填充床包含与在第一个分隔区中的填充床不同的填充床;或其中在第二个塔区段中的至少一个填充床包含在第二个分隔区中的填充床;或其中在第二个塔区段中的至少一个填充床包含与在第二个分隔区中的填充床不同的填充床;或它们的组合。
实施方案16.实施方案1-3、5-11或13-15中任一项所述的系统或方法,其中第一个分隔壁和第二个分隔壁中的至少一个包含多个基本上平行的分隔壁区段,所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个分隔壁区段是相对于所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个其它分隔壁区段而言在水平上偏移的。
实施方案17.实施方案9-16中任一项所述的系统用于将进料分离成多种产物的用途。
当本文列举数值下限和数值上限时,应当考虑从任何下限至任何上限的范围。虽然这里已经具体描述了本发明的示例性实施方案,但是应当理解的是,在不偏离本发明主旨和范围的情况下,本领域技术人员显然能进行各种其它改进。因此,所附权利要求的范围并不限于这里的实例和描述,而权利要求理解为包括在本发明中存在的具有专利新颖性的所有特征,包括本领域技术人员认为可作为等同形式处理的所有特征。
上文已经通过多个实施方案和具体实例描述了本发明。本领域技术人员在以上详细描述的基础上将得到关于许多变化的暗示。所有这些显然易见的变化都在所附权利要求的全部预期范围内。
Claims (17)
1.一种将进料分离成多种产物的方法,包括:
将进料通入由在蒸馏塔中的第一个分隔壁和第二个分隔壁界定的进料入口区域中,所述蒸馏塔的内部包含两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流,所述进料入口区域以流体方式与顶部公共区域连通,并以流体方式与底部公共区域连通;
从蒸馏塔的第一个分隔区取出第一个产物料流,所述第一个分隔区位于部分地由第一个分隔壁界定的第一个塔区段中;
从蒸馏塔的第二个分隔区取出第二个产物料流,所述第二个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第一个产物料流,所述第二个分隔区位于部分地由第二个分隔壁界定的第二个塔区段中;
从蒸馏塔的第三个分隔区取出第三个产物料流,所述第三个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第二个产物料流,所述第三个分隔区位于第一个塔区段中;
从底部公共区域取出底部产物料流;和
从蒸馏塔的顶部填充床之上取出顶部产物料流。
2.权利要求1所述的方法,其中还包括从蒸馏塔的第四个分隔区取出第四个产物料流,所述第四个产物的基于标准沸点的挥发性低于第三个产物料流,所述第四个分隔区位于第二个塔区段中。
3.一种将进料分离成多种产物的方法,包括:
将进料通入由在蒸馏塔中的第一个分隔壁和第二个分隔壁界定的进料入口区域中,所述蒸馏塔的内部包含两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流,所述进料入口区域以流体方式与顶部公共区域连通,并以流体方式与底部公共区域连通;
从蒸馏塔的第一个分隔区取出第一个产物料流,所述第一个分隔区位于部分地由第一个分隔壁界定的第一个塔区段中;
从蒸馏塔的第二个分隔区取出第二个产物料流,所述第二个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第一个产物料流,所述第二个分隔区位于部分地由第二个分隔壁界定的第二个塔区段中;
从蒸馏塔的第三个分隔区取出第三个产物料流,所述第三个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第二个产物料流,所述第三个分隔区位于第一个塔区段中;
从蒸馏塔的第四个分隔区取出第四个产物料流,所述第四个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第三个产物料流,所述第四个分隔区位于第二个塔区段中;
从底部公共区域取出底部产物料流;和
从蒸馏塔的顶部填充床之上取出顶部产物料流。
4.一种将进料分离成多种产物的方法,包括:
将进料通入由在蒸馏塔中的第一个分隔壁和第二个分隔壁界定的进料入口区域中,所述蒸馏塔的内部包含两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流,所述进料入口区域以流体方式与顶部公共区域连通,并以流体方式与底部公共区域连通;
从蒸馏塔的第一个分隔区取出第一个产物料流,所述第一个分隔区位于部分地由第一个分隔壁界定的第一个塔区段中;
从蒸馏塔的第二个分隔区取出第二个产物料流,所述第二个产物料流的基于标准沸点的挥发性低于第一个产物料流,所述第二个分隔区位于部分地由第二个分隔壁界定的第二个塔区段中;
从底部公共区域取出底部产物料流;和
从蒸馏塔的顶部填充床之上取出顶部产物料流,其中第一个分隔壁和第二个分隔壁中的至少一个包括多个基本上平行的分隔壁区段,所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个分隔壁区段是相对于所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个其它分隔壁区段而言在水平上偏移的。
5.上述权利要求中任一项所述的方法,其中在第一个塔区段中的分隔区(任选地第一个分隔区)与在第一个分隔壁的对边上的位置之间的温差是10-35℃;或者其中在第二个塔区段中的分隔区(任选地第二个分隔区)与在第二个分隔壁的对边上的位置之间的温差是10-35℃;或它们的组合。
6.权利要求5所述的方法,其中第一个分隔壁包括被0.7-7.6cm(或1.2-5.1cm)的壁间隙分开的第一个壁结构和第二个壁结构;或其中第二个分隔壁包括被0.7-7.6cm(或1.2-5.1cm)的壁间隙分开的第一个壁结构和第二个壁结构;或它们的组合。
7.上述权利要求中任一项所述的方法,其中蒸馏塔包括位于第一个分隔壁的对边上的多个水平相邻的填充床,和其中在第一个塔区段中的每个填充床具有蒸气溢流平均百分比,此蒸气溢流平均百分比是在位于第一个分隔壁对边上的多个水平相邻填充床的蒸气溢流平均百分比的10%范围内;或其中蒸馏塔包括位于第二个分隔壁的对边上的多个水平相邻的填充床,和其中在第二个塔区段中的每个填充床具有蒸气溢流平均百分比,此蒸气溢流平均百分比是在位于第二个分隔壁对边上的多个水平相邻填充床的蒸气溢流平均百分比的10%范围内;或它们的组合。
8.权利要求7所述的方法,其中a)对于与第一个分隔壁相关的蒸气分流在第一进料速率下的蒸气分流比率是基本上与对于与第一个分隔壁相关的蒸气分流在第二进料速率下的蒸气分流比率相似的;b)对于与第二个分隔壁相关的蒸气分流在第一进料速率下的蒸气分流比率是基本上与对于与第二个分隔壁相关的蒸气分流在第二进料速率下的蒸气分流比率相似的;或者c)上述a)和b)的组合,和其中第一进料速率和第二进料速率相差至少25%。
9.一种用于将进料分离成多种产物的系统,其包括:
蒸馏塔,其包含顶部公共区域、底部公共区域、中间区域和塔壁;
在中间区域中的第一个分隔壁和第二个分隔壁,所述第一个分隔壁和第二个分隔壁至少界定进料入口区域,所述第一个分隔壁和塔壁界定包含第一多个分隔区的第一个塔区段,所述第二个分隔壁和塔壁界定包含第二多个分隔区的第二个塔区段,所述蒸馏塔的内部包含两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流;
原料入口,其以流体方式与进料入口区域连通;
至少一个顶部出口,其以流体方式与顶部公共区域或与位于顶部填充床之上的区域连通;
至少一个底部出口,其以流体方式与底部公共区域连通;
第一个出口,其以流体方式与第一多个分隔区中的第一个分隔区连通;
第二个出口,其以流体方式与第二多个分隔区中的第二个分隔区连通;和
第三个出口,其以流体方式与第一多个分隔区中的第三个分隔区连通,所述第三个出口的高度低于第一个出口的高度,其中i)第一个分隔壁的顶部是在蒸馏塔内处于与第二个分隔壁的顶部不同的高度;ii)第一个分隔壁的底部是在蒸馏塔内处于与第二个分隔壁的底部不同的高度;或iii)上述i)和ii)的组合。
10.权利要求9所述的系统,其中还包括第四个出口,其以流体方式与第二多个分隔区中的第四个分隔区连通,其中第四个出口的高度低于第二个出口的高度。
11.权利要求9或10所述的系统,其中第一个分隔壁的顶部高于第二个分隔壁的顶部,和其中第一个分隔壁的底部高于第二个分隔壁的底部。
12.一种用于将进料分离成多种产物的系统,其包括:
蒸馏塔,其包含顶部公共区域、底部公共区域、中间区域和塔壁;
在中间区域中的第一个分隔壁和第二个分隔壁,所述第一个分隔壁和第二个分隔壁至少界定进料入口区域,所述第一个分隔壁和塔壁界定包含第一多个分隔区的第一个塔区段,所述第二个分隔壁和塔壁界定包含第二多个分隔区的第二个塔区段,所述蒸馏塔的内部包含两个或更少的液体分流和两个或更少的蒸气分流;
进料原料入口,其以流体方式与进料入口区域连通;
至少一个顶部出口,其以流体方式与顶部公共区域或与位于顶部填充床上的区域连通;
至少一个底部出口,其以流体方式与底部公共区域连通;
第一个出口,其以流体方式与第一多个分隔区中的第一个分隔区连通;和
第二个出口,其以流体方式与第二多个分隔区中的第二个分隔区连通;其中第一个分隔壁和第二个分隔壁中的至少一个包含多个基本上平行的分隔壁区段,所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个分隔壁区段是相对于所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个其它分隔壁区段而言在水平上偏移的,和
其中i)第一个分隔壁的顶部是在蒸馏塔内处于与第二个分隔壁的顶部不同的高度;ii)第一个分隔壁的底部是在蒸馏塔内处于与第二个分隔壁的底部不同的高度;或iii)上述i)和ii)的组合。
13.权利要求9-12中任一项所述的系统,其中第一个分隔壁包含被0.7-7.6cm(或1.2-5.1cm)的壁间隙分开的第一个壁结构和第二个壁结构;或其中第二个分隔壁包含被0.7-7.6cm(或1.2-5.1cm)的壁间隙分开的第一个壁结构和第二个壁结构;或它们的组合。
14.上述权利要求中任一项所述的系统,其中在第一个塔区段中在至少一个填充床中的填料类型、填料尺寸或其组合是与位于第一个分隔壁的对边上的填料类型、填料尺寸或其组合不同的;或其中在第二个塔区段中在至少一个填充床中的填料类型、填料尺寸或其组合是与位于第二个分隔壁的对边上的填料类型、填料尺寸或其组合不同的;或它们的组合。
15.权利要求14所述的系统或方法,其中在第一个塔区段中的至少一个填充床包含在第一个分隔区中的填充床;或其中在第一个塔区段中的至少一个填充床包含与在第一个分隔区中的填充床不同的填充床;或其中在第二个塔区段中的至少一个填充床包含在第二个分隔区中的填充床;或其中在第二个塔区段中的至少一个填充床包含与在第二个分隔区中的填充床不同的填充床;或它们的组合。
16.权利要求1-3、5-11或13-15中任一项所述的系统或方法,其中第一个分隔壁和第二个分隔壁中的至少一个包含多个基本上平行的分隔壁区段,所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个分隔壁区段是相对于所述多个基本上平行的分隔壁区段中的至少一个其它分隔壁区段而言在水平上偏移的。
17.权利要求9-16中任一项所述的系统用于将进料分离成多种产物的用途。
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