[发明专利]借助萃取蒸馏工艺分离材料的方法

说明书

本发明涉及一种借助萃取蒸馏工艺来分离材料A和B的混合物的方法，使用对B具有的亲和性比对A高的萃取剂。将包含A和B的进料流以与萃取剂逆流地引导至塔(3)中，其中获得包含A的塔顶馏分(6)以及包含B和萃取剂的液体馏分。将液体馏分在收集基板(7)上收集，并在第一间接热交换器(9)中加热和部分蒸发。将所得蒸汽释放至塔(3)中，并将液体馏分的未蒸发部分在塔底中作为塔底馏分(11)收集。将塔底馏分依次地在第二间接热交换器(13)和第三间接热交换器(14)中加热和部分蒸发。将所得蒸汽至少部分地释放至塔中。将塔底馏分在汽提器(32)中分离成包含B的馏分(33)和萃取剂馏分。将萃取剂馏分用作第二热交换器的加热介质，其中获得部分冷却的萃取剂馏分。将外部加热介质用于第三热交换器，并将部分冷却的萃取剂馏分用作第一热交换器(9)的加热介质。

本发明涉及一种借助萃取蒸馏来分离材料的方法。

已知通过常规蒸馏不可分离或难以分离的共沸或窄沸程混合物通常可以通过萃取蒸馏分离。

在萃取蒸馏中，蒸汽与萃取介质接触，所述萃取介质选择性地降低待分离混合物的组分之一的挥发性。萃取介质具有比待分离材料高的沸点或显著低的蒸汽压。萃取介质连同待分离材料之一经由塔贮槽排出。经萃取的材料可在汽提器中释放并且可再利用从汽提器贮槽排出的再生萃取介质。

由于通过萃取蒸馏分离材料的方法包括多个蒸馏且因此能量强，最佳的能量集成对于其经济运行是重要的。已知回收再生萃取介质的热能以加热萃取蒸馏塔或预热负载的萃取介质料流。例如，US 2014/0124358 A1描述了一种方法，其中萃取蒸馏塔经由横向安装在塔上的蒸发器以多级方式加热。每个蒸发器加热来自塔收集塔盘的侧取。来自蒸发器的液体/蒸汽混合相料流再循环至萃取蒸馏塔。塔贮槽额外经由任选的蒸发器加热。在塔上横向安装的蒸发器用热再生的萃取介质进行操作。任选的贮槽蒸发器可额外用低压水蒸汽或中压水蒸汽进行操作。

US 2014/0124358 A1的方法的缺点是，被收集塔盘隔开的上下布置的舱室增加了萃取精馏塔的高度。因此，如果要经由至少三个蒸发器加热塔，则至少需要上下布置的隔室。

本发明的目的是指定一种萃取蒸馏方法，该方法在不显著提高萃取精馏塔高度的情况下允许最佳的能量集成。

该目的通过借助萃取蒸馏来分离材料A和B的混合物的方法实现，使用对B具有的亲和性比对A高的萃取介质，其中

a)将包含A和B的进料流在塔中朝萃取介质引导，其中获得包含A的塔顶馏分以及包含B和萃取介质的液体馏分，

b)将液体馏分在收集塔盘上收集，并在第一间接热交换器中加热和部分蒸发，将所得蒸汽释放至塔中，并将液体馏分的未蒸发部分在塔贮槽中作为贮槽馏分收集，

c)将贮槽馏分依次地在第二间接热交换器和第三间接热交换器中加热和部分蒸发，其中将所得蒸汽至少部分地释放至塔中，

d)将贮槽馏分在汽提器中分离成包含B的馏分和萃取介质馏分，

e)将萃取介质馏分用作第二热交换器的加热介质，其中获得部分冷却的萃取介质馏分，并将外部加热介质用于第三热交换器，和

f)将部分冷却的萃取介质馏分用作第一热交换器的加热介质。

根据本发明，将贮槽馏分依次地在第二间接热交换器和第三间接热交换器中加热和部分蒸发。将所得蒸汽至少部分地释放至塔中，优选地释放至塔贮槽上方的体积中。由于其中首先借助从汽提塔产生的萃取介质馏分并且然后借助外部加热介质加热贮槽馏分的双重传热，最佳地利用再生的萃取介质馏分的热能。外部加热介质仅传递所需的能量输入，以将贮槽温度从通过用再生的萃取介质馏分加热达到的温度水平提升到期望值。此外，液体馏分被收集在收集塔盘上，并在第一间接交换器中加热和部分蒸发。由于内部材料料流的温度比塔贮槽温度低，对于中间加热，可以使用低温水平的热能。根据本发明，可将部分冷却的萃取介质馏分用作第一热交换器的加热介质。