[发明专利]一种提高蒸馏分离效果的方法及蒸馏系统

说明书

本发明提供一种提高蒸馏塔分离效果的方法及蒸馏系统。本发明方法包括如下步骤：将待分离的物料送入蒸馏塔进行蒸馏，从蒸馏塔送出的气相组分经N级分凝，其中，N为整数且N≥1；其中，分凝得到的液相物流均回流至蒸馏塔塔顶，第N级分凝得到的气相物流采出。通过这种操作方法，提高了塔顶轻组分浓度，增加蒸馏塔的分离效果，减少蒸馏塔的回流量，进而降低塔底再沸器的负荷，节省蒸馏塔操作费用。

技术领域

本发明属于化工精馏领域，具体涉及一种提高蒸馏分离效果的方法及蒸馏系统。

背景技术

蒸馏塔是化工生产中应用极为广泛的传质传热分离装置，利用混合物中各个组分挥发度的差异，使得液相中的轻组分(低沸物)转移到气相，而气相中的重组分(高沸物)转移到液相，从而达到分离的目的。分离效果的优劣是评价蒸馏塔的重要指标，而蒸馏塔的分离效果受塔板数、回流比、进料温度、塔顶冷凝温度等诸多因素的综合影响，这些因素之间又有交互的影响，最终的蒸馏设备及操作条件是优化各影响因素得到的结果。即便如此，一般配置的蒸馏塔装置，其分离效果均存在一个瓶颈，拟要些许提高馏分浓度，往往需要较大的能源消耗才能实现。因此如何节能、提高蒸馏塔的分离效果一直是化工领域的重要课题。

环氧丙烷(Propylene oxide,PO)在化工合成中有着重要的地位，主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇，其中聚醚多元醇是合成聚氨酯的必备原料，广泛应用于保温材料、家具、弹性体、胶粘剂和涂料等行业，由它衍生出来的下游产品数量庞大且应用广泛。PO通常是通过丙烯与氧化剂在催化剂存在下反应生成的。工业上是将丙烯与有机氢过氧化物(例如乙苯氢过氧化物、过氧化氢异丙苯或叔丁基过氧化氢)在溶解的钼催化剂或二氧化硅担载二氧化钛的多相催化剂存在下反应来制备。此外，PO还可以通过丙烯与过氧化氢在硅酸钛催化剂存在下反应制备。在这些工艺制备的PO中，通常含有少量的水、烃(通常C4-C6烷烃和烯烃)和含氧副产物(例如甲醇、丙酮、甲酸甲酯和醛(乙醛和丙醛)等)等杂质，含有上述杂质的环氧丙烷称为粗环氧丙烷。对于大多数PO应用，尤其是聚合级PO，要求PO纯度高。为了得到符合聚合要求的环氧丙烷，必须将粗环氧丙烷中含有的杂质分离除去，将环氧丙烷含量提纯到99.95wt％以上。

由于甲酸甲酯与环氧丙烷相对挥发度接近于1，乙醛、丙酮与环氧丙烷沸点接近，环氧丙烷与水、甲醇等均形成共沸物等特点，普通精馏的方法已经很难完成环氧丙烷的纯化。

现有技术中公开了萃取精馏的方法。例如，美国专利文献US3578568公开了一种使用乙二醇、丙二醇、乙二醇单甲醚或二乙二醇单甲醚为萃取溶剂，对环氧丙烷进行萃取蒸馏，使之与水、甲醇、丙酮及乙醛分离的方法。

美国专利文献US5354430公开了一种分级提纯粗品PO的方法，具体是使用二醇做萃取剂萃取精馏脱甲醇、醛等含氧杂质，再通过C8烷烃萃取精馏脱烃类杂质，萃取精馏剂经再生后循环套用。但是，粗环氧丙烷使用的萃取精馏剂C8烷烃，比如，异辛烷，使用后的异辛烷萃取剂中含有PO、C4-C6烃类、以及含氧杂质、二乙二醇单甲醚、PO水解产物丙二醇等，需要再生后套用，再生的目的就是通过蒸馏去除C4-C6烃类、含氧杂质和高沸物丙二醇，防止因这些杂质的积累而引起的异辛烷萃取能力的下降。由于塔顶要去除C4-C6烃类，同时塔底要去除丙二醇杂质，这是个很复杂的分离体系，往往需要设置很高的回流比才能实现。

发明内容

本发明提供一种提高蒸馏分离效果的方法，所述方法包括如下步骤：将待分离的物料送入蒸馏塔进行蒸馏，从蒸馏塔送出的气相组分经N级分凝，N为整数且N≥1；

其中，各级分凝得到的液相物流均回流至蒸馏塔塔顶，第N级分凝得到的气相物流采出。

根据本发明，所述方法包括如下步骤：将待分离的物料送入蒸馏塔进行蒸馏，从蒸馏塔送出的气相组分经N级分凝，N为整数且N≥1；

其中，各级分凝得到的液相物流均回流至蒸馏塔塔顶，第N级分凝得到的气相物流直接采出或经冷凝后采出。