[发明专利]一种热集成三塔变压精馏分离乙腈-甲醇-苯三元共沸物的方法

摘要

本发明涉及一种热集成三塔变压精馏分离乙腈‑甲醇‑苯三元共沸物的方法。该装置主要包括：乙腈塔T1、甲醇塔T2、苯塔T3、回流罐D1、回流罐D2、回流罐D3、辅助冷凝器C1、冷凝器C2、再沸器H1、换热器H2、换热器H3、再沸器H4。采用高压塔、常压塔和高压塔三塔变压精馏的方式，攻克多元共沸物因精馏边界的存在而难以实现高效分离的瓶颈，在分离出乙腈、甲醇和苯产品的同时，通过部分热集成方式实现三塔之间的热量集成，从而使能耗大幅度降低，达到节能增效的目的。

主权项

1.一种热集成三塔变压精馏分离乙腈‑甲醇‑苯三元共沸物的方法，其特征在于：分离体系为乙腈‑甲醇‑苯的混合物，进料质量组成为甲醇0.7、乙腈0.2和苯0.1；其特征在于用于分离乙腈‑甲醇‑苯三元共沸物的热集成装置主要包含以下部分：乙腈塔T1、甲醇塔T2、苯塔T3、回流罐D1、回流罐D2、回流罐D3、辅助冷凝器C1、冷凝器C2、再沸器H1、换热器H2、换热器H3、再沸器H4；回流罐D1、D2、D3分别在精馏塔T1、T2、T3塔顶，冷凝器C2在精馏塔T2塔顶，再沸器H1连接在乙腈塔T1塔底，再沸器H2连接在苯塔T3塔底；甲醇塔T2塔底经管路9与换热器H2冷物流进口连接，换热器H2冷物流出口经管路10连接到甲醇塔T2塔底；乙腈塔T1塔顶部分物流经管路2与换热器H2热物流进口连接，换热器H2热物流出口经管路3连接到回流罐D1；乙腈塔T1塔顶部分物流经管路4与辅助冷凝器C1进口连接，辅助冷凝器冷物流出口经管路5、6返回回流罐D1；甲醇塔T2塔底经管路11与换热器H3冷物流进口连接，换热器H3冷物流出口经管路12连接到甲醇塔T2塔底；苯塔T3塔顶部分物流经管路13与换热器H3热物流进口连接，换热器H3热物流出口经管路14连接到回流罐D3；该方法包括如下步骤：(1)乙腈‑甲醇‑苯原料混合液F由加压泵输送进入乙腈塔T1，高纯度乙腈产品B1自塔T1塔底流出；乙腈塔T1塔顶部分混合物以气相的形式从塔顶气相出口管路1馏出，然后一部分经过管路2进入换热器H3热物流入口进行换热，换热后从换热器热物流出口经管路3流出；乙腈塔T1塔顶部分混合物以气相的形式物流经管路4进入辅助冷凝器热物流入口进行冷凝，后从冷凝器冷物流出口流出，经管路5与管路3中物流混合后经管路6返回回流罐D1；回流罐中部分液相回流入塔T1，部分液相物流作为进料F2输送到甲醇塔T2；(2)甲醇塔T2塔底部分物流以液相形式经管路9进入换热器H2冷物流入口，加热全部汽化后经管路10返回甲醇塔T2，部分物流以液相形式经管路11进入换热器H3冷物流入口，加热全部汽化后经管路12返回甲醇塔T2，部分高纯度甲醇产品B2自塔T2塔底流出；甲醇塔T2塔顶蒸汽混合物经冷凝器冷凝，部分回流入塔T2，部分物流作为进料F3输送到苯塔T3；(3)高纯度苯产品B3自塔T3塔底流出，苯塔T3塔顶混合物以气相的形式从塔顶气相出口管路13馏出，然后进入换热器H3热物流入口进行换热，换热后从换热器热物流出口经管路14流出返回回流罐D3；回流罐中部分液相回流入塔T3，部分液相物流减压后循环返回到塔T1；乙腈‑甲醇‑苯的混合物的进料温度为25℃，进料流量为500‑1500kg/h；塔T1的操作压力为6atm；塔T2的操作压力为1atm；塔T3的操作压力为6atm；使用该方法分离得到的乙腈产品的纯度大于0.9995，回收率大于0.9980；甲醇产品的纯度大于0.9995，回收率大于0.9990；苯产品的纯度大于0.9995，回收率大于0.9980；冷凝器节约能耗为21.31‑25.30％，再沸器节约能耗为9.29‑13.54％。