蒸馏方法及蒸馏塔的制作方法

专利名称：蒸馏方法及蒸馏塔的制作方法

技术领域：

将例如筛板、泡罩板或填料等标准蒸馏结构放在催化剂床下面作为汽提段，氢气帮助汽提c4组分返回塔进入床12。其工艺路线为：湿物料从顶部进入振动混流干燥器后在多层干燥床作用下分散形成物料长龙，一部分粒度小于床孔的细物料穿过床孔垂直下落，大部分粗物料在震动状态下形成震动疏松料层沿床面水平移动，移至端部洒落到下一层干燥床。催化材料优选为蒸馏系统的部件，起催化剂和蒸馏填料的功能，即同时具有蒸馏功能和催化功能的用于蒸馏塔的填料例如，环形填料、鞍形填料、球形填料、不规则填料、片形填料、管形填料、螺旋形填料，装填于袋中(如美国专利第4,242,530号中描述的)、镀在铁栅或丝网上、为网状聚合物泡沫(泡沫的多孔结构必须足够大以便在塔上不产生高的压降，或者以例如块或浓缩管形式排列使气体流过)或蜂窝状单块填料。

byd 加氢是典型的气-液-固三相催化反应 [11] ，其过程为：气相组分经过气液界面传质溶解到液相主体，气相组分和液相组分从液相主体扩散到催化剂表面，气相组分和液相组分在催化剂表面进行加氢反应。温折射率：1.5386溶度参数0.5：18.345van der waals面积：9.920×109van der waals体积：76.460液相标准燃烧热：-5041.18液相标准声称热：70.46液相标准热熔：212.6气相标准燃烧热：-5089.4气相标准声称热 ：118.7气相标准熵 ：372.56气相标准生成自由能：217.9气相标准热熔：140.49。在粗苯精制过程中，主要是要解决各种塔的操作问题，这些塔的共同点是为了进行物质分离，其分离的原理是：根据混合液中各种组分的相对挥发度不同，使液相中的轻组分上升，重组分下降，从而达到分离物质的作用。

随组分的相对挥发度趋于一致，组分是沸点接近的组分，蒸馏会更困难。为完成这样的蒸馏，与不涉及分离具有这样接近沸点的组分的蒸馏所需填料高度相比，需使用更高高度的填料。这类沸点接近的组分例子有氩和氧、乙苯和苯乙烯，等等。

二、 塔高 1．传质单元法 2．等板高度法 等板高度 hetp ：与理论塔板的传质作用相当的填料层高度。353.4.3 特殊要求对于规整填料（如：丝网波纹填料、孔板波纹填料等）塔，需增加如下要求：1.塔休在同一断面上的最大直径与最小直径之差≤1%di，且不大于25mm。整个设计任务主要是对炉体各部分结构尺寸的计算，各部分的尺寸见下表：表结论-1 加热炉主要结构尺寸 单位：（mm）项目 尺寸 项目 尺寸 支腿高度 2000 对流段长度 8000 支腿直径 390 对流炉管直径 127 辐射段高度 1583 烟囱高度 5123 辐射段直径 9560 烟囱直径 2640 辐射炉管直径 127 过渡段高度 380 对流段高度 6650 平台高度 1200 对流段宽度 2340 管板高度 3150 对于实际工程设计，不仅要从实际规范出发，还需要考虑到制造成本。

本发明人已经发现在这样的计算中必须使用安全系数，尤其在蒸馏沸点接近的组分时，因为蒸馏塔不会精确按照由理论计算和对特定填料的试验数据设想的相同方式操作。具体而言，如果使用多层填料床，并且所有的床层等高，则最下层床的性能是所有床层中最差的。这样蒸馏塔会更高，并因此使用的填料比最初根据理论计算和试验数据所设想的更多。

正如下面将讨论的，本发明人已经发现蒸馏沸点接近的组分的方法，可通过比现有技术更接近理论计算的塔设计进行。

本发明提供一种将混合物通入填料塔的蒸馏方法。所述混合物包括高挥发度和低挥发度组分。填料塔的操作应使高挥发度组分和低挥发度组分在所述填料塔中的相对挥发度在约1.05-1.8范围。通过蒸馏塔通过形成该混合物的上升和下降的气相和液相，使气相和液相在结构填料中接触，可在填料塔中蒸馏该混合物，结构填料在填料床中的排列为所述填料床的最下层高度为其相邻上层高度的约50-80％，该填料塔内的填料总高度至少约为6米。

本发明第二方面提供蒸馏包含高挥发度和低挥发度组分的混合物的蒸馏塔。该蒸馏塔包括一塔体(column shell)，其上有接受所述气体混合物的塔底进口，排放塔顶馏出物的塔顶出口以及将回流流体通入所述蒸馏塔的塔顶进口。结构填料置于蒸馏塔内，接触该混合物的上升蒸气相和下降液相，使上升蒸气相富集高挥发度组分，液相下降时富集低挥发度组分。结构填料在填料床中的排列为，最下层的填料床高度为其相邻上层填料床高度的约50-80％，蒸馏塔中填料床总高度至少约为6米。通过蒸馏塔

本发明任一方面中，最下层填料床高度约为其相邻上层填料床高度的80％。使用三层以上的所述填料床进行蒸馏，所述最下层床之上的各填料床层可以等高。而且，高挥发度组分是氩，低挥发度组分是氧。这种情况下，蒸馏塔是氩塔，可用于与双塔式空气分离装置的低压塔连接。

本发明人已经发现当采用这样的方法或用上述蒸馏塔进行蒸馏时，塔以更理想的方式运作，因为最下层床不易于发生液体分布不良。因此塔的设计不必过于谨慎，可使用比现有技术领域更少的填料。降低塔的填料高度可达到更低的制造费用。

以权利要求书来结束说明书，各权利要求分别指出申请人认为是其发明的主体，相信，当结合参考附图时能更好地理解本发明。

图1是氩-氧分离的McCabe-Thiele图；图2是实施本发明方法的塔的示意图。

参考图1，是众所周知的McCabe-Thiele图，用于说明氩-氧分离。尽管未说明，实际上含氩-氧的混合物可从双塔蒸馏装置的低压塔取出。含有约10％(摩尔)氩的混合物可通入氩塔。

应用这两个定律可以得到一个二元体系的两种组分的比挥发性(aab)： aab = (ya/yb)/ (xa/xb) = p0a/ p0b 其中，ya和yb分别是平衡时气相中组分a和b的摩尔分数，xa和xb分别是平衡时液相中组分a和b的摩尔分数，p0a和 p0b分别是平衡时组分a和b的蒸汽压，均服从raouilt定律。解：（1）设开始时hi物质的量为1mol2hi = h2 + i2平衡时各物质的mol数为 2-0.426 0.213 0.213 总mol数为2平衡时各物质摩尔分数浓度为（2） 2hi = h2 + i2平衡时各物质的mol数为 2x 3-x 2-x 总mol数为5平衡时各物质摩尔分数浓度为。定义：摩尔是表示物质的量的单位,每摩物质含有6.02×10^23个微粒,单位符号是mol.通俗理解,摩尔就代表物质微粒（原子、分子、离子、电子等）的个数,由于个数太大,用起来不方便,又把个数除以6.02×10^23.摩尔流量就是单位时间内流过某截面的物质的摩尔数.摩尔分数是混合物中某一物质的量与混合物的物质的总量之比,。

一、 填料塔的特点 1．生产能力大 2．分离效率高 3．压力降小 4．操作弹性大 5 . 持液量小 二、 分类 散装填料 填料 填料塔 塔内件 规整填料 筒体 液体分布装置√ 填料固定装置或填料压紧装置 填料支承装置 塔内件 液体收集再分布装置 气体分布装置√ 液、气进料装置 整体式，。 散装填料 填料 填料塔 塔内件 规整填料 筒体 液体分布装置√ 填料固定装置或填料压紧装置 填料支承装置 塔内件 液体收集再分布装置 气体分布装置√ 液、气进料装置 整体式，。罐区v-405料液经p-405a/b送至盐塔t-302，料液从盐塔填料层上部的分布器引入。

本发明人还已经发现，塔操作在组分间的相对挥发度在约1.05-1.8范围，塔的填料高度约为6米或更高，液体分布不良的作用会明显影响塔的性能。在用于和空气分离装置相连的氩塔中发现这样的操作情况，该装置中，输入的含氩-氧混合物含有约20％氩或更少，在40块或更多理论段精馏，制得塔顶馏出物，含有至少约90％，更好的约98％的氩。

本发明人发现如果填料的最下层床的大小为在其上的相邻床层高度的约50-80％，这样的床层中液体分布不良的可能性较小。在这方面，尤其选择在其上相邻床层高度的约80％。如果这样，不必将塔设计成具有和现有技术中相同程度的安全系数，因此需要的总填料量较小。

参考图2，说明本发明的塔1。塔1有塔体10，塔体10包含填料床12、14和N+1的床，其中床N和N+1仅代表这层和上一层的填料床以进行特定的蒸馏。填料床层间插入液体收集器和分布器16。气态原料18来自如氩氧分离情况下的低压塔，气态原料进入蒸馏塔10，产生上升的混合物蒸气相。在塔顶，蒸气含有大于98％(体积)浓度的高挥发度组分，例如氩。取出该蒸气作为塔顶馏出物20，塔顶蒸气20冷凝后分成产品流22和回到塔1的回流24。

平坐及栏干 六朝遗物不见自昊斗拱之平坐，但在多层檐之建筑中，下层之檐内，即为上层之平坐，云冈塔洞内塔柱所见即其例也。截止7月20日01时35分，经排水公司持续巡查发现机场高速新美铝厂段（150cm）、沣源路落索坡段（30cm）、人民路小花园段（60cm）、火车北站下穿隧道非机动车道（断交）、北京路与白云路交叉口（断交）、北京路与霖雨路交叉口（断交）、虹桥路东部客运站（断交）、白龙路与龙华路（断交）、寺瓦路与清裕路交叉口（断交）、人民东路探矿机械厂段（断交）、石闸立交桥下层（断交）、大树营立交桥下层（断交）、昙小路路与光明路交叉口（断交）、北辰大道车行天下段（断交）、民航路下穿贵昆铁路（断交）、牛街庄隧道（断交），已安排人员进行处置，预计5小时内处置完毕。【昆明市排水公司】工情：截止7月20日01时35分，经排水公司持续巡查发现机场高速新美铝厂段（150cm）、沣源路落索坡段（30cm）、人民路小花园段（60cm）、火车北站下穿隧道非机动车道（断交）、北京路与白云路交叉口（断交）、北京路与霖雨路交叉口（断交）、虹桥路东部客运站（断交）、白龙路与龙华路（断交）、寺瓦路与清裕路交叉口（断交）、人民东路探矿机械厂段（断交）、石闸立交桥下层（断交）、大树营立交桥下层（断交）、昙小路路与光明路交叉口（断交）、北辰大道车行天下段（断交）、民航路下穿贵昆铁路（断交）、牛街庄隧道（断交），已安排人员进行处置，预计5小时内处置完毕。

尽管参考氩塔描述本发明，但是对本发明领域的技术人员来说，本发明不受这一分离的限制，如已讨论的本发明具有更大的适用范围。而且，本发明领域的技术人员可以理解，在不偏离本发明精神和范围下可以对其进行各种修改、增加和删除。

权利要求

1.一种蒸馏方法，包括将混合物通入填料塔，气态混合物包括高挥发度组分和低挥发度组分；操作该填料塔，使高挥发度组分和低挥发度组分在所述填料塔内的相对挥发度在约1.05-1.8范围；通过使所述混合物形成上升和下降的气相和液相，使所述气相和液相在结构填料中接触来蒸馏所述混合物，所述结构填料在填料塔内的排列为所述最下层填料床高度为其上相邻填料床高度的约50-80％，所述蒸馏塔内填料总高度至少约为6米。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述填料床的最下层床的高度约为其上相邻填料床层高度的80％。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于使用三层以上的所述填料床进行所述的蒸馏，在所述最下层床之上的填料床具有相同的高度。

4.如权利要求l所述的方法，其特征在于高挥发度组分是氩，所述低挥发度组分是氧。

蒸馏时，若塔足够高，则三元共沸物先馏出（64.85℃），组成为t点组成。将例如筛板、泡罩板或填料等标准蒸馏结构放在催化剂床下面作为汽提段，氢气帮助汽提1-丁烯返回塔进入床22。将例如筛板、泡罩板或填料等标准蒸馏结构放在催化剂床下面作为汽提段，氢气帮助汽提c4组分返回塔进入床12。

6.如权利要求5所述的蒸馏塔，其特征在于所述填料床的最下层床的高度约为其上相邻层填料床高度的80％。

7.如权利要求5所述的蒸馏塔，其特征在于使用三层以上的所述填料床进行所述的蒸馏，在所述最下层床之上的填料床层具有相同的高度。

8.如权利要求5所述的蒸馏塔，其特征在于所述蒸馏塔是氩塔，可用于连接双塔空气分离装置的低压塔。

全文摘要

一种蒸馏方法及蒸馏塔,将气态混合物通入填料塔底部,填料塔有多层使用结构填料的填料床。气态混合物包括高和低挥发度的组分。操作该塔使高和低挥发度组分在塔中的相对挥发度在1.05—1.8范围。为缓解塔内最下床层中的液体分布不良的影响,最下床层高度为其上相邻床层高度的约50—80%,塔内填料总高度至少约为6米。

文档编号F25J3/04GK1274613SQ0010887

公开日2000年11月29日 申请日期2000年5月19日 优先权日1999年5月21日

发明者M·H·迪安, R·W·波特霍弗, R·M·托罗古德, R·克里希纳穆尔蒂 申请人:波克股份有限公司