[发明专利]蒸馏装置和用于控制该蒸馏装置的方法

说明书

本申请基于2012年11月15日提交的日本专利申请2012-251321，并且要求该日本专利申请的优先权权益，该日本专利申请的公开内容通过引用将其全部结合在此。

技术领域

本发明涉及用于进行大量工业过程中广泛使用的蒸馏操作的蒸馏装置，更具体地，它涉及其中在精馏段和汽提段之间实施热交换的蒸馏装置。

背景技术

蒸馏分离一般被广泛地应用于工业过程，但它是消耗极大能量的单元操作。因此，工业上已经在研究可以降低能量消耗的蒸馏装置。在这些研究中，作为具有优异能量节省的蒸馏装置，已经研发了热联合蒸馏塔(下文中有时候称作HIDiC)。

传统上，在用于实施连续蒸馏的蒸馏塔的原料进料级上方的部分被称作精馏段，而在原料进料级下方的部分被称作汽提段。蒸馏塔设置有用于冷却并且冷凝塔顶蒸气的冷凝器以及用于加热并通过加热使塔底液体沸腾的再沸器。

HIDiC具有在其中的一个蒸馏塔的精馏段和汽提段彼此分离的基本构造。精馏段的操作压力被设置得比汽提段的操作压力高，因而精馏段的操作温度变得比汽提段的操作温度高。而且，HIDiC被配置使得可以在精馏段和汽提段之间进行热交换。因此，热从精馏段传递到汽提段，因此能够降低在再沸器供应的热的量以及降低在冷凝器移除的热的量。换言之，通过热交换而使热从精馏段传递到汽提段，在再沸器供应的热和在冷凝器移除的热可以至少部分被代替，并且作为结果，可以获得具有极高能量效率的蒸馏装置。

为了将这样的HIDiC投入实际使用，JP H08-66601A已经提出了一种蒸馏装置，该蒸馏装置使用壳管式热交换结构体作为基本构造，分别使用了管的内部和外部作为精馏段和汽提段，并且可以通过使用管壁作为传热表面而将热从精馏段传递到汽提段。而且，作为用于这种蒸馏装置的改进建议，JP2004-16928A已经提出了一种蒸馏装置，该蒸馏装置使用双管作为所述管，并且分别使用该双管的最内部分和周围部分作为精馏段和汽提段。

而且，国际公布WO2011/043199已经提出了一种蒸馏装置，在该蒸馏装置中的精馏塔(精馏段)和汽提塔(汽提段)通过管道系统彼此连接，并且通过在精馏塔中设置热交换器并将从汽提塔中取出的液体引入到这个热交换器中，或者通过在汽提塔中设置热交换器并将从精馏塔中取出的蒸气引入到这个热交换器中，在精馏塔和汽提塔之间实施热交换。

发明内容

对于蒸馏装置而言，必需针对其操作过程中发生的各种干扰稳定地保持产品纯度。然而，HIDiC仍然在发展中，并且仍然没有建立控制它的方法。

本发明的一个目的是提供一种其中可以针对各种干扰稳定地保持产品纯度的HIDiC以及控制HIDiC的方法。

本发明的一个方面提供一种用于控制蒸馏装置的方法，所述蒸馏装置包括：

高压部，其包括整个或一部分的精馏段，并且被配置成在相对高的压力进行气-液接触；

低压部，其包括整个或一部分的汽提段，并且被配置成在相对低的压力进行气-液接触；

用于将所述低压部的塔顶蒸气引导到所述高压部的塔底的管线；

用于将所述高压部的塔底液体引导到所述低压部的塔顶的管线；以及

热交换结构体，其被配置成将来自所述精馏段的热传递到所述汽提段，

其中所述方法包括控制从所述高压部引导到所述低压部的所述塔底液体的流量。

本发明的另一个方面提供一种蒸馏装置，所述蒸馏装置包括：

高压部，其包括整个或一部分的精馏段，并且被配置成在相对高的压力进行气-液接触；

低压部，其包括整个或一部分的汽提段，并且被配置成在相对低的压力进行气-液接触；

用于将所述低压部的塔顶蒸气引导到所述高压部的塔底的管线；

用于将所述高压部的塔底液体引导到所述低压部的塔顶的管线；以及

热交换结构体，其被配置成将来自所述精馏段的热传递到所述汽提段，

其中所述的用于将所述高压部的塔底液体引导到所述低压部的管线包括流量控制装置。

本发明提供一种其中可以针对各种干扰稳定地保持产品纯度的HIDiC以及控制HIDiC的方法。

附图说明

图1示意性地显示了可应用于本发明的HIDiC的构造的一个实例；

图2示意性地显示了用于比较的HIDiC的构造的一个实例；

图3显示了可应用于本发明的HIDiC的构造的一个实例；

图4显示了在塔中蒸气和液体的载量(load)的实例；