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CN105555379B - 分隔壁蒸馏塔 - Google Patents

分隔壁蒸馏塔 Download PDF

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CN105555379B
CN105555379B CN201480051770.7A CN201480051770A CN105555379B CN 105555379 B CN105555379 B CN 105555379B CN 201480051770 A CN201480051770 A CN 201480051770A CN 105555379 B CN105555379 B CN 105555379B
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申俊浩
金性均
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LG Chemical Co Ltd
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Abstract

本发明提供分隔壁蒸馏塔和分离方法。根据本发明的分隔壁蒸馏塔和分离方法，当对具有三种或更多种组分的混合物进行分离时，可以分离出高纯度的待分离物质，例如，丙烯酸‑2‑乙基己酯，可以促进在丙烯酸‑2‑乙基己酯的分离和精炼工艺中的能量减少。

Description

分隔壁蒸馏塔
技术领域
本申请涉及分隔壁蒸馏塔和使用其分离丙烯酸-2-乙基己酯的方法。
背景技术
包括原油的多种原料是不同材料(例如，多种化合物)的混合物。这些原料通常可以分离为各个化合物然后使用。分离混合物的典型工艺是蒸馏工艺。
例如，混合物可以通过一个或多个蒸馏塔来蒸馏。在蒸馏工艺中，物流的一部分或全部物流可以在经过冷凝器或再沸器之后返回到蒸馏塔。通过该工艺，可以得到高纯度的化合物。通常，包含具有三种或更多种组分的材料的原料可以通过两个或更多个蒸馏塔而分离成各个组分。例如，低沸点组分能够主要在第一蒸馏塔的上部从原料中分离，中间沸点组分和高沸点组分能够在连接至第一蒸馏塔的第二蒸馏塔的上部和下部从原料中分离。在这种情况下，在第一蒸馏塔的下区域中会发生中间沸点组分的再混合。因此，会产生额外的能量消耗。
发明内容
技术问题
本申请的目的是提供一种分隔壁蒸馏塔和使用该分隔壁蒸馏塔分离高纯度的丙烯酸-2-乙基己酯的方法。
技术方案
本申请的一个方面提供一种分隔壁蒸馏塔。在根据本申请的分隔壁蒸馏塔中，在包含混合物的原料(例如，用下面的化学式1表示的化合物)的精炼工艺中产生的能量损耗可以最小化。由于与使用两个蒸馏塔进行精炼的情况相比，可以减少蒸馏装置的安装成本，所以可以提高工艺的经济可行性。
下文中，将参照附图描述根据本申请的分隔壁蒸馏塔。然而，附图只是说明性的，蒸馏塔的范围不限于附图。
图1是根据本申请的一个示例性实施方案的分隔壁蒸馏塔100的视图。在一个实施例中，分隔壁蒸馏塔100是向其中引入包含用下面的化学式1表示的化合物的原料F1并进行精炼的分隔壁蒸馏塔100。
[化学式1]
在化学式1中，
R1为氢或具有1至10个碳原子的烷基，例如，1至8、1至6或1至4个碳原子的烷基，R2为具有1至24个碳原子的直链或支链烷基，例如，1至20、1至16、1至12或1至8个碳原子的直链或支链烷基。
在一个实施例中，化学式1的组分没有特别限制并且可以为满足化学式1的化合物中的任意一种。例如，化学式1的组分可以为丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸、乙二醇、丁醇、甲醇或异丙醇，优选地，为丙烯酸-2-乙基己酯。
分隔壁蒸馏塔100是用于对包含三种组分(即，低沸点组分、中间沸点组分、以及高沸点组分)的原料F1进行蒸馏的装置，在热力学方面与所谓的热耦合蒸馏塔(Petlyukcolumn)相类似。热耦合蒸馏塔配置是使用初分离器首先分离低沸点物质和高沸点物质并且使用主分离器分别分离低沸点物质、中间沸点物质和高沸点物质。在这方面，在分隔壁蒸馏塔100中，分隔壁安装在塔中从而初分离器可以结合至主分离器中。
在一个实施例中，根据本申请的分隔壁蒸馏塔100可以具有图1所示的结构。如图1所示，根据本申请的一个示例性实施方案的分隔壁蒸馏塔100被分隔壁101分开并且包括第一冷凝器102、第二冷凝器103和再沸器104。并且，分隔壁蒸馏塔100可以具有分隔壁101与分隔壁蒸馏塔100的塔顶接触并且与分隔壁蒸馏塔100的塔底间隔开的结构。因此，如图1的虚线所分开，分隔壁蒸馏塔100的内部可以被分成：被分隔壁101分开的第一区域110和第二区域120，以及第三区域130，第三区域中未布置分隔壁101并且第三区域在第一区域110和第二区域120的底部形成。并且，第一区域110、第二区域120和第三区域130可以分别被分成上部和下部。因此，根据本申请的分隔壁蒸馏塔100的内部可以分成第一区域110的上部、第一区域110的下部、第二区域120的上部、第二区域120的下部、第三区域130的上部和第三区域130的下部。根据本申请的分隔壁蒸馏塔100具有分隔壁101与分隔壁蒸馏塔100的塔顶接触使得第一区域110的上部和第二区域120的下部可以被分隔壁101彼此分开或隔开的结构。因此，可以防止来自第一区域110的上部的物流和来自第二区域120的上部的物流彼此混合。
此处使用的术语“第一区域的上部和下部”分别指在第一区域110内的相对上的部分和相对下的部分。例如，当分隔壁蒸馏塔100中被分隔壁101分开的第一区域110在塔100的高度或长度方向上被分成两部分时，“第一区域的上部和下部”可以分别指在第一区域110内的两个分开的部分的上部和下部。类似地，术语“第二区域的上部和下部”分别指在第二区域120内的相对上的部分和相对下的部分，并且可以指在第二区域120内的两个分开的部分的上部和下部，其是当分隔壁蒸馏塔100中被分隔壁101分开的第二区域120在塔100的高度或长度方向上被分成两部分时形成的。并且，术语“第三区域的上部和下部”分别指在第三区域130内的相对上的部分和相对下的部分，并且可以指在第三区域130内的两个分开的部分的上部和下部，其是当分隔壁蒸馏塔100中被分隔壁101分开的第三区域130在塔100的高度或长度方向上被分成两部分时形成的。
并且，此处使用的术语“分开或隔开”指每个区域中的物流在被分隔壁101分开的区域中独立流动或存在。例如，分隔壁蒸馏塔100的第一区域110中的液流从第一区域110的上部或第一区域110的下部排出并且流入第三区域130中，第二区域120中的液流从第二区域120的上部或第二区域120的下部排出并且流入第三区域130中。因此，第一区域110中的物流与第二区域120中的物流不会彼此混合，并且可以必定只在第三区域130中混合，因此可以独立地流动。
在一个实施例中，分隔壁蒸馏塔100可以包括：原料流入部111，向该原料流入部111供给原料F1；第一上部产品流出部112，第一流出物流F2由此从分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的上部排出；第一上部回流流入部113，第一流出物流F2的一部分或全部第一流出物流F2由此返回到分隔壁蒸馏塔100；第二上部产品流出部121，第二流出物流F3由此从分隔壁蒸馏塔100的第二区域120的上部排出；第二上部回流流入部122，第二流出物流F3的一部分或全部的第二流出物流F3由此返回到分隔壁蒸馏塔100；第三下部产品流出部131，第三流出物流F4由此从分隔壁蒸馏塔100的第三区域130的下部排出；以及第三下部回流流入部132，第三流出物流F4的一部分或全部的第三流出物流F4由此返回到分隔壁蒸馏塔100。例如，原料流入部111可以布置在分隔壁蒸馏塔100的第一区域110中，优选地，在分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的下部。并且，第一上部产品流出部112和第一上部回流流入部113可以布置在分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的上部，优选地，第一上部产品流出部112可以布置在分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的塔顶上。并且，第二上部产品流出部121和第二上部回流流入部122可以布置在分隔壁蒸馏塔100的第二区域120的上部，优选地，第二上部产品流出部121可以布置在分隔壁蒸馏塔100的第二区域120的塔顶上。此外，第三下部产品流出部131和第三下部回流流入部132可以布置在分隔壁蒸馏塔100的第三区域130的下部，优选地，第三下部产品流出部131可以布置在分隔壁蒸馏塔100的第三区域130的塔底上。分隔壁蒸馏塔100的“塔顶”指分隔壁蒸馏塔100的塔的顶部并且可以被包括在上述的分隔壁蒸馏塔100的上部中，分隔壁蒸馏塔100的“塔底”指分隔壁蒸馏塔100的塔的底部并且可以被包括在上述的分隔壁蒸馏塔100的下部中。
例如，原料F1中包含的组分中具有相对低沸点的物质可以从分隔壁蒸馏塔100的第一上部产品流出部112排出，原料F1中包含的组分中具有相对中间沸点的物质可以从第二上部产品流出部121排出，原料F1中包含的组分中具有相对高沸点的物质可以从第三下部产品流出部131排出。此处使用的术语“低沸点物流”指如下物流：从分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的上部排出并且富含包含例如低沸点组分、中间沸点组分和高沸点组分三种组分的原料F1的组分中的具有相对低的沸点的低沸点组分。此处使用的术语“高沸点物流”指如下物流：从分隔壁蒸馏塔100的第三区域130的下部排出并且富含包含例如低沸点组分、中间沸点组分和高沸点组分三种组分的原料F1的组分中的具有相对高的沸点的高沸点组分。并且，此处使用的术语“中间沸点物流”指如下物流：从分隔壁蒸馏塔100的第二区域120的上部排出并且富含包含例如低沸点组分、中间沸点组分和高沸点组分三种组分的原料F1的组分中的具有低沸点组分与高沸点组分之间的沸点的中间沸点组分。“富含物流”指如下物流：从第一区域110的上部排出的物流中包含的低沸点组分的含量、从第二区域120的上部排出的物流中包含的中间沸点组分的含量和从第三区域130的下部排出的物流中包含的高沸点组分的含量高于原料F1中包含的低沸点组分的含量、高沸点组分的含量和中间沸点组分的含量。例如，“富含物流”可以指基于100重量份的原料F1中包含的低沸点组分的含量、高沸点组分的含量和中间沸点组分的含量，从分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的上部排出的第一流出物流中包含的低沸点组分的含量、从第二区域120的上部排出的第二流出物流中包含的中间沸点组分的含量和从第三区域130的下部排出的第三流出物流中包含的高沸点组分的含量为50重量份以上、80重量份以上、90重量份以上、95重量份以上或99重量份以上。在本申请中，低沸点物流和第一流出物流F2可以以相同的含义使用，中间沸点物流和第二流出物流F3可以以相同的含义使用，高沸点物流和第三流出物流F4可以以相同的含义使用。
为了对包含三种组分，即，低沸点组分、中间沸点组分和高沸点组分的原料F1进行分离工艺，原料F1可以被引入到分隔壁蒸馏塔100的第一区域110中，如图1所示。在一个实施例中，原料F1可以被引入到第一区域110的下部的原料流入部111中，原料F1中包含的组分中的具有相对低的沸点的低沸点组分从第一区域110的上部排出，中间沸点组分和具有相对高的沸点的高沸点组分被引入到第三区域130中。引入到第三区域130中的物流的具有相对低的沸点的中间沸点组分的物流被引入到第二区域120中，引入到第三区域130中的物流的具有相对高的沸点的高沸点组分的物流从第三区域130的下部排出。并且，引入到第二区域120中的物流的具有相对低的沸点的组分从第二区域120的上部排出。详细地讲，引入到布置在分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的下部中的原料流入部111中的原料F1在第一区域110中被分离成具有相对低的沸点的组分和具有相对高的沸点的组分，原料F1的三种组分中的低沸点组分从分隔壁蒸馏塔100的第一上部产品流出部112作为第一流出物流F2排出，中间沸点组分和具有相对高的沸点的高沸点组分被引入到第三区域130中。引入到第三区域130中的组分再次被分离成具有相对低的沸点的组分和具有相对高的沸点的组分，引入到第三区域130中的组分中具有相对高的沸点的组分(即，原料F1的三种组分中的高沸点组分)从分隔壁蒸馏塔100的第三下部产品流出部131作为第三流出物流F4排出。并且，被引入到第三区域130中的组分中较大量的具有相对低的沸点的组分，即，被引入到第二区域中的原料F1的三种组分中较大量的中间沸点组分，被分离成被引入到第二区域120中的组分中的具有相对低的沸点的组分和具有相对高的沸点的组分，并且一些中间沸点组分也可以被再引入到第一区域110中。
在一个实施例中，如果包含丙烯酸-2-乙基己酯的原料F1被引入到分隔壁蒸馏塔100中，第一流出物流F2可以从布置在分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的塔顶上的第一上部产品流出部112排出，第一流出物流F2的一部分可以经第一冷凝器102返回到分隔壁蒸馏塔100的第一上部回流流入部113，第一流出物流F2的其余部分可以作为产品储存。并且，第三流出物流F4可以从布置在分隔壁蒸馏塔100的第三区域130的塔底上的第三下部产品流出部131排出，第三流出物流F4的一部分可以经再沸器104返回到分隔壁蒸馏塔100的第三下部回流流入部132，第三流出物流F4的其余部分可以作为产品储存。此外，为原料F1中的相对中间沸点组分的包含丙烯酸-2-乙基己酯的第二流出物流F3可以从布置在分隔壁蒸馏塔100的第二区域120的塔顶上的第二上部产品流出部121作为第二流出物流F3排出，第二流出物流F3的一部分可以经第二冷凝器103返回到分隔壁蒸馏塔100的第二上部回流流入部122，第二流出物流F3的其余部分可以作为产品储存。“冷凝器”是与蒸馏塔分开安装的装置并且可以是通过与从外部引入的冷却水接触而对从分隔壁蒸馏塔100排出的物流进行冷却的装置。详细地讲，冷凝器可以利用冷却水的显热对从分隔壁蒸馏塔100排出的物流进行冷却。在一个实施例中，分隔壁蒸馏塔100包括第一冷凝器102和第二冷凝器103。例如，第一冷凝器102可以是对由分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的上部排出的第一流出物流F2进行冷凝的装置，第二冷凝器103可以是对由分隔壁蒸馏塔100的第二区域120的上部排出的第二流出物流F3进行冷凝的装置。并且，“再沸器”是安装在蒸馏塔的外部的加热装置并且可以是对从分隔壁蒸馏塔100排出的具有高沸点的物流进行加热和蒸发的装置。例如，再沸器104可以是对从分隔壁蒸馏塔100的第三区域130的下部排出的第三流出物流F4进行加热的装置。
当分离原料F1时，如上所述，第一流出物流F2的温度可以为80至115℃、85至100℃、或90至130℃，第二流出物流F3的温度可以为100至130℃、120至125℃、或108至120℃，第三流出物流F4的温度可以为120至160℃、130至155℃、或140至147℃。并且，在热力学方面，返回到分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的上部的第一流出物流F2相对于第一流出物流F2的回流比可以为1至10，优选地，为1.2至7.0或1.5至4.5。在热力学方面，返回到分隔壁蒸馏塔100的第二区域120的上部的第二流出物流F3相对于第二流出物流F3的回流比可以为0.01至5.0，优选地，为0.05至1.0或0.1至2.0。并且，在热力学方面，返回到分隔壁蒸馏塔100的第三区域130的下部的第三流出物流F4相对于第三流出物流F4的回流比可以为1至30，优选地，为5至25或10至20。此处使用的术语“回流比”指返回的物流相对于从蒸馏塔100排出的物流的比例。
在本申请的一个实施方案中，分隔壁蒸馏塔100的原料流入部111、第一上部回流流入部113、第二上部回流流入部122和第三下部回流流入部132可以配置为互相间隔布置的两个或更多个开口。因此，可以防止在原料F1的精炼工艺中发生的沟流，使得能量损耗可以最小化并且可以提高工艺的经济可行性。在本申请中，“沟流”指蒸馏塔中蒸汽与液体混合物之间的接触不顺畅的现象，或者在分隔壁蒸馏塔中液体物流转移至壁表面的特定部分的移位现象。沟流引起原料F1的分离效率大大降低，以及额外的能量消耗。
在一个实施例中，为了防止沟流，可以布置两个或更多个开口使得引入到分隔壁蒸馏塔100中或从分隔壁蒸馏塔100排出的物流可以沿两个或更多个方向被引入或排出。例如，分隔壁蒸馏塔100的第一区域110可以包括两个或更多个第一小区域110，在第一小区域110中，蒸馏塔100的水平截面被等分。图2是蒸馏塔100的与地面平行的截面的视图。如图2所示，分隔壁蒸馏塔100分成被分隔壁101分开的第一区域110和第二区域120。第一区域110可以包括蒸馏塔100的水平截面被等宽分开的任意小区域，例如多个第一小区域110a和110b。第二区域120也可以包括多个任意第二小区域120a和120b，在第二小区域120a和120b中，蒸馏塔100的水平截面被等宽分开。优选地，多个第一小区域110a和110b和多个第二小区域120a和120b可以是第一区域110和第二区域120的水平截面被等宽分开的区域。
在一个实施例中，分隔壁蒸馏塔100的原料流入部111和第一区域110的第一上部回流流入部113可以以互相间隔布置的两个或更多个开口形成。在这种情况下，两个或更多个开口可以分别布置在两个或更多个第一小区域中。“分别布置”两个或更多个开口可以指一个开口布置在被开口数等分的多个小区域的一个小区域中。图3是形成两个开口的根据本申请的蒸馏塔100的上部的与地面平行的截面的视图。例如，如图3中的虚线所分开的，第一区域110可以包括两个均等的第一小区域110a和110b。当分隔壁蒸馏塔100的原料流入部111和第一上部回流流入部113中的一个或多个以互相间隔布置的两个开口形成时，一个开口布置在两个第一小区域110a和110b的一个小区域110a中，另一开口布置在与一个开口所在的小区域110a相邻的另一小区域110b中，因此一个开口可以布置在各自的区域中。
在原料流入部111和第一上部回流流入部113以一个开口形成的分隔壁蒸馏塔100中，原料F1或回流物流只沿一个方向供给。在这种情况下，会发生沟流。然而，当分隔壁蒸馏塔100的原料流入部111和第一上部回流流入部113中的一个或多个以两个或更多个开口形成时，原料F1或回流物流均等地沿两个或更多个方向被引入从而可以避免沟流。
在根据本申请的分隔壁蒸馏塔100中，根据开口的数目(两个或更多个)调整每个开口的位置、每个物流的流量和方向从而可以有效抑制沟流。例如，当分隔壁蒸馏塔100的原料流入部111和第一上部回流流入部113中的一个或多个以两个或更多个开口形成时，如上所述，两个原料流入部111和第一上部回流流入部113可以分别布置在第一小区域110a和110b中，其中，第一区域110的与地面平行的截面被等分为两部分。在这种情况下，从两个开口中的一个向蒸馏塔100的中心延伸的延长线和从两个开口中的另一个向蒸馏塔100的中心延伸的延长线形成的角度可以为85°至95°、87°至93°、或89°至91°。角度可以调整至上述范围使得沟流的阻止可以最大化。并且，在这种情况下，通过两个原料流入部111而引入的每个原料F1的物流的矢量分量的所有方向可以朝向蒸馏塔100的与地面平行的截面的中心点。例如，投影在每个原料物流的截面上的引入速度矢量分量，可以基于分隔壁101(其经过蒸馏塔100的与地面平行的截面的中心点)垂直的平面1011而互相对称。同样地，通过两个第一上部回流流入部113而引入的每个回流物流的矢量分量的所有方向可以朝向蒸馏塔的与地面平行的截面100的中心点。例如，投射在每个回流物流的截面上的引入速度矢量分量，可以基于与分隔壁101(其经过蒸馏塔100的与地面平行的截面的中心点)垂直的平面1011而互相对称。在本申请中，“投射在截面上的引入速度矢量分量”指投射在分隔壁蒸馏塔100的截面上的矢量分量，其中，经过每个流入部分的引入速度(单位时间的距离)被投射在与分隔壁蒸馏塔100的地面平行的截面上。并且，在这种情况下，对引入到两个开口中的每一个的物流的流量和引入速度进行同样地调节从而可以在实质上防止沟流的发生。
图4是根据本申请的分隔壁蒸馏塔100的上部的与地面平行的截面的视图，其中，形成有三个开口。如图4所示，例如，分隔壁蒸馏塔100的原料流入部111和第一上部回流流入部113中的一个或多个可以以互相间隔布置的三个开口形成。三个开口可以分别布置在第一小区域110a、110b和110c中，其中，第一区域110的与地面平行的截面被等分为三部分。在这种情况下，从分隔壁蒸馏塔100的三个开口中的一个向蒸馏塔100的中心延伸的延长线和从与一个开口相邻的开口向蒸馏塔100的中心延伸的延长线形成的角度可以为55°至65°、57°至63°、或59°至61°。角度可以调整至上述范围使得沟流的阻止可以最大化。并且，在这种情况下，对引入到三个开口中的每一个的物流的流量和引入速度进行同样地调整从而可以在实质上防止沟流的发生。
图5是分隔壁蒸馏塔100的与地面平行的截面的视图，其中，形成有四个开口。如图5所示，分隔壁蒸馏塔100的原料流入部111和第一上部回流流入部113中的一个或多个可以以互相间隔布置的四个开口形成。四个开口可以分别布置在第一小区域110a、110b、110c和110d中，其中，第一区域110的与地面平行的截面被等分为四部分。在这种情况下，从分隔壁蒸馏塔100的四个开口中的一个向蒸馏塔100的中心延伸的延长线和从与一个开口相邻的开口向蒸馏塔100的中心延伸的延长线形成的角度可以为40°至50°、42°至48°、或44°至46°。角度可以调整至上述范围使得沟流的阻止可以最大化。并且，在这种情况下，对引入到四个开口中的每一个的物流的流量和引入速度进行同样地调整从而可以在实质上防止沟流的发生。
在一个实施方案中，分隔壁蒸馏塔100的原料流入部111可以以互相间隔布置的两个或更多个开口形成。两个或更多个开口可以分别布置在两个或更多个第一小区域中，在第一小区域中，蒸馏塔100的与地面平行的截面被等分，优选地，第一区域110的水平截面被等宽分开。在原料流入部111以一个开口形成的分隔壁蒸馏塔100中，液体物流不能均等地进入分隔壁蒸馏塔100的供给段的下区域中，会发生沟流。因此，原料F1的分离效率会降低。然而，当分隔壁蒸馏塔100的原料流入部111以两个或更多开口形成时，进入分隔壁蒸馏塔100的原料供给段的下部的液体的物流会被同样地保持，沟流被抑制从而可以有效分离原料F1。在这种情况下，两个或更多个开口可以布置在第一区域110中的相同段。因此，引入到两个或更多个开口中的原料F1被引入，因此液流会平稳并且可以有效防止沟流。例如，两个或更多个原料流入部111可以布置在分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的下部的相同段。在理论段数为30至80段、40至70段、优选地，为45至60段的分隔壁蒸馏塔100中，以两个或更多个开口形成的原料流入部111可以布置在分隔壁蒸馏塔的5至30段，优选地，为5至25段，更优选地，为10至20段。并且，当具有相同流量的原料F1被引入到以两个或更多个开口形成的原料流入部111中时，可以容易地进行沟流的阻止，蒸馏塔的操作便利性提高从而可以高效率地分离原料F1。
在另一实施方案中，分隔壁蒸馏塔100的第一上部回流流入部113可以以互相间隔布置的两个或更多个开口形成。在这种情况下，如上所述，原料流入部111中的两个或更多个开口可以分别布置在两个或更多个第一小区域中，在第一小区域中，与地面平行的蒸馏塔100的截面被等分，优选地，分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的水平截面被等分。在第一上部回流流入部113以一个开口形成的分隔壁蒸馏塔100中，由分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的上部排出的第一流出物流F2的回流物流沿一个方向被引入到分隔壁蒸馏塔100中，因此会发生沟流。因此，原料F1的分离效率会降低。在这种情况下，额外的能量被消耗以维持第一流出物流F2的低沸点。然而，当分隔壁蒸馏塔100的第一上部回流流入部113以两个或更多个开口形成时，由分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的上部排出的第一流出物流F2的回流物流沿两个或更多个方向被引入到分隔壁蒸馏塔100中，从而抑制沟流并且可以有效地分离原料F1。在一个实施例中，两个或更多个第一上部回流流入部113可以布置在分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的上部的相同段，优选地，在第一区域110的最上段。例如，在理论段数为30至80段、40至70段，优选地，为45至60段的分隔壁蒸馏塔100中，以两个或更多个开口形成的第一上部回流流入部113可以布置在分隔壁蒸馏塔的最上段中，例如，在分隔壁蒸馏塔100的第一段处。
以两个或更多个开口形成的第一上部回流流入部113的详细描述与以两个或更多个开口形成的原料流入部111相同，因此将被省略。
在本申请的另一实施方案中，分隔壁蒸馏塔100的第二区域120可以包括多个第二小区域，在第二小区域中，蒸馏塔100的水平截面被等宽分开，优选地，第二区域120的水平截面被等宽分开。在这种情况下，分隔壁蒸馏塔100的第二上部回流流入部122可以以互相间隔布置的两个或更多个开口形成。两个或更多个开口可以分别布置在两个或更多个第二小区域中。图6是形成两个开口的分隔壁蒸馏塔100的与地面平行的截面的视图。例如，如图6中的虚线所分开，第二区域120可以包括两个均等的第二小区域120a和120b。当分隔壁蒸馏塔100的第二上部回流流入部122以互相间隔布置的两个开口形成时，一个开口可以布置在两个第二小区域120a和120b中的一个小区域120a中，另一开口可以布置在与一个开口所在的小区域120a相邻的另一小区域120b中，因此一个开口可以布置在各自的区域中。在第二上部回流流入部122以一个开口形成的分隔壁蒸馏塔100中，回流物流只沿一个方向供给。在这种情况下，会发生沟流。因此，原料F1的分离效率会降低。在这种情况下，额外的能量被消耗以维持第二流出物流F3的中间沸点。然而，当分隔壁蒸馏塔100的第二上部回流流入部122以两个或更多个开口形成时，回流物流沿两个或更多个方向均等地被引入从而可以防止沟流。
在一个方向上，两个或更多个第二上部回流流入部122可以布置在分隔壁蒸馏塔100的第二区域120的上部的相同段，优选地，在第二区域120的最上段中。例如，在理论段数为30至80段、40至70段，优选地，为45至60段的分隔壁蒸馏塔100中，以两个或更多个开口形成的第二上部回流流入部122可以布置在分隔壁蒸馏塔100的最上段中，例如，在分隔壁蒸馏塔100的第一段中。
以两个或更多个开口形成的第二上部回流流入部122的详细描述与以两个或更多个开口形成的第一上部回流流入部113相同，因此将被省略。
在一个实施方案中，分隔壁蒸馏塔100的第一上部回流流入部113和第二上部回流流入部122以两个或更多个开口形成，从而由于回流物流而发生的沟流的阻止可以最大化。上述分隔壁蒸馏塔100的第一上部回流流入部113和第二上部回流流入部122的一个实施方案可以在没有任何改动的情况下适用于第一上部产品流出部112和第二上部产品流出部121的一个实施方案。其详细描述与上面的相同，因此将被省略。
在本申请的又一实施方案中，分隔壁蒸馏塔100的第三区域130可以包括多个第三小区域，在第三小区域中，分隔壁蒸馏塔100的水平截面被等分，优选地，第三区域130的水平截面被等宽分开。在这种情况下，分隔壁蒸馏塔100的第三下部回流流入部132可以以互相间隔布置的两个或更多个开口形成。两个或更多个开口可以分别布置在两个或更多个第三小区域中。图7是形成两个开口的根据本申请的分隔壁蒸馏塔100的下部的与地面平行的截面的视图。例如，如图7中的虚线所分开的，第三区域130可以包括两个均等的第三小区域，130a和130b。当分隔壁蒸馏塔100的第三下部回流流入部132以互相间隔布置的两个开口形成时，一个开口布置在两个第三小区域130a和130b的一个小区域130a中，另一开口布置在与一个开口所在的小区域130a相邻的另一小区域130b中，因此一个开口可以布置在各自的区域中。在第三下部回流流入部132以一个开口形成的分隔壁蒸馏塔100中，回流物流只沿一个方向供给。在这种情况下，会发生沟流。然而，当分隔壁蒸馏塔100的第三下部回流流入部132以两个或更多开口形成时，回流物流沿两个或更多个方向均等地被引入，从而可以防止沟流。
在一个实施方案中，分隔壁蒸馏塔100的第三下部回流流入部132可以以互相间隔布置的两个或更多个开口形成。两个或更多个开口可以布置在两个或更多个第三小区域中，在第三小区域中，分隔壁蒸馏塔100的第三区域130的水平截面被等分。例如，在第三下部回流流入部132以一个开口形成的分隔壁蒸馏塔100中，从分隔壁蒸馏塔100的第三区域130的下部排出的第三流出物流F4沿一个方向被引入到分隔壁蒸馏塔100中，因此会发生沟流。因此，原料F1的分离效率会降低。在这种情况下，额外的能量被消耗以维持第三流出物流F4的高沸点。然而，当第三下部回流流入部132以两个或更多个开口形成时，从分隔壁蒸馏塔100的第三区域130的下部排出的第三流出物流F4沿两个或更多个方向返回，因此沟流被抑制，所以可以维持原料F1的分离效率。在一个实施方案中，两个或更多个第三下部回流流入部132可以布置在分隔壁蒸馏塔100的第三区域130的下部的相同段，优选地，在第三区域130的最低段。例如，在理论段数为30至80段、40至70段，优选地，为45至60的分隔壁蒸馏塔100中，以两个或更多个开口形成的第三下部回流流入部132可以布置在分隔壁蒸馏塔100的最低段中，例如，在分隔壁蒸馏塔的第80段、第70段、或第60段中。
在根据本申请的包括以两个或更多个开口形成的第三下部回流流入部132的分隔壁蒸馏塔100中，根据开口的数目来调节每个开口的位置和引入到每个开口中的流量和方向从而可以有效地抑制沟流。例如，当分隔壁蒸馏塔100的第三下部回流流入部132以两个开口形成时，如上所述，两个第三下部回流流入部132可以分别布置在与地面平行的截面被等分的两个第三小区域130a和130b中。例如，如图8所示，第三流出物流F4可以分别返回到分隔壁蒸馏塔100的以两个开口形成的第三下部回流流入部132。可以有效抑制当第三流出物流F4只沿一个方向被返回时会发生的沟流。在这种情况下，如图9所示，从两个开口中的一个向蒸馏塔100的中心延伸的延长线和从另一开口向蒸馏塔100的中心延伸的延长线形成的角度可以为，例如，175°至185°，优选地，为177°至183°，更优选地，为179°至181°。
在另一实施例中，分隔壁蒸馏塔100的第三下部回流流入部132可以以三个开口形成。三个第三下部回流流入部132可以分别布置在三个第三小区域130a、130b和130c中，在第三小区域130a、130b和130c中，分隔壁蒸馏塔100的三个第三下部回流流入部132的与地面平行的截面被等分。详细地讲，如图10所示，第三流出物流F4可以返回到分隔壁蒸馏塔100的以三个开口形成的第三下部回流流入部132。在这种情况下，如图11所示，从三个开口中的一个向蒸馏塔100的中心延伸的延长线和从另两个开口向蒸馏塔100的中心延伸的延长线形成的角度可以为，例如，115°至125°，优选地，为117°至123°，更优选地，为119°至121°。
在另一实施例中，分隔壁蒸馏塔100的第三下部回流流入部132可以以四个开口形成。四个第三下部回流流入部132可以分别布置在四个第三小区域130a、130b、130c和130d中，在第三小区域130a、130b、130c和130d中，蒸馏塔100的与地面平行的截面被等分。并且，如图12所示，第三流出物流F4可以返回到分隔壁蒸馏塔100的以四个开口形成的第三下部回流流入部132。在回流过程中可能发生的沟流可以被有效抑制。在这种情况下，如图13所示，从四个开口中的一个向蒸馏塔100的中心延伸的延长线和从与一个开口相邻的两个开口向蒸馏塔100的中心延伸的延长线形成的角度可以为，例如，85°至95°，优选地，为87°至93°，更优选地，为89°至91°。
图9、图11和图13是根据本申请的一个实施方案的分隔壁蒸馏塔100的下部的与地面平行的截面的视图。如图9、图11和图13所示，在根据本申请的分隔壁蒸馏塔100中，投射在蒸馏塔100的与地面平行的截面上的所有引入速度矢量分量可以指向截面的中心点。详细地讲，通过两个或更多个开口引入的流量和引入速度的大小彼此相同，将流体物流的流量F乘以投射在截面上的引入速度矢量分量而得到的值相加而得到的值可以为0(零)。如上所述，当通过两个或更多个开口的流体物流的流量与投射在截面上的引入速度矢量分量的乘积之和抵消为0(零)时，由两个或更多个液流引起的沟流可以被有效地阻止。术语“流量(F)”可以指通过每个开口引入的流量(单位时间的体积)。
分隔壁蒸馏塔100的第三下部回流流入部132的上述实施方案可以在没有任何改变的情况下应用于第三下部产品流出部131。其详细描述如上所述，因此将被省略。
图14是根据本申请的一个实施方案的分隔壁蒸馏塔的视图。
如图14所示，根据本申请的一个实施方案的分隔壁蒸馏塔100可以包括对原料F1进行预热的加热器200。
加热器200可以布置在引入分隔壁蒸馏塔100的原料F1的部分的上一段。加热器200可以对引入到分隔壁蒸馏塔100中的原料F1进行加热。因此，包括加热器200的分隔壁蒸馏塔100可以在原料F1被引入到分隔壁蒸馏塔100中之前提高原料F1的温度。因此，在原料F1的分离工艺中产生的能量的损耗可以最小化，在精炼工艺中所用的蒸馏塔的尺寸可以最小化。
在一个实施方案中，温度为20至40℃的原料F1可以通过加热器200加热至温度为50至110℃、60至100℃、或70至90℃。预热后的原料F1可以被引入到分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的下部中，根据组分的沸点，原料F1中包含的组分可以分离成第一流出物流F2、第二流出物流F3和第三流出物流F4。如上所述，当原料F1使用加热器200来预热时，原料F1可以使用低压蒸汽来预热，预热后的原料F1被引入到分隔壁蒸馏塔100中，因此在再沸器104中对返回到分隔壁蒸馏塔100的第三区域130的下部中的第三流出物流F4的部分物流进行加热所用的高压蒸汽的消耗量减少。在分隔壁蒸馏塔100中分离原料F1的工艺的详细描述如上所述，因此将被省略。
本领域中各种公知的可以提高原料F1的温度的装置可以用作加热器200。加热器200可以根据待分离的原料的类型和温度来适当选择但是没有特别限制。
图15是根据本申请的另一实施方案的分隔壁蒸馏塔100的视图。
如图15所示，根据本申请的实施方案的分隔壁蒸馏塔100还可以包括第一换热器300。第一换热器300可以布置在分隔壁蒸馏塔100的第一冷凝器102的前端，使得原料F1可以与第一流出物流F2的一部分或全部的第一流出物流F2进行换热。并且，第一换热器300可以布置为直接地或间接地连接至分隔壁蒸馏塔100的第一流出物流F2流经的管路。在一个实施例中，第一换热器300可以直接连接至第一流出物流F2流经的管路，从而原料F1与第一流出物流F2有效进行换热。例如，在还包括第一换热器300的分隔壁蒸馏塔100中，第一流出物流F2流经第一换热器300并且将热供给第一换热器300。在这种情况下，从分隔壁蒸馏塔100排出的第一流出物流F2可以在相对低的温度下返回到分隔壁蒸馏塔100中。以这种方式，当使用包括第一换热器300的分隔壁蒸馏塔100时，用于对从第一区域110的上部排出的第一流出物流F2进行冷凝的热的量可以降低。因此，在使用第一冷凝器102的冷凝工艺中所用的冷却水的量降低，从而在冷凝工艺中所用的成本可以降低。并且，第一换热器300促进原料F1与具有相对高温度的第一流出物流F2的一部分或全部的第一流出物流F2在原料F1被引入到分隔壁蒸馏塔100中之前进行换热，从而提高原料F1的温度。因此，在再沸器104中对返回到第三区域130的下部中的从分隔壁蒸馏塔100排出的第三流出物流F4的一部分物流进行加热所用的蒸汽的消耗量可以降低。并且，使用在高温蒸汽中产生的潜热，所以与使用液体的显热的情况相比，可以用相对小的热能而有效提高原料的温度。以这种方式，使用废弃的热从而可以提高能量效率，在精炼工艺中使用的蒸馏塔的尺寸可以最小化并且可以分离高纯度的化合物。
例如，在20至40℃的温度下的原料F1可以通过第一换热器300而加热至50至110℃、60至100℃、或70至90℃的温度。预热后的原料F1可以被引入到分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的下部中。并且，与原料F1进行换热的80至115℃的第一流出物流F2可以经过第一冷凝器102然后可以在25至40℃下冷凝并且作为产品储存，或者可以返回到分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的上部中。
图16是根据本申请的又一实施方案的分隔壁蒸馏塔100的视图。
如图16所示，根据本申请的实施方案的分隔壁蒸馏塔100还可以包括第二换热器400。第二换热器400可以布置在分隔壁蒸馏塔100的第二冷凝器103的前端，使得原料F1与第二流出物流F3的一部分或全部的第二流出物流F3进行换热。并且，第二换热器400可以布置为直接地或间接地连接至分隔壁蒸馏塔100的第二流出物流F3流经的管路。在一个实施例中，第二换热器400可以直接连接至第二流出物流F3流经的管路，从而原料F1与第二流出物流F3有效地进行换热。
例如，在还包括第二换热器400的分隔壁蒸馏塔100中，第二流出物流F3经过第二换热器400并且将热供给第二换热器400。因此，第二流出物流F3可以在相对低的温度下返回到分隔壁蒸馏塔100中。并且，具有相对高温度的第二流出物流F3的一部分或全部的第二流出物流F3在原料F1被引入到分隔壁蒸馏塔100中之前与原料F1进行换热，因此原料F1的温度可以提高。如上所述，当使用包括第二换热器400的分隔壁蒸馏塔100时，在第二冷凝器103中使用的冷却水的量和在再沸器104中使用的蒸汽的量可以减少。其详细描述如上所述，因此将被省略。
例如，在20至40℃的温度下的原料F1可以通过第二换热器400被加热至50至110℃、60至120℃、或90至110℃的温度。预热后的原料F1可以被引入到分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的下部中。并且，与原料F1进行换热的100至130℃的第二流出物流F3可以经过第二冷凝器103然后可以在40℃至95℃下冷凝并且作为产品储存，或者可以返回到分隔壁蒸馏塔100的第二区域120的上部中。
本申请涉及一种分离原料的方法。例如，分离原料的方法可以通过配置有上述分隔壁的蒸馏塔100来进行。
根据本申请的分离原料F1的方法包括对原料F1进行精炼。此处，术语“引入”以与引入操作相同的含义使用，术语“精炼”以与精炼操作相容的含义使用。在一个实施例中，引入操作通过将原料F1引入到分隔壁蒸馏塔100中来进行。
[化学式1]
原料F1可以包含化学式1的化合物，例如，丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸、乙二醇、丁醇、甲醇或异丙醇，优选地，丙烯酸-2-乙基己酯。原料F1的描述如上所述，因此将被省略。
在原料F1的引入操作中，原料F1可以被引入到分隔壁蒸馏塔中100中，分隔壁蒸馏塔100被分成：被分隔壁101分开的第一区域110和第二区域120，以及第三区域130，在第三区域中未布置分隔壁101。例如，原料F1可以被引入到分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的下部中。并且，在精炼操作中，引入到分隔壁蒸馏塔100中的原料F1被分离成第一流出物流F2、第二流出物流F3和第三流出物流F4。例如，在精炼操作中，引入的原料F1的具有相对低的沸点的物流可以从第一区域110的上部作为第一流出物流F2排出，中间沸点物流和具有相对高的沸点的高沸点物流可以被引入到第三区域130中。引入到第三区域130中的物流的具有相对低的沸点的中间沸点组分的物流可以被引入到第二区域120中，引入到第三区域130中的物流的具有相对高的沸点的高沸点组分的物流可以在第三区域130中作为第三流出物流F4排出。并且，引入到第二区域120中的物流的具有相对中间的沸点的组分可以在第二区域120中作为第二流出物流F3排出。此外，通过分隔壁蒸馏塔100的分隔壁101，可以防止从第一区域110的上部排出的物流和从第二区域120的上部排出的物流混合，因此在工艺中所需的成本会降低并且可以得到高纯度的化合物。从分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的上部排出的第一流出物流F2、从第二区域120的上部排出的第二流出物流F3和从第三区域130排出的第三流出物流F4的温度和回流比的详细描述如上面在分隔壁蒸馏塔100中所述，因此将被省略。
此外，根据本申请的分离原料的方法还可以包括在将原料F1引入到蒸馏塔100中之前对原料F1进行预热。下文中，术语“预热”以与预热操作相同的含义使用。在上述引入操作之前进行预热操作，原料F1可以在被引入到分隔壁蒸馏塔100的第一区域110的下部中之前被加热，因此在原料F1的分离工艺中产生的能量的损耗可以最小化。在预热操作中，引入到分隔壁蒸馏塔100中的原料F1可以使用外部热源来预热。在示例性的预热操作中，原料F1可以使用加热器200来加热。例如，原料F1在被引入到蒸馏塔100中之前使用加热器200来加热，因此在再沸器104中用于加热返回到第三区域130的下部中的第三流出物流F4的部分物流所用的热的消耗量会减少。加热器200的详细描述如上所述，因此将被省略。
在一个实施例中，预热操作可以包括从蒸馏塔100的第一区域110的上部排出的物流和/或从蒸馏塔100的第二区域120的上部排出的物流与原料F1进行换热。例如，在预热操作中，从蒸馏塔100的第一区域110排出的第一流出物流F2和/或从蒸馏塔100的第二区域120排出的第二流出物流F3通过换热器而供给热。因此，引入到蒸馏塔100中的具有低的温度的原料F1可以利用在原料F1的分离工艺中排出的废热来加热，在分离工艺中产生的能量损耗可以最小化。此外，在分隔壁蒸馏塔100的第一流出物流F2和第二流出物流F3中至少一个分别返回到蒸馏塔100中之前，在第一冷凝器102中使用的冷却水的量和在第二冷凝器103中使用的冷却水的量可以减少。并且，在再沸器104中用于对返回到分隔壁蒸馏塔100的第三区域130的下部中的第三流出物流F4的物流的一部分或全部物流进行加热所用的热的消耗量可以减少。在分离原料的方法中，引入到分隔壁蒸馏塔100中的原料F1、从第一区域110的上部排出的第一流出物流F2、从第二区域120的上部排出的第二流出物流F3和从第三区域130排出的第三流出物流F4的温度和回流比的详细描述如上面的在分隔壁蒸馏塔100中所述，因此将被省略。
在根据本申请的分隔壁蒸馏塔100和使用该蒸馏塔分离原料的方法中，能量的消耗量减少，在原料的精炼中所用的蒸馏塔的尺寸最小化，因此工艺的经济可行性可以提高。
有益效果
在根据本申请的分隔壁蒸馏塔中，当分离具有三种或更多种组分的混合物时，可以分离高纯度的待分离的物质，例如，丙烯酸-2-乙基己酯，并且可以在丙烯酸-2-乙基己酯的分离和精炼工艺中促进节能。
附图说明
图1是根据本申请的一个实施方案的分隔壁蒸馏塔的视图；
图2至图13是根据本申请的实施方案的分隔壁蒸馏塔的与地面平行的截面的视图；
图14是根据本申请的一个实施方案的分隔壁蒸馏塔的视图；
图15和图16是根据本申请的其它实施方案的分隔壁蒸馏塔的视图；
图17是在对比实施例1中使用的常规分隔壁蒸馏塔的视图；
图18是在对比实施例2中使用的蒸馏装置的视图。
具体实施方式
下文中，将通过本申请的实施例和不符合本申请的对比实施例更详细地描述本申请。然而，本申请的范围不限于下面的实施例。
实施例1
使用图1的分隔壁蒸馏塔制备丙烯酸-2-乙基己酯。详细地讲，通过将包含丙烯酸-2-乙基己酯的原料引入到分隔壁蒸馏塔中而进行分离工艺。
分隔壁蒸馏塔的第一区域的上部的操作压力为约20至30托，操作温度为约90至105℃，第二区域的上部的操作压力为约20至30托，操作温度为约108至120℃，第三区域的下部的操作温度为约80至90托，操作温度为约140至147℃。此外，从分隔壁蒸馏塔的第三区域的下部排出的高沸点物流的一部分经再沸器返回到分隔壁蒸馏塔中，从第一区域的上部排出的低沸点物流和水的一部分经第一冷凝器再被引入到分隔壁蒸馏塔中，它的其余部分被分离成产品。在这种情况下，分隔壁蒸馏塔的第一流出物流的回流比设置为1.5至4.5，第二流出物流的回流比设置为0.1至2.0，第三流出物流的回流比设置为10至20。
实施例2
除了使用原料流入部以两个开口形成并且两个原料流入部布置在理论段数为60段的分隔壁蒸馏塔的第15段中以外，使用与实施例1相同的方法进行分离原料的工艺。
实施例3
除了使用原料流入部和第一上部回流流入部以两个开口形成的分隔壁蒸馏塔、两个原料流入部布置在理论段数为60段的分隔壁蒸馏塔的第15段中、以及两个第一上部回流流入部布置在分隔壁蒸馏塔的第一段中以外，使用与实施例1相同的方法进行分离原料的工艺。
实施例4
除了使用原料流入部和第二上部回流流入部以两个开口形成的分隔壁蒸馏塔、两个原料流入部布置在理论段数为60段的分隔壁蒸馏塔的第15段中、以及两个第二上部回流流入部布置在分隔壁蒸馏塔的第一段中以外，使用与实施例1相同的方法进行分离原料的工艺。
实施例5
除了使用原料流入部和第三下部回流流入部以两个开口形成的分隔壁蒸馏塔、两个原料流入部布置在理论段数为60段的分隔壁蒸馏塔的第15段中、以及两个第三下部回流流入部布置在分隔壁蒸馏塔的第60段中以外，使用与实施例1相同的方法进行分离原料的工艺。
实施例6
除了使用原料流入部、第一上部回流流入部、第二上部回流流入部和第三下部回流流入部以两个开口形成的分隔壁蒸馏塔以外，使用与实施例1相同的方法进行分离原料的工艺。
在这种情况下，两个原料流入部布置在理论段数为60段的分隔壁蒸馏塔的15段中，两个第一上部回流流入部布置在分隔壁蒸馏塔的第一段中，两个第二上部回流流入部布置在分隔壁蒸馏塔的第一段中，第三下部回流流入部布置在分隔壁蒸馏塔的第60段。
实施例7
如图14所示，除了安装加热器使得在供给到分隔壁蒸馏塔中之前分隔壁蒸馏塔的原料的温度可以提高以外，使用与实施例1相同的方法进行精炼工艺。在这种情况下，引入到分隔壁蒸馏塔的第一区域的下部中的原料的温度设置为约70至90℃。
实施例8
如图15所示，使用包括第一换热器的分隔壁蒸馏塔分离原料。即，除了在从分隔壁蒸馏塔的第一区域的上部排出的第一流出物流经过第一冷凝器之前，与引入到分隔壁蒸馏塔中的原料进行换热以外，使用与实施例1相同的方法对原料进行精炼。在这种情况下，引入到第一区域的下部中的原料的温度设置为约70至90℃。
实施例9
如图16所示，使用包括第二换热器的分隔壁蒸馏塔分离原料。即，除了在从分隔壁蒸馏塔的第二区域的上部排出的第二流出物流经过第二冷凝器之前，与引入到分隔壁蒸馏塔中的原料进行换热以外，使用与实施例1相同的方法对原料进行精炼。在这种情况下，引入到第一区域的下部中的原料的温度设置为约90至110℃。
对比实施例1
如图17所示，使用分隔壁与塔顶不接触的分隔壁蒸馏塔对丙烯酸-2-乙基己酯进行精炼。
从分隔壁蒸馏塔的塔顶区域排出的物流的一部分经过冷凝器被返回到分隔壁蒸馏塔的上部中，物流的其余部分被制成产品。并且，从分隔壁蒸馏塔的塔底区域排出的物流经再沸器返回到分隔壁蒸馏塔的下部中，物流的其余部分被制成产品。
在这种情况下，分隔壁蒸馏塔的塔顶物流的回流比设置为2.5至5.5。
对比实施例2
如图18所示，使用连接两个蒸馏塔的蒸馏装置对丙烯酸-2-乙基己酯进行精炼。
从第一蒸馏塔的塔顶区域排出的低沸点物流和水的一部分经冷凝器返回到第一蒸馏塔中，低沸点物流和水的其余部分被制成产品。并且，从第一蒸馏塔的塔底区域排出的物流的一部分经再沸器再返回到第一蒸馏塔的塔底区域中，物流的其余部分被引入到第二蒸馏塔中。
从第二蒸馏塔的上部排出的中间沸点物流使用冷凝器来冷凝，中间沸点物流的一部分返回到第二蒸馏塔的塔顶区域中，中间沸点物流的其余部分被分离成产品，从第二蒸馏塔的下部排出的高沸点物流使用再沸器返回到第二蒸馏塔的塔底区域中。
在这种情况下，第二蒸馏塔的塔顶物流的回流比设置为0.2至1.2。
在根据上面的实施例和对比实施例对丙烯酸-2-乙基己酯进行精炼以后，在下面的表1中表示在精炼工艺中是否发生沟流。
[表1]
*×：未发生沟流
*○：发生沟流
如上面的表1所示，在使用常规结构的分隔壁蒸馏塔分离原料的对比实施例1的情况下，以及当使用原料流入部、产品流出部分和回流流入部分以一个开口形成的分隔壁蒸馏塔根据实施例1分离原料时，发生沟流。然而，在实施例1至6中使用原料流入部、产品流出部分和回流流入部分以两个或更多个开口形成的分隔壁蒸馏塔对原料进行精炼的情况下，在原料的分离工艺的过程中不发生沟流。因此，当使用包括两个或更多个流入部分和流出部分的分隔壁蒸馏塔对原料进行精炼时，原料的分离效率会提高。
在根据上述实施例和对比实施例对丙烯酸-2-乙基己酯进行精炼后，测量丙烯酸-2-乙基己酯的纯度、产品中低沸点物质的含量和能量消耗量并且表示在下面的表2中。
[表2]
如上面的表2所示，在根据实施例1和实施例7至9对丙烯酸-2-乙基己酯进行精炼时，与根据对比实施例1和2进行精炼的情况相比，得到高纯度的丙烯酸-2-乙基己酯。
此外，在根据实施例1和实施例7至9的精炼工艺中投入的能量的总量分别为0.91Gcal/hr、0.91Gcal/hr、0.84Gcal/hr和0.81Gcal/hr，与在根据对比实施例1的精炼工艺中投入的能量的总量0.92Gcal/hr相比，总能量消耗大大减少。即，当使用根据本申请的实施例的分隔壁蒸馏塔分离丙烯酸-2-乙基己酯时，与对比实施例的情况相比，能量减少效果表现为高达33％的最高值。
在参考特定的示例性实施方案对发明进行说明并描述时，本领域技术人员应该理解，在不偏离所附的权利要求书限定的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。
[附图标记说明]
F1：原料
F2：第一流出物流
F3：第二流出物流
F4：第三流出物流
100：分隔壁蒸馏塔
101：分隔壁
1011：与分隔壁垂直的平面
102：第一冷凝器
103：第二冷凝器
104：再沸器
110：第一区域
110a，110b，110c，110d：第一小区域
111：原料流入部
112：第一上部产品流出部
113：第一上部回流流入部
120：第二区域
120a，120b：第二小区域
121：第二上部产品流出部
122：第二上部回流流入部
130：第三区域
130a，130b，130c：第三小区域
131：第三下部产品流出部
132：第三下部回流流入部
200：加热器
300：第一换热器
400：第二换热器

Claims (18)

1.一种分隔壁蒸馏塔，包括：第一冷凝器、第二冷凝器、再沸器以及设置有分隔壁的蒸馏塔，
其中，分隔壁蒸馏塔被所述分隔壁分成：被所述分隔壁分开的第一区域和第二区域，以及第三区域，所述第三区域中未布置分隔壁并且所述第三区域在所述第一区域和所述第二区域的底部形成，
原料被引入到所述第一区域中，
引入后的原料被分成：第一流出物流，从所述第一区域的上部排出；第二流出物流，从所述第一区域的下部排出，流经所述第三区域，被引入到所述第二区域中并从所述第二区域的上部排出；以及第三流出物流，从所述第三区域的下部排出，
所述第一流出物流的一部分或全部物流和所述第二流出物流的一部分或全部物流分别经过所述第一冷凝器和所述第二冷凝器并返回到所述第一区域的上部和所述第二区域的上部，以及
所述第三流出物流的一部分或全部的第三流出物流经过所述再沸器并返回到所述第三区域的下部，并且，
所述第一区域包括：原料流入部、第一上部产品流出部和第一上部回流流入部，所述第二区域包括：第二上部产品流出部和第二上部回流流入部，所述第三区域包括第三下部产品流出部和第三下部回流流入部，
所述原料被引入到所述原料流入部中，所述第一流出物流从所述第一上部产品流出部排出，所述第二流出物流从所述第二上部产品流出部排出，所述第三流出物流从所述第三下部产品流出部排出，
所述第一流出物流的一部分或全部的第一流出物流被引入到所述第一上部回流流入部中，所述第二流出物流的一部分或全部的第二流出物流被引入到所述第二上部回流流入部中，所述第三流出物流的一部分或全部的第三流出物流被引入到所述第三下部回流流入部中，以及
所述原料流入部、所述第一上部回流流入部、所述第二上部回流流入部以及所述第三下部回流流入部中的一个或多个为互相间隔布置的两个或更多个开口形成，以及
所述第一区域包括：蒸馏塔的水平截面被等分的两个或更多个第一小区域，一个或多个所述原料流入部和所述第一上部回流流入部以互相间隔布置的两个或更多个开口形成，两个或更多个开口分别布置在两个或更多个第一小区域中。
2.根据权利要求1所述的分隔壁蒸馏塔，其中，所述原料包含下面的化学式1的化合物：
[化学式1]
在化学式1中，
R1为氢或具有1至10个碳原子的烷基，R2为具有1至24个碳原子的直链或支链烷基。
3.根据权利要求1所述的分隔壁蒸馏塔，其中，所述原料被引入到所述第一区域的下部中。
4.根据权利要求1所述的分隔壁蒸馏塔，还包括加热器，在所述原料被引入之前对该原料进行预热。
5.根据权利要求1所述的分隔壁蒸馏塔，还包括第一换热器，其设置在所述第一冷凝器的前端用于与所述原料和所述第一流出物流进行换热。
6.根据权利要求1所述的分隔壁蒸馏塔，还包括第二换热器，其设置在所述第二冷凝器的前端用于与所述原料和所述第二流出物流进行换热。
7.根据权利要求1所述的分隔壁蒸馏塔，其中，所述第一上部回流流入部以互相间隔布置的两个或更多个开口形成，该两个或更多个开口布置在所述第一区域中的相同段。
8.根据权利要求1所述的分隔壁蒸馏塔，其中，所述原料流入部以互相间隔布置的两个或更多个开口形成，该两个或更多个开口布置在所述第一区域中的相同段。
9.根据权利要求1所述的分隔壁蒸馏塔，其中，所述第二区域包括蒸馏塔的水平截面被等分的两个或更多个第二小区域，所述第二上部回流流入部以互相间隔布置的两个或更多个开口形成，该两个或更多个开口分别布置在两个或更多个第二小区域中。
10.根据权利要求9所述的分隔壁蒸馏塔，其中，两个或更多个开口布置在所述第二区域中的相同段。
11.根据权利要求1所述的分隔壁蒸馏塔，其中，所述第三区域包括蒸馏塔的水平截面被等分的两个或更多个第三小区域，所述第三下部回流流入部以互相间隔布置的两个或更多个开口形成，该两个或更多个开口分别布置在两个或更多个第三小区域中。
12.根据权利要求11所述的分隔壁蒸馏塔，其中，所述第三下部回流流入部以互相间隔布置的两个或更多个开口形成，该两个或更多个开口布置在所述第三区域中的相同段。
13.一种使用制备装置分离原料的方法，所述制备装置包括：冷凝器、再沸器以及设置有分隔壁的蒸馏塔，所述分隔壁与所述蒸馏塔的塔顶接触并且与所述蒸馏塔的塔底间隔开，所述蒸馏塔分成：被所述分隔壁分开的第一区域和第二区域，以及第三区域，所述第三区域中未布置分隔壁并且所述第三区域设置在所述第一区域和所述第二区域的底部，所述方法包括将原料引入到第一区域中并且对原料进行精炼，并且，
所述第一区域包括：原料流入部、第一上部产品流出部和第一上部回流流入部，所述第二区域包括：第二上部产品流出部和第二上部回流流入部，所述第三区域包括第三下部产品流出部和第三下部回流流入部，
所述原料被引入到所述原料流入部中，所述第一流出物流从所述第一上部产品流出部排出，所述第二流出物流从所述第二上部产品流出部排出，所述第三流出物流从所述第三下部产品流出部排出，
所述第一流出物流的一部分或全部的第一流出物流被引入到所述第一上部回流流入部中，所述第二流出物流的一部分或全部的第二流出物流被引入到所述第二上部回流流入部中，所述第三流出物流的一部分或全部的第三流出物流被引入到所述第三下部回流流入部中，以及
所述原料流入部、所述第一上部回流流入部、所述第二上部回流流入部以及所述第三下部回流流入部中的一个或多个为互相间隔布置的两个或更多个开口形成，以及
所述第一区域包括：蒸馏塔的水平截面被等分的两个或更多个第一小区域，一个或多个所述原料流入部和所述第一上部回流流入部以互相间隔布置的两个或更多个开口形成，两个或更多个开口分别布置在两个或更多个第一小区域中。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述原料包含下面的化学式1的化合物：
[化学式1]
在化学式1中，
R1为氢或具有1至10个碳原子的烷基，R2为具有1至24个碳原子的直链或支链烷基。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括在所述原料被引入到所述蒸馏塔中之前对所述原料进行预热。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述原料使用加热器来加热。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述蒸馏塔的第一区域的上部的物流利用换热器与所述原料换热。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述蒸馏塔的第二区域的上部的物流利用换热器与所述原料换热。
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