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CN115605451A - 用于蒸馏的方法和设备 - Google Patents

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CN115605451A CN202180035659.9A CN202180035659A CN115605451A CN 115605451 A CN115605451 A CN 115605451A CN 202180035659 A CN202180035659 A CN 202180035659A CN 115605451 A CN115605451 A CN 115605451A
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Abstract

本发明涉及一种用于甲醇的蒸馏的设备和方法(图1)，但是其也可用于蒸馏其他产物如乙醇。本发明的目的是在粗中间产物的蒸馏过程中减少能量和冷却水和/或电的消耗；该蒸馏过程包括用于去除挥发性组分的预处理阶段，称为稳定阶段；以及浓缩阶段，包括一个或多个用于蒸馏的塔。

Description

用于蒸馏的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于甲醇的蒸馏的方法、设备和装置。该方法和设备也可用于蒸馏其他产物，例如乙醇。
背景技术
众所周知，合成甲醇的工厂产物，通常定义为粗甲醇，是甲醇的水溶液，其中含有合成反应的副产物，包括乙醇、酮类、高级醇和一些溶解气体，主要包括H2、CO、CO2、N2、CH4。
蒸馏粗甲醇以满足市场上要求的纯度规格。例如，AA级规格要求最低甲醇浓度为99.85％(重量)，其中乙醇不得超过10ppm(重量)。
已知的蒸馏方法基本上基于一个或多个蒸馏塔，其中通常至少一个塔能够将在塔顶部回收的轻质产物(例如气体)与甲醇分离，并且至少一个塔能够将在塔底部回收的重质产物(例如水溶液)与甲醇分离。
一种广泛用于例如甲醇蒸馏的具体方法包括在大气压或接近大气压下操作的两个塔。更具体地，所述方法使用称为稳定塔或预运行塔的预处理塔和第二蒸馏塔。第一塔的主要目的是分离粗甲醇中含有的更易挥发的组分，在此它接收粗甲醇并在顶部分离轻质组分和在底部分离水溶液。称为浓缩塔的第二塔进行实际蒸馏，获得(i)在顶部的精制甲醇，(ii)在底部的普遍含水流(“底部水”)，(iii)称为“杂醇油”的侧流，主要含有水、残留甲醇(约占总量的1％)和合成反应的大部分副产物。杂醇油具有一定的热值，通常用作合成气生产的燃料或原料。
每个塔都包含再沸器，该再沸器加热塔的底部并保持对蒸馏过程的热量输入。每个塔还包括冷凝器，其冷凝顶部产物并将其(至少部分地)再循环至所述塔。热量通过蒸汽提供给浓缩(或蒸馏)塔，或者通过合适的热量水平的工艺气体(如果可用)提供给浓缩(或蒸馏)塔。冷凝器的冷却介质通常是水或空气。所述具有两个塔的配置就装置(例如甲醇蒸馏装置)而言是简单的，但它具有消耗大量能量的主要缺点，这既是由于提供给底部再沸器的热量，也是由于冷却水和/或顶部冷凝器的电力消耗。此外，相对于生产能力而言，塔具有相对较大的直径，因此装置成本较高。
两个底部再沸器的热消耗量级为每吨精制甲醇约3.35x 109J(0.8Gcal)。由于生产一吨粗甲醇所需的能量消耗约为25.10-33.47x 109J(6-8Gcal)，因此蒸馏的能量消耗量级估计为装置总消耗量的10％。在冷凝器中处理的热量与在再沸器中交换的热量相当。在理论情况下，例如，仅用冷却水去除所述热量，循环的流量是相关的，即每吨甲醇约80立方米，因此泵送等成本很高。
还有其他已知的蒸馏装置和方法试图至少部分地减少这些缺点。
US 4 210 495描述了一种具有三个蒸馏塔的方法，即一个预处理或稳定塔和两个浓缩塔，分别为在约7-8巴的中压下操作的塔和最终浓缩塔。稳定和最终浓缩塔基本上在大气压或稍高的压力(例如1.5bar)下运行。这样的配置可以在大气压下在最终塔的底部再沸器中冷凝中压塔的顶部蒸汽，回收热量，这个概念被称为“交错塔”或“级联塔”。可以多次使用交错塔概念，例如通过让高压浓缩塔将热量输送到在中压下运行的浓缩塔，其然后再将热量输送到在低压下运行的塔。然而，在最高压力下运行的稳定塔和浓缩塔都必须加热，因此单位消耗量虽然低于只有两个塔的装置，但仍然很高。
在WO2013110369中公开了这种想法的进一步发展，其描述了最终蒸馏塔在最高压力下操作从而能够冷凝来自最终浓缩塔的顶部蒸汽以将热量输送到用于稳定塔的再沸器的过程。与US 4 210 495中描述的工艺配置相比，这种配置可以降低能量，但这种配置有一个显著的缺点，即所有浓缩塔将在比其他情况所需的更高的压力下运行，并且这种配置的另一个缺点是：稳定塔冷凝器负荷与最终浓缩塔再沸器负荷之间存在不匹配，因为稳定塔所需的热量远低于(约30-70％)最终浓缩塔所需的热量。
稳定塔冷凝器负荷和最终浓缩塔再沸器负荷之间不匹配的含义是，最终浓缩塔的部分冷凝负荷由空气或水冷却的单独冷凝器提供(额外成本和能源消耗)，或者稳定塔将不必要地变大(直径)。
浓缩塔中压力增加的缺点是双重的。首先，增加浓缩塔的压力对热源提出了更严格的规范，因此对于加热两个交错的浓缩塔是可接受的热源可能不适合加热源自这种配置的三个交错的塔。另一个缺点是浓缩塔中的分离效率随着压力的增加而降低。这反过来又转化为给定蒸馏塔的能耗增加，如表1和表2所示。
表1–使用本发明的方法和设备实现的塔进料、设计和结果。
Figure BDA0003945691420000031
表2–不同压力下所需的再沸器负荷(J/h和Gcal/h)
压力,barg 再沸器负荷,J/h(Gcal/h)
0,1 260.66x10<sup>9</sup>J(62.3)
0,6 304.39x10<sup>9</sup>J(72.75)
1,1 349.78x10<sup>9</sup>J(83.6)
2,1 453.13x10<sup>9</sup>J(108.3)
文献WO2013110369解决了消耗大量能量的问题，这既是由于提供给底部再沸器的热量，也是由于顶部冷凝器的冷却水和/或电力的消耗。然而，它没有提供(或建议)当有超过2个用于蒸馏甲醇的浓缩塔时的有效解决方案，以允许相当的能量节约。
该文献建议采用显著更高的底部压力(即，在对应于本发明的塔V3的最终蒸馏塔处)允许节能并使得可以优化热流并且通过增加底部压力(对应于本发明中的P3)，在底部阶段产生的气态蒸馏甲醇具有比顶部阶段(对应于本发明的稳定塔V0)中的温度显著更高的温度并且足以确保所述蒸馏的甲醇流可以用作初步顶部步骤的热源。该文件声称可以减少或消除加热顶部阶段的热量消耗(例如来自冷凝蒸汽)。它公开了在塔底阶段的压力p4明显高于塔顶压力p1，因此在塔400中蒸馏的气态甲醇的温度明显高于塔100底部的液体温度。还公开了这种温差至少为10℃，即塔400顶部的气态甲醇的温度比塔100底部的液体温度至少高10摄氏度。这就允许至少部分所述气态甲醇可用于加热(至少部分地)顶部塔100。
CN108101748等文献也提到了一种用于甲醇纯化的节能工艺方法和装置，它是一种使用四个塔的粗甲醇制甲醇的节能工艺和装置，指的是降低运行能耗，但是，目前尚不清楚或建议如何实现这一点以及工艺条件是什么。
发明概述
本发明涉及一种用于甲醇的蒸馏的设备和方法(图1)，但是，其也可以用于蒸馏其他产物如乙醇。
本发明的目的是减少粗中间产物(例如甲醇)蒸馏过程中的能量消耗和冷却水和/或电力消耗，该蒸馏过程包括预处理阶段，称为稳定阶段，用于去除挥发性组分，以及包括浓缩阶段，其包括一个或多个用于蒸馏的塔。
这一目的通过精制或蒸馏粗甲醇(A)流的方法实现，在本发明的优选实施方案中，该方法包括：
(i)在压力P0下在稳定塔V0中预处理甲醇的粗甲醇流A，以分离挥发性组分，从V0的上部获得轻质气体流L并从V0的下部获得包含甲醇的液体流B0，
(ii)然将B0导向压力P1下的浓缩塔V1，
(iii)将从V1的上部回收的气态流T1在热交换器E2中冷凝，为浓缩塔V2提供能量，
(iv)将步骤(iii)中得到的经冷凝的甲醇的一部分送入产物C1，将经冷凝的甲醇的剩余部分加入V1上部，并作为回流液(reflux flow)使用，
(v)从V1的下部回收包含甲醇的液体流B1并将其通向压力P2下的V2，
(vi)将从V2的上部回收的气态流T2分流成(S)两个单独的流，一个流在热交换器E0中冷凝，为V0提供能量；而另一个流在热交换器E3中冷凝，为浓缩塔V3提供能量，
(vii)将步骤(vi)中获得的经冷凝的甲醇的一部分送至产物C2，并将经冷凝的甲醇的剩余部分添加至V2的上部，并作为回流液使用，
(viii)从V2回收包含甲醇的液体流B2并将其通向压力P3下的V3，
(ix)将从V3上部回收的气态流T3冷凝，将经冷凝的甲醇的一部分送入产物C3，剩余部分加入V3上部，并作为回流液使用，
(x)从V3中取出一种或多种包含高级醇和其他次要副产物的侧流H，并且从V3中取出液体流B3，
其中：
-塔V1、V2和V3在递减的压力下运行，使得P1>P2>P3
-P0>0barg且P3>0barg
-塔V0、V1、V2和V3中的每一个对应地与热交换器E0、E1、E2和E3相连，该热交换器是同一塔的再沸器，
-热交换器E0和E3是塔V2的冷凝器；
-热交换器E2是塔V1的冷凝器；
其中：
-P3<2barg；和
-热交换器E1由外部能源供应能量。
此外涉及一种用于甲醇的蒸馏的设备，包括在压力P0下的稳定塔V0；所述稳定塔V0与在相应的递减压力P1、P2和P3下的至少3个蒸馏塔V1、V2和V3串联连接，其中每个塔与热交换器E0、E1、E2和E3相连，所述热交换器是用于该塔的再沸器，其中，
a)热交换器E0和E3是塔V2的冷凝器；
b)热交换器E2为塔V1的冷凝器；
c)E1具有在所述设备外部的流入热流；
d)P3<2barg；
以及涉及一种用于甲醇的蒸馏的装置，包括至少一个根据本发明的设备，其中E1所需的蒸汽量小于1.3kg/kg产物甲醇；以及涉及所述设备用于甲醇的蒸馏的用途。
本发明的方法优选包括至少4个塔，V0、V1、V2和V3，但也可以包括更多的浓缩塔，从V1到Vn，其在递减的压力下操作，优选串联。
所述浓缩塔均以这样的方式操作，使得从每个浓缩塔的上部回收部分蒸馏产物C1、C2、C3等，剩余液体B0、B1、B2、B3等被送到其他塔，直到最后的浓缩塔，例如在本发明的优选实施方案中，所述塔是V3，从其上部回收产物C3的最终馏分，从底部回收主要包含水的流B3，并且从最后一个浓缩塔的侧流H中回收混合物，通常称为杂醇油——其通常在塔的进料塔盘(feed tray)和塔底之间取出。
热交换优选在冷凝器/再沸器E0、E1、E2和E3中进行。所述热交换器可以是管束式或板式热交换器，其中蒸馏后的甲醇在热侧冷凝，溶液在冷侧蒸发。
优选地，用于稳定步骤的冷凝器和低压浓缩塔的压力都略高于大气压，例如0.1-0.5巴，由此通常导致用于稳定步骤的再沸器中的压力为0.5-1.5巴，并且用于输送热量的浓缩塔的冷凝器中的压力至少为2bar。因此，用于递送热量的塔的再沸器中的压力在2-8bar范围内；更优选约7bar。
一些实施方案包括多于一个浓缩塔和几个压力水平，但具有第二低压力水平的塔总是将热量提供给稳定步骤。
如果需要，可以使用单个塔或多个平行塔来实施所述预处理(稳定)和浓缩阶段。
最后浓缩塔V3产生经蒸馏的甲醇C3，主要由水组成的溶液B3，还可以产生以所谓杂醇油为代表的侧流H。如果合适的话，杂醇油的侧流也可以从中间蒸馏阶段取出。
甲醇和乙醇之间的相对挥发性在低压下最高，因此在尽可能低的压力下进行分离是有利的。
每次塔1从另一个塔2接收热量，塔1中的温度水平会升高，因此塔2的压力也需要高于塔1中的压力。这对于作为较热塔的冷凝器和较冷塔的再沸器的热交换器，获得所需的驱动力是必要的。这个温差最好是4-10℃。此外，外部热源(通常为蒸汽)的温度水平优选必须比具有最高温度水平的塔底部的温度水平高4-10℃。一些现有技术文献显示所有浓缩塔错开在稳定塔顶部，与本发明相比，它们最终对外部热源的温度水平有更高的要求，其中最后的浓缩塔在相同的压力水平工作，因此也与稳定柱具有基本相同的温度水平。
附图简要说明
图1表示根据本发明的甲醇的蒸馏方法的一个优选实施方案，其中三个具有递减压力：P1>P2>P3的浓缩塔V1、V2和V3连接到压力P0下的稳定塔V0，其中：
a：A.粗甲醇进料
b.V0：在压力P0下的稳定塔
c.V1、V2、V3：在压力P1>P2>P3下的浓缩塔
d.B0:包含甲醇的液体流，从稳定塔V0的下部回收，
e.B1、B2、B3：包含甲醇的液体流，从浓缩塔V1、V2、V3的下部回收，
f.C1、C2、C3：产物液体经蒸馏的甲醇，
g.E0、E1、E2、E3：热交换器，
h.T0：从稳定塔V0上部回收的气态流
i.T1、T2、T3：从浓缩塔V1、V2、V3上部回收的气态流
j.L：来自V0的轻质气态流，
k.H：从V3回收的侧流，
l.S：流的分流。
定义
“大气压”是指1,01325bar，即大约1bar。
“浓缩塔”或“蒸馏塔”或“底塔”，Vn，其中n≠0(如V1、V2或V3)，是指分成一系列阶段的塔。这些对应于一连串的平衡阶段。液体从一个阶段到另一个阶段沿塔向下流动，并与向上流动的蒸汽接触。传统上，大多数塔是由一组不同的“塔盘”或“塔板”构建的，因此这些术语最终基本上可以与“阶段”互换。蒸馏塔中的每个塔盘都旨在促进阶段上的蒸汽和液体之间的接触。蒸馏可以在填充塔中进行(就像吸收可以在盘式塔中进行)。阶段可以从上到下或自下而上编号。从塔上部回收的流称为塔顶产物，T，“塔顶”，“塔顶产物”。取决于所用冷凝器的类型，馏出物C可能是液体或蒸汽(或有时两者兼有)。馏出物流速在本文中用C表示，从塔下部回收的产物可称为塔底产物，在本文中用符号B表示。在某些情况下，一种或多种“侧馏(sidedraw)”产物H可从塔中除去。进料塔盘上方的塔部分称为精馏段。在该段中，蒸汽通过与回流接触而富集。进料塔盘下方的塔部分称为汽提段。进料的液体部分用作该段的回流。塔的操作压力Pn(例如P1、P2和P3)通常通过调节热交换器中的热量去除来控制。塔的底部通常用作储槽，以容纳离开底部塔盘的液体。热交换器，例如再沸器，用于煮沸这种液体。产生的蒸汽，即“上升蒸汽”，被返回到塔底。
需要“冷凝器”来提供冷却负荷以冷凝从浓缩塔上部收集的流，该流是气体或蒸汽。冷凝后的蒸汽部分地回流到塔顶，以提高分离锐度——回流比越大，分离效果越好。冷凝器可以是全冷凝器或部分冷凝器。在全冷凝器中，所有顶部蒸汽产物都被冷凝成液体，而在部分冷凝器中，只有部分蒸汽被冷凝，液体回流到塔中，未冷凝的蒸汽被取出以用于进一步的处理。在这种情况下，部分冷凝器可被视为额外的VLE分离阶段，而在全冷凝器中，塔顶产物与回流物流具有相同的组成。
“粗甲醇”A是指包含甲醇、通常为65至95％甲醇；水和其他组分的溶液。粗甲醇A包含低沸点和高沸点组分(轻质馏分和重质馏分)。轻质馏分L主要包括溶解气体(例如CO2)、二甲醚、甲酸甲酯和丙酮。重质馏分H包括高级醇、长链烃、高级酮和低级醇与甲酸、乙酸和丙酸的酯。
“蒸馏”或“分级蒸馏”或“分馏”是指将液体混合物分离成两种或更多种具有不同组成的蒸汽或液体产物的过程。蒸馏是一个平衡阶段操作。在每个阶段，气相与液相接触，物料从蒸汽到液体，从液体到蒸汽。挥发性较低的“重质”或“高沸点”组分集中在液相中；更易挥发的“轻质”组分会集中在蒸汽中。通过使用与再循环串联的多个阶段，可以实现分离。蒸馏塔的进料可以是液体、蒸汽或液-气混合物。它可以进入塔中的任何位置。可以将多于一种流送入系统，并且可以取出多于一种产物。离开塔顶的蒸汽，如T0、T1、T2和T3，通过热交换器，在此部分或全部冷凝。所得液体暂时保存在“贮料塔”或回流罐中。从罐中取出液体流并将其作为回流液返回到塔的顶部塔盘以促进分离。
“平衡阶段”或理论板是指在许多分离过程(例如蒸馏)中，假设的区域或阶段，其中两相(例如物质的液相和蒸汽相)彼此建立平衡。这样的平衡阶段也可以称为理想阶段或理论塔盘。许多分离过程的性能取决于具有一系列平衡的阶段，并通过提供更多这样的阶段来增强。换言之，具有更多的平衡阶段提高了分离过程的效率。
蒸馏塔的“进料”或“塔进料”可以是液体、蒸汽或液体-蒸汽混合物。尽管应确定和使用最佳进料塔盘位置，但它可以从塔中的任何位置进入。可以将多于一种流送入系统，并且可以取出多于一种产物。进料的热条件决定了塔的内部流量。如果进料低于其沸点，则需要加热以将其升高到可以蒸发的情况。这种热量必须通过冷凝上升通过塔的蒸汽来获得，因此沿塔向下移动的液体流量增加了进料加上冷凝材料的总量，而向上的蒸汽流量减少。
“从稳定塔V0和浓缩塔(如V1、V2或V3)的上部回收的气态流，如T0、T1、T2或T3，是从蒸馏过程产生的流，取自所述塔的上部。这种流主要由甲醇组成，杂质含量逐渐降低，直到从最后一个浓缩塔(如V3)回收的气态物流(如T3)具有非常低的杂质含量。要求混合产物流C1+C2+C3应满足所要求的产品规格(例如AA级)。
“热负荷”或“负荷”是指在单位时间内从热侧转移到冷侧所需的热量。计算热负荷的公式通常有两种写法：a)一种可用于显热传递，即流体不发生相变；b)另一种可用于潜热传递，即流体发生相变。即冷凝。
“热交换器”是指用于在两种或更多种流体之间传递热量的系统。热交换器用于冷却和加热过程。流体可以由固体壁隔开以防止混合，或者它们可以直接接触。特别地，“热交换器”是指再沸器/冷凝器，例如E0、E1、E2和E3，例如管束式交换器，例如在壳侧蒸发溶液并且在管侧冷凝馏出物(反之亦然)。也可以使用具有容纳在壳内的热交换板的板式热交换器。
“部分再沸器”是指塔底中只有部分液体被蒸发的再沸器。产生的蒸汽返回塔中，而液体流作为产物或进料移至附加塔。这三个流的组成是不同的。部分再沸器还提供了理想的分离阶段。可以使用侧流再沸器，其将液体从塔盘中取出，加热，然后将汽液混合物返回相同或类似的塔盘。
“重质副产物”或“侧流”，H，是指从最后一个浓缩塔回收的包含高级醇和其他少量副产物的流——通常在进料塔盘和塔底之间取出。它也被称为“杂醇油”，包含水、残余甲醇(约占总量的1％)和合成反应的大部分副产物。所述杂醇油具有一定的热值，通常用作合成气生产段的燃料或原料。如果合适的话，杂醇油的侧流也可以从中间蒸馏阶段提取。
“中间产物”是指除了进料流A、产物流C1、C2、C3、L、H和B3之外的多塔蒸馏中塔和离开塔之间的蒸汽和液体流。
“轻质副产物”或“轻质气体”或“轻质馏分”，L，是指从稳定塔V0，优选V0的上部获得的气态流，主要包括溶解气体(例如，CO2)、二甲醚、甲酸甲酯和丙酮。
“包含甲醇的液体流”，例如B0、B1、B2或B3，是指从稳定塔V0和浓缩塔，例如V1、V2和V3，的下部回收的流。随着蒸馏的进行，该流逐渐包含较少量的甲醇和较高量的水，直到从最后一个浓缩塔(例如V3)回收的最后一个流(例如B3)主要包含水并且仅包含残余量的甲醇，优选小于50ppm。
“下部流”或“底部流”是指从塔(例如V0、V1、V2和V3)的下部获得或回收的流。
“压力”，P，表示表压，单位为bar(g)。表压是相对于大气压的压力，高于大气压的压力为正，低于大气压的压力为负。bar和bar(g)之间的差值是所考虑的参考值的差值。压力的测量总是对照着一个参考值进行，并且对应于压力测量仪器中获得的值。如果压力测量中的参考值是真空，则获得绝对压力，并仅以bar为单位进行测量。如果参考值是大气压力，则压力以bar(g)为单位。
“产物”，例如C1、C2或C3，是从V1、V2和V3等浓缩塔中回收的液态蒸馏甲醇。
“再沸器”是指通常用于向工业蒸馏塔底部提供热量的热交换器。再沸器使蒸馏塔底部的液体沸腾，产生蒸汽，其返回塔，如V0、V1、V2和V3内，以驱动蒸馏分离。由塔底的再沸器提供给塔的热量由塔顶的冷凝器带走。大多数再沸器是管壳式热交换器类型，通常蒸汽用作此类再沸器的热源。然而，也可以使用其他传热流体，例如热合成气、油或Dowtherm(TM)。在某些情况下，燃油炉也可用作再沸器。
“分流”，S，是指将至少一种原始流(液体或气态)分离成两个单独的流或子流(液体或气态)。在本发明的上下文中，S表示从V2上段回收的气态流T2被分成两个衍生流或子流的位置，一个流或子流在热交换器E0中冷凝，为V0提供能量；另一个流或子流在热交换器E3中冷凝，为浓缩塔V3提供能量。
“稳定柱”或顶部柱或预运行柱或V0，用于将更易挥发的组分与较重的组分分离，两者都包含在粗制产物，例如粗甲醇中。
“挥发性组分”或“挥发性物质”是指在低温下容易蒸发的组分或物质。挥发性也可以描述蒸汽冷凝成液体或固体的趋势：挥发性较低的物质比挥发性较高的物质更容易从蒸汽中冷凝。蒸汽压是在给定温度下冷凝相形成蒸汽的难易程度的量度。最初处于真空状态(内部没有空气)的密封容器中的物质会迅速用蒸汽填充任何空的空间。在系统达到平衡并且不再形成蒸汽后，可以测量该蒸汽压力。升高温度会增加形成的蒸汽量，从而增加蒸汽压。在混合物中，每种物质都会对混合物的总蒸汽压产生影响，而挥发性更强的化合物会产生更大影响。沸点是液体的蒸汽压等于周围压力的温度，导致液体迅速蒸发或沸腾。它与蒸汽压密切相关，但也取决于压力。正常沸点是大气压下的沸点，但也可以在更高和更低的压力下报告。
“上部流”或“顶部流”是指从塔(例如V0、V1、V2和V3)的上部获得或回收的流。
优选实施方案
(1)一种用于甲醇的蒸馏的方法，包括：
(i)在压力P0下在稳定塔V0中预处理甲醇的粗料流A，以分离挥发性组分，从V0的上部获得轻质气体流L并从V0的下部获得包含甲醇的液体流B0，
(ii)然后将B0导向压力P1下的浓缩塔V1，
(iii)将从V1的上部回收的气态流T1在热交换器E2中冷凝，为浓缩塔V2提供能量，
(iv)将步骤(iii)中得到的经冷凝的甲醇的一部分送入产物C1，将经冷凝的甲醇的剩余部分加入V1的上部，并作为回流液使用，
(v)从V1的下部回收包含甲醇的液体流B1并将其通向压力P2下的V2，
(vi)将从V2的上部回收的气态流T2分流成(S)两个单独的流，一个流在热交换器E0中冷凝，为V0提供能量；而另一个流在热交换器E3中冷凝，为浓缩塔V3提供能量，
(vii)将步骤(vi)中获得的经冷凝的甲醇的一部分送至产物C2，并将经冷凝的甲醇的剩余部分添加至V2的上部，并作为回流液使用，
(viii)从V2回收包含甲醇的液体流B2并将其通向压力P3下的V3，
(ix)将从V3的上部回收的气态流T3冷凝，将经冷凝的甲醇的一部分送入产物C3，剩余部分加入V3的上部，并作为回流液使用，
(x)从V3中取出一个或多个包含高级醇和其他次要副产物的侧流H，并且从V3中取出液体流B3，
其中：
-塔V1、V2和V3在递减的压力下运行，使得P1>P2>P3
-P0>0barg且P3>0barg
-塔V0、V1、V2和V3中的每一个对应地与热交换器E0、E1、E2和E3相连，该热交换器是同一塔的再沸器，
-热交换器E0和E3是塔V2的冷凝器；
-热交换器E2是塔V1的冷凝器；
其中：
-P3<2barg；和
-热交换器E1由外部能源供应能量。
(2)根据实施方案1所述的方法，其中V2的最冷部分的温度高于V3和V0的最热部分的温度，并且V1的最冷部分的温度高于V2的最热部分的温度。
(3)根据前述实施方案所述的方法，其中V2的最冷部分的温度优选比V3和V0的最热部分的温度高4℃，并且V1的最冷部分的温度优选比V2的最热部分的温度高4℃。
(4)根据前述实施方案所述的方法，其中P1和P0之间的差异大于或等于7.7bar。
(5)根据前述实施方案所述的方法，其中P1高于9.7bar(g)，P2介于6.9和13bar(g)之间。
(6)根据前述实施方案所述的方法，其中P1优选为17bar(g)，P2优选为9bar(g)并且P3优选为0.98bar(g)。
(7)根据前述实施方案所述的方法，其中E0的热负荷比E1的热负荷小至少30％。
(8)根据前述实施方案所述的方法，其中B3包括从循环流中除去并从V3的下部回收的水。
(9)根据前述实施方案所述的方法，其中待蒸馏的粗产物为乙醇或其他合适的产物。
(10)一种用于甲醇的蒸馏的设备，包括在压力P0下的稳定塔V0；所述稳定塔V0与在相应的递减压力P1、P2和P3下的至少3个蒸馏塔V1、V2和V3串联连接，其中每个塔与热交换器E0、E1、E2和E3相连，所述热交换器是用于该塔的再沸器，其中，
a)热交换器E0和E3是塔V2的冷凝器；
b)热交换器E2是塔V1的冷凝器；
c)E1具有在所述设备外部的流入热流；
d)P3<2barg。
(11)根据实施方案10所述的设备，其中流入E1的外部热流是蒸汽或含有显热的合成气。
(12)根据实施方案10或11所述的设备，其中待蒸馏的粗产物为乙醇或其他合适的产物。
(13)用于实施方案1至9所述的甲醇的蒸馏的装置，其包括至少一个根据实施方案10-11所述的设备，其中E1所需的蒸汽量小于1.3kg/kg产物甲醇。
(14)根据实施方案10-11所述的设备在根据实施方案13所述的装置中用于实施方案1至9所述的甲醇的蒸馏的用途。
(15)根据实施方案1-13所述的方法、设备和装置的用途，其包括与在压力P0下的稳定塔V0连接的具有递减的压力P1>P2>P3并降至Pn的N个浓缩塔V1、V2、V3，直至Vn，其中：
A：粗甲醇进料；
B0至Bn：包含甲醇的液体流，从塔V0至Vn的下部回收；
C1至Cn：产物，如液态经蒸馏的甲醇；
E0到En：能量流，特别是热交换器；
T0至Tn：从塔V0至Vn的上部回收的气态流；
L：来自稳定塔的轻质气流；
H：从最终浓缩塔Vn回收的重质侧流；
S：流Tn-1分流成两个独立的子流，一个子流在热交换器E0中冷凝，为V0提供能量，另一个子流在热交换器En中冷凝，为浓缩塔Vn提供能量，
V0：稳定塔；
V1至Vn：浓缩塔；
其中
-塔V1、V2，直至Vn在递减的压力下运行，使得P1>P2并下降到Pn，
-P0>0barg且Pn>0barg
-塔V0、V1、V2，直至Vn中的每一个对应地与热交换器E0、E1、E2，直至En相连，该热交换器是同一塔的再沸器，
-热交换器E0和En是塔Vn-1的冷凝器；
-热交换器E2是塔V1的冷凝器；
其中：
-Pn<2barg；和
-热交换器E1由外部能源供应能量。

Claims (12)

1.一种用于甲醇的蒸馏的方法，包括：
(i)在压力P0下在稳定塔V0中预处理甲醇的粗料流A，以分离挥发性组分，从V0的上部获得轻质气体流L并从V0的下部获得包含甲醇的液体流B0，
(ii)然后将B0导向压力P1下的浓缩塔V1，
(iii)将从V1的上部回收的气态流T1在热交换器E2中冷凝，为浓缩塔V2提供能量，
(iv)将步骤(iii)中得到的经冷凝的甲醇的一部分送入产物C1，将经冷凝的甲醇的剩余部分加入V1的上部，并作为回流液使用，
(v)从V1的下部回收包含甲醇的液体流B1并将其通向压力P2下的V2，
(vi)将从V2的上部回收的气态流T2分流成(S)两个单独的流，一个流在热交换器E0中冷凝，为V0提供能量；而另一个流在热交换器E3中冷凝，为浓缩塔V3提供能量，
(vii)将步骤(vi)中获得的经冷凝的甲醇的一部分送至产物C2，并将经冷凝的甲醇的剩余部分添加至V2的上部，并作为回流液使用，
(viii)从V2回收包含甲醇的液体流B2并将其通向压力P3下的V3，
(ix)将从V3的上部回收的气态流T3冷凝，将经冷凝的甲醇的一部分送入产物C3，剩余部分加入V3的上部，并作为回流液使用，
(x)从V3中取出一个或个种包含高级醇和其他次要副产物的侧流H，并且从V3中取出液体流B3，
其中：
-塔V1、V2和V3在递减的压力下运行，使得P1>P2>P3
-P0>0barg且P3>0barg
-塔V0、V1、V2和V3中的每一个对应地与热交换器E0、E1、E2和E3相连，该热交换器是同一塔的再沸器，
-热交换器E0和E3是塔V2的冷凝器；
-热交换器E2是塔V1的冷凝器；
其特征在于：
-P3<2barg；和
-热交换器E1由外部能源供应能量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中V2的最冷部分的温度高于V3和V0的最热部分的温度，并且V1的最冷部分的温度高于V2的最热部分的温度。
3.根据权利要求1和2所述的方法，其中V2的最冷部分的温度优选比V3和V0的最热部分的温度高4℃，并且V1的最冷部分的温度优选比V2的最热部分的温度高4℃。
4.根据前述权利要求所述的方法，其中P1和P0之间的差异大于或等于7.7bar。
5.根据前述权利要求所述的方法，其中P1高于9.7bar(g)，P2介于6.9和13bar(g)之间。
6.根据前述权利要求所述的方法，其中P1优选为17bar(g)，P2优选为9bar(g)并且P3优选为0.98bar(g)。
7.根据前述权利要求所述的方法，其中E0的热负荷比E1的热负荷小至少30％。
8.根据前述权利要求所述的方法，其中B3包括从循环流中除去并从V3的下部回收的水。
9.一种用于甲醇的蒸馏的设备，包括在压力P0下的稳定塔V0；所述稳定塔V0与在相应的递减压力P1、P2和P3下的至少3个蒸馏塔V1、V2和V3串联连接，其中每个塔与热交换器E0、E1、E2和E3相连，所述热交换器是用于该塔的再沸器，其中，
a)热交换器E0和E3是塔V2的冷凝器；
b)热交换器E2是塔V1的冷凝器；
c)E1具有在所述设备外部的流入热流；
d)P3<2barg。
10.根据权利要求9所述的设备，其中流入E1的外部热流是蒸汽或含有显热的合成气。
11.用于权利要求1至8所述的甲醇的蒸馏的装置，其包括至少一个根据权利要求9-10所述的设备，其中E1所需的蒸汽量小于1.3kg/kg产物甲醇。
12.根据权利要求9-10所述的设备在根据权利要求11所述的装置中用于根据权利要求1至8所述的甲醇的蒸馏的用途。
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