[go: up one dir, main page]

WO2007115897A1 - Trenneinrichtung zur destillation von stoffgemischen - Google Patents

Trenneinrichtung zur destillation von stoffgemischen Download PDF

Info

Publication number
WO2007115897A1
WO2007115897A1 PCT/EP2007/052483 EP2007052483W WO2007115897A1 WO 2007115897 A1 WO2007115897 A1 WO 2007115897A1 EP 2007052483 W EP2007052483 W EP 2007052483W WO 2007115897 A1 WO2007115897 A1 WO 2007115897A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
distillation zone
return line
distillation
flow rate
return
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/052483
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Schwagrzinna
Bernhard Greving
Norbert Pieperbeck
Henrik Simon
Herbert Koch
Gerd KÖRSGEN
Klaus SCHÜTTER
Hubert Wolf
Original Assignee
Evonik Degussa Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Evonik Degussa Gmbh filed Critical Evonik Degussa Gmbh
Publication of WO2007115897A1 publication Critical patent/WO2007115897A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/143—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/141—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column where at least one distillation column contains at least one dividing wall
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/42—Regulation; Control
    • B01D3/4211—Regulation; Control of columns
    • B01D3/4216—Head stream

Definitions

  • the present invention relates to a separation device for the distillation of mixtures and a method for the distillation of mixtures using the aforementioned separation device.
  • a ternary mixture A 1 B 1 C (A: low-boiling, B: medium-boiling C; high-boiling) can be separated by separating the low-boiling product (A) at the top of the first column and the remaining higher-boiling binary mixture from the components (B) and (C) is separated in a second column.
  • distillation becomes more energetically favorable if the simplest separation is carried out first.
  • This simplest separation concerns the components with the greatest boiling distance (A) and (C).
  • this separation results in the middle boilers (B) being contained in both the distillate (A, B) and the bottom product (B, C).
  • Such distillates and bottoms must then be separated into two further columns.
  • thermodynamics circuit A more favorable from the point of view of thermodynamics circuit is a column circuit in which the distillation columns are thermally coupled together.
  • a top product is obtained in a first column, which contains the low-boiling component (A) and, for example, the medium-boiling component (B).
  • the high-boiling component (C) and medium-boiling component (B) is separated in the bottom.
  • the top product is then added to the top and / or the buoyancy part of a second column, while the bottom product of the first column is introduced into the bottom or bottom of this second column.
  • the second column then has a side draw, with which the middle boiling component (B) can be separated on.
  • the top product of the second column is the low boiling component (A).
  • the bottom product of the second column is the high boiler (C).
  • EP-A-0122367 discloses a distillation column in which two distillation zones are present. The two distillation zones are separated by a vertical partition. In this column, the substance mixture to be purified is introduced in the side stream into the first distillation zone. There, a distillation takes place and in the head of the column, the low-boiling component can be removed, while the high-boiling component can be removed from the dividing wall column in the bottom. In the second distillation zone formed by the dividing wall, the middle-boiling component is then removed.
  • a disadvantage of the aforementioned separation devices is that the control of the separation devices is very complex, since many control parameters must be coordinated.
  • One goal of such optimal control is to ensure optimum and reliable operation of the column, achieving the required product purities of the individual fractions and optimum energetic conditions.
  • the technical object of the present invention is to provide improved separators in which the product purity of the obtained products can be ensured with higher accuracy.
  • Both the first distillation zone (4) and the at least second distillation zone (5) has a head part, buoyancy part, stripping section and sump.
  • means for increasing the separation efficiency are arranged both in the first distillation zone and in the at least second distillation zone.
  • Agents may preferably be packing. However, it is also possible that
  • Distillation zone and / or at least second distillation zone are arranged.
  • the above-mentioned soils may be multi-flow due to large dimension, that is, that each floor can be equipped with two or more drainage layers, wherein the longitudinal division can be arranged arbitrarily.
  • the design of the separating device with respect to heating capacity, number of plates, arrangement of inlet and side tapping points and length of the longitudinal separation devices (subdivision) can, as known in the art, done mathematically or experimentally.
  • connection of the top part of the first distillation zone (4) with at least the second distillation zone (3) can take place through a pipeline.
  • a vertical partition (8) is arranged, the connection of the two head portions of the first and second distillation zone is effected in that the head portion of such a distillation column exclusively on the lift part (9) and / or driven part (10) of the first and at least second distillation zone (2, 3) is arranged.
  • first distillation zone (2) and the at least second distillation zone (3) are preferably separated from one another by at least one substantially vertical dividing wall (8).
  • first distillation zone (2) and the at least second distillation zone (3) are arranged in a distillation column (8).
  • the at least one partition wall (8) is arranged on the buoyancy part (9) and / or driven part (10) of the first and at least second distillation zone (2, 3). It is further preferred that the at least one partition wall (8) is arranged exclusively on the buoyancy part (9) and / or driven part (10) of the first and at least second distillation zone (2, 3).
  • a second return line (11) is preferably arranged from the top part of the at least second distillation zone (3) to the buoyancy part and / or driven part of the second distillation zone, and the second return line has at least one measuring device for determining the flow rate (13).
  • a second return line (11) from the top of the at least second distillation zone (3) to the buoyancy and / or stripping section of the second distillation zone is arranged and the second return line has at least one means for controlling the flow rate (12) and at least one measuring device Determining the flow rate (13).
  • the means for controlling the flow rate of the first Return line and the at least second return line a return divider (14), wherein the return divider at least one feed line (15) arranged at the top of the first and / or at least second distillation zone and the return divider a return line (16) arranged on the buoyancy and / or stripping section the first distillation zone and at least one further return line (17) arranged on the lift part and / or driven part of the at least second distillation zone, wherein on the return line and / or further return line, a measuring device for determining the flow rate (7,13) is arranged.
  • the device for controlling the flow rate may preferably be a valve or a slider.
  • the regulation of the flow rate may be effected by the position of a funnel in the return divider.
  • the flow through the respective return lines may be discontinuous.
  • a container can be arranged, in which the flow can be regulated in correspondingly arranged return lines via corresponding slides or valves.
  • the measuring device for determining the flow rate is a measuring system with Ultraschallmessaufêtn.
  • the reflux divider at least three hydraulically connected chambers having an inlet chamber with the inlet line and a return chamber with the return line and at least one further return chamber with the at least one other Return line is connected and the regulation of the flow through the reflux divider by a displaceable body, which is preferably a funnel.
  • a displaceable body which is preferably a funnel.
  • the material flows are adjusted by a partial body within the reflux divider by means of a magnetic coupling, whereby a pressure and vacuum-tight design is made possible.
  • the outer drive of the rotary body is effected by a rotary motor.
  • a further subject of the present invention is a process for the distillation of mixtures of substances comprising the steps: a) introduction of a substance mixture into the first distillation zone of the separation device described above and b) removal of at least one product from the buoyancy part and / or stripping part of the at least second distillation zone.
  • a second product is separated from the top of the second distillation zone.
  • a third product is withdrawn from the bottom of the second distillation zone.
  • the hydraulic load of the separating device (1) during the distillation by the material flow through the first return line (6) is set, the material flow through the first return line (6) with the measuring device for determining the flow rates is determined and the material flow is regulated by the means for regulating the flow rate.
  • hydraulic load of the separating device (1) during the distillation by the material flow through the at least second return line (11) is set, wherein the material flow through the at least second return line (11) determines with the measuring device for determining the flow rate and the material flow is regulated by means of the flow rate control device.
  • hydraulic loading is understood to be the optimal setting of the substance flows within the separating device in order to achieve an optimum separating result.
  • the means for controlling the flow rate of the first return line (6) and the at least second return line (11) is a return divider (14).
  • the reflux divider has at least one feed line (15) arranged on the top part of the first and / or at least second distillation zone.
  • a return line (6) is arranged on the buoyancy part and / or driven part of the first distillation zone and at least one further return line (11) is arranged on the buoyancy part and / or driven part of the at least second distillation zone, wherein at the return line and / or further return line a measuring device for determining the flow rate (7, 13) is arranged.
  • the separator By the method of the present invention, it is possible to operate the separator in an optimal range by a flow measurement of the return lines. In particular, it is possible to ensure a reliable operation of the column, in which the required product units of the individual fractions are achieved under optimal energetic conditions.
  • FIG. 1 shows a thermally coupled distillation column.
  • Figure 2 is a schematic representation of a separation device according to the invention, which is designed as a dividing wall column.
  • the reactant stream comprising components A, B, C (A: low-boiling components, B: medium-boiling components, C: high-boiling components) is introduced into the first column.
  • the top product of the first distillation column is transferred to the top part of the second distillation column.
  • a return line to the top of the first distillation column is arranged, which has a device for regulating the flow rate and a measuring device for determining the flow rate.
  • a feed line to the bottom of the second distillation column is arranged at the bottom of the first column, wherein here also a return line of the sump region of the second Distillation column to the bottom region of the first distillation column is arranged.
  • the low-boiling product A can be withdrawn in high purity, while the high-boiling product C can be withdrawn from the bottom region.
  • the middle-boiling product B can be withdrawn in high purity.
  • FIG. 2 shows a dividing wall column with a reflux divider.
  • the vertical partition wall mounted in the column divides the distillation column into a first distillation zone in the left-hand region of the column and a second distillation column in the right-hand region.
  • the educt stream containing A, B, C (A: low-boiling components, B: medium-boiling components, C: high-boiling components) is introduced into the first distillation zone and distilled.
  • A, B, C A: low-boiling components, B: medium-boiling components, C: high-boiling components
  • product is withdrawn and recycled via a reflux divider to the first and second distillation zones.
  • the volume flow through the two return lines is determined and controlled.
  • the high-boiling product C can be removed in high purity, while the low-boiling product A is taken from the top region of the column. From the side drive of the second distillation zone, it is possible to obtain product B as a high-purity medium-boiling component. Due to the regulation of the reflux divider and the determination of the respective reflux streams, it is possible to operate the column in an optimal energy range. In addition, it is possible to ensure a higher product purity of the separated products A, B and C by regulating the corresponding flow rate. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trenneinrichtung zur Destillation von Stoffgemischen mit einer ersten Destillationszone (2) und mindestens einer zweiten Destillationszone (3), wobei der Kopfteil der ersten Destillationszone (4) mit dem Kopfteil der mindestens zweiten Destillationszone (5) verbunden ist und mindestens eine erste Rücklaufleitung (6) des Kopfteils der mindestens zweiten Destillationszone zu dem Kopfteil und/oder Auftriebsteil und/oder Abtriebsteil der ersten Destillationszone angeordnet ist und die erste Rücklaufleitung (6) mindestens eine Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge (7) und mindestens eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge (7) aufweist, sowie ein Verfahren zur Destillation von Stoffgemischen.

Description

Trenneinrichtunq zur Destillation von Stoffαemischen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trenneinrichtung zur Destillation von Stoffgemischen sowie ein Verfahren zur Destillation von Stoffgemischen unter Verwendung der vorgenannten Trenneinrichtung.
Die Trennung von Stoffgemischen erfolgt üblicherweise durch ein Hintereinanderschalten mehrerer Destillationskolonnen. Ein Dreistoffgemisch A1B1C (A: Niedrigsieder, B: Mittelsieder; C: Hochsieder) kann zum Beispiel dadurch getrennt werden, dass das niedrigsiedende Produkt (A) am Kopf der ersten Kolonne abgetrennt wird und das verbleibende höher siedende Zweistoffgemisch aus den Komponenten (B) und (C) in einer zweiten Kolonne aufgetrennt wird.
Energetisch günstiger wird die Destillation allerdings, wenn die einfachste Trennung zuerst durchgeführt wird. Diese einfachste Trennung betrifft die Komponenten mit dem größten Siedeabstand (A) und (C). Diese Trennung führt jedoch dazu, dass der Mittelsieder (B) sowohl im Destillat (A, B) als auch im Sumpfprodukt (B, C) enthalten ist. Solche Destillate und Sumpfprodukte müssen dann in zwei weiteren Kolonnen aufgetrennt werden.
Eine aus Sicht der Thermodynamik günstigere Schaltung ist eine Kolonnenschaltung, bei der die Destillationskolonnen thermisch miteinander gekoppelt sind. Bei einer solchen Kolonnenschaltung wird in einer ersten Kolonne ein Kopfprodukt erhalten, welches die niedrigsiedende Komponente (A) und zum Beispiel die mittelsiedende Komponente (B) enthält. Gleichzeitig wird im Sumpf die hochsiedende Komponente (C) und mittelsiedende Komponente (B) abgetrennt. Das Kopfprodukt wird sodann in den Kopf und/oder das Auftriebsteil einer zweiten Kolonne gegeben, während das Sumpfprodukt der ersten Kolonne in den Abtriebs- bzw. Sumpf dieser zweiten Kolonne eingebracht wird.
Die zweite Kolonne weist dann einen Seitenabzug, mit dem die mittelsiedende Komponente (B) abgetrennt werden kann, auf. Das Kopfprodukt der zweiten Kolonne ist die niedrigsiedende Komponente (A). Als Sumpfprodukt der zweiten Kolonne fällt der Hochsieder (C) an.
Eine weitere Trenneinrichtung zur Auftrennung von Mehrstoffgemischen ist die so genannte Trennwandkolonne. So wird in der EP-A-0122367 eine Destillationskolonne offenbart, bei der zwei Destillationszonen vorhanden sind. Die beiden Destillationszonen werden durch eine vertikale Trennwand voneinander getrennt. In dieser Kolonne wird das aufzureinigende Stoffgemisch im Seitenstrom in die erste Destillationszone eingebracht. Dort findet eine Destillation statt und im Kopfbereich der Kolonne kann die niedrigsiedende Komponente abgezogen werden, während im Sumpf die hochsiedende Komponente aus der Trennwandkolonne entfernt werden kann. In der durch die Trennwand gebildeten zweiten Destillationszone wird dann die mittelsiedende Komponente abgezogen. Durch diese konstruktive Maßnahme wird erreicht, dass im Verstärkungsteil des Entnahmeteils kein Hochsieder vorhanden ist und dass im Abtriebsteil des Entnahmeteils kein Leichtsieder mehr vorhanden ist. Durch diese konstruktive Maßnahme ist es möglich, im Seitenabzug eine Fraktion des Mittelsieders zu entnehmen.
Nachteilig bei den vorgenannten Trenneinrichtungen ist jedoch, dass die Regelung der Trenneinrichtungen sehr komplex ist, da sehr viele Regelparameter aufeinander abgestimmt werden müssen. Ein Ziel einer solchen optimalen Regelung ist es, dass ein optimaler und zuverlässiger Betrieb der Kolonne gewährleistet wird, wobei die geforderten Produktreinheiten der einzelnen Fraktionen und optimale energetische Bedingungen erreicht werden.
Die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Zurverfügungstellung verbesserter Trenneinrichtungen, bei denen die Produktreinheit der erhaltenen Produkte mit höherer Genauigkeit sichergestellt werden kann.
Die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch eine Trenneinrichtung (1 ) zur Destillation von Stoffgemischen mit einer ersten Destillationszone (2) und mindestens einer zweiten Destillationszone (3), wobei der Kopfteil der ersten Destillationszone (4) mit dem Kopfteil der mindestens zweiten Destillationszone (5) verbunden ist und mindestens eine erste Rücklaufleitung (6) des Kopfteils der mindestens zweiten Destillationszone zu dem Kopfteil und/oder Auftriebsteil und/oder Abtriebsteil der ersten Destillationszone angeordnet ist und die erste Rücklaufleitung (6) mindestens eine Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge (7) und mindestens eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge (7) aufweist.
Sowohl die erste Destillationszone (4) als auch die mindestens zweite Destillationszone (5) weist einen Kopfteil, Auftriebsteil, Abtriebsteil und Sumpf auf.
Vorzugsweise sind sowohl in der ersten Destillationszone als auch in der mindestens zweiten Destillationszone Mittel zur Erhöhung der Trennleistung angeordnet. Diese
Mittel können vorzugsweise Füllkörper sein. Es ist allerdings auch möglich, dass
Regensiebböden, Glockenböden, Ventilböden oder Siebböden in der ersten
Destillationszone und/oder mindestens zweiten Destillationszone angeordnet sind. Die oben erwähnten Böden können infolge großer Abmessung mehrflutig sein, das heißt dass jeder Boden mit zwei oder mehreren Ablaufschichten ausgerüstet sein kann, wobei die Längsunterteilung beliebig angeordnet sein kann.
Die Auslegung der Trenneinrichtung bezüglich Heizleistung, Trennstufenzahl, Anordnung von Zulauf und Seitenentnahmestellen sowie Länge der in Längsrichtung wirksamen Trennvorrichtungen (Unterteilung) kann, wie dem Fachmann bekannt, rechnerisch oder experimentell erfolgen.
Die Verbindung des Kopfteils der ersten Destillationszone (4) mit mindestens der zweiten Destillationszone (3) kann durch eine Rohrleitung erfolgen. Es ist allerdings auch möglich, dass, falls in der Trenneinrichtung eine vertikale Trennwand (8) angeordnet ist, die Verbindung der beiden Kopfteile der ersten und zweiten Destillationszone dadurch erfolgt, dass der Kopfbereich einer solchen Destillationskolonne ausschließlich an dem Auftriebsteil (9) und/oder Abtriebsteil (10) der ersten und mindestens zweiten Destillationszone (2, 3) angeordnet ist.
Hierbei wird die erste Destillationszone (2) und die mindestens zweite Destillationszone (3) vorzugsweise durch mindestens eine im Wesentlichen vertikale Trennwand (8) voneinander getrennt.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind die erste Destillationszone (2) und die mindestens zweite Destillationszone (3) in einer Destillationskolonne (8) angeordnet.
Weiter bevorzugt ist die mindestens eine Trennwand (8) an dem Auftriebsteil (9) und/oder Abtriebsteil (10) der ersten und mindestens zweiten Destillationszone (2, 3) angeordnet. Es ist weiter bevorzugt, dass die mindestens eine Trennwand (8) ausschließlich an dem Auftriebsteil (9) und/oder Abtriebsteil (10) der ersten und mindestens zweiten Destillationszone (2, 3) angeordnet ist.
Vorzugsweise ist eine zweite Rücklaufleitung (11 ) von dem Kopfteil der mindestens zweiten Destillationszone (3) zu dem Auftriebsteil und/oder Abtriebsteil der zweiten Destillationszone angeordnet und die zweite Rücklaufleitung weist mindestens eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge (13) auf.
Weiter bevorzugt ist eine zweite Rücklaufleitung (11 ) von dem Kopfteil der mindestens zweiten Destillationszone (3) zu dem Auftriebsteil und/oder Abtriebsteil der zweiten Destillationszone angeordnet und die zweite Rücklaufleitung weist mindestens eine Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge (12) und mindestens eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge (13) auf.
Vorzugsweise ist die Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge der ersten Rücklaufleitung und der wenigstens zweiten Rücklaufleitung ein Rücklaufteiler (14), wobei der Rücklaufteiler wenigstens eine Zulaufleitung (15) angeordnet an dem Kopfteil der ersten und/oder wenigstens zweiten Destillationszone aufweist und der Rücklaufteiler eine Rücklaufleitung (16) angeordnet an dem Auftriebsteil und/oder Abtriebsteil der ersten Destillationszone und wenigstens eine weitere Rücklaufleitung (17) angeordnet an dem Auftriebsteil und/oder Abtriebsteil der wenigstens zweiten Destillationszone aufweist, wobei an der Rücklaufleitung und/oder weiteren Rücklaufleitung eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge (7,13) angeordnet ist.
Die Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge kann vorzugsweise ein Ventil oder ein Schieber sein Alternativ kann die Regelung der Durchflussmenge durch die Stellung eines Trichters in dem Rücklaufteiler erfolgen. Der Durchfluss durch die entsprechenden Rücklaufleitungen kann diskontinuierlich sein.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann anstatt des Rücklaufteilers ein Behälter angeordnet sein, bei dem der Durchfluss in entsprechend angeordnete Rücklaufleitungen über entsprechende Schieber oder Ventile geregelt werden kann.
Es ist weiter bevorzugt, dass die Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge ein Messsystem mit Ultraschallmessaufnehmern ist.
Für den Fall, dass ein Rücklaufteiler in der Trenneinrichtung angeordnet ist, ist es bevorzugt, dass der Rücklaufteiler wenigstens drei miteinander hydraulisch verbundene Kammern aufweist, wobei eine Zulaufkammer mit der Zulaufleitung und eine Rücklaufkammer mit der Rücklaufleitung und wenigstens eine weitere Rücklaufkammer mit der wenigstens einen weiteren Rücklaufleitung verbunden ist und die Regelung des Durchflusses durch den Rückflussteiler durch einen verschiebbaren Körper erfolgt, der vorzugsweise ein Trichter ist. Durch die Trenneinrichtung (1 ) der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Kolonne unter optimalen energetischen Bedingungen zu betreiben. Außerdem ist es möglich, dass durch die Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge sichergestellt werden kann, dass die Stoffströme innerhalb der Trenneinrichtung optimal eingestellt werden. Für den Fall, dass Ventile oder ähnliche Regeleinrichtungen während des Betriebes der Trenneinrichtung zerstört werden, ist es möglich, aufgrund der Bestimmung des Durchflusses durch die erste Rücklaufleitung (6) schnellstmöglich einen solchen Fehler aufzufinden und zu beheben.
Insbesondere werden zum Beispiel unter Verwendung eines Rücklaufteilers die Stoffströme durch einen Teilkörper innerhalb der Rückflussteilers mittels einer Magnetkupplung eingestellt, wobei hierdurch eine Druck- und Vakuumdichte Ausführung ermöglicht wird. Der äußere Antrieb des Drehkörpers erfolgt durch einen Drehmotor.
Die Zugänglichkeit solcher Rücklaufteiler ist aber aufgrund seiner Lage im Apparategerüst, nämlich im oberen Bereich des Kolonnenkopfes, begrenzt. Um Wärmeverluste zu verringern ist der Rücklaufteiler in der Regel gedämmt und in einigen Fällen auch beheizt, um ein Erstarren des Produktes zu verhindern. Seine einwandfreie Funktion kann deshalb nur indirekt an der Funktion der Trenneinrichtung erkannt werden. Insbesondere bei Produkten mit hoher Schmelztemperatur bzw. bei verklebenden oder polymerisierenden Stoffen besteht die Gefahr, dass die Funktionsweise des Rücklaufteilers eingeschränkt wird und dieser vollständig ausfällt. Aufgrund der Durchflussmessung der Rücklaufströme der vorliegenden Erfindung ist es somit möglich, die Stoffströme innerhalb der Trenneinrichtung zu bestimmen und anhand der Änderungen solcher Stoffströme auf die Funktion von Regelventilen, wie zum Beispiel Rücklaufteilern zu schließen. Folglich wird durch die Durchflussmessung ermöglicht, die Trenneinrichtung unter optimalen energetischen Bedingungen sowie unter Einbeziehung der Reinheit der erhaltenen Produkte zu steuern. Außerdem können die Rückläufe so eingestellt werden, dass die hydraulische Belastung der Kolonne in einem für die Anzahl der Trennstufen optimalen Bereich liegt. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Destillation von Stoffgemischen umfassend die Schritte: a) Einbringen eines Stoffgemisches in die erste Destillationszone der oben beschriebenen Trenneinrichtung und b) Abziehen zumindest eines Produktes aus dem Auftriebsteil und/oder Abtriebsteil der mindestens zweiten Destillationszone.
Vorzugsweise wird aus dem Kopf der zweiten Destillationszone ein zweites Produkt abgetrennt. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird aus dem Sumpf der zweiten Destillationszone ein drittes Produkt abgezogen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die hydraulische Belastung der Trenneinrichtung (1 ) während der Destillation durch den Stofffluss durch die erste Rücklaufleitung (6) eingestellt, wobei der Stofffluss durch die erste Rücklaufleitung (6) mit der Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmengen bestimmt wird und der Stofffluss mittels der Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge geregelt wird.
Es ist weiter bevorzugt, dass die hydraulische Belastung der Trenneinrichtung (1 ) während der Destillation durch den Stofffluss durch die wenigstens zweite Rücklaufleitung (11 ) eingestellt wird, wobei der Stofffluss durch die wenigstens zweite Rücklaufleitung (11 ) mit der Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge bestimmt wird und der Stofffluss mittels der Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge geregelt wird. In diesem Zusammenhang wird unter hydraulischer Belastung die optimale Einstellung der Stoffflüsse innerhalb der Trenneinrichtung zur Erzielung eines optimalen Trennergebnisses verstanden.
Es ist weiter bevorzugt, dass die Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge der ersten Rücklaufleitung (6) und der wenigstens zweiten Rücklaufleitung (11) ein Rücklaufteiler (14) ist. Weiter bevorzugt weist der Rücklaufteiler wenigstens eine Zulaufleitung (15) angeordnet an dem Kopfteil der ersten und/oder wenigstens zweiten Destillationszone auf. An dem Rücklaufteiler ist vorzugsweise eine Rücklaufleitung (6) an dem Auftriebsteil und/oder Abtriebsteil der ersten Destillationszone angeordnet und wenigstens eine weitere Rücklaufleitung (11 ) ist an dem Auftriebsteil und/oder Abtriebsteil der wenigstens zweiten Destillationszone angeordnet, wobei an der Rücklaufleitung und/oder weiteren Rücklaufleitung eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge (7, 13) angeordnet ist.
Durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist es möglich, durch eine Durchflussmessung der Rücklaufleitungen die Trenneinrichtung in einem optimalen Bereich zu betreiben. Insbesondere ist es möglich, einen zuverlässigen Betrieb der Kolonne zu gewährleisten, bei dem die geforderten Produkteinheiten der einzelnen Fraktionen unter optimalen energetischen Bedingungen erreicht werden.
Die vorliegende Erfindung wird an nachfolgenden Figuren erläutert.
Figur 1 zeigt eine thermisch gekoppelte Destillationskolonne.
Figur 2 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Trenneinrichtung, welche als Trennwandkolonne ausgeführt ist.
In Figur 1 wird der Eduktstrom, enthaltend die Komponenten A, B, C (A: Niedrigsieder, B: Mittelsieder; C: Hochsieder) in die erste Kolonne aufgebracht. Nachfolgend wird das Kopfprodukt der ersten Destillationskolonne in den Kopfteil der zweiten Destillationskolonne überführt. Vom Kopfteil der zweiten Destillationskolonne ist eine Rücklaufleitung zum Kopf der ersten Destillationskolonne angeordnet, die eine Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge und eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge aufweist. Des Weiteren ist an dem Sumpf der ersten Kolonne eine Zulaufleitung zum Sumpf der zweiten Destillationskolonne angeordnet, wobei auch hier eine Rücklaufleitung des Sumpfbereichs der zweiten Destillationskolonne zum Sumpfbereich der ersten Destillationskolonne angeordnet ist.
Aus dem Kopfbereich der zweiten Destillationskolonne kann das niedrigsiedende Produkt A in hoher Reinheit abgezogen werden, während aus dem Sumpfbereich das hochsiedende Produkt C abgezogen werden kann. Aus dem Seitenabtrieb der zweiten Kolonne kann in hoher Reinheit das mittelsiedende Produkt B abgezogen werden.
In Figur 2 wird eine Trennwandkolonne mit einem Rücklaufteiler gezeigt. Die in der Kolonne angebrachte vertikale Trennwand teilt die Destillationskolonne in eine erste Destillationszone im linken Bereich der Kolonne und eine zweite Destillationskolonne im rechten Bereich. Der Eduktstrom, enthaltend A, B, C (A: Niedrigsieder, B: Mittelsieder; C: Hochsieder) wird in die erste Destillationszone eingebracht und destilliert. Aus dem Kopfbereich der Trennwandkolonne, bei der die Kopfbereiche der ersten und zweiten Destillationszone miteinander verbunden sind, wird Produkt entnommen und über einen Rücklaufteiler in die erste und zweite Destillationszone zurückgeleitet. Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird der Volumenstrom durch die beiden Rücklaufleitungen bestimmt und geregelt. Aus dem Sumpfbereich der Kolonne kann das hochsiedende Produkt C in hoher Reinheit entnommen werden, während aus dem Kopfbereich der Kolonne das niedrigsiedende Produkt A entnommen wird. Aus dem Seitenantrieb der zweiten Destillationszone ist es möglich, dass Produkt B als mittelsiedende Komponente in hoher Reinheit zu gewinnen. Aufgrund der Regelung des Rückflussteilers und der Bestimmung der jeweiligen Rücklaufströme ist es möglich, die Kolonne in einem optimalen energetischen Bereich zu betreiben. Außerdem ist es möglich, durch die Regelung der entsprechenden Durchflussmenge eine höhere Produktreinheit der aufgetrennten Produkte A, B und C zu gewährleisten. Bezugszeichenliste
1 Trenneinrichtung
2 erste Destillationszone 3 zweite Destillationszone
4 Kopfteil der ersten Destillationszone
5 Kopfteil der zweiten Destillationszone
6 erste Rücklaufleitung
7 Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge 8 vertikale Trennwand
9 Auftriebsteil
10 Abtriebsteil
11 zweite Rücklaufleitung
12 Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge 13 Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge
14 Rücklaufteiler
15 Zulaufteilung

Claims

Patentansprüche:
1. Trenneinrichtung (1 ) zur Destillation von Stoffgemischen mit einer ersten Destillationszone (2) und mindestens einer zweiten Destillationszone (3), wobei der Kopfteil der ersten Destillationszone (4) mit dem Kopfteil der mindestens zweiten
Destillationszone (5) verbunden ist und mindestens eine erste Rücklaufleitung (6) des Kopfteils der mindestens zweiten Destillationszone zu dem Kopfteil und/oder Auftriebsteil und/oder Abtriebsteil der ersten Destillationszone angeordnet ist und die erste Rücklaufleitung (6) mindestens eine Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge (7) und mindestens eine Messeinrichtung zur Bestimmung der
Durchflussmenge (7) aufweist.
2. Die Trenneinrichtung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Destillationszone (2) und die mindestens zweite Destillationszone
(3) durch mindestens eine im wesentlichen vertikale Trennwand (8) voneinander getrennt sind.
3. Die Trenneinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Destillationszone (2) und die mindestens zweite Destillationszone (3) in einer Destillationskolonne (8) angeordnet sind.
4. Die Trenneinrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Trennwand (8) an dem Auftriebsteil (9) und/oder Abtriebsteil (10) der ersten und mindestens zweiten Destillationszone (2,3) angeordnet ist.
5. Die Trenneinrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Trennwand (8) ausschließlich an dem Auftriebsteil (9) und/oder Abtriebsteil (10) der ersten und mindestens zweiten Destillationszone (2,3) angeordnet ist.
6. Die Trenneinrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Rücklaufleitung (11 ) von dem Kopfteil der mindestens zweiten Destillationszone (3) zu dem Auftriebsteil und/oder Abtriebsteil der zweiten
Destillationszone angeordnet ist und die zweite Rücklaufleitung mindestens eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge (13) aufweist.
7. Die Trenneinrichtung gemäß mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge der ersten Rücklaufleitung und der wenigstens zweiten Rücklaufleitung ein Rücklaufteiler (14) ist, wobei der Rücklaufteiler wenigstens eine Zulaufleitung (15) angeordnet an dem Kopfteil der ersten und/oder wenigstens zweiten Destillationszone aufweist und der Rücklaufteiler eine Rücklaufleitung (16) angeordnet an dem Auftriebsteil und/oder
Abtriebsteil der ersten Destillationszone und wenigstens eine weitere Rücklaufleitung (17) angeordnet an dem Auftriebsteil und/oder Abtriebsteil der wenigstens zweiten Destillationszone aufweist, wobei an der Rücklaufleitung und/oder weiteren Rücklaufleitung eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge (7,13) angeordnet ist.
8. Die Trenneinrichtung gemäß mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge ein Ventil oder ein Schieber ist
9. Die Trenneinrichtung gemäß mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge ein Messsystem mit Ultraschallmessaufnehmern ist.
10. Die Trenneinrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücklaufteiler wenigstens drei miteinander hydraulisch verbundene Kammern aufweist, wobei eine Zulaufkammer mit der Zulaufleitung und eine Rücklaufkammer mit der Rücklaufleitung und wenigstens eine weitere
Rücklaufkammer mit der wenigstens einen weiteren Rücklaufleitung verbunden ist und die Regelung des Durchflusses durch den Rückflussteiler durch einen verschiebbaren Körper erfolgt, der vorzugsweise ein Trichter ist.
11. Verfahren zur Destillation von Stoffgemischen umfassend die Schritte: a) Einbringen eines Stoffgemisches in die erste Destillationszone der Trenneinrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 und b) Abziehen zumindest eines Produktes aus dem Auftriebsteil und/oder Abtriebsteil der mindestens zweiten Destillationszone.
12. Das Verfahren gemäß Anspruch 11 , wobei aus dem Kopf der zweiten Destillationszone ein zweites Produkt abgetrennt wird.
13. Das Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei aus dem Sumpf der zweiten Destillationszone ein drittes Produkt abgezogen wird.
14. Das Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Belastung der Trenneinrichtung (1 ) während der Destillation durch den Stofffluss durch die erste Rücklaufleitung (6) eingestellt wird, wobei der Stofffluss durch die erste Rücklaufleitung (6) mit der Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge bestimmt wird und der Stofffluss mittels der Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge geregelt wird.
15. Das Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Belastung der Trenneinrichtung (1 ) während der Destillation durch den Stofffluss durch die wenigstens zweite Rücklaufleitung (11 ) eingestellt wird, wobei der Stofffluss durch die wenigstens zweite Rücklaufleitung (11 ) mit der Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge bestimmt wird und der
Stofffluss mittels der Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge geregelt wird.
16. Das Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge der ersten
Rücklaufleitung (6) und der wenigstens zweiten Rücklaufleitung (11 ) ein Rücklaufteiler (14) ist.
17. Das Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücklaufteiler wenigstens eine Zulaufleitung (15) angeordnet an dem Kopfteil der ersten und/oder wenigstens zweiten Destillationszone aufweist und der Rücklaufteiler eine Rücklaufleitung (6) angeordnet an dem Auftriebsteil und/oder Abtriebsteil der ersten Destillationszone und wenigstens eine weitere Rücklaufleitung (11 ) angeordnet an dem Auftriebsteil und/oder Abtriebsteil der wenigstens zweiten Destillationszone aufweist, wobei an der Rücklaufleitung und/oder weiteren Rücklaufleitung eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge (7,13) angeordnet ist.
PCT/EP2007/052483 2006-04-10 2007-03-16 Trenneinrichtung zur destillation von stoffgemischen WO2007115897A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006016789.9 2006-04-10
DE200610016789 DE102006016789A1 (de) 2006-04-10 2006-04-10 Trenneinrichtung zur Destillation von Stoffgemischen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007115897A1 true WO2007115897A1 (de) 2007-10-18

Family

ID=38226535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/052483 WO2007115897A1 (de) 2006-04-10 2007-03-16 Trenneinrichtung zur destillation von stoffgemischen

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102006016789A1 (de)
WO (1) WO2007115897A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1980303B1 (de) 2007-04-10 2018-01-24 Sulzer Chemtech AG Kolonne mit Rückflussteiler mit parallel angeordneten Stoffaustausch-Partien und Verfahren zum Betreiben der Kolonne
US10792583B2 (en) * 2018-03-29 2020-10-06 Uop Llc Process and apparatus for controlling the split of liquid reflux in a divided wall column

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4230533A (en) * 1978-06-19 1980-10-28 Phillips Petroleum Company Fractionation method and apparatus
EP0122367A2 (de) * 1983-01-26 1984-10-24 BASF Aktiengesellschaft Destillationskolonne
WO2002024300A1 (de) * 2000-09-20 2002-03-28 Basf Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur destillativen trennung von c5+-schnitten
EP1317947A1 (de) * 2001-12-05 2003-06-11 Air Products And Chemicals, Inc. Verbessertes diskontinuierliches Destillationsverfahren
WO2004071618A1 (en) * 2003-02-12 2004-08-26 Uop Llc Dividing wall column control system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4230533A (en) * 1978-06-19 1980-10-28 Phillips Petroleum Company Fractionation method and apparatus
EP0122367A2 (de) * 1983-01-26 1984-10-24 BASF Aktiengesellschaft Destillationskolonne
WO2002024300A1 (de) * 2000-09-20 2002-03-28 Basf Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur destillativen trennung von c5+-schnitten
EP1317947A1 (de) * 2001-12-05 2003-06-11 Air Products And Chemicals, Inc. Verbessertes diskontinuierliches Destillationsverfahren
WO2004071618A1 (en) * 2003-02-12 2004-08-26 Uop Llc Dividing wall column control system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006016789A1 (de) 2007-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1324811B1 (de) Verfahren zur destillativen trennung von c 5+-schnitten
DE4223746C2 (de) Verfahren zur Lösungsmittelrückgewinnung aus einer nicht flüchtige Materialien enthaltenden Mutterlauge durch ein Wärmepumpensystem
EP1980303B1 (de) Kolonne mit Rückflussteiler mit parallel angeordneten Stoffaustausch-Partien und Verfahren zum Betreiben der Kolonne
DE3302525A1 (de) Destillationskolonne zur destillativen zerlegung eines aus mehreren fraktionen bestehenden zulaufproduktes
DE2856051A1 (de) Verfahren zur destillation eines mehrkomponenten-kohlenwasserstoffgemisches
DE69529146T2 (de) Destillationskolonne mit innerem wärmeaustausch
EP0780147A2 (de) Verfahren zur Regelung einer Trennwandkolonne oder einer thermisch gekoppelten Destillationskolonne
EP0046876B1 (de) Verfahren zur Aufarbeitung des Sumpfproduktes von Extraktivdestillationsprozessen zur Gewinnung reiner Kohlenwasserstoffe
DE3522234C2 (de) Verfahren zum energiegünstigen Betreiben einer Destillationskolonne
WO2007115897A1 (de) Trenneinrichtung zur destillation von stoffgemischen
WO2021116146A1 (de) Verfahren zum betreiben einer destillationskolonne
DE112016003131T5 (de) Stoffaustauschkolonne mit Kreuzstrom für Flüssig- und Gas-Phasen
EP0379021B1 (de) Verfahren zur Aufarbeitung des Raffinates einer Extraktivdestillation von Kohlenwasserstoffgemischen
DE10144239A1 (de) Verfahren zur Prozeßführung einer Extraktivdestillationsanlage, Prozeßleitsystem und Extraktivdestillationsanlage
EP0360041B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung des Betriebes einer mit einem Seitenkocher versehenen Abtriebskolonne
EP1339469B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur auftrennung eines stoffgemisches in seine bestandteile durch extraktivdestillation in einer trennwandkolonne
EP0638345B1 (de) Verfahren zur Durchführung von destillativen Trennungen in diskontinuierlicher Betriebsweise
EP0017774B1 (de) Verfahren zur Regelung der einer Extraktivdestillationskolonne am Sumpf zugeführten Wärmemenge
EP0505723B1 (de) Verfahren zur Abtrennung von Aromaten durch Extraktivdestillation
DE1519575B2 (de) Verfahren zur gleichzeitigen behandlung von wenigstens zwei verschiedenen rohoelen
EP3551308B1 (de) Kaskadenboden, rektifikationskolonne enthaltend den kaskadenboden, verfahren zum betreiben einer solchen rektifikationskolonne und ihre verwendung
DE3514365C2 (de) Destillationssystem, bestehend aus zwei Destillationskolonnen zur destillativen energiegünstigen Zerlegung eines aus mehreren Fraktionen bestehenden Zulaufproduktes
DE19806324C1 (de) Verfahren und Anlage zur Fraktionierung von Gaskondensaten oder leichtem Rohöl
DE102006008606B4 (de) Verfahren zur Regelung einer Anlage zur thermischen Auftrennung von relativ eng siedenden Stoffgemischen
DE1257739B (de) Verfahren zum gleichzeitigen Fraktionieren in einer Destillationskolonne von mindestens zwei sich in ihren Siedebereichen nicht ueberschneidenden Einsatzstroemen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07726968

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07726968

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1