用于制备烷醇的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及用于制备烷醇的装置和方法。
【背景技术】
[0002] 诸如辛醇的烷醇已经用于在化学工业中的各种应用，包括例如香料、用于有机合 成产物的溶剂、增塑剂等。
[0003] 例如，可以通过氢化正丁醛生产辛醇。在上述内容中，通过氢化反应来制造的辛醇 可以通过至少一个蒸馏塔被蒸馏。此后，流的一些或全部在蒸馏过程期间可穿过再沸器或 冷凝器，以将流回流至蒸馏塔，由此得到高纯度的辛醇。
【发明内容】
[0004] 技术问题
[0005] 本申请涉及提供用于制备烷醇的装置和方法。
[0006] 技术方案
[0007] 本申请的一个方面提供了一种用于制备烷醇的装置。所述示例性制备装置可以包 括蒸馏塔。例如，所述制备装置可以是蒸馏塔总成或包括所述蒸馏塔的蒸馏系统。当使用 用于制备烷醇的所述装置时，可以在最小化在制备烷醇的过程期间引起的能量损耗的同时 分离和精制高纯度烷醇。以下，参考附图来描述所述装置。然而，应当明白，附图在此被示 出来仅用于说明，而不被解释为限制根据本申请的一个示例性实施例的装置的范围。
[0008] 图1是示出用于制备烷醇的装置的示例性图。提供了一种装置，其包括蒸馏塔 100,包含由以下化学式1表示的化合物的原料110流入蒸馏塔100。
[0009] [化学式1]
[0010] R-OH
[0011] 在化学式1中，R表示烷基，例如，具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12 个碳原子或1至8个碳原子的烷基。该烷基可以具有直链，支链或环式结构，并且当必要时 可以选用地被一个或多个取代基取代。
[0012] 根据一个示例性实施例，化学式1的组分可以是辛醇，例如，2-乙基己醇。
[0013] 在上述内容中，蒸馏塔100可以是分隔壁蒸馏塔100。分隔壁蒸馏塔100通常是 被设计以蒸馏包含具有低沸点、中间沸点和高沸点的三种组分的原料110的装置。分隔壁 蒸馏塔100在热力学方面通常是类似于佩特柳克蒸馏塔（Petlyukcolumn)的装置。佩特 柳克蒸馏塔具有下述结构，其中，预分馏塔和主塔被热结合。该蒸馏塔被设计使得低沸点物 质和高沸点物质可在预分馏塔处初步分离，存在于该预分馏塔的塔顶和塔底区域的组分可 以流入主塔的进料级，并且低沸点物质、中间沸点物质和高沸点物质可在主塔处分离。在这 种情况下，分隔壁蒸馏塔100被配置为在塔中安装隔离壁101，以便将预分馏塔集成入主塔 内。
[0014] 分隔壁蒸馏塔100可以例如具有如图1中所示的结构。图1示出示例性分隔壁蒸 馏塔100。如图1所示，示例性蒸馏塔100可以具有下述结构，其中，蒸馏塔100的内部部分 被分隔壁101划分，并且其具有在其上部和下部分别形成的冷凝器102和再沸器103。另外， 分隔壁蒸馏塔100的内部部分可以被由图1所示的虚线假想地划分，例如，被分成：塔顶区 域104,从其排出低沸点流；塔底区域105,从其排出高沸点流；原料进料区域106,原料110 流入其中；以及，产物流出区域107,产物从中流出。另外，原料进料区域106可以被划分成 上部进料区域1061和下部进料区域1062,并且，产物流出区域107可以被划分成上部流出 区域1071和下部流出区域1072。在上述内容中，术语"上部进料区域和下部进料区域"可 以分别指当在蒸馏塔100的纵向上平分原料进料区域106时的上部和下部区域，原料进料 区域106即被在分隔壁蒸馏塔100的结构中的分隔壁101划分的在分隔壁蒸馏塔100的原 料110进料的一侧中的空间。而且，术语"上部流出区域和下部流出区域"可以分别指当在 蒸馏塔100的纵向上平分产物流出区域107时的上部区域和下部区域，产物流出区域107 即被在分隔壁蒸馏塔100的内部部分中的分隔壁101划分的在分隔壁蒸馏塔100的产物流 出一侧的空间。
[0015] 可以在蒸馏烷醇的方法中使用的分隔壁蒸馏塔100的具体类型不受特别限制。例 如，可以使用具有如图1中所示的典型结构的分隔壁蒸馏塔100,或者，也可以考虑到精制 效率而使用其中在蒸馏塔中的分隔壁101的位置和形状被设计得改变的蒸馏塔。另外，蒸 馏塔的塔板数和内径不受特别限制，并且可以例如基于从考虑到原料110的组成而绘制的 蒸馏曲线导出的理论塔板数来确定。
[0016] 为了对包含具有低沸点，中间沸点和高沸点三种组分的原料110进行精制过程， 原料110可以被引入到分隔壁蒸馏塔100的原料进料区域106中，如图1中所示。在上述 内容中，被引入到原料进料区域106内的原料110可以被分离成产物流140、塔底流130和 塔顶流120以从中流出。例如，在原料110流入到分隔壁蒸馏塔100的原料进料区域106 内之后，从分隔壁蒸馏塔100的塔顶区域104排出作为在原料110的组分中的具有较低沸 点的组分的塔顶流120,并且从分隔壁蒸馏塔100的塔底区域105排出在原料110的组分 中的具有较高沸点的塔底流130。另外，具有中间沸点的组分可以作为来自产物流出区域 107的产物流140而被排出。根据一个示例性实施例，当包含诸如2-乙基己醇的辛醇的原 料110流入分隔壁蒸馏塔100内时，作为在原料110的组分中的具有较低沸点的组分的低 沸点流从分隔壁蒸馏塔100的塔顶区域104中排出，并且作为在原料110的组分中的具有 较高沸点的组分的高沸点流被分离并从分隔壁蒸馏塔100的塔底区域105被排出。另外， 包含作为在原料110中的具有中间沸点的组分的诸如2-乙基己醇的辛醇的产物流140可 以从分隔壁蒸馏塔100的产物流出区域107排出，该产物流出区域107例如是上部流出区 域1071或下部流出区域1072。在分隔壁蒸馏塔100中的塔顶流120如上所述通过冷凝器 102后，塔顶流120的一些可被回流到蒸馏塔的塔顶区域104,并且该塔顶流120的其余部 分可被存储为产物。另外，在分隔壁蒸馏塔100中的高沸点流通过再沸器103之后，高沸点 流的一些可以回流到蒸馏塔的塔底区域105,并且，高沸点流的其余部分可以产生为产物。 在上文中，术语"低沸点流"指的是从分隔壁蒸馏塔100的塔顶区域104排出的、具有相对 低沸点的低沸点组分较丰富的流，并且，术语"高沸点流"指的是从分隔壁蒸馏塔100的塔 底区域105排出的具有较高沸点的高沸点组分较丰富的流。此外，术语"产物流"指的是从 分隔壁蒸馏塔100的产物流出区域107流出的产物，S卩，其中中间沸点组分较丰富的流。在 上文中，术语"富流"指的是下述流，其中，从塔顶区域104排出的流中包含的低沸点组分、 从塔底区域105排出的流中包含的高沸点组分和从产物流出区域107排出的流中包含的中 间沸点组分分别具有比在原料110中包含的低沸点组分、高沸点组分和中间沸点组分高的 含量。例如，富流可以指的是下述流，其中，在从塔顶区域104、塔底区域105和产物流出区 域107排出的流中包含的低沸点组分、高沸点组分和中间沸点组分均具有在重量上50%或 50%以上的含量、在重量上80%或80%以上的含量、在重量上90%或90%以上的含量、在 重量上95%或95%以上的含量或在重量上99%或99%以上的含量。在本说明书中，可以 同义地使用低沸点流和塔顶流120,可以同义地使用高沸点流和塔底流130,并且可以同义 地使用中间沸点流和产物流140。
[0017] 根据本申请的一个示例性实施例，该制备装置可以包括热交换器。
[0018] 在该热交换器中，选自塔顶流120、塔底流130和产物流140中的至少一个流的一 些或全部可以交换热量。因此，可以在最小化在制备烷醇的过程期间引起的能量损耗的同 时分离和精制诸如2-乙基己醇的高纯度烷醇。根据一个示例性实施例，在热交换器中，塔 顶流120的一些或全部可以与水交换热量，或者，选自塔顶流120、塔底流130和产物流140 中的至少一个流的一些或全部可以与流向原料进料区域106内的原料110交换热量。
[0019] 图2是示出根据本申请的第一示例性实施例的用于制备烷醇的装置的图。
[0020] 根据一个示例性实施例，热交换器可以是用于塔顶流的热交换器300,如图2中所 示。在上面的内容中，用于塔顶流的热交换器300可以被布置成直接地或间接地耦合到在 制备装置中的低沸点流所流过的管道。在热力学方面，用于塔顶流的热交换器300可以优 选地直接耦合到在蒸馏塔100中的低沸点流所流过的管道。而且，用于塔顶流的热交换器 300可以例如被布置在冷凝器102的前级中，使得塔顶流120依序通过热交换器300和冷凝 器102。例如，在低沸点流依序通过用于塔顶流的热交换器300和冷凝器102后，通过冷凝 器102的低沸点流的一些可以被回流到蒸馏塔100。
[0021] 因为制备装置进一步包括如上所述的用于塔顶流的热交换器300,所以在分隔壁 蒸馏塔100中的低沸点流通过用于塔顶流的热交换器300。在该情况下，向用于塔顶流的热 交换器300施加热量。因此，低沸点流以较低的温度回流到分隔壁蒸馏塔100。在该情况 下，可以通过下述方式来减少在使用冷凝器102的冷凝过程中花费的成本：在低沸点流回 流到分隔壁蒸馏塔100之前，减少在冷凝过程中使用的能量的量。
[0022] 根据一个示例性实施例，用于塔顶流的热交换器300可以是被配置为产生蒸汽的 热交换器。在示例性制备装置中，当低沸点流通过被配置为产生用于塔顶流蒸汽的热交换 器300时，在用于塔顶流的热交换器300中，从塔顶区域104流出的低沸点流的一些或全部 可以与水交换热量，以便产生高温蒸汽。在热交换器300中产生的高温蒸汽可以例如被用 作在制备辛醇的过程中所用的蒸发器、汽提塔或异构体塔中的热源。在该情