利用沸点不同分离混合物的工艺.docx
- 文档编号:5139354
- 上传时间:2022-12-13
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:20.38KB
利用沸点不同分离混合物的工艺.docx
《利用沸点不同分离混合物的工艺.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《利用沸点不同分离混合物的工艺.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
利用沸点不同分离混合物的工艺
中文翻译
利用沸点不同分离混合物的工艺
研究背景
当前研究是关于分离具有多沸点的混合物的工艺,更具体地说,是分离同时含有产品和副产物的混合物的工艺。
此项研究工艺是关于有效分离同分异构体,专门是胺类的同分异构体。
许多生产工艺的产物含有高沸点残渣和低沸点的同分异构体,这些都需要被分离而取得最终需要的产物。
这种工艺的一个例子,是关于分离TDA同分异构体的工艺。
合成TDA的工艺流程已经明白,在中提及了这项工艺。
在合成此化和物的工艺中,氢化加成反映的产物是一种同分异构体混合物,因此需要分离这种混合产物来取得最终产品。
有几种此类型的分离的技术。
在中提到这种技术,例如,氢化加成反映中的水和溶剂都在反映器中被除去,接着混合物通过精馏方式把低沸点物从高沸点副产物中分离出来。
在经馏进程中的残渣中含有高沸点副产物及一些间位产物,这些产物被集中与一些邻位产物混合。
这种混合物接着就被送入分离TDA混合物的精馏塔中。
那个专利技术的优势相对来讲,在分离重组分的进程中消耗的能量较低,可是,m-TDA的回收率小于最优的。
为了优化m-TDA的回收率,必需利用过量的o-TDA。
可是,利用过量的o-TDA致使精馏塔在高负荷下运行。
一样介绍了分离和提纯芳香多胺混合物的工艺。
描述了这种工艺,多胺反映混合器中混合物在第一步提取进程中有两相系统,是依照逆流准那么来实施的。
进一步分离多胺混合物经常使用多级精馏的方式。
那个工艺在商业上一样不采纳,因为在此分离进程中能耗大,设备费用高。
中提出了另外一种分离同分异构体的工艺,专门是针关于甲苯胺的同分异构体分离。
在此专利中提到,同分异构体混合物与一种指定的吸附剂充分接触,此吸附剂吸附p-甲苯胺。
此项工艺不用来分离甲苯胺之外的同分异构体混合物,因为重组分将堵塞吸附剂的流动,而为了处置这种固体将提高设备费用。
工艺总结
这是比较要紧的一种发明工艺,用一种工艺流程和一套设备来分离多沸点混合物。
此项研究主若是提供一种工艺和装置来分离胺类化合物,专门是它们的同分异构体,不要求昂贵的设备和高能量。
再来由于用这种方式分离氨基化合物的回收率高于其他的方式。
而且这种方式中,氨基化合物的同分异构体流失的量很少,这是一种比较有效的方式。
另外这种工艺的设备操作灵活。
用这种工艺来分离多沸点混合物显然是比较理想的,那个分馏进程包括将被分离物进入一个汽提塔,利用蒸汽来汽提其低沸点馏分。
然后,需要的那种同分异构体活着那些不需要的同分异构体副产物都被回收。
简要描述
介绍了一套是用于先前所用于分离的设备,此理论说明了原料混合液被分离后在低沸点馏分和剩余产物,剩余产物即回收为最终产物。
介绍的也是一套分离设备,说明了原料混合液被分离成另外的混合物,一部份最终产物和剩余产物,剩余产物包括一些不需要的高沸点馏分副产物。
剩余产物被处置后从不需要的低沸点馏分中回收出最终产物。
介绍的是一套符合要求的用于分离混合物的装置,那个装置把原料混合物分离成三个馏分在一个塔中。
是一张关于m-TDA分离损失量在残渣的浓度确信的情形下取得的表格,对中介绍的和当前的研究比较。
细节描述
此项研究关于利用沸点不同来分离,专门是分离一种低沸点馏分,从它的高沸点同分异构体中(例如,氨基苯的的同分异构体)。
尤其是关于低沸点的二氨基甲苯的同分异构体从二硝基甲苯的氢化加成反映取得的产物。
在那个地址说的高沸点馏分,中间沸点馏分,和低沸点馏分都是相对来讲的在一个温度范围内。
也确实是说,高沸点馏分的分馏是说把混合物中沸点高的馏分分馏出来。
同理论低沸点馏分也如此。
而中间沸点馏分是在高沸点馏分和低沸点馏分之间的馏分。
相对蒸汽压是指一级分馏与二级分馏中的一级蒸汽压与二级蒸汽压的比率。
为了使分离更有效率,中间沸点馏分与高沸点馏分的相对蒸汽压至少是3:
1,最好在25:
1。
低沸点馏分与中间沸点馏分的相对蒸汽压应是30:
1,可是不要大于5:
1。
关于分馏比较好的一个方式,把混合原料液分离进入一个充满蒸汽的低沸点馏分和高沸点馏分容器中,一样高沸点馏分容器中充满了残渣。
第沸点馏分与高沸点馏分相对挥发度至少需要3:
1,25:
1最正确。
在这法沸点高的的馏出物含有残液中第一至少要先分出一种中间沸点物。
第二步处置中,中间沸点物在蒸汽环境中而高沸点馏份釜中充满了釜底产物,在第二次釜底产物中,与高沸点馏分的相对挥发度就大大的增加了。
第二次釜底产物随即在一个以第一次分离而产生的低沸点馏分为萃取剂的气提塔中被处置。
一个中间沸点馏分有高沸点馏分和低沸点馏分组成的,而低沸点馏分数量相对照第二次釜低物的含量高,此低沸点馏分被上一部份里的气提塔和回流液的馏出液覆盖。
先前的研究以为,在原那么上讲,任何两种有不同沸点的馏分组成的混合物能用蒸馏的的方式来分离,那个方式专门是关于分离氨基类混合物,更适合与同分异构体的氨基混合物来讲,例如,二氨基甲苯的同分异构体分离是很有效的。
TDA同分异构体混合物是由一些芳香族氨基化合物通过一系列的反映进程取得的产物,这些混合物包括邻位或间位的TDA同分异构体,高沸点的副产物,反映的溶剂,还有反映进程中生成的水。
先前研究的实验说明,尽管在分离混合物进入分馏设备前将水和有机溶剂去掉比较好,可是没有必要。
刚开始的混合物将被回收或被分离,通过精馏而后分离成几个需要的馏分,通常的三个馏分会通过第一步研究进程产生,但为了进程的效率多于三个馏分也有可能产生,纯产物或数量比较大的同分异构体。
任何现有的技术和市面上的设备都被用来分离混合物,关于先前的研究,最经常使用的技术是蒸馏,蒸馏设备的复杂塔尤其好,例如,一样的蒸馏设备包括带着浅碟(或是筛和浅碟式的阀门)的塔和填充塔(结构的或不规那么的填充物)。
当初始混合物通过氢化加成二硝基甲苯产生,初始混合物含有少于5%质量分数的邻位TDA,少于5%质量分数的残渣,剩下的是间位TDA。
在先前的研究中说明,初始混合物低沸点馏份中包括少于5%质量分数的间位TDA和至少95%质量分数的邻位TDA。
受槽和釜底物中含有少于1%质量分数的邻位TDA,少于5%的副产物和剩下的间位TDA。
集油槽里的产物随即被送入第二次分离进程,在第二次分离中,塔顶产物(馏出物和气相产物)包括着m-TDA和少于1%的o-TDA。
当初始混合物被分离后,高沸点馏份被覆盖。
举例说明,当一个蒸馏残余物。
从第二个分离时期可能进入一个那一个馏份被汽提利用全数或低沸点馏份的气提塔之内被介绍之时(也确实是,在它的蒸汽相位内的包括o-TDA的馏份)。
从汽提塔出来的产物是很典型的一个由中间沸点的低沸点和高沸点馏份的混合物。
从气体塔里出来的馏出物是邻位TDA和间位TDA的混合物,而其中沸点比较低的邻位TDA的含量比较大。
那个由邻位TDA和间位TDA组成的馏出物回流到最初的分离塔板。
把高沸点物从低沸点物中分离出来的汽提塔的塔板数应该是最后的产物达到目标浓度。
实验发觉当塔板数增加时,间位TDA在塔釜的浓度相应的减少。
任何商业上可取得的汽提塔都能够用于此研究的实际应用。
比较好的说法是,汽提塔最少需要3块塔板,最好的话至少需要5块塔板,绝大多数是在5—30块塔板之间。
例如市面上的应用于实际研究中的气提塔一样包括塔板(筛板和阀门)和填料塔(不规那么的,整砌的,和栅格的填料)。
汽提塔一样在116—260℃工作,当被分离物是甲苯二胺的同分异构体混合物时最好是在120—250℃下工作。
从汽提塔出来的釜底产物要紧包括质量百分浓度为10~80%(基于釜底总产物质量)的高沸点副产物,最有可能的含量是30~70%的质量分数。
釜底残留物由o-TDA和少于4%最好是少于2%的m-TDA。
馏出物一样含有55~98%(基于馏出物总量)最好是含有78~96%的o-TDA。
残留物是m-TDA。
那个工艺将在中详细描述。
中介绍的工艺,初始混合物也确实是物流1进料入塔A,在塔A内物流1分离成物流2和物流3。
物流2中m-TDA组成含量比较大作为塔A的釜底产物。
物流3中o-TDA组成含量比较大作为塔A的馏出产物。
物流2又进入蒸发器B中分离成物流4和物流5,从蒸发器B中出来的物流4由绝大多数的m-TDA和含量极少的o-TDA组成。
物流4是本工艺中想要的产物,而物料5作为蒸发器B的釜底产物进入汽提塔C中。
物流3中o-TDA含量比较大,全数的或一部份的物流3进入蒸发器D中而后又进入汽提塔C中,底部的物流6由高沸点的o-TDA组成。
若是只有物流3的一部份进入D中,那么剩下的部份将被回收。
物流7回收气提塔C的馏出物,它的o-TDA含量远远大于m-TDA进料入分离塔A。
在中提到的设备,初始混合物是物流10。
物流10进入蒸发器B,然后出料物流20和物流50。
物流20由m-TDA组成,或许还含有5%以上的o-TDA,进入分离塔A.,在塔A中物流20被分离成物流30和物流40,其中物流30大体上由o-TDA组成,而物流40那么大体上由m-TDA组成,最终产物是物流30的一部份,这部份产物离开了分离进程用点线表示。
全数或是一部份剩下的物流30以塔顶产物回收,进入气提塔C的蒸发器D,在D中蒸发进入C。
物流60从蒸发器D中回收由o-TDA和高沸点物组成。
物流50以蒸发器B的釜地产物回收,由m-TDA和高沸点物组成,进入气提塔C.
物流70以气提塔C的塔顶产物回收,由o-TDA和m-TDA组成,进入分离塔A。
在中提到的设备,出示混合物是物流11进入分离塔A。
物料11在塔A中被分离成物流3一、41和51。
物流31以塔A的塔顶产物回收,由o-TDA组成。
少部份的物流31气提塔C的蒸发器D,其余的没有进入D的31将被回收。
被回收的31以点线表示。
物流41,气相产物从塔A的塔釜上或是最底下的塔板上微量回收是需要的最终产物m-TDA。
物流51从塔A的塔釜回收由大量的m-TDA和高沸点物组成。
物流51进入气提塔C后被分离成物流71(塔顶产物)和物流61(塔釜产物)。
物流71最后进入分离塔A。
在中的论述表现,初始混合物被分离成低沸点馏分和釜底物。
m-TDA大量的由釜底物回收。
在中论述表现,初始混合物分离成釜底产物由副产物和同分异构体混合物(o-TDA和m-TDA)。
然后TDA的同分异构体被分离。
在中论述表现,初始混合物同时被分离成高沸点物、中间沸点物和低沸点物,各个沸点馏分从初始混合物分离的顺序与此刻的发明相符合的,将是多种多种的而没有相反的效应。
在此刻的发明的工艺中,至少97%质量分数,最好是%的m-TDA能从原始的混合物中提掏出来。
那个回收率微好于先前的工艺,像是在中的工艺的曲线图。
中的结果显示是由5块理论板的气提设备得出的。
残渣中含有%的m-TDA是从当o-TDA与m-TDA比率约为2:
1进料如当前的工艺流程中的气体塔C和蒸发器D得出的产物。
相反的,o-TDA与m-TDA比率为的初始残渣o-TDA混合物,取得像上述的残渣中含有的m-TDA是在的工艺通过两块理论板的蒸发工艺中取得的。
从气提塔的馏出物的回收在当前的工艺中有可能直接在第一步精馏中就开始回收。
可是,将o-TDA的浓度由55%增加到98%有可能有利,基于总的馏出物的质量,最好是从78%到96%。
回收气提塔馏出物这将有利于需要大量热量的低沸点物的减少。
当前的工艺发觉回收初始残渣中的m-TDA,其中m-TDA含量很多于10%,在其提进程中的m-TDA的损失量大幅度的增加到最后终于限制。
当前研究的工艺是残渣中的m-TDA含量少于10%,而最终的m-TDA的回收率没有残渣中含有大于10%的工艺的高。
有了这些描述咱们的发明,以接下来给的例子来讲明。
例子中的比率都为质量分数,除专门指明的。
例子
例子1:
中的设备中的TDA由二硝基苯胺加氢反映再一个半持续的装置中。
气提塔有指定的理论板数在表格中的插入语中说明,表格的数字表示4中不同的残渣,这四种残渣中的o-TDA与m-TDA的比率在表格中都有说明。
1~7的物流的组成都显示在表格中。
在1~4表格中“HH-TDA”是指甲苯二胺,“HH-Toluidine”是指甲苯胺。
表格一
10块理论板,70%效率
物流
1
2
3
4
5
6
7
组成
2,4TDAkg/h
2,6TDAkg/h
2,3TDAkg/h
3,4TDAkg/h
2,5TDAkg/h
甲苯胺kg/h
HH-甲苯胺kg/h
HH-TDA
kg/h
残渣kg/h
0
总kg/h
温度℃
压力mbar
90
o-TDA:
m-TDA+残渣
表格二
10块理论板
物流
1
2
3
4
5
6
7
组成
2,4TDAkg/h
2,6TDAkg/h
2,3TDAkg/h
3,4TDAkg/h
2,5TDAkg/h
甲苯胺kg/h
HH-甲苯胺kg/h
HH-TDA
kg/h
残渣kg/h
总kg/h
温度℃
压力mbar
90
o-TDA:
m-TDA+残渣
13
表格三
20块理论板
物流
1
2
3
4
5
6
7
组成
2,4TDAkg/h
2,6TDAkg/h
2,3TDAkg/h
3,4TDAkg/h
2,5TDAkg/h
甲苯胺kg/h
HH-甲苯胺kg/h
HH-TDA
kg/h
残渣kg/h
总kg/h
温度℃
压力mbar
90
o-TDA:
m-TDA+残渣
2
表格四
5块理论板,70%效率
物流
1
2
3
4
5
6
7
组成
2,4TDAkg/h
2,6TDAkg/h
2,3TDAkg/h
3,4TDAkg/h
2,5TDAkg/h
甲苯胺kg/h
HH-甲苯胺kg/h
HH-TDA
kg/h
残渣kg/h
总kg/h
温度℃
压力mbar
90
o-TDA:
m-TDA+残渣
20
尽管先前已经详细的描述了研究的目的,可是这些细节描述都是单独的达到目的的,但是还有其他很多的操作因素阻碍,像是一些其他的要求。
1、要求:
分离多沸点混合物的工艺包括:
a)、精馏分离混合物为。
(1)、低沸点馏分。
(2)、中间沸点馏分,沸点介于低沸点馏分与高沸点馏分之间。
(3)、高沸点馏分。
b)、把高沸点馏分进料入一个气提塔。
c)、在气提塔中气提高沸点馏分到到一部份低沸点馏分的蒸汽。
d)、把一部份的低沸点馏分和一部份没有中间沸点馏分的高沸点馏分以混合物形式回收作为气提塔的塔低产物。
e)、一部份的低沸点馏分和一部份的中间沸点馏分回收作为馏出产物。
f)、回收步骤e)和a)的混合物。
二、工艺的1要求,混合物有多个沸点的甲苯二胺同分异构体。
3、至少有10%含量的m-TDA在同分异构体混合物中。
4、1中气提塔的理论板数很多于5块。
五、1中中间沸点馏分与高沸点馏分的相对蒸汽压至少需要3:
1,而低沸点馏分与中间沸点馏分之间的相对蒸汽压不大于30:
1。
六、1中中间沸点馏分与高沸点馏分的相对蒸汽压至少需要25:
1,而低沸点馏分与中间沸点馏分之间的相对蒸汽压不大于5:
1。
7、一套分离多个沸点的混合物的设备符合1工艺,包括:
a)、至少一个分离塔能把混合物分离成高沸点馏分、中间沸点馏分和低沸点馏分。
b)、一个气提塔能把分离塔中分离出来的包括一部份最终产物的馏分气提成低沸点馏分。
八、中要求的气提塔至少有5块理论板。
九、中要求的气提塔由5~30块理论板。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 利用 沸点 不同 分离 混合物 工艺
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)