本发明涉及从还包含焦油的混合物中分离芳族醛的方法。本发明涉及从包含芳族醛、轻和重杂质、焦油的混合物中分离和回收芳族醛的方法,其特征在于将包含所述混合物的液体物流引入到蒸发器中,蒸发所述混合物以使得分离一方面是在所选蒸发温度和压力下可蒸发的重杂质、轻杂质、芳族醛的气体物流并且另一方面是基本上包含焦油的液体物流,并且从经分离的气体物流中回收芳族醛。
1.用于从包含芳族醛、轻和重杂质、焦油的混合物中分离和回收芳族醛的方法,其特征在于该方法包括:(1)利用有机溶剂的萃取操作,然后(2)蒸馏操作,以进行芳族醛和萃取溶剂的分离,其中在蒸馏底部获得的液体物流在其被引入到蒸发器中之前被浓缩;然后(3)将来自该蒸馏操作的液体物流引入到蒸发器中,蒸发所述混合物以使得分离一方面是包含在所选蒸发温度和压力下可蒸发的重杂质、轻杂质、芳族醛的气体物流并且另一方面是基本上包含焦油的液体物流,并且从经分离的气体物流中回收芳族醛,其中,包含芳族醛、轻和重杂质、焦油的混合物通过使用有机溶剂的萃取而获得,所述萃取在引入甲酰基基团之后进行。
2.权利要求1的方法,其特征在于所述混合物包含55%-94%重量的芳族醛、6%-45%重量的轻和重杂质、和焦油。
3.权利要求1或2的方法,其特征在于基本上包含所获得的芳族醛的经分离的气体物流以气态或者在冷凝之后被再循环到这个分离步骤上游的步骤中。
4.权利要求1的方法,其特征在于包含焦油的经分离的液体物流被再循环到蒸发器的入口处。
5.权利要求1的方法,其特征在于芳族醛与萃取溶剂的分离通过蒸馏来进行,所述蒸馏被设计为获得:-在蒸馏底部的液体相,包含芳族醛,伴有各种轻杂质和重化合物,-在蒸馏顶部的气体相,包含萃取溶剂以及低浓度的芳族醛,以使得所述溶剂能够再循环。
6.权利要求1的方法,其特征在于所述在蒸馏底部获得的液体物流通过蒸馏浓缩,所述蒸馏被设计为获得:-在蒸馏底部,芳族醛,伴有重化合物,-在蒸馏顶部,气体相,基本上包含芳族醛,小于100ppm含量的轻杂质和重杂质。
7.权利要求1或6的方法,其特征在于基本上包含所获得的芳族醛的经分离的气体物流以气态或者在冷凝之后被再循环到该通过蒸馏的浓缩步骤。
8.权利要求1或2的方法,其特征在于通过在降膜蒸发器或流动膜蒸发器中蒸发而从包含芳族醛、轻和重杂质、焦油的混合物中回收芳族醛。
9.权利要求8的方法,其特征在于由气体物流和进料物流之间的重量比表示的蒸发率为5-75%。
10.权利要求8的方法,其特征在于包含焦油的经分离的液体物流以50%-75%的再循环率进行再循环。
11.权利要求1或2的方法,其特征在于通过在刮板式薄膜蒸发器中蒸发而从包含芳族醛、轻和重杂质以及焦油的混合物中回收芳族醛。
12.权利要求11的方法,其特征在于由气体物流和进料物流之间的重量比表示的蒸发率为20-90%。
13.权利要求11的方法,其特征在于包含焦油的经分离的液体物流以0%-50%的再循环率进行再循环。
14.权利要求1或2的方法,其特征在于通过在具有内部冷凝器的短程蒸发器中蒸发而从包含芳族醛、轻和重杂质、焦油的混合物中回收芳族醛。
15.权利要求14的方法,其特征在于由气体物流和进料物流之间的重量比表示的蒸发率为10-95%。
16.权利要求14的方法,其特征在于包含焦油的经分离的液体物流以0%-50%的再循环率进行再循环。
17.权利要求1或2的方法,其特征在于通过在卧式刮板式蒸发器中蒸发而从包含芳族醛、轻和重杂质、焦油的混合物中回收芳族醛。
18.权利要求17的方法,其特征在于由气体物流和进料物流之间的重量比表示的蒸发率为10-90%。
19.权利要求17的方法,其特征在于包含焦油的经分离的液体物流以0%-50%的再循环率进行再循环。
20.权利要求1或2的方法,其特征在于该方法在惰性气体气氛下进行。
21.权利要求1或2的方法,其特征在于芳族醛对应于下式:ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="466"/>在所述式中:-R表示氢原子或者烷基基团,-R₁基团相同或不同,表示氢原子、羟基基团、烷基或烷氧基基团,-n是0-4的数。
22.权利要求21的方法,其特征在于芳族醛是以下醛之一:-香草醛,-乙基香草醛(3-乙氧基-4-羟基苯甲醛),-异香草醛(4-甲氧基-3-羟基苯甲醛),-邻香草醛(3-甲氧基-2-羟基苯甲醛),-原儿茶醛,-丁香醛(3,5-二甲氧基-4-羟基苯甲醛),-藜芦醛(3,4-二甲氧基苯甲醛),-对羟基苯甲醛。
23.权利要求22的方法,其特征在于芳族醛是香草醛和乙基香草醛。技术领域
本发明的主题涉及从还包含焦油的混合物中分离芳族醛的方法。更特别地,本发明涉及分离羟基-和/或烷氧基-芳族醛。本发明更特别地针对由制备和纯化香草醛(4-羟基-3-甲氧基苯甲醛)和乙基香草醛(3-乙氧基-4-羟基苯甲醛)的方法获得的焦油的处理。
背景技术
羟基-和/或烷氧基芳族醛是在诸如农业化学、制药学、化妆品和其它工业的众所领域中首先被用作香料和芳香剂并且然后被用作中间产物的非常重要的产品。尤其是,香草醛和乙基香草醛是主要意图用于食品的产品。因而重要的是在市场上提供具有高化学纯度和良好的味觉品质的产品。因而,用于合成它们的方法需要进行彻底的分离和纯化操作。对于芳族醛的合成已经提出了各种方法。最重要的方法基于起始酚类化合物的官能化,所述起始酚类化合物例如是苯酚、儿茶酚、儿茶酚衍生物、愈创木酚ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="266"/>(或者2-甲氧基苯酚)和guétol(或者2-乙氧基苯酚)。通常,在这种类型的方法中,酚类化合物是盐化的形式,例如为钠盐的形式:甲酰基基团按照各种方法被添加到相对于苯环上存在的羟基基团的对位上。在EP-A-0773919中已经提出用于尤其制备香草醛的方法,所述方法在于使甲醛与愈创木酚在氢氧化钠的存在下反应,得到包含邻羟基甲基愈创木酚(OMG)、对羟基甲基愈创木酚(PMG)、4,6-二(羟基甲基)愈创木酚(DMG)的混合物,然后在钯催化剂和铋催化剂的存在下用氧来氧化所述混合物,然后在包含其的氧化产物中去除位于邻位的羧基基团,因而使得能够以良好的反应收率获得香草醛。此外存在完全不同的获取香草醛的途径,其在于使愈创木酚和乙醛酸在碱性介质中反应,得到4-羟基-3-甲氧基扁桃酸,然后氧化所获得的缩合物。在氧化反应结束时,获得香草醛的前体,即羟基基团是盐化的形式,优选为钠盐的形式;也为盐化的形式的过量愈创木酚以及各种杂质。在随后步骤中,通过使用强酸如硫酸进行的酸化来释放在反应介质中存在的愈创木酚和香草醛。为了从粗反应混合物中分离香草醛,一种已知的方法在于使用有机溶剂萃取它。为了从萃取溶剂中分离出香草醛,进行所述混合物的蒸馏,从而使得能够在蒸馏顶部获得萃取溶剂(其是混合物中最挥发性的化合物),并且在蒸馏底部获得“粗香草醛”,即基本上包含香草醛并结合有被称作“焦油”的重杂质和少量轻杂质的混合物。问题因而在于根据一种方法回收在焦油中存在的贵重产物即芳族醛,该方法既尊重待分离产品的完整性,同时又是在工业设备中易于实施且经济的,尤其是在连续运行的那些设备中。
发明内容
本发明涉及用于从包含芳族醛、轻和重杂质、焦油的混合物中分离和回收芳族醛的方法,其特征在于将包含所述混合物的液体物流(flux)引入到蒸发器中,蒸发所述混合物以使得分离一方面是包含在所选蒸发温度和压力下可蒸发的重杂质、轻杂质、芳族醛的气体物流并且另一方面是基本上包含焦油的液体物流,并且从经分离的气体物流中回收芳族醛。根据本发明方法的一种变化形式,基本上包含所获得的芳族醛的经分离的气体物流以气态或者在冷凝之后被再循环到这个分离步骤上游的步骤中。在一种优选实施方式中,本发明涉及从包含芳族醛、轻和重杂质和焦油的混合物中分离和回收芳族醛的方法,其特征在于对要被引入到蒸发器中的物流进行预先浓缩。因而在这个分离步骤之前通过蒸馏进行焦油和重杂质的浓缩,使得能够在蒸馏顶部回收芳族醛和轻杂质,而在蒸馏底部回收焦油和重杂质。根据本发明方法的一种优选变化形式,基本上包含所获得的芳族醛的经分离的气体物流以气态或者在冷凝之后被再循环到浓缩步骤。在本文中,术语“轻杂质”意指在所考虑的温度和压力条件下其相对挥发度高于芳族醛挥发度的化合物。轻杂质是起始酚类化合物如愈创木酚、guétol;芳族醛的可能的异构体,如邻香草醛和邻乙基香草醛;痕量的萃取溶剂和起始反应物和溶剂中可能存在的杂质。术语“重化合物(lourds)”和“重杂质”意指在所考虑的温度和压力条件下其相对挥发度低于芳族醛挥发度的化合物。“重化合物”基本上指由之前的反应步骤产生的焦油以及较少量的该方法的重杂质,如由甲酰基基团氧化得到羧基基团而导致的那些。起始混合物通常包含55%-94%重量的芳族醛、6%-45%重量的轻和重杂质、焦油。该混合物的组成是示意性给出的,并且本发明方法还适合于更富含芳族醛(例如大于99%重量芳族醛的含量)或者更富含杂质(例如大于60%重量的含量)的混合物。通常,离开萃取溶剂蒸馏的粗香草醛包含55%-94%重量的香草醛,其中包含占香草醛重量的1%-10%重量的轻杂质以及比例为5%-60%重量的重化合物。本发明方法非常特别地适合于香草醛和乙基香草醛,但其也适合于其它芳族醛。术语“芳族醛”意指取代或未取代的苯甲醛类型的化合物,即更特别地,包含至少一个甲酰基基团的苯核。其更特别地对应于下式:ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="445"/>在所述式中:-R表示氢原子或者烷基基团,-R₁基团,相同或不同,表示氢原子、羟基基团、烷基或烷氧基基团,-n是0-4的数。在本发明的上下文中,术语“烷基”意指包含1-12个碳原子,优选包含1-4个碳原子的线性或支化烃链。烷基基团的优选实例是甲基、乙基、丙基、异丙基。术语“烷氧基”意指烷基-O-基团,其中术语烷基具有以上给出的含义。烷氧基基团的优选实例是甲氧基或乙氧基基团。在本发明的方法中优选使用的芳族醛对应于式(I),其中R表示氢原子或者甲基或乙基并且R₁表示氢原子或者甲氧基或乙氧基。在式(I)中,n优选等于1或2。作为芳族醛的更具体的实例,可以尤其提及:-香草醛,-乙基香草醛(3-乙氧基-4-羟基苯甲醛),-异香草醛(4-甲氧基-3-羟基苯甲醛),-邻香草醛(3-甲氧基-2-羟基苯甲醛),-原儿茶醛(aldéhydexa0protocatéchique),-丁香醛(3,5-二甲氧基-4-羟基苯甲醛),-藜芦醛(3,4-二甲氧基苯甲醛),-对羟基苯甲醛。本发明的方法应用于包含至少一种芳族醛和各种杂质的反应介质,所述醛在引入甲酰基基团之后利用有机溶剂进行萃取。因而在反应结束时,利用有机溶剂或者有机溶剂混合物萃取芳族醛。使用相对于芳族醛为惰性的有机溶剂。作为可以使用的溶剂,尤其可以提及脂族、脂环族、芳族的烃,其是卤化或者非卤化的;醇;酮和腈。作为脂族、脂环族或者芳族的烃,更特别地提及庚烷、环己烷、甲基环己烷、苯、甲苯;作为卤化的脂族、脂环族或者芳族烃,可以更特别地提及二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、氯苯、二氯苯;作为醇,可以更特别地提及甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇;作为酮,可以更特别地提及丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、二异丁基酮;作为腈,可以提及乙腈。可以使用所述溶剂的混合物。萃取操作在取决于溶剂性质的温度下进行。该温度有利地选择为0°C-90°C,优选20°C-80°C。为了分离出芳族醛,通过蒸馏操作首先去除萃取溶剂。在贯穿于本发明的方法中,物流通常借助于具有载热流体或水蒸汽循环的夹套(doublexa0enveloppe)系统保持温度。如上所提及的,在反应介质中存在的芳族醛使用有机溶剂萃取,所述有机溶剂的实例如上提及。在萃取操作结束时,获得包含溶解于萃取溶剂中的芳族醛的液体物流(F₁)。它更通常地包含浓度为5%-70%重量的芳族醛,20%-94.8%重量的有机溶剂以及浓度为0.2%-10%重量的各种轻杂质和重化合物。液体物流(F₁)更优选包含10%-60%重量的芳族醛,35%-89%重量的有机溶剂和1%-5%重量的各种轻杂质和重化合物。第一个步骤因而在于通过导致芳族醛分离的蒸馏操作进行芳族醛和萃取溶剂的分离。更特别地,该蒸馏被设计为使得获得:-在蒸馏底部的液体相(F₅),其包含芳族醛,伴有各种轻杂质和重化合物,-在蒸馏顶部的气体相(F₂),包含萃取溶剂以及低浓度的芳族醛,以使得所述溶剂能够再循环。术语“低浓度”意指在有机溶剂中优选至多100ppm(0.01%重量)的芳族醛浓度。蒸馏步骤在取决于萃取溶剂的温度和压力下进行。通常,其在蒸馏底部例如对于香草醛来说为150°C-190°C,优选160°C-180°C。该蒸馏优选在塔顶建立的减压下进行。在蒸馏底部定义的减压通常为20-100mmHg,优选20-40mmHg。根据本发明方法的一种优选变化形式,这个操作在惰性气体气氛下,优选在氮气气氛下进行。该蒸馏操作在传统蒸馏装置中进行,例如一个或多个串联的蒸馏塔中。这个蒸馏步骤的目的在于在底部获得无有机溶剂的芳族醛(F₅)。本领域技术人员完全能够根据要进行的分离选择要使用的措施。下面将简单回顾以下内容。蒸馏塔的尺寸(特别是直径)取决于循环物流并且取决于内部压力。其尺寸的确定因而将主要依据要处理的混合物的流量。由理论级数表示的内部参数尤其通过起始化合物的纯度以及在蒸馏顶部和底部必须要获得的产品的纯度来决定。要指出的是,所述塔可以无差别地用板或者有序或织造填充物进行填充,正如本领域技术人员所完全知道的那样。确定了设备,本领域技术人员调节塔的运行参数。因而,蒸馏塔可有利地但非限制性的是具有下述规格的塔:-理论级数:1-20,优选2-10,-0.05-15,优选0.1-3的回流率R。回流率被定义为从塔顶向塔内部再注入的物质的流量与在塔顶出口处实际离开的流量的比率。为了进行蒸馏,塔底的热量提供可尤其借助于利用蒸汽或利用载热流体加热的管/壳换热器,借助于供应有蒸汽或载热流体的加热盘管或者通过其它任何等效装置来进行。一种优选的实施方式在于通过获取在回路中流通的在底部的物流(F₆)而在换热器中加热蒸馏底部的混合物。更特别地,物流(F₅)在蒸馏底部离开并且级分(F₆)从底部向上经过换热器并且在离开换热器时被横向引入到蒸馏塔的下部。另一种实施方式在于通过泵在换热器中进行物流(F₅)的强制流通。在塔顶处的气体物流(F₂)主要包含有机溶剂和优选至多100ppm浓度的芳族醛,其被冷凝以回收液体物流,所述液体物流的级分(F₃)在塔顶被横向引入以确保在塔中的回流并且其另一级分(F₄)可被再循环到萃取步骤。通过浓缩从物流(F₂)回收有机溶剂。通过使物流(F₂)经过一个或多种冷凝器,优选经过一个,通过将物流(F₂)的温度降低至例如15°C-30°C进行冷却,气体相(F₂)被冷却并且被转化为液体形式。这个操作通过在冷凝器中经过来进行,所述冷凝器是传统装置,例如供应有水或流体(通常为油,醇如二醇,或者水/二醇混合物,盐水)或水的管式换热器,所述水或流体在冷凝器出口处保持在接近所选冷却温度的温度。冷凝器的数目根据在冷凝器中流通的冷却液体的冷却能力进行选择。在串联冷凝器的情况下,在第一冷凝器的出口处的气体相被引入到第二冷凝器中。在该一个或多个冷凝器的底部以液体形式回收有机溶剂。在蒸馏底部回收物流(F₅),即“粗芳族醛”,其是基本上包含与重化合物、重杂质和“焦油”和轻杂质结合在一起的芳族醛。作为示例指出的是,物流(F₅)包含89%-98.5%重量的芳族醛、1%-5%重量的轻杂质和比例为0.5%-6%重量的重化合物。如上所述,一个级分(F₆)被再循环到蒸馏塔上,而另一级分(F₇)进行后续操作,尤其是浓缩操作。根据本发明方法的一种优选实施方式,已经发现,只要在通过蒸发分离的步骤之前进行要处理混合物的浓缩步骤,则所获得的芳族醛具有更好的质量。根据本发明方法的一种优选变化形式,物流(F₇)被浓缩以提高被发送到蒸发器中的物流中的重化合物的浓度。物流(F₇)根据蒸馏操作进行浓缩。更特别地,该蒸馏被设计为使得获得:-在蒸馏底部(F₁₁),芳族醛,伴有重化合物,-在蒸馏顶部的气体相(F₈),基本上包含芳族醛,小于100ppm(0.01%重量),优选小于50ppm(0.005%重量)的轻杂质和重杂质。该蒸馏步骤在160°C-190°C,优选165°C-185°C的蒸馏底部温度下进行。该蒸馏优选在塔顶建立的减压下进行。在蒸馏底部定义的减压通常为1-25mmHg,优选2-15mmHg。根据本发明的一种优选变化形式,此蒸馏操作在惰性气氛下,优选在氮气气氛下进行。该蒸馏操作在传统蒸馏装置中进行。这个步骤的目的在于在底部获得液体物流(F₁₁),其基本上包含芳族醛还有重杂质和焦油。因而,蒸馏塔可有利地但非限制性的是具有下述规格的塔:-理论级数:1-30,优选6-15,-0.05-15,优选0.1-5的回流率R。为了进行蒸馏,塔底的热量提供可尤其借助于利用蒸汽或利用载热流体加热的管/壳换热器,借助于供应有蒸汽或载热流体的加热盘管或者通过其它任何等效装置来进行。一种优选的实施方式在于通过获取在回路中流通的在底部的物流(F₁₂)而在换热器中加热蒸馏底部的混合物。更特别地,物流(F₁₁)在蒸馏底部离开并且级分(F₁₂)从底部向上经过换热器并且在离开换热器时被横向引入到蒸馏塔的下部。另一种实施方式在于通过泵在换热器中进行物流(F₁₁)的强制流通。主要包含芳族醛和轻杂质的在塔顶处的气体物流(F₈)被冷凝以回收液体物流,所述液体物流的一个级分(F₉)在塔顶被横向引入以确保在塔中的回流,并且另一级分(F₁₀)可在芳族醛纯化的后续步骤中被处理。在蒸馏顶部,通过冷凝可从物流(F₈)回收基本上包含芳族醛的物流。通过使气体相(F₈)经过一个或多个冷凝器,优选经过一个,通过将其温度降低至例如15°C-30°C进行冷却,气体相(F₈)被冷却并且被转化为液体形式。这个操作通过在冷凝器中经过来进行,所述冷凝器是传统装置,例如供应有载热流体(通常为油)的管式换热器,所述载热流体保持在接近所选冷却温度的温度。冷凝器的数目根据在冷凝器中流通的冷却液体的冷却能力进行选择。在串联冷凝器的情况下,在第一冷凝器的出口处的气体相被引入到第二冷凝器中。在该一个或多个冷凝器的出口处回收芳族醛(F₁₀)。在蒸馏底部回收物流(F₁₁),即富含重杂质和焦油的混合物,基本上包含与重杂质和焦油结合在一起的芳族醛。在这个物流中芳族醛的浓度最通常地为10%-60%重量,并且重化合物的浓度为40%-90%重量。如上所述,级分(F₁₂)被再循环到蒸馏塔,并且另一级分(F₁₃)进行使得能够回收在重化合物中存在的芳族醛的操作。根据本发明的方法,从与包含芳族醛和重化合物的物流(F₁₁)具有相同组成的混合物(F₁₃)中分离和回收芳族醛,其特征在于液体物流(F₁₃)被引入到蒸发器中,蒸发所述混合物以使得回收一方面是包含在所选蒸发温度和压力下可蒸发的重杂质、芳族醛的气体物流(F₁₄)并且另一方面是基本上包含重杂质和焦油的液体物流(F₁₅),并且从经分离的气体物流(F₁₄)中回收芳族醛。在根据本发明方法的一种变化形式中,所获得的气体物流(F₁₄)以气态或者在冷凝之后被再循环到该分离步骤上游的步骤中。在本发明方法的优选变化形式中,分离的气体物流(F₁₄)以气态或者在冷凝之后被再循环到浓缩步骤方法参数根据在本发明方法中使用的蒸发器而变化。可以选择各种类型的蒸发器,因而导致多种的方法变化形式。多种类型的蒸发器适合于实施本发明的方法,尤其是流动膜(filmruisselant)或降膜(filmxa0tombant)蒸发器、刮板式薄膜(filmntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="134"/>)蒸发器、具有内部冷凝器的短程(courtxa0trajet)蒸发器、卧式刮板式(ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="135"/>)蒸发器或者这些装置的任何变化形式。根据本发明方法的一种优选实施方式,该分离在惰性气氛下,优选在氮气气氛下保持的蒸发器中进行。因而,根据本发明方法的第一种变化形式,该分离在降膜或流动膜蒸发器中进行。术语“降膜蒸发器(也称作流动膜蒸发器)”意指由包含竖管束的通常圆柱形的室构成的装置;所述管进行外部加热,例如通过在所述室中的蒸汽的流通来进行。包含芳族醛、重杂质和焦油的混合物(F₁₃)经上部供应并且遇到分配系统,例如具有溢流口(déversoir)的分配系统,使得能够在管的顶部良好地分布液体,以构成薄厚度的液体膜,通常小于1mm,优选为0.3-0.5mm。所述混合物借助于重力沿着管的内表面流动并且可蒸发级分(其中包括芳族醛)在它们沿着管缓慢行进时被蒸发,并且到达管底部的基本上是重化合物的液体相则与可蒸发级分分离。混合物(F₁₃)被引入到降膜蒸发器中,从顶部向底部经过其,并且在离开时经过分离室,所述分离室分离液体和气体两个物流。该分离器可以是圆柱形装置,不包含内部材料,即不包含板也不包含填充物。在分离室顶部回收基本上包含可蒸发重杂质和芳族醛的气体物流(F₁₄)并且在分离室底部回收基本上包含重化合物、重杂质和焦油的液体物流(F₁₅)。根据本发明方法的优选变化形式,气体物流(F₁₄)在这个通过蒸发分离的步骤的上游被再循环,并且更特别地被再循环到浓缩步骤。通常,这个物流被横向引入到浓缩塔上:这个物流可任选地被冷凝以便以液体形式通过泵被引入。在气体物流(F₁₄)中,芳族醛的浓度最通常地是20%-75%重量,优选25%-60%重量。液体物流(F₁₅)因而与气体物流(F₁₄)分离,并且物流(F₁₅)的级分(F₁₆)被再循环到蒸发器进料(alimentation),并且另一个物流(F₁₇)被去除,并且可随后再利用。在出口液体物流(F₁₅)中,芳族醛的浓度最通常地是1%-20%重量,优选1%-10%重量。根据本发明方法的一种变化形式,重化合物(F₁₆)的级分被再循环或者再流通以在所述管的整个高度上保持没有干燥区的液体膜,由此提高了分离和回收收率。包含焦油的经分离的液体物流通常以50%-75%的再循环率进行再循环。在具有物流(F₁₆)的再循环的蒸发器的运行模式中,进料(F₁₈)则由物流(F₁₃)和(F₁₆)的混合物构成。在液体物流(F₁₆)再循环的情况下,(F₁₆)/(F₁₃)再循环质量比为1至10。在蒸发器中的停留时间短:它们为30秒至10分钟。将芳族醛与重化合物分离的步骤在蒸发器中进行,这通过蒸发芳族醛和所存在的可蒸发重杂质来进行。由气体物流和进料物流之间的重量比率表示的蒸发率为5-75%重量,优选5-50%重量。蒸发温度(在膜中的平均温度)为170°C-200°C,在蒸发器的顶部和底部之间的温度梯度为10°C至20°C并且在蒸发器的顶部建立的压力为1-20mmHg。通过在蒸发器顶部连接的真空线路在装置上建立减压。在这种通过蒸发分离的步骤中,在重化合物中存在的芳族醛的回收收率为大约80%-90%,以蒸发的芳族醛(F₁₄)与在进料物流(F₁₃)中所含的芳族醛的重量比表示。本发明还涉及用于实施本发明方法的装置(appareillage)。这种设备包括用于浓缩重化合物的蒸馏塔和用于从还包含焦油的混合物中分离和回收芳族醛的降膜蒸发器。在一种实施方式中,它还包括至少一个用于蒸馏萃取溶剂的塔。
附图说明
通过阅读附于本申请的图1的描述将更清楚地理解本发明。图1是用于实施本发明方法的优选装置的示意图,包括用于蒸馏萃取溶剂的塔1、用于浓缩重化合物的蒸馏塔2以及与这个塔相连的降膜蒸发器3。在图1中,来自于萃取步骤并且包含反应产物(其中包括重化合物)的物流(F₁)被引入到蒸馏塔1中,使得通过蒸馏能够将萃取溶剂和芳族醛分离。在蒸馏塔1的顶部,在冷凝器5上蒸气物流(F₂)的冷凝之后,萃取溶剂物流(F₄)被回收并且可被再循环到萃取步骤;一部分的冷凝的物流(F₃)被横向地送回到塔1的顶部,并且构成塔1的回流。气体物流(F₂)通过使其经过一个或多个冷凝器5,优选一个,通过将其温度降低至例如15°C-30°C而被冷却。在蒸馏塔1的底部,总物流(F₅)通过在换热器6上经过而主要被再循环到塔底部;物流(F₇)将供应用于浓缩重化合物的塔2。在塔2的顶部,在冷凝器7上蒸气物流(F₈)的冷凝之后,芳族醛和轻杂质的物流(F₁₀)被回收;一部分的冷凝的物流(F₉)被横向地送回到塔2的顶部,并且构成塔2的回流。物流(F₁₀)供应用于芳族醛的最终纯化的装置。气体物流(F₈)通过使其经过一个或多个冷凝器7,优选一个,通过将其温度降低至例如15°C-30°C而被冷却。在蒸馏塔2的底部,总物流(F₁₁)通过在换热器8上经过而主要被再循环(F₁₂)到塔底部;物流(F₁₃)将供应降膜蒸发器3。物流(F₁₃)被引入到蒸发器3的上部。离开蒸发器3的物流经过用于将液体物流(F₁₅)和气体物流(F₁₄)分离的分离室4。离开分离室4的气体物流(F₁₄)被横向地送回到浓缩塔2,优选在塔的底部。根据本发明方法的一种变化形式,可以在冷凝器中经过之后通过泵以液体的形式将物流(F₁₄)送回到塔中。所述泵和冷凝器未在图1中示出。源于分离室4的液体物流(F₁₅)的一部分,即物流(F₁₆),被再循环到蒸发器3的进料中,并且与进料物流(F₁₃)一起构成蒸发器3的总进料物流(F₁₈)。除去芳族醛的该液体物流的另一部分(F₁₇)基本上包含焦油和重杂质;这个物流被除去并且可随后再利用。因而,根据本发明方法的第二种变化形式,该分离在刮板式薄膜蒸发器中进行。术语“刮板式薄膜蒸发器”意指由具有外部夹套的通常为圆柱形或圆柱-圆锥形(cylindro-conique)的室构成的装置,所述外部夹套配备有入口和出口,以确保使得能够加热所述室的载热流体的流通。在这种类型的装置中,通过使用如下指出的机械装置的涂覆(plaquage)在所述室的内壁上形成膜。所述室在其中心配备有轴向转子,在该轴向转子上安装有允许在所述壁上形成膜的机械装置。所述转子可以是配备有固定叶片(pale)的转子:具有在转子的整个高度上分配的三个或四个由柔性或刚性材料制成的叶片的叶形转子(rotorsxa0lobés),或者配备有移动叶片、小浆叶(palettes)、刮板刷(balaisxa0racleurs)、导向滑片(frotteursxa0guidés)的转子。在这种情况下,转子由接合在枢轴(pivot)上的一系列小浆叶构成,所述枢轴借助于径向支撑物安装到轴(arbre)或轴(axe)上。其它转子配备有安装在副轴上的移动辊,并且所述辊通过离心作用贴靠到所述壁上。取决于装置的尺寸的转子的转速可以容易地由本领域技术人员确定。作为示例可以指出,圆周速度可以是对于具有移动叶片的转子的0.3-3m/s;对于具有固体叶片的转子的5-15m/s。各种运动物体(mobiles)可以由各种材料制成,金属如钢、合金钢(不锈钢)、铝,或者聚合物材料如聚四氟乙烯PTFE或者玻璃质材料(搪瓷);涂覆有聚合物材料的金属。包含芳族醛、重杂质和焦油的混合物(F₁₃)经上部供应并且通过分配器被离心到所述壁上,所述分配器例如是与转子连成一体的盘。所述液体被分配到壁上并且形成通过上述机械装置涂覆的薄厚度的液体膜,通常为0.25-1mm。所述混合物借助重力沿着所述壁的内表面下降并且可蒸发级分(其中包括芳族醛)在它们沿着壁缓慢行进时被蒸发,并且到达室底部的基本上是重化合物的液体相被回收。在所述室的顶部回收气体物流(F₁₄),其基本上包含芳族醛和可蒸发重杂质,并且在所述室的底部回收液体物流(F₁₉),其基本上包含重化合物、重杂质和焦油。为了使物流(F₁₄)保持完全为气体形式,合意的是提供位于所述室的上部在气体物流(F₁₄)排出区中的雾滴除雾装置(雾滴分离器)。当离开时,气体物流(F₁₄)在这个通过蒸发分离的步骤的上游被再循环,优选被再循环到浓缩步骤;这个物流可任选地被冷凝以便以液体形式通过泵被引入。在气体物流(F₁₄)中,芳族醛的浓度最通常地是25%-75%重量。液体物流(F₁₉)在底部在任何继电器(relais)存储装置中被收集,所述装置被加热以保持所述物流为液体。与气体物流(F₁₄)分离的液体物流(F₁₉)被分馏;该物流的级分(F₂₀)被再循环到蒸发器的进料,并且另一级分(F₂₁)被去除,并且可随后再利用。在出口液体物流(F₁₉)中,芳族醛的浓度最通常地是1%-20%重量。根据本发明方法的一种变化形式,重化合物的级分(F₂₀)被再循环或者再流通。但是,该再循环并不是强制的,因为所述膜是机械形成的。包含焦油的经分离的液体物流可以以0%-50%的再循环率进行再循环。在具有物流(F₂₀)的再循环的蒸发器的运行模式中,进料(F₁₈)则由物流(F₁₃)和(F₂₀)的混合物构成。在液体物流(F₂₀)再循环的情况下,(F₂₀)/(F₁₃)再循环质量比为0.1至10,优选0.1至2。在蒸发器中的停留时间短。它们为30秒至10分钟。将芳族醛与重化合物分离的步骤在蒸发器中进行,这通过蒸发芳族醛和所存在的可蒸发重杂质来进行。由气体物流和进料物流之间的重量比率表示的蒸发率为20-90%,优选40-80%。蒸发温度(在膜中的平均温度)为170°C-200°C,温度梯度为10°C至20°C并且在蒸发器的顶部建立的压力为1-20mmHg。通过通常在蒸发器底部或者出口处连接的真空线路在该装置上建立减压。在这种通过蒸发分离的步骤中,芳族醛的回收收率最通常为85%-99%,优选90%-99%,以蒸发的芳族醛(F₁₄)与在进料物流(F₁₃)中所含的芳族醛的重量比表示。本发明还涉及用于实施本发明方法的装置。这种设备包括用于浓缩重化合物的蒸馏塔和用于从还包含焦油的混合物中分离和回收芳族醛的刮板式薄膜蒸发器。在一种实施方式中,它还包括至少一个用于蒸馏萃取溶剂的塔。图2是用于实施本发明方法的优选装置的示意图,包括用于蒸馏萃取溶剂的塔1、用于浓缩重化合物的蒸馏塔2以及与这个塔相连的刮板式薄膜蒸发器9。在图2中,如针对图1所提及的,所获得的物流(F₁₃)被引入到蒸发器9的上部。在蒸发器9的底部回收液体物流(F₁₉)。气体物流(F₁₄)在蒸发器9的顶部被回收并且被横向地送回到浓缩塔2,优选在塔的底部。根据本发明方法的一种优选变化形式,可以在冷凝器11中经过之后通过泵以液体的形式发送物流(F₁₄)返回塔2。在装置10中在蒸发器的底部回收的液体物流(F₁₉)的一部分被再循环到蒸发器9的进料中,并且与进料物流(F₁₃)一起构成蒸发器9的总进料物流(F₁₈)。除去芳族醛的该液体物流的另一部分(F₂₁)基本上包含焦油和重杂质;这个物流被除去并且可随后再利用。因而,根据本发明的第三种变化形式,该分离在具有内部冷凝器的短程蒸发器中进行。术语“具有内部冷凝器的短程蒸发器”意指由具有外部夹套的通常为圆柱形的室构成的装置,所述外部夹套配备有入口和出口,以确保使得能够加热所述室的载热流体的流通。在这种类型的设备中,通过使用如下指出的机械装置的涂覆在所述室的内壁上形成膜。所述室在该室的上部配备有轴向转子,并且下部有中心内部冷凝器。在与中心转子连成一体的装置上安装有副轴,所述副轴是在其上安装有滑动辊的竖杆。各种辊可以由各种材料制成,金属如钢、合金钢(不锈钢)、铝,或者聚合物材料如聚四氟乙烯PTFE或者涂覆有聚合物材料的金属材料。所述膜在所述壁上的形成通过离心作用并且通过转子的旋转,通过辊在所述壁上的涂覆而实现。取决于装置的尺寸的转子的转速可以容易地由本领域技术人员确定。作为示例可以指出,圆周速度可以是0.3-3m/s。置于所述室的中心的冷凝器使得能够冷凝就在蒸发装置内部的蒸气。它可以是管式交换器,例如盘管或管束。包含芳族醛、重杂质和焦油的混合物(F₁₃)经上部供应并且通过分配器被离心到所述壁上,所述分配器例如是与转子连成一体的盘。所述液体被分配到壁上并且形成通过上述机械装置涂覆的薄厚度的液体膜,通常为0.25-1mm。所述混合物借助重力沿着所述壁的内表面流动并且可蒸发级分(其中包括芳族醛)被蒸发并且通过中心冷凝器被立即冷凝,并且冷凝的级分(F₁₄)借助于重力在内部冷凝器的壁上流动,并且冷凝的蒸气在内部收集器中在装置的底部被收集。液体相(F₁₄)在所述收集器中被回收,所述相基本上包含芳族醛和可蒸发重杂质,并且在所述室的底部回收液体物流(F₁₅),其基本上包含重化合物、重杂质和焦油。根据本发明方法的一种优选变化形式,液体物流(F₁₄)在离开时在这个通过蒸发分离的步骤的上游被再循环,优选被再循环到浓缩步骤;这个物流可通过泵被引入。在液体物流(F₁₄)中,芳族醛的浓度最通常地是25%-75%重量。未蒸发的液体物流(F₁₅)在底部在任何继电器存储装置中被收集,所述装置被加热以保持物流为液体。液体物流(F₁₅)可随后再利用。在出口液体物流(F₁₅)中,芳族醛的浓度最通常地是1%-15%重量。在蒸发器中的停留时间短。它们为30秒至10分钟。将芳族醛与重化合物分离的步骤在蒸发器中进行,这通过蒸发芳族醛和所存在的可蒸发重杂质来进行。由气体物流和进料物流之间的重量比率表示的蒸发率为10-95%,优选15-90%。蒸发温度(在膜中的平均温度)为170°C-200°C,在蒸发器的顶部和底部之间的温度梯度为10°C-20°C并且在蒸发器的顶部建立的压力为0.01-20mmHg,优选0.1-10mmHg。通过通常在蒸发器底部或者出口处连接的真空线路在该装置上建立减压。在这种通过蒸发分离的步骤中,芳族醛的回收收率最通常为85%-99%,优选90%-99%,以蒸发的芳族醛(F₁₄)与在进料物流(F₁₃)中所含的芳族醛的重量比表示。本发明还涉及用于实施本发明方法的装置。这种设备包括用于浓缩重化合物的蒸馏塔和用于从还包含焦油的混合物中分离和回收芳族醛的具有内部冷凝器的短程蒸发器。在一种实施方式中,它还包括至少一个用于蒸馏萃取溶剂的塔。图3是用于实施本发明方法的优选装置的示意图,包括用于蒸馏萃取溶剂的塔1、用于浓缩重化合物的蒸馏塔2以及与这个塔相连的具有内部冷凝器13的短程蒸发器12。在图3中,如针对图1所提及的,物流(F₁₃)被引入到蒸发器12的上部。在蒸发器12的底部回收液体物流(F₁₅)。在蒸发器内部在冷凝器13上冷凝的气体物流(F₁₄)在蒸发器12的底部在冷凝物收集器15中被回收并且被横向地送回到浓缩塔2,优选在塔的底部。物流(F₁₄)是液体,其借助于泵被送回。液体物流(F₁₅)在存储装置14中收集。它基本上包含被排出的重杂质和焦油,并且可随后再利用。因而,根据本发明方法的第四种变化形式,该分离在卧式刮板式蒸发器中进行。术语“卧式刮板式薄膜蒸发器”意指由具有外部夹套的水平放置的通常为圆柱形的室构成的装置,所述外部夹套配备有入口和出口,以确保使得能够加热所述室的载热流体的流通。在这种类型的设备中,通过使用如下指出的机械装置的涂覆在所述室的内壁上形成膜。所述室在其中心配备有水平轴向转子(任选地通过载热流体的内部流通进行加热),在其上安装有允许在所述壁上形成膜的机械装置。该转子可以是配备有在该转子的外周上安装的一系列固定小浆叶的转子。小浆叶在转子上的布置使得膜向着与进料相对的所述室的出口端前进;螺杆的位移分布(profil)。根据该装置可以考虑在所述壁上分布的对叶片(contre-pales)的体系,其通过与该小浆叶的相互作用可以自动清洁转子和蒸发器的内表面。还可以在一个室中具有两个平行的转子,它们以相同的方向或者相反的方向转动。各种运动物体通常由金属材料,最通常地由钢或合金钢(不锈钢)制成。包含芳族醛、重杂质和焦油的混合物(F₁₃)在蒸发器的室的一端并且在其顶部供应。液体在所述壁上分配并且液体膜的厚度通过转子的固定叶片和配备有对叶片的室的内壁之间的机械作用进行调节。所述膜的厚度通常为1-3mm。该装置使得液体能够在出口的方向上流动,优选活塞流动。所述混合物在所述室中横向前进,并且基本上包含芳族醛和可蒸发重杂质的可蒸发级分(F₁₄)被蒸发并且通过位于所述室顶部的出口管收集并且然后被送到冷凝器。可蒸发级分的排出管可配备有过滤器,所述过滤器保持在高于蒸气温度的温度下。基本上包含重化合物、重杂质和焦油的液体相(F₁₅)在继电器存储装置中在与进料相对的一端被回收。气体物流(F₁₄)在离开时在这个通过蒸发分离的步骤的上游再循环。根据本发明方法的一种优选变化形式,它被再循环到浓缩步骤:这个物流被冷凝以便以液体形式通过泵被引入。在气体物流(F₁₄)中,芳族醛的浓度最通常地是25%-75%重量。液体物流(F₁₅)在底部在任何继电器存储装置中被收集,所述装置被加热以保持该物流为液体。在出口液体物流(F₁₅)中,芳族醛的浓度最通常地为1%-15%重量;这个物流被去除并且可随后再利用。在蒸发器中的停留时间为30秒至10分钟。将芳族醛与重化合物分离的步骤在蒸发器中进行,这通过蒸发芳族醛和所存在的可蒸发重杂质来进行。由气体物流和进料物流之间的重量比表示的蒸发率为10-90%,优选15-90%。蒸发温度(在膜中的平均温度)为170°C-200°C,在蒸发器的入口和出口之间的温度梯度为10°C-20°C并且在蒸发器的顶部建立的压力为2-20mmHg。通过通常在蒸发器顶部连接的真空线路在该装置上建立减压。在这种通过蒸发分离的步骤中,芳族醛的回收收率最通常为90%-99%,优选95%-99%,以蒸发的芳族醛(F₁₄)与在进料物流(F₁₃)中所含的芳族醛的重量比表示。本发明还涉及用于实施本发明方法的装置。这种设备包括用于浓缩重化合物的蒸馏塔和用于从还包含焦油的混合物中分离和回收芳族醛的卧式刮板式薄膜蒸发器。在一种优选实施方式中,它还包括至少一个用于蒸馏萃取溶剂的塔。图4是用于实施本发明方法的优选装置的示意图,包括用于蒸馏萃取溶剂的塔1、用于浓缩重化合物的蒸馏塔2以及与这个塔相连的卧式刮板式薄膜蒸发器16。在图4中,如针对图1所提及的,所获得的物流(F₁₃)在蒸发器16的上部并且在其一端被引入。在蒸发器16的另一端回收液体物流(F₁₅)。气体物流(F₁₄)在蒸发器16的顶部被回收并且在冷凝器18上的冷凝和通过泵(例如正排量泵)的传送之后被横向地送回到浓缩塔2,优选在塔的底部。基本上包含焦油和重杂质的液体物流(F₁₅)在继电器存储装置17中被收集;这个物流被去除并且可随后再利用。如前所述,根据本发明的分离可以在降膜蒸发器、刮板式薄膜蒸发器、短程蒸发器或者卧式刮板式薄膜蒸发器中进行。本发明包括其中可串联安装多种蒸发器的情况。尤其可以使用与上述的另一种类型的蒸发器的出口连接的卧式蒸发器。根据本发明的方法,芳族醛的分离属于连续引入物流和连续回收物流的连续方法。但是,本发明并不排除分批实施方式。本发明允许去除重化合物并且在工业设备中连续再循环经分离的物流。本发明的方法使得能够以足够短的停留时间和使得能够满足要分离产品的完整性的温度和压力条件来回收在重化合物中存在的芳族醛,同时实施简单。
具体实施方式
下面给出本发明的示例性实施方案,其是在以连续模式运行的试验设备上获得的。实施例以示例性而非限制性的方式给出。在实施例中,通过高效液相色谱进行物流(其中包括香草醛)的分析。如在说明书之前所述,所有的装置保持在氮气气氛下。实施例1在这个实施例中,给出了对于如下方法的说明,该方法使得能够回收焦油中存在的香草醛,其使用如图1中所示的降膜蒸发器,用于处理在由香草醛(VA)的合成得到的反应混合物的液/液萃取之后所获得的焦油。供应塔1的物流(F₁)具有香草醛含量为0.4000kg/kg,轻杂质含量为0.0144kg/kg以及重杂质含量为0.0084kg/kg。物流(F₁)以211.48kg/h的进料流量被引入到塔1中。在塔1的顶部,在冷凝之后以122.07kg/h的流量回收液体物流(F₄),所述物流不再含有香草醛。在塔1的底部,以600kg/h的流量提取液体物流(F₅),所述物流包含0.9461kg香草醛/kg物流(F₅)。物流(F₇)然后以89.41kg/h的进料流量被引入到蒸馏塔2中。其香草醛含量为0.9461kg/kg。所使用的塔2具有下面的特性和操作条件:表(I)xa0xa0塔2

xa0xa0直径(mm)
xa0200
xa0xa0高度(mm)
xa02500
xa0xa0总NET(理论级数)包括沸腾器
xa011
xa0xa0在进料之下的NET(理论级数)
xa09
xa0xa0塔2的顶部压力(mmHg)
xa08
xa0xa0塔2的底部压力(mmHg)
xa016
xa0xa0塔2的顶部温度(°C)
xa0145
xa0xa0塔2的底部温度(°C)
xa0181
xa0xa0负荷因数(kg/m³)^0.5xm.s^-1
xa04.3
xa0xa0平均相对挥发度(VA/重化合物)
xa08.0
xa0xa0塔2的顶部回流:(F₉),在冷凝器7之后(kg/h)
xa021.9
xa0xa0塔2的底部再循环:(F₁₂),在交换器8上(kg/h)
xa0550
xa0xa0沸腾器的热负荷(kcal/h)
xa013050
在塔2的顶部,气体物流(F₈),其在冷凝之后变为物流(F₁₀)以87.5kg/h的流量回收并且包含0.9645kg/kg含量的香草醛。在塔2的底部,以554.2kg/h的流量提取液体物流(F₁₁),所述物流包含0.2965kg香草醛/kg物流(F₁₁)。物流(F₁₁)的级分(F₁₃)供应降膜蒸发器3,另一级分(F₁₂)被横向地再引入到蒸馏塔2中。蒸发器3的特性和操作条件汇总于表(II)中:表(II)xa0xa0降膜蒸发器3

xa0xa0管数
xa0xa010
xa0xa0管直径(mm)
xa0xa010
xa0xa0管厚度(mm)
xa0xa02
xa0xa0高度(mm)
xa0xa0800
xa0xa0总交换面积(m²)
xa0xa00.251
xa0xa0蒸发器压力(mmHg)
xa0xa014
xa0xa0载热流体温度(°C)
xa0xa0195
xa0xa0平均膜温度(°C)
xa0xa0185
xa0xa0平均进料粘度(Cp_o)
xa0xa0150
xa0xa0总传热系数(kcal/hm²°C)
xa0xa0180
xa0xa0降膜蒸发器的热负荷(kcal/h)
xa0xa0454
xa0xa0平均相对挥发度VA/重化合物(mmHg/mmHg)
xa0xa05.6


xa0xa0来自塔2的进料:(F₁₃)(kg/h)
xa0xa04.198
xa0xa0(F₁₃)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.297
xa0xa0总进料(F₁₈)(kg/h)
xa0xa029.50
xa0xa0(F₁₈)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.1317
xa0xa0蒸发和再循环到塔2:(F₁₄)(kg/h)
xa0xa02.288
xa0xa0(F₁₄)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.456
xa0xa0蒸发器底部的液体:(F₁₅)(kg/h)
xa0xa027.23
xa0xa0(F₁₅)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.104
xa0xa0再循环到降膜的进料:(F₁₆)(kg/h)
xa0xa025.32
xa0xa0(F₁₆)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.104
xa0xa0提取的焦油:(F₁₇)(kg/h)
xa0xa01.909
xa0xa0(F₁₇)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.104
xa0xa0(F₁₇)中的VA损失(kg/h)
xa0xa00.199
xa0xa0降膜蒸发器的蒸发率(%质量)
xa0xa07.7
xa0xa0降膜蒸发器的VA回收收率(%质量)
xa0xa083.8
实施例2这个实施例给出了对于如下方法的说明,该方法使得能够回收焦油中存在的香草醛,其使用如图1中所示的降膜蒸发器,用于处理在由香草醛(VA)的合成得到的反应混合物的液/液萃取之后所获得的焦油。供应塔1的物流(F₁)具有香草醛含量为0.6000kg/kg,轻杂质含量为0.0215kg/kg以及重杂质含量为0.0127kg/kg。物流(F₁)以78.84kg/h的进料流量被引入到塔1中。在塔1的顶部,在冷凝之后以28.80kg/h的流量回收液体物流(F₄),所述物流不再含有香草醛。在塔1的底部,以500kg/h的流量提取液体物流(F₅),所述物流包含0.9461kg香草醛/kg物流(F₅)。物流(F₇)然后以50.00kg/h的进料流量被引入到蒸馏塔2中。其香草醛含量为0.9461kg/kg。所使用的塔2具有下面的特性和操作条件:表(III)xa0xa0塔2

xa0xa0直径(mm)
xa0xa0200
xa0xa0高度(mm)
xa0xa02500
xa0xa0总NET(理论级数)包括沸腾器
xa0xa011
xa0xa0在进料之下的NET(理论级数)
xa0xa09
xa0xa0塔2的顶部压力(mmHg)
xa0xa02
xa0xa0塔2的底部压力(mmHg)
xa0xa07
xa0xa0塔2的顶部温度(°C)
xa0xa0121
xa0xa0塔2的底部温度(°C)
xa0xa0171
xa0xa0负荷因数(kg/m³)^0.5xm.s^-1
xa0xa03.8
xa0xa0平均相对挥发度(VA/重化合物)
xa0xa08.0
xa0xa0塔2的顶部回流:(F₉),在冷凝器7之后(kg/h)
xa0xa012.3
xa0xa0塔2的底部再循环:(F₁₂),在交换器8上(kg/h)
xa0xa0550
xa0xa0沸腾器的热负荷(kcal/h)
xa0xa07060
在塔2的顶部,气体物流(F₈),其在冷凝之后变为物流(F₁₀)以49.0kg/h的流量回收并且包含0.9646kg/kg含量的香草醛。在塔2的底部,以551.8kg/h的流量提取液体物流(F₁₁),所述物流包含0.1260kg香草醛/kg物流(F₁₁)。物流(F₁₁)的级分(F₁₃)供应降膜蒸发器3,另一级分(F₁₂)被横向地再引入到蒸馏塔2中。蒸发器3的特性和操作条件汇总于表(IV)中:表(IV)xa0xa0降膜蒸发器3

xa0xa0管数
xa0xa010
xa0xa0管直径(mm)
xa0xa010
xa0xa0管厚度(mm)
xa0xa02
xa0xa0高度(mm)
xa0xa0800
xa0xa0总交换面积(m²)
xa0xa00.251
xa0xa0蒸发器压力(mmHg)
xa0xa06.6
xa0xa0载热流体温度(°C)
xa0xa0196.5
xa0xa0平均膜温度(°C)
xa0xa0194
xa0xa0平均进料粘度(Cp_o)
xa0xa0120
xa0xa0总传热系数(kcal/hm²°C)
xa0xa0173
xa0xa0降膜蒸发器的热负荷(kcal/h)
xa0xa089
xa0xa0平均相对挥发度VA/重化合物(mmHg/mmHg)
xa0xa08.0


xa0xa0来自塔2的进料:(F₁₃)(kg/h)
xa0xa01.826
xa0xa0(F₁₃)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.126
xa0xa0总进料(F₁₈)(kg/h)
xa0xa013.33
xa0xa0(F₁₈)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.0495
xa0xa0蒸发和再循环到塔2:(F₁₄)(kg/h)
xa0xa00.826
xa0xa0(F₁₄)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.234
xa0xa0蒸发器底部的液体:(F₁₅)(kg/h)
xa0xa012.48
xa0xa0(F₁₅)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.037
xa0xa0再循环到降膜的进料:(F₁₆)(kg/h)
xa0xa011.52
xa0xa0(F₁₆)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.037
xa0xa0提取的焦油:(F₁₇)(kg/h)
xa0xa00.960
xa0xa0(F₁₇)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.037
xa0xa0(F₁₇)中的VA损失(kg/h)
xa0xa00.037
xa0xa0降膜蒸发器的蒸发率(%质量)
xa0xa06.5
xa0xa0降膜蒸发器的VA回收收率(%质量)
xa0xa084.3
实施例3在这个实施例,使用如在图2中所示的刮板式薄膜蒸发器9。供应塔1的物流(F₁)具有香草醛含量为0.6000kg/kg,轻杂质含量为0.0215kg/kg以及重杂质含量为0.0127kg/kg。物流(F₁)以78.84kg/h的进料流量被引入到塔1中。在塔1的顶部,在冷凝之后以28.80kg/h的流量回收液体物流(F₄),所述物流不再含有香草醛。在塔1的底部,以550kg/h的流量提取液体物流(F₅),所述物流包含0.9461kg香草醛/kg物流(F₅)。物流(F₇)然后以50.00kg/h的进料流量被引入到蒸馏塔2中。其香草醛含量为0.9461kg/kg。所使用的塔2具有下面的特性和操作条件:表(V)xa0xa0塔2

xa0xa0直径(mm)
xa0xa0200
xa0xa0高度(mm)
xa0xa02500
xa0xa0总NET(理论级数)包括沸腾器
xa0xa011
xa0xa0在进料之下的NET(理论级数)
xa0xa09
xa0xa0塔2的顶部压力(mmHg)
xa0xa02
xa0xa0塔2的底部压力(mmHg)
xa0xa09.5
xa0xa0塔2的顶部温度(°C)
xa0xa0121
xa0xa0塔2的底部温度(°C)
xa0xa0160
xa0xa0负荷因数(kg/m³)^0.5xm.s^-1
xa0xa03.9
xa0xa0平均相对挥发度(VA/重化合物)
xa0xa08.1
xa0xa0塔2的顶部回流:(F₉),在冷凝器7之后(kg/h)
xa0xa014.6
xa0xa0塔2的底部再循环:(F₁₂),在交换器8上(kg/h)
xa0xa0600
xa0xa0沸腾器的热负荷(kcal/h)
xa0xa06985
在塔2的顶部,气体物流(F₈),其在冷凝之后变为物流(F₁₀)以48.8kg/h的流量回收并且包含0.9646kg/kg含量的香草醛。在塔2的底部,以604.9kg/h的流量提取液体物流(F₁₁),所述物流包含0.531kg香草醛/kg物流(F₁₁)。物流(F₁₁)的级分(F₁₃)供应刮板式薄膜蒸发器9,另一级分(F₁₂)被横向地再引入到蒸馏塔2中。蒸发器9的特性和操作条件汇总于表(VI)中:表(VI)xa0xa0刮板式薄膜蒸发器9

xa0xa0管数
xa0xa01
xa0xa0管直径(mm)
xa0xa0100
xa0xa0管厚度(mm)
xa0xa04
xa0xa0高度(mm)
xa0xa0700
xa0xa0交换面积(m²)
xa0xa00.22
xa0xa0刮板的移动叶片的性质(铝)
xa0xa0辊
xa0xa0转子的转速(转/分钟)
xa0xa0300
xa0xa0蒸发器压力(mmHg)
xa0xa02
xa0xa0载热流体温度(°C)
xa0xa0207
xa0xa0平均膜温度(°C)
xa0xa0184
xa0xa0平均进料粘度(Cp_o)
xa0xa0120
xa0xa0总传热系数(kcal/hm²°C)
xa0xa082
xa0xa0刮板式薄膜蒸发器的热负荷(kcal/h)
xa0xa0398
xa0xa0平均相对挥发度VA/重化合物
xa0xa08.4


xa0xa0来自塔2的进料:(F₁₃)(kg/h)
xa0xa04.877
xa0xa0(F₁₃)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.5305
xa0xa0总进料(F₁₈)(kg/h)
xa0xa04.877
xa0xa0(F₁₈)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.5305
xa0xa0蒸发和再循环到塔2:(F₁₄)(kg/h)
xa0xa03.678
xa0xa0(F₁₄)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.0641
xa0xa0蒸发器底部的液体:(F₁₉)(kg/h)
xa0xa01.199
xa0xa0(F₁₉)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.192
xa0xa0再循环到刮板式薄膜的进料:(F₂₀)(kg/h)
xa0xa00
xa0xa0提取的焦油:(F₂₁)(kg/h)
xa0xa01.199
xa0xa0(F₂₁)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.192
xa0xa0(F₂₁)中的VA损失(kg/h)
xa0xa00.229
xa0xa0刮板式薄膜蒸发器的蒸发率(%质量)
xa0xa075.4
xa0xa0刮板式薄膜蒸发器的VA回收收率(%质量)
xa0xa091.1
实施例4在这个实施例,使用如在图3中所示的短程蒸发器(具有内部冷凝器)12。供应塔1的物流(F₁)具有香草醛含量为0.6000kg/kg,轻杂质含量为0.0215kg/kg以及重杂质含量为0.0127kg/kg。物流(F₁)以78.84kg/h的进料流量被引入到塔1中。在塔1的顶部,在冷凝之后以28.80kg/h的流量回收液体物流(F₄),所述物流不再含有香草醛。在塔1的底部,以550kg/h的流量提取液体物流(F₅),所述物流包含0.9461kg香草醛/kg物流(F₅)。物流(F₇)然后以50.00kg/h的进料流量被引入到蒸馏塔2中。其香草醛含量为0.946kg/kg。所使用的塔2具有下面的特性和操作条件:表(VII)xa0塔2

xa0直径(mm)
xa0xa0200
xa0高度(mm)
xa0xa02500
xa0总NET(理论级数)包括沸腾器
xa0xa011
xa0在进料之下的NET(理论级数)
xa0xa09
xa0塔2的顶部压力(mmHg)
xa0xa02
xa0塔2的底部压力(mmHg)
xa0xa09.5
xa0xa0塔2的顶部温度(°C)
xa0xa0121
xa0xa0塔2的底部温度(°C)
xa0xa0174
xa0xa0负荷因数(kg/m³)^0.5xm.s^-1
xa0xa04.3
xa0xa0平均相对挥发度(VA/重化合物)
xa0xa08.1
xa0xa0塔2的顶部回流:(F₉),在冷凝器7之后(kg/h)
xa0xa014.7
xa0xa0塔2的底部再循环:(F₁₂),在交换器8上(kg/h)
xa0xa0500
xa0xa0沸腾器的热负荷(kcal/h)
xa0xa07500
在塔2的顶部,气体物流(F₈),其在冷凝之后变为物流(F₁₀)以48.99kg/h的流量回收并且包含0.9648kg/kg含量的香草醛。在塔2的底部,以503.3kg/h的流量提取液体物流(F₁₁),所述物流包含0.1898kg香草醛/kg物流(F₁₁)。物流(F₁₁)的级分(F₁₃)供应具有内部冷凝器的短程蒸发器12,另一级分(F₁₂)被横向地再引入到蒸馏塔2中。蒸发器12的特性和操作条件汇总于表(VIII)中:表(VIII)ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>实施例5在这个实施例,使用如在图4中所示的卧式刮板式薄膜蒸发器16(具有自清洁固定叶片的转子)。供应塔1的物流(F₁)具有香草醛含量为0.6000kg/kg,轻杂质含量为0.0215kg/kg以及重杂质含量为0.0127kg/kg。物流(F₁)以78.84kg/h的进料流量被引入到塔1中。在塔1的顶部,在冷凝之后以28.80kg/h的流量回收液体物流(F₄),所述物流不再含有香草醛。在塔1的底部,以500kg/h的流量提取液体物流(F₅),所述物流包含0.9461kg香草醛/kg物流(F₅)。物流(F₇)然后以50.00kg/h的进料流量被引入到蒸馏塔2中。其香草醛含量为0.9461kg/kg。所使用的塔2具有下面的特性和操作条件:表(IX)xa0塔2

xa0直径(mm)
xa0xa0200
xa0高度(mm)
xa0xa02500
xa0总NET(理论级数)
xa0xa011
xa0在进料之下的NET(理论级数)
xa0xa09
xa0塔2的顶部压力(mmHg)
xa0xa02
xa0xa0塔2的底部压力(mmHg)
xa0xa09.5
xa0xa0塔2的顶部温度(°C)
xa0xa0120
xa0xa0塔2的底部温度(°C)
xa0xa0162
xa0xa0负荷因数(kg/m³)^0.5xm.s^-1
xa0xa03.9
xa0xa0平均相对挥发度(VA/重化合物)
xa0xa08.1
xa0xa0塔2的顶部回流:(F₉),在冷凝器7之后
xa0xa015.0
xa0xa0塔2的底部再循环:(F₁₂),在交换器8上
xa0xa0400
xa0xa0沸腾器的热负荷(kcal/h)
xa0xa07000
在塔2的顶部,气体物流(F₈),其在冷凝之后变为物流(F₁₀)以49.0kg/h的流量回收并且包含0.9654kg/kg含量的香草醛。在塔2的底部,以404.9kg/h的流量提取液体物流(F₁₁),所述物流包含0.531kg香草醛/kg物流(F₁₁)。物流(F₁₁)的级分(F₁₃)供应具有固定叶片的卧式刮板式蒸发器16,另一级分(F₁₂)被横向地再引入到蒸馏塔2中。蒸发器16的特性和操作条件汇总于表(X)中:表(X)xa0xa0具有固定叶片的卧式刮板式蒸发器16

xa0xa0体直径(mm)
170
xa0xa0转子直径(mm)
120
xa0xa0管厚度(mm)
2
xa0xa0长度(mm)
500
xa0xa0壁+转子总交换面积(m²)
0.30
xa0xa0刮板的固定叶片的性质(AISIxa0316钢)
分布的(profilées)
xa0xa0转子的转速(转/分钟)
50
xa0xa0蒸发器压力(mmHg)
2
xa0xa0载热流体温度(°C)
195
xa0xa0平均膜温度(°C)
183.5
xa0xa0平均进料粘度(cPo)
120
xa0xa0总传热系数(kcal/hm²°C)
149
xa0xa0刮板式薄膜蒸发器的热负荷(kcal/h)
496
xa0xa0平均相对挥发度(VA/重化合物)
8.0


xa0xa0来自塔2的进料:(F₁₃)(kg/h)
xa0xa04.877
xa0xa0(F₁₃)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.5310
xa0xa0蒸发和再循环到塔2:(F₁₄)(kg/h)
xa0xa03.866
xa0xa0(F₁₄)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.6614
xa0xa0在蒸发器出口处的液体,提取的焦油:(F₁₅)(kg/h)
xa0xa01.011
xa0xa0(F₁₅)中的VA含量(kg/kg)
xa0xa00.0320
xa0xa0(F₁₅)中的VA损失(kg/h)
xa0xa00.032
xa0xa0卧式刮板式薄膜蒸发器的蒸发率(%质量)
xa0xa079.3
xa0xa0卧式刮板式薄膜蒸发器的VA回收收率(%质量)
xa0xa098.8