[发明专利]加盐萃取精馏分离丙酮和甲醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加盐萃取精馏分离丙酮和甲醇的方法。

背景技术

随着以石油为基础的液体燃料需求量的增大及石油资源可用储量的减少，由煤等固体燃料生产可用的液体燃料的方法越来越受到人们的重视。固体燃料的液化有两种不同的技术路线，一种是直接液化，一种是间接液化。直接液化是在高温高压下，在溶剂和催化剂的作用下将煤等固体燃料直接转化为液化油的工艺。直接液化操作条件苛刻，对原料的依赖性强。间接液化即通常所指的费托合成，是在铁基、钻基或铁钻基催化剂存在的条件下，将由煤等固体燃料产生的包含一氧化碳和氢气的合成气，在一定温度和压力下，定向催化合成烃类燃料和化工原料的工艺。间接液化对原料的适用性强，产品品种多，所产油品质量高。

费托合成的原料是以一氧化碳和氢气为主的合成气，合成气是由煤等固体燃料气化得到。固体燃料气化前需先与水混合碾压制成浆料。在费托反应过程中主要是一氧化碳和氢气在铁基、钻基或铁钻基催化剂的作用下生成甲烷及更高碳数的烃类，同时生成醇、其它烃类氧化物和反应水。

反应水与费托合成的主产物烃可以很方便地分离，但由于醇等烃类氧化物在水中有一定的溶解度，故从费托合成产物中分离出的反应水含有一定醇、醛、酮和酸等有机含氧化合物。反应水的量较大，将其排放掉，显然是不经济的，有必要将其分离，得到各有机含氧化合物产品。其中分离难点之一就是对丙酮和甲醇的分离，甲醇(沸点64.7℃)和丙酮(沸点56.29℃)可形成共沸物，共沸组成为含丙酮88wt％，共沸温度为55.5℃，用普通精馏不能分离出纯组分。

在期刊Separation Science and Technology 2002年第14期3291～3033页中介绍了萃取精馏分离甲醇和丙酮的方法，本文对水作溶剂萃取精馏分离的操作条件进行研究。文中给出了溶剂水对甲醇和丙酮相对挥发度改变的程度，萃取精馏时甲醇和丙酮的相对挥发度较少，需要较多的理论板数才能完全分离。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在甲醇和丙酮共沸物的分离过程中存在分离困难的问题，提供一种新的加盐萃取精馏分离丙酮和甲醇的方法。该方法具有分离效率高的特点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种加盐萃取精馏分离丙酮和甲醇的方法，包括以下步骤：a)含盐溶剂、丙酮和甲醇共沸物分别进入萃取精馏塔的上部、中部进行加盐萃取精馏，塔顶采出纯丙酮，塔釜得到甲醇、盐、溶剂的混合物物流I，其中溶剂选自极性溶剂中的至少一种，盐选自卤化盐、醋酸盐或硝酸盐中的至少一种，溶剂中盐的含量为3～20％；b)物流I进入溶剂回收塔，塔顶馏出液为甲醇，塔釜得到含盐溶剂。

在上述技术方案中，萃取精馏塔的理论塔板数优选范围为15～40，溶剂比优选范围为0.5～3，回流比优选范围为0.2～4，控制塔顶温度优选范围为56～56.5℃；溶剂回收塔的理论塔板数优选范围为10～50，回流比优选范围为0.3～6，控制塔顶温度优选范围为64.5～65℃；溶剂优选自水、乙二醇中的至少一种；溶剂中的盐优选自氯化钾、醋酸钾或硝酸钾中的至少一种；溶剂中盐的质量百分数优选范围为5～10％。

由于丙酮和甲醇形成共沸物，采用普通精馏的方法无法得到各自纯的产物，必须采用高级精馏方法才能分离它们。加盐萃取精馏是在综合分析萃取精馏和溶盐精馏优缺点的基础上发展起来的。利用溶盐萃取剂效果好的优点，改进萃取精馏溶剂效果差的缺点，利用萃取精馏溶剂是液体回收循环方便，工业上易于实现的优点，来克服溶盐精馏时盐是固体输送困难等缺点。

由于溶剂加盐后丙酮和甲醇的相对挥发度增加得比单纯应用溶剂要大，大大改善了分离效果，从而使得萃取精馏塔的理论板数、溶剂比和回流比降低。本发明通过采用加盐萃取精馏的方案，达到了提高分离效率的目的，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为加盐萃取精馏分离丙酮和甲醇的工艺流程示意图。

图1中1为萃取精馏塔，2为溶剂回收塔，3为含盐溶剂，4为丙酮和甲醇混合物，5为丙酮，6为甲醇、盐、溶剂的混合物，7为甲醇，8为含盐溶剂。

按图1所示的流程，加盐溶剂3、丙酮和甲醇混合物4分别从萃取精馏塔1的上部、中部进入，塔顶馏出液为丙酮5，塔釜得到甲醇、盐、溶剂的混合物6，甲醇、盐、溶剂的混合物6进入溶剂回收塔2，塔顶馏出液为甲醇7，塔釜得到含盐溶剂8。

下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明，但是，本发明的范围并不只限于实施例所覆盖的范围。

具体实施方式

【实施例1】