[发明专利]一种处理工业正丙醇废液的工艺方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理工业正丙醇废液的工艺方法及装置，具体是指一种利用共沸精馏隔壁塔处理工业正丙醇废液的工艺方法及装置，利用该装置可以将共沸精馏塔、夹带剂回收塔集成到同一个塔内。 

背景技术

正丙醇是一种重要的溶剂。可用于涂料溶剂、印刷油墨和化妆品等，用于生产医药、农药的中间体正丙胺，用于生产饲料添加剂、合成香料等。丙醇在医药工业、食品添加剂、增塑剂、香料等许多方面都有广泛应用。 

工业生产过程中产生的正丙醇废液中含有大量的水、正丙醇及一部分丁醇溶液，此外还含有一部分不凝性气体氮气、氢气等，直接排放严重污染了环境。若将此部分正丙醇和丁醇回收利用，将会带来极大的经济效益和环境效益。因此，需要从大量的正丙醇废液中分离精制得到高纯度的正丙醇。由于正丙醇与水存在共沸点，因此采用普通蒸馏方法无法得到纯度高于共沸组成的正丙醇产品。提纯正丙醇的传统工艺是原料在提浓塔内，在较小的回流比下进行普通精馏，从塔顶得到正丙醇质量分数大约为85％的产物，然后在分离剂的作用下以钾盐作为萃取剂对该产物进行萃取，得到的有机相进入脱水塔以C6油作为恒沸剂进行恒沸精馏，从塔底得到高纯度的正丙醇产品，萃取后得到的水相中含有分离剂，经过浓缩器处理后可以循环使用。 

该方法整个工艺流程分为提浓塔、萃取塔和脱水塔三个塔，工艺流程复杂，设备投资高。目前关于异丙醇-水共沸物系精馏的研究较多，而且已经取得了工业应用的突破。但是对于正丙醇废液-水共沸物系精馏的研究还不多见。 

专利CN101333150发明一种利用隔壁共沸精馏塔精制异丙醇的方法，将异丙醇和水的分离、夹带剂回收集成到一个塔内进行。采用隔壁将塔分为三个区域，在同一个塔内完成异丙醇和水的分离、夹带剂回收等任务。 

本发明将共沸精馏隔壁塔应用于正丙醇废液精馏过程中，将正丙醇提浓塔、脱水塔，夹带剂回收塔压缩至一个塔内进行，省去了一个精馏塔与一个冷凝器，而且此共沸精馏隔壁塔避免了常规流程中的返混效应，过程的热力学效率较高，因此可以有效地降低能耗和设备投资，提高经济效益。 

发明内容

本发明的目的是提供一种利用共沸精馏隔壁塔提纯工业正丙醇废液的工艺方法及系统。本发明将正丙醇提浓、脱水，夹带剂回收集成到同一个塔内，可以直接得到正丙醇产品，简化了常规共沸精馏流程，有效的降低了能耗和设备投资。 

本发明提出的一种处理工业正丙醇废液的系统，该系统利用共沸精馏隔壁塔对工业正丙醇废液进行萃取精馏，其特征在于，所述共沸精馏隔壁塔(1)是在常规精馏塔内垂直方向上设置一块从塔底部延伸到塔上部的隔壁(11)，隔壁(11)将共沸精馏隔壁塔(1)塔内空间分为三个区域，其中区域A(4)是公共精馏段，区域B(2)是侧线提馏段，区域C(3)是脱水段；脱水段(3)与侧线提馏段(2)的横截面积比为3∶1～0.5∶1；所述脱水段(3)分为精馏段和提馏段两部分；侧线提馏段(2)同样分为精馏段与提馏段两部分；为调节流入侧线提馏段(2)与脱水段(3)的液体流量，在公共精馏段(4)下侧设置了降液调节器(12)。 

在上述系统中，其特征在于，所述隔壁(11)为中空结构，以偏心或中心设置。 

在上述系统中，其特征在于，所述共沸精馏隔壁塔(1)是板式塔、填料塔或两者的任意组合。 

本发明提出的一种处理工业正丙醇废液的工艺方法，其特征在于，所述方法是将正丙醇提浓、脱水，夹带剂回收集成到同一个塔内，直接获得正丙醇产品；脱水段(3)被分为精馏段与提馏段两部分，原料正丙醇废液由精馏段与提馏段的中间进料，补充夹带剂由分相器(8)进料；正丙醇、水及夹带剂形成的三元共沸物和丁醇从塔顶蒸出，经冷凝器(9)冷凝后在分相器(8)内分为轻重两相液体；分相器(8)中得到的富含夹带剂轻相液体进入公共精馏段(4)循环利用；侧线提馏段(2)又被分为精馏段与提馏段两部分，重相送入提馏段与精馏段的中间位置，作为侧线提馏段(2)的进料；在脱水段(3)的底部得到纯度极高的正丙醇产品，在侧线提馏段(2)底部得到含少量正丙醇及丁醇的水；由于原料中含有一部分不凝性气体甲醇，经过分相器(8)后的不凝性气体进入二次冷凝器(10)中进行低温冷凝回收。 

在上述方法中，其特征在于，从隔壁(11)顶部流入脱水段(2)与侧线提馏段(3)的液体质量流量之比为4∶1～18∶1。