[发明专利]甲醇－丁酮共沸混合物的间歇萃取精馏分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种甲醇－丁酮共沸混合物的间歇萃取精馏分离方法，属于甲醇－丁酮共沸混合物的分离技术。

背景技术

萃取精馏是一种特殊精馏分离技术，适用共沸体系的分离。通过往精馏塔的顶部连续加入萃取剂以改变原组分间的相对挥发度来达到分离目的。间歇萃取精馏融合了间歇精馏和萃取精馏的优点，操作灵活，通过一个塔可以分离多个组分，设备投资小，适用于小批量共沸体系和近沸体系的分离。丁酮的化学结构式为：CH₃COCH₂CH₃，是干馏木材的蒸出液（木醇油）的重要组分，工业上应用广泛。在生产过程中产生的甲醇－丁酮混合物，由于甲醇和丁酮形成共沸物（甲醇的质量分数为70%）而难以分离，如不回收，不仅会污染环境，而且增加生产成本，因此开发甲醇－丁酮共沸混合物的分离方法有重要的意义。有关萃取精馏方面的文章和专利很多，尚未见公开发表的甲醇－丁酮共沸体系萃取精馏分离方面的资料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甲醇－丁酮共沸混合物的间歇萃取精馏分离方法。该方法分离出的甲醇、丁酮产品纯度高。

本发明是通过下述技术方案加以实现的。采用包括萃取精馏塔，加热釜，冷凝器，高位储槽，接收罐和产品罐构成的萃取精馏装置，间歇萃取精馏分离甲醇－丁酮共沸混合物，其特征在于包括以下过程：

以苯甲醚、甲苯或氯苯为萃取剂，萃取精馏塔以下列条件进行操作，在常压或减压下，进入萃取精馏塔的萃取剂和该塔顶馏出物的质量比为0.5：1－10：1，萃取剂的进料温度为20－60℃。当萃取精馏塔顶温度为64.2－66℃，以回流比1：1－6：1由塔顶采出甲醇含量合格的甲醇产品；当萃取精馏塔顶温度为66－79℃，以回流比3：1－10：1由塔顶采出甲醇－丁酮过渡段I，并停止加入萃取剂；当萃取精馏塔顶温度为79－80.5℃，以回流比0.5：1－6：1由塔顶采出丁酮；当萃取精馏塔顶温度超过80.5℃，以回流比1：1－12：1由塔顶采出丁酮－萃取剂过渡段II；当加热釜的萃取剂组成达到要求时，停车冷却，将萃取剂泵入高位储槽，加热釜装入新一批甲醇－丁酮混合物以及过渡段I和过渡段II，进行下批间歇萃取精馏分离。

具体流程（见附图）：甲醇－丁酮混合物加入加热釜3中，开启加热釜的热源和冷凝器4的冷源，待萃取精馏塔顶回流并且塔顶温度稳定后，萃取剂从高位储罐1被引入萃取精馏塔2上部，全回流一段时间，当甲醇含量达到要求时出料，进入接收罐4，当萃取精馏塔顶馏出物中甲醇含量低于产品要求时，塔顶采出的物料进入过渡段I接收罐6（当萃取精馏塔顶馏出物中甲醇含量小于共沸组成时，停止加入萃取剂），当萃取精馏塔顶馏出物中丁酮含量达到产品要求时，采出的物料进入接收罐7，当萃取精馏塔顶馏出物中丁酮含量低于产品要求时，采出的物料进入过渡段II接收罐8，当加热釜萃取剂的组成达到要求时，停车。加热釜为高纯萃取剂，打入高位储槽1循环使用。过渡段I和II的物料再下一批精馏时投入到加热釜3中。

本发明的优点在于使用合理有效的萃取剂破坏甲醇－丁酮共沸体系，分离出高纯甲醇、丁酮产品，采用单塔操作，操作灵活，设备费用投入少。

附图说明

图1为本发明装置及流程示意图。图中：1－高位储槽，2－萃取精馏塔，3－加热釜，4－冷凝器，5－甲醇产品接收罐，6－过渡段I接收罐，7－丁酮产品接收罐，8－过渡段II接收罐。

具体实施方式

实施例1：采用间歇萃取精馏装置，在加热釜投入500 L 甲醇－丁酮共沸混合物（其中甲醇70%，丁酮30%，均为质量百分数），试验所选萃取剂为甲苯，开启加热釜热源和冷凝器冷源，待萃取精馏塔顶回流一段时间后，塔顶温度稳定，加入萃取剂，萃取剂进料位置在临近塔顶处，控制萃取剂加入速度500 L/h，全回流操作，当萃取精馏塔顶温度为64.2－66℃时，馏出物中甲醇含量≥99%开始出料，回流比为3：1，出料速度为200 L/h。当萃取精馏塔顶温度为66－79℃，采出甲醇－丁酮过渡段，并停止加入萃取剂，回流比为9：1，当萃取精馏塔顶温度为79－80.5℃，塔顶馏出物中丁酮含量≥99%时，接收丁酮，回流比为4：1，当萃取精馏塔顶温度超过80.5℃，回流比5：1，采出丁酮－甲苯过渡段II，当萃取精馏塔顶馏出物中甲苯含量≥99%时，停车，加热釜为高纯甲苯。

实施例2：实验装置和操作方法同实施例一，萃取剂采用氯苯。

实施例3：实验装置和操作方法同实施例一，萃取剂采用苯甲醚。