[发明专利]高低压双塔精馏分离乙醇和四氢呋喃共沸物系的方法

说明书

【技术领域】

本发明属于化工分离纯化领域，涉及一种乙醇和四氢呋喃共沸物体系的分离，特别是一种先加压塔精馏、再常压塔精馏的分离装置和使用该装置分离乙醇和四氢呋喃共沸物系的方法。

【背景技术】

乙醇、四氢呋喃均为重要的化工产品。二者在化工和医药行业均有突出的应用，均为重要的有机合成助剂和有机溶剂。在工业生产中回收利用乙醇和四氢呋喃，这对于企业十分有经济意义。

由于乙醇和四氢呋喃二元物系存在共沸点，故难以用普通精馏方法获得较高纯度的乙醇、四氢呋喃。目前常用的分离方法主要是萃取精馏。

专利(CN101402618A)涉及一种萃取精馏分离四氢呋喃-乙醇共沸物的装置和方法。其应用实施例结果：四氢呋喃产品纯度达90％。

文献(萃取精馏分离四氢呋喃-乙醇共沸物系.天津化工，2009.5，第23卷第3期)提供了一种间歇萃取精馏分离方法，该方法以乙二醇作为萃取剂，采用间歇精馏的方法对乙醇和四氢呋喃二元共沸体系进行分离，得到了纯度为99.5％的四氢呋喃产品。

文献(四氢呋喃和乙醇的有效分离.通化师范学院学报，2012.12，第33卷第12期)报道了用离子液体1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([OMIM]BF4)作为萃取剂来萃取精馏分离乙醇和四氢呋喃二元共沸体系的方法是可行的，所得四氢呋喃产品纯度为98.56％，收率为81.96％。

上述现有的分离技术中存在的缺陷和不足是：分离过程的成本比较高；体系中引入其他物质增加了分离成本，并在一定程度上影响了产品质量；工艺流程复杂，并带来了新的萃取剂再生这一问题。

本发明采用先加压塔精馏、再常压塔精馏提纯的方法，具体地讲，本发明利用乙醇与四氢呋喃的共沸组成随压力改变而出现较大变化这一特性，先采用加压精馏塔，再采用常压精馏塔，分离乙醇和四氢呋喃共沸物系，本发明的方法尤其适合四氢呋喃组成占60％以上的乙醇和四氢呋喃共沸物系。本发明的体系中没有引入其他组分，节约成本的同时又保证了产品的质量；工艺简单，装置合理；可同时制得高纯度的乙醇、四氢呋喃产品。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种将乙醇和四氢呋喃共沸物体系分离的高低压双塔精馏分离装置。

本发明的另一个目的是提供使用所述装置分离乙醇和四氢呋喃共沸物体系的方法。

本发明的另一个目的是提供所述装置在分离乙醇和四氢呋喃共沸物体系中的用途。

[技术方案]

本发明克服现有技术中缺点，提出了一种先加压塔精馏、再常压塔精馏分离乙醇和四氢呋喃共沸物系的方法。本发明利用乙醇和四氢呋喃的共沸组成随压力的改变而出现较大变化这一特性，采用两塔差压精馏的方法，实现二者的有效分离。该方法解决了目前采用萃取精馏分离乙醇和四氢呋喃存在的诸多问题，避免引入杂质，降低了分离成本，提高了产品纯度。

本发明提供一种工艺简单、易于实现的的双塔分离装置，以及使用该装置分离四氢呋喃组成占60％以上的乙醇和四氢呋喃共沸物系的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种先加压塔精馏、再常压塔精馏分离乙醇和四氢呋喃共沸物系的装置，其特征在于该装置包括如下组成部分：

加压塔(HT)、再沸器(R1)、冷凝器(C1)、回流罐(A1)、常压塔(LT)、再沸器(R2)、冷凝器(C2)、回流罐(A2)、加压泵(P1)、加压泵(P2)；其中加压泵(P1)连接加压塔(HT)进料口，再沸器(R1)连接于加压塔(HT)塔底，加压塔(HT)塔顶、冷凝器(C1)、回流罐(A1)、常压塔(LT)进料口依次以管路连接，再沸器(R2)连接于常压塔(LT)塔底，常压塔(LT)塔顶、冷凝器(C2)、回流罐(A2)、加压泵(P2)、加压塔(HT)循环液进料口依次以管路连接。

根据本发明的另一优选实施方式，其特征在于该方法包括如下步骤：

(1)乙醇和四氢呋喃原料混合液经加压泵(P1)输送至加压塔(HT)一次精馏，部分加压塔(HT)塔底物料进入塔底再沸器(R1)，再沸后进入加压塔(HT)，部分物料则作为四氢呋喃产品采出；

(2)加压塔(HT)塔顶蒸汽物流经冷凝器(C1)冷凝、回流罐(A1)收集后，部分物料回流入加压塔(HT)，部分物料则输送至常压塔(LT)进行二次精馏；

(3)常压塔(LT)塔顶蒸汽物流经冷凝器(C2)冷凝、回流罐(A2)收集后，部分物料回流入常压塔(LT)，部分物料则经加压泵(P2)输送至加压塔(HT)；