[发明专利]用于纯化异丙醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于纯化异丙醇的方法和设备。

背景技术

异丙醇(IPA)被用于各种各样的用途，例如，在电子工业中作为清洁剂以制造半导体或液晶显示器(LCD)。

可利用丙烯或丙酮来制备IPA。在多数情况下，在制备IPA的过程中，会得到含有大量水的IPA反应产物，且所述反应产物会形成含水的共沸物。即常压下具有约100℃的沸点的水与具有82.5℃的沸点的IPA形成了80.4℃温度下的87.9wt％的IPA的公比，因而必须通过从进料除水来有效制备高纯IPA，并在简单蒸馏过程中消耗了大量的能量以去除水。作为从共沸物中获取高纯IPA的方法，已知有添加共沸剂(其为用于形成馏出物或共沸物的材料)的蒸馏方法。

发明内容

[技术问题]

本发明致力于提供用于纯化IPA的方法和设备。

[技术方案]

一方面，提供了一种纯化IPA的方法。如图1所示，示例性的纯化方法包括：通过将进料提供至脱水装置(D)来去除水(下文中称之为“脱水过程”)以及在引入到纯化装置(P)之后，纯化已通过脱水装置(D)去除了水的进料(下文中称之为“纯化过程”)。根据本发明的纯化方法，在利用脱水装置(D)和分隔壁塔(DWC)200纯化IPA的过程中，可推导出供分隔壁塔来最小化IPA产物中的含水量的最优的运行条件，从而纯化IPA为高纯度。另外，相比于采用其中两个常规塔相连接的纯化装置(P)的情况，可利用一个分隔壁塔来高效纯化IPA。

在这里，术语“去除水”并非指的是100％除去进料中包含的水，而指的是通过将进料提供至脱水装置(D)来形成具有高的IPA含量的富集流体，并去除水或进行纯化过程。此处所用的术语“富集流体”可指的是与包含于被提供至脱水装置(D)之前的进料中的IPA的含量相比，具有更高的包含于经过脱水装置(D)或纯化装置(P)的流体中的IPA含量的流体，且例如，含有50wt％以上、80wt％以上、90wt％以上、95wt％以上或99wt％以上含量的包含于经过脱水装置(D)或纯化装置(P)的流体中的IPA的流体。

在一个实施例中，在脱水过程中被提供至脱水装置(D)的进料可包含IPA和水。所述进料的含水量，即所述进料中的水的含量，可以是5,000ppm以下，例如，3,000ppm以下、2,500ppm以下或2,200ppm以下。另外，所述进料中的含水量的下限可以是，例如，1,200ppm。所述进料中的含水量可充当对于效率来说非常重要的因素，因而所述进料的含水量必须被调节到上述范围之内。只要其包含IPA和水且含水量被调节到上述范围之内，所述进料的具体组成不作特别的限定。通常，取决于制备含有IPA的进料的方法，所述进料可包含多种类型的杂质，且所述杂质可被上述方法有效去除。

在所述方法中，引入了进料的脱水装置(D)可包括装有吸附剂的塔(110，111)。例如，当引入具有3,000ppm的含水量的进料时，装有吸附剂的塔(110，111)可被设定为：通过脱水过程，在将所述进料的含水量降至500ppm以下，例如，400ppm以下或300ppm以下而排出所述进料。因此，在所述方法中，可通过从脱水装置(D)所提供的进料中去除水而将所述进料的含水量调节至500ppm以下，例如，400ppm以下或300ppm以下。通过利用塔(110，111)将所述含水量调节到上述范围而可提高之后的纯化过程的效率。

在一个实施例中，可采用任何本领域已知的各种吸附剂，包括分子筛、氧化硅凝胶、活性氧化铝、活性碳及离子交换树脂作为吸附剂，但本发明并不仅限于此。

例如，只要其被设定为具有如上所述的脱水能力，可不受特别的限定采用已知的分子筛作为脱水装置(D)的分子筛，。例如，可采用基于沸石的分子筛、基于氧化硅的分子筛、基于氧化铝的分子筛、基于氧化硅-氧化铝的分子筛或基于硅酸盐-氧化铝的分子筛作为所述分子筛。

例如，可采用具有约至或至的平均微孔尺寸的分子筛作为所述分子筛。另外，所述分子筛的比表面积可为，例如，约100m³/g至1,500m³/g。可利用具有上述范围内的微孔尺寸和比表面积的分子筛来适当地调节脱水装置(D)的脱水能力。

在一个实施例中，脱水装置(D)可包括，例如，至少两个如上所述的塔(110，111)。图2示例性地显示了包括至少两个装有分子筛的塔(110，111)的脱水装置。如图2所示，当至少两个塔(110，111)包括于脱水装置(D)中，并采用向多个塔(110，111)交替提供进料的方法时，可进一步提高过程的效率。