[发明专利]一种混合萃取剂分离叔丁醇-丙酸甲酯共沸物的间歇精馏工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合萃取剂分离叔丁醇-丙酸甲酯共沸物的间歇精馏工艺，属于叔丁醇-丙酸甲酯共沸物萃取精馏技术。该工艺的特点在于萃取剂为加入了离子液体的混合物，且操作方式为减压间歇操作，具有操作简单、萃取剂可回收、能耗低等优点。

背景技术

叔丁醇（tert-butanol）：又名2-甲基-3丙醇、三甲基甲醇，分子式为C₄H₁₀O，常用作正丁醇的代替品，主要作为涂料和溶剂使用。同时叔丁醇也可作为内燃机燃料的添加剂和抗爆剂，以及有机合成的原料（主要用于叔丁基化合物的烷基化原料），用途广泛。丙酸甲酯（methylpropionate）：分子式为C₄H₈O，常用作有机合成的原料，也常常作为溶剂使用，能够溶解蓖麻油、亚麻仁油、松香、甘油三松香酸酯等，同时还可以作为香料和调味品溶剂。在石油化工行业和食品行业有着极为广泛的应用。但是由于两者存在共沸，常规的方法无法得到高纯的两种产品，从而极大的限制了两者的应用，因此开发两者分离的技术十分必要。本发明旨在为两者分离提供一种经济、简便、分离效率高的工艺方法。

精馏是石油化工行业最常用、最基本的分离方法，从上世纪初精馏开始工业化运用开始，已经有100多年的时间，精馏技术也不断得以发展，周边各种技术也不断的与精馏进行结合，创新出新的精馏工艺。当经历过上世纪80年代能源危机，尤其在2008年之后，随着石油价格不断攀升，人们开始意识到提高能源利用率、降低能耗才是未来工业的出路，精馏技术亦是如此。本发明采用是减压萃取精馏，在能耗、投资成本、环境压力方面有较大优势。

离子液体作为一种环境友好型溶剂，最近几年有替代传统溶剂的趋势，也成为各个领域的研究热点，展示了广阔的应用潜力和市场前景。近几年关于离子液体的论文和专利成级数递增，而美国、欧洲、日本更是将离子液体列入国家战略发展规划，许多跨国集团公司如：德国BASF、德国Merck、美国Shell、比利时Bakert、日本三菱等致力于离子液体应用技术研发，其中德国BASF制备烷氧基苯基膦的BASIL(biphasicacidscavengingutilisingionicliquids)脱酸技术极大地提高了效率，引起国际社会广泛关注。

离子液体之所以能够成为研究热点，与其自身优良的特性分不开：与传统的有机溶剂和电解质相比，离子液体具有一系列突出优点：①几乎没有蒸气压、不挥发、无色、无味；②有较大的稳定温度范围，较好的化学稳定性及较宽的电化学稳定电位窗口；③通过阴阳离子的设计可调节其对无机物、水、有机物及聚合物的溶解性，并且其酸度可调至超酸。

虽然离子液体具有众多的优点，但是由于目前市场价格昂贵，且萃取剂的用量较大，导致生产成本非常高，因此使用率较低。研究人员发现，离子液体可以与配位剂组成新的离子液体，能够有效降低工业化应用的成本，且同时兼具两者的优点，常用的配位剂有乙二醇、甘油等，本发明选用的配位剂为乙二醇，与离子液体组成混合溶剂。

基于离子液体的优点，精馏工艺中可使用传统有机溶剂与离子液体的混合液作为萃取剂，能够有效的降低传统溶剂的损失（离子液体不挥发、损失率极低，且循环使用），降低生产成本，同时可以提高产品质量。

申请号为201410619746.0一种甲醇-甲酸丙酯共沸物萃取精馏分离的新工艺、申请号为201510013539.5一种混合溶剂连续萃取精馏分离乙醇-甲苯共沸物的方法，均采用N-甲基吡咯烷酮与离子液体组成的混合溶剂作萃取剂，而申请号为201410619744.1一种连续萃取精馏分离异丁醇和异丁酸乙酯共沸物的方法，混合萃取剂采用的离子液体为咪唑乙酸盐类。与以上发明专利相比，本发明专利在共沸体系、混合萃取剂的组合上具有明显的创新性。