[发明专利]一种用离子液体萃取精馏分离丙酮和甲醇的方法

说明书

本发明涉及一种用离子液体萃取精馏分离丙酮和甲醇的方法。丙酮和甲醇会形成二元共沸物，普通方法难以分离。本发明采用萃取精馏的方式，以1‑乙基‑3‑甲基咪唑二氨腈盐离子液体作为萃取剂实现对丙酮和甲醇二元共沸物的分离，只需一个常压萃取精馏塔，一个闪蒸罐和一个汽提塔，工艺简单、设备费用低、萃取剂用量少、产品纯度高。本发明采用沸点高、蒸气压低、粘度适中、不易挥发易回收的离子液体作为萃取剂，打破丙酮和甲醇的二元共沸组成，在工业上可用于丙酮和甲醇的回收利用。

【技术领域】

本发明涉及萃取精馏技术领域，具体涉及一种用离子液体萃取精馏分离丙酮-甲醇二元共沸物的方法。

【背景技术】

丙酮(acetone)又名二甲基酮，无色有特殊的辛辣气味的液体，具有优良的溶解性能，是一种优良的机溶剂和重要的化工原料。作为溶剂，可广泛用于炸药、塑料、橡胶、纤维、制革、油脂、喷漆等行业。作为基本化工原料，用于合成烯酮、醋酐、碘仿、聚异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸甲酯、氯仿、环氧树脂等物质。

甲醇(Methano)又名木醇或木精，无色液体，具有优良的溶解性能，是基本化工原料，用于制造甲酸甲酯，醋酸、造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品，广泛用于涂料、清漆、虫胶、油墨、胶黏剂、染料、生物碱等，还广泛用于制造农药、医药、塑料、合成纤维及有机化工产品。

由于丙酮和甲醇是重要的化工原料，且生产某种药物会产生大量的丙酮-甲醇废液，因此在化工生产和使用中很容易产生这两种组分的混合物，且在丙酮和甲醇的生产和使用过程中会形成共沸物，使得混合物在传统条件下难以分离。在常压下该混合物能形成两元共沸物，所以需要采用特殊精馏的方法来分离回收两者的共沸物，传统有机溶剂用量大、能耗高。而离子液体具有化学稳定性高、沸点高且基本不挥发、可循环使用等优点，是一种绿色溶剂。本发明选用离子液体1-乙基-3-甲基咪唑二氨腈盐作为萃取剂，实验证明该萃取剂当其与原料质量比为0.061时即可消除丙酮和甲醇之间的共沸，是一种比较好溶剂，分离得出高纯度的丙酮和甲醇，且较好的对离子液体进行回收利用。

专利CN106431836A提供了一种萃取精馏与闪蒸耦合分离乙醇-水物系的工艺，虽然实现了混合物的分离，但产品纯度不高。

专利CN101492345B提供了加盐萃取精馏分离丙酮和甲醇的方法，该方法虽有效实现了丙酮和甲醇混合物的分离，但对于所加入的盐没有进行回收利用，且所加入的盐比如醋酸钠是强碱弱酸盐对塔有腐蚀作用，且固体输送困难、堵塞管道等。

专利CN104387231A提供了一种两步萃取精馏分离丙酮-甲醇的装置及其方法，虽然采用两种离子液体作为萃取剂，实现了分离丙酮和甲醇，但仅得到质量分数为 95％左右的丙酮，纯度低，且采用的离子液体较多，成本高。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提出一种用离子液体萃取精馏分离丙酮和甲醇二元共沸物的方法，该方法不仅高效的实现了二者的高纯分离，利于回收利用，节约资源，保护环境，而且降低能耗，节约成本。

本发明的另一个目的是萃取剂循环回收方便，克服加盐萃取精馏腐蚀精馏塔、固体输送、堵塞管道等困难。

[技术方案]

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：采用一种用离子液体萃取精馏分离丙酮和甲醇的方法，该装置包括萃取精馏塔(T1)、闪蒸罐(F)、汽提塔(T2)、再沸器(R)、冷凝器(C)、回流罐(D)；其中再沸器(R)和冷凝器(C)分别连接在萃取精馏塔(T1)塔底和塔顶；

所述一种用离子液体萃取精馏分离丙酮和甲醇的方法包括以下步骤：

(1)丙酮和甲醇混合物经管路1从萃取精馏塔(T1)的中部进入塔内，萃取剂经管路2从萃取精馏塔(T1)的上部进入塔内，高纯度的丙酮产品从塔顶物流经管路 3采出，塔釜物流经管路4进入闪蒸罐(F)；