[发明专利]一种含甲苯、乙酸乙酯和乙醇等混合溶剂的分离设备及方法

说明书

本发明属于溶剂回收领域，具体涉及一种含甲苯、乙酸乙酯和乙醇等混合溶剂的分离设备及方法。本发明包括萃取塔、乙醇脱轻塔、乙醇脱轻塔冷凝器、乙醇脱轻塔再沸器、乙醇脱轻塔分层器、乙醇产品塔、乙醇产品塔冷凝器、乙醇产品塔再沸器、萃取剂冷却器、甲苯精制塔、甲苯精制塔冷凝器、甲苯精制塔再沸器、乙酸乙酯精制塔、乙酸乙酯精制塔冷凝器、乙酸乙酯精制塔再沸器、乙酸乙酯精制塔分层器。采用该设备能实现含甲苯、乙酸乙酯和乙醇等混合溶剂的分离，且能耗低，回收纯度高；该方法不额外引入其他杂质，能有效地降低能耗和设备投资。

技术领域

本发明属于溶剂回收领域，具体涉及一种含甲苯、乙酸乙酯和乙醇等混合溶剂的分离设备及方法。

背景技术

α-乙酰基-γ-丁内酯，简称ABL，分子式：C₆H₈O₃，分子量：128.13，CAS号：517-23-7，是一种具有酯类气味的无色透明液体，主要用于合成维生素B1和农药等过程。当前生产α-乙酰基-γ-丁内酯的主要路线为以γ-丁内酯和乙酸乙酯为原料、钠为催化剂、甲苯为溶剂，该生产工艺同时副产乙醇，同时原料中还存在少量水分，在后续的产品蒸馏提纯过程中，需先将溶剂蒸馏出来，蒸出的混合溶剂组分为：30～34％甲苯、32～38％乙酸乙酯、30～33.5％乙醇、0.5～2.0％水。需对上述混合溶剂进行分离，使溶剂甲苯：纯度大于99.6％、乙醇含量小于400ppm且水分小于400ppm，原料乙酸乙酯：纯度大于99.6％、乙醇含量小于400ppm且水分含量小于400ppm，以达到循环使用要求，乙醇达到工业乙醇标准进行外售。

对于上述产生的混合溶剂进行分离提纯是一个十分困难的问题，这是由于该体系在常压下存在多组二元共沸和三元共沸，乙醇与水的二元共沸组成中乙醇含量为95.6％，共沸温度为78.2℃；乙醇与甲苯的二元共沸组成中乙醇含量为68％，共沸温度为76.7℃；乙醇与乙酸乙酯的二元共沸组成中乙醇含量为31％，共沸温度为71.8℃；乙酸乙酯与水的二元共沸组成中乙醇含量为91.5％，共沸温度为70.4℃；甲苯与水的二元共沸组成中甲苯含量为86.5％，共沸温度为84.1℃；乙酸乙酯、乙醇和水的三元共沸组成中乙酸乙酯含量为78.3％、乙醇含量为13.1％，共沸温度为70.2℃，因此直接通过普通精馏难以实现混合溶剂分离。

专利CN102992930B公开了一种α-乙酰基-γ-丁内酯生产过程中甲苯溶剂的回收工艺及其分离设备，该方法采用萃取精馏工艺，以酮类物质为萃取剂经过两次萃取精馏从含甲苯、乙酸乙酯和乙醇等混合溶剂中分离出甲苯，进一步以醇类物质为萃取剂将乙酸乙酯和乙醇的混合物进行分离。虽然该方法实现了混合溶剂的分离，但是该方法采用了两种萃取剂，在分离过程中引入了额外的两种其他组分，导致分离后的三个产品(分别是甲苯、乙酸乙酯和乙醇)不可避免引入其他杂质，进而影响ABL的品质，另外该分离方法中的五个分离设备均为精馏塔，能耗较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种含甲苯、乙酸乙酯和乙醇等混合溶剂的分离设备及方法，采用该设备能实现含甲苯、乙酸乙酯和乙醇等混合溶剂的分离，且能耗低，回收纯度高；该方法不额外引入其他杂质，能有效地降低能耗和设备投资。

本发明的分离设备方案如下：

一种含甲苯、乙酸乙酯和乙醇等混合溶剂的分离设备，包括萃取塔、乙醇脱轻塔、乙醇脱轻塔冷凝器、乙醇脱轻塔再沸器、乙醇脱轻塔分层器、乙醇产品塔、乙醇产品塔冷凝器、乙醇产品塔再沸器、萃取剂冷却器、甲苯精制塔、甲苯精制塔冷凝器、甲苯精制塔再沸器、乙酸乙酯精制塔、乙酸乙酯精制塔冷凝器、乙酸乙酯精制塔再沸器、乙酸乙酯精制塔分层器；