[发明专利]糠醛加离子液体萃取精馏分离丁酮-乙醇溶液的方法

说明书

糠醛加离子液体萃取精馏分离丁酮‑乙醇溶液的方法，属于精馏分离技术领域。该工艺采用糠醛和离子液体作为萃取剂，可提高丁酮和乙醇二者之间的相对挥发度，提高分离效率，得到纯度较高的丁酮和乙醇。其工艺过程：丁酮和乙醇混合物以泡点进料，加入到萃取精馏塔中部，萃取剂与丁酮‑乙醇混合物原料质量流量之比为0.5‑2.0，回流比为1.0‑4.0，塔顶得到丁酮产品，萃取精馏塔塔釜为含萃取剂和乙醇的混合物。萃取精馏塔的操作条件为常压，回收塔回收的萃取剂用泵打到萃取精馏塔进行循环使用，控制萃取精馏塔和回收塔的温度和回流比进行连续生产。

技术领域

本发明涉及一种分离丁酮-乙醇溶液的方法，特别是采用糠醛加离子液体的复合溶剂作为萃取剂分离丁酮-乙醇溶液，属于精馏分离技术领域。

背景技术

丁酮和乙醇是常用的有机化工原料和溶剂，在工业生产中会产生大量的丁酮和乙醇的混合废液，对其分离回收具有重要的经济价值和环境效益。常压下，由于丁酮和乙醇形成共沸物(共沸点：74.8℃，丁酮的质量分数66％)，因此，利用普通的精馏方法难以分离丁酮和乙醇混合物。目前，丁酮-乙醇共沸体系萃取精馏分离方法采用的萃取剂主要有：丙酸丁酯、糠醛、环丁砜、N-甲基吡咯烷酮和N，N-二甲基甲酰胺。由于传统的有机溶剂萃取剂再生耗能大，固体盐萃取剂腐蚀性强、易堵塞设备，因而萃取剂的选择是萃取精馏过程的关键。离子液体是一类由阳离子和阴离子构成的新型功能材料，具有“非”挥发性（蒸汽压极低）、熔点低（常温下呈液体状态）、无毒、无腐蚀性、热稳定性、可设计性等优点，在化学工程、电化学、分离分析等领域中有着广泛的应用。王克良等人利用离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐作为萃取剂对丁酮和乙醇共沸体系进行了模拟，为丁酮和乙醇共沸体系的分离提供了帮助。但由于离子液体价格昂贵，单纯使用离子液体做萃取剂大大增加了分离成本，因此本发明提出并实践利用糠醛加离子液体作为混合萃取剂分离丁酮和乙醇的方法；

将糠醛加离子液体作为混合萃取剂，分离丁酮-乙醇体系，可以增大丁酮对乙醇的相对挥发度。混合萃取剂具有以下优点：1、在原来萃取剂（糠醛）的基础上添加适量的离子液体而不改变工艺流程；2、离子液体只是作为添加剂，用量少，但分离效率高；3、黏度小，因而板效率高；4、pH至接近中性，不会腐蚀设备；5、[EMIM][Ac]的分解温度为210℃，因此，热稳定性好。

发明内容

本发明的目的是提供一种萃取精馏分离丁酮-乙醇溶液的方法，该方法采用糠醛加离子液体作为混合萃取剂进行萃取精馏操作，打破共沸现象，得到高纯度的丁酮，其中离子液体在混合萃取剂中的质量百分数优选不高于30%；

本发明提出一种糠醛加离子液体萃取精馏分离丁酮-乙醇溶液的方法，其特征在于，采用糠醛和离子液体作为萃取剂进行萃取精馏操作，萃取精馏塔的操作条件为常压，丁酮-乙醇混合物原料以泡点进料，萃取剂与丁酮-乙醇混合物原料质量流量之比为0.5-2.0，回流比为1.0-4.0，塔顶得到跨越恒沸组成的丁酮产品（丁酮质量分数大于99.00%），萃取精馏塔塔釜为含萃取剂、乙醇和微量丁酮的混合物；

萃取剂从萃取精馏塔上部进入，丁酮-乙醇混合物原料从萃取精馏塔中下部进入；

萃取精馏塔塔釜的温度优选为100-130℃；

进一步：将萃取精馏塔塔釜物料引入萃取剂回收塔，溶剂回收塔的操作条件为减压0.1-0.3atm，回流比为1.0-4.0，塔釜温度为120℃-150℃，萃取剂回收塔的塔顶得到乙醇，塔釜得到萃取剂返回萃取精馏塔循环使用；

本发明的方法适用的原料为丁酮和乙醇的混合物，其中丁酮的质量含量在30-80%。

附图说明

附图1为本发明包括萃取精馏塔和萃取剂回收塔的分离工艺流程图。其中：萃取剂为糠醛和离子液体的混合物；原料为丁酮和乙醇的混合物。

具体实施方式