[发明专利]一种环保型有机含水混合物的脱水工艺及系统

说明书

一种环保型有机含水混合物的脱水工艺及系统，包括S1、脱水剂制备；S2、混合；S3、萃取分液；S4、共沸精馏；S5、产物采集及循环利用，配合脱水工艺的实施设计的脱水系统，包括混合器、液液分离装置及第一共沸精馏塔和第二共沸精馏塔；混合器与液液分离装置相连，液液分离装置分别与第一共沸精馏塔及第二共沸精馏塔对应相连；第一共沸精馏塔及第二共沸精馏塔的塔顶均设有共沸物采出口，共沸物采出口与混合器相连通，第一共沸精馏塔的塔釜处及第二共沸精馏塔的塔釜处分别设有清净水采出口及有机物采出口。本发明工艺流程简单，其产物均为可重复使用的产物无工业废水排出。脱水系统结构简单，操作便捷，适用于沸点低于水或与水存在最低共沸点的含水有机物脱水处理。

技术领域

本发明涉及有机含水混合物的脱水工艺及系统，尤其是适用于沸点低于水或与水存在最低共沸点的含水有机物脱水的一种环保型有机含水混合物的脱水工艺及系统。

背景技术

化工产品生产过程中经常遇到有机物中含有的水分难以高效去除的现象，特别是该有机物与水共沸的情况下。目前在工业生产中，大多采用图1的工艺流程，此种情况大多采用苯系脱水剂，利用共沸精馏的方法脱除其中的水分，不但能耗较高，更重要的是苯系脱水剂毒性极高且排出的产物中有大量工业废水，而且可以得到的积极产物比较单一。近年来，随着环保力度的加大，应用越来越受到限制。

而碳酸二甲酯是一种新型的低污染、环境友好型的绿色基础化工原料，在欧洲被定义为绿色化学品；碳酸二甲酯是一种新型的低毒溶剂，能与醇、酮、酯等大部分的有机溶剂混合，微溶于水；碳酸二甲酯与水存在共沸物，共沸点为78.4℃，碳酸二甲酯含量55.9mol%，温度低于共沸点时碳酸二甲酯与其溶解的有机物可以跟水分层，由于碳酸二甲酯密度大于水，有机相位于下层，水相位于上层，有利于水相的提纯。但用碳酸二甲酯及有机溶剂作为脱水剂直接共沸精馏会将水和脱水剂由塔顶蒸出，会产生大量的能耗，增大了生产的成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺流程简单、能耗低、且环保高效的环保型有机含水混合物的脱水工艺及系统。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案：一种环保型有机含水混合物的脱水工艺，包括以下步骤：

S1、脱水剂制备：脱水剂由碳酸二甲酯及与碳酸二甲酯相混溶的有机助剂在常温下充分混合制成；所述有机助剂为甲醇、乙醇的混合物；所述碳酸二甲酯甲醇、乙醇的质量百分比为：

碳酸二甲酯80%-95%，

甲醇：2%-10%，

乙醇：3%-10%；

S2、混合：将步骤S1得到的脱水剂和有机含水混合物充分混合，得到待萃取混合液，其中脱水剂与有机含水混合物中水的质量比为1.5-9.5；

S3、萃取分液：将步骤S2的待萃取混合液进行液液分离处理，分液得到有机相产物和水相产物；

S4、共沸精馏：将步骤S3得到的有机相产物和水相产物分别输入两个独立的共沸精馏塔中进行共沸精馏，所述共沸精馏塔包括第一共沸精馏塔和第二共沸精馏塔；水相产物输入第一共沸精馏塔中，并调节第一共沸精馏塔的理论塔板数5-40块，回流比0.5-20，第一共沸精馏塔的塔顶温度为50-102℃，操作压力为20-600kPa，使水相产物在第一共沸精馏塔中进行共沸精馏；有机相产物输入第二共沸精馏塔中，并调节第二共沸精馏塔理论塔板数5-40块，回流比0.5-20，第二共沸精馏塔的塔顶温度为70-140℃，操作压力为100-600kPa，使有机相产物在第二共沸精馏塔中进行共沸精馏；

S5、产物采集及循环利用：由第一共沸精馏塔的塔顶采出第一共沸物，第一共沸精馏塔的塔釜采出清净水；由第二共沸精馏塔的塔顶采出第二共沸物，第二共沸精馏塔的塔釜采出有机物；所述第一共沸物和第二共沸物作为脱水剂与水的共沸物混合到所述待萃取混合液中循环使用。

第一共沸精馏塔的操作压力为常压。