[发明专利]一种反应精馏联合侧线萃取精馏分离四氢呋喃-乙醇-水三元共沸体系的方法

说明书

本发明公开了一种反应精馏联合侧线萃取精馏分离三元共沸体系的方法，采用反应物环氧乙烷与三元共沸物中的水在反应精馏塔C1内进行反应生成副产物乙二醇，剩余的四氢呋喃和乙醇二元共沸体系采用DMSO为萃取剂在萃取精馏塔C2内发生萃取作用，在塔顶得到高纯度的四氢呋喃产品，塔底为高纯度DMSO液体送入冷却器冷却循环利用，侧线采出的乙醇和DMSO混合液送入溶剂回收塔C3的中部，在C3的顶部得到高纯度的乙醇产品，塔釜得到高纯度的DMSO经过冷凝器冷却后与补加的DMSO混合后送入C2塔的上部循环使用，减小萃取剂的用量。本发明通过反应精馏联合侧线萃取精馏的方法解决了三元多共沸体系的分离难题，从而有效的解决了传统变压精馏能耗高和CO₂排放大等缺点。

技术领域

本发明涉及一种反应精馏联合侧线萃取精馏分离四氢呋喃-乙醇-水三元共沸体系的方法，属于精馏提纯领域。

背景技术

四氢呋喃和乙醇均为重要的化工原料。四氢呋喃是一种无色和可与水混溶的有机液体。这种环状醚的化学式可写作(CH₂)₄O。它的主要用途是作高分子聚合物的前体。乙醇在常温常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，低毒性，纯液体不可直接饮用；具有特殊香味，并略带刺激；微甘，并伴有刺激的辛辣滋味。易燃，其蒸汽能与空气形成爆炸性混合物，能与水以任意比互溶。能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶，相对密度(d15.56)0.816。乙醇的用途很广，可用乙醇制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70％～75％的乙醇作消毒剂等，在国防化工、医疗卫生、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。

实际化工与制药工业生产过程中往往会形成四氢呋喃和乙醇的水溶液。如果直接排放会造成环境污染和资源的浪费，因此对其进行回收再利用有着较大的前景。在常压下，四氢呋喃、乙醇和水两两形成共沸，采用普通精馏无法将其分离且分离难度大。并且采用传统精馏能耗高，能量利用率低，二氧化碳排放量大，因此必须采用特殊精馏。如何分离四氢呋喃、乙醇和水混合溶液成为亟需解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能耗低、产品纯度和高环保的反应精馏联合侧线萃取精馏分离四氢呋喃-乙醇-水三元共沸体系的方法。

为了实现上述第一目的，本发明的技术方案为：一种反应精馏联合侧线萃取精馏分离四氢呋喃-乙醇-水三元共沸体系的方法，其特征在于：三元混合物中的水组分首先通过加入环氧乙烷与水在反应精馏塔C1内进行反应脱除水，反应后生成的副产品乙二醇在反应精馏塔C1的底部采出，塔顶的四氢呋喃和乙醇蒸汽进入四氢呋喃和乙醇冷凝器冷凝后进入四氢呋喃和乙醇回流罐，一部分回流至反应精馏塔C1内的上部，另一部分直接采出；

以二甲基亚砜为萃取剂，待分离四氢呋喃和乙醇混合液从反应精馏塔C1的上部采出进入到侧线萃取精馏塔C2的中下部，与从上部萃取剂进口进入的萃取剂逆流接触发生萃取作用；

四氢呋喃从侧线萃取精馏塔C2的顶部采出，经四氢呋喃冷凝器冷凝后进入四氢呋喃回流罐，部分四氢呋喃从萃取精馏塔C2的上部回流到侧线萃取精馏塔C2内形成气液传质和传热，另一部分采出；

从侧线萃取精馏塔C2的底部液体采出口采出的高纯度DMSO经过冷却器冷却循环使用；