[发明专利]一种四氢呋喃-苯-水混合物分离工艺及装置

说明书

本发明公开了一种四氢呋喃、苯和水混合物中四氢呋喃和苯的提纯方法。该工艺过程主要包括以下步骤：（1）四氢呋喃、苯和水混合物经过渗透气化膜脱除水分后得到四氢呋喃和苯的混合物；（2）四氢呋喃和苯的混合物进入四氢呋喃回收塔，塔顶得到四氢呋喃成品，塔釜得到含四氢呋喃的苯粗品；（3）苯粗品进入苯回收塔，塔顶得到四氢呋喃和苯的混合物，塔釜得到苯成品。本发明的优点在于使用普通精馏和膜结合的方法实现混合物的分离，能耗低，工艺简单、安全、环保、无污染，可实现清洁生产。

技术领域

本发明涉及一种渗透气化膜脱水和精馏结合的方法，特别涉及一种四氢呋喃、苯和水混合物中提纯四氢呋喃和苯的方法。

背景技术

四氢呋喃是一种重要的有机合成原料且是性能优良的溶剂，特别适用于溶解PVC、聚偏氯乙烯和丁苯胺，广泛用作表面涂料、防腐涂料、印刷油墨、磁带和薄膜涂料的溶剂，并用作反应溶剂。苯是重要的化工原料之一，可以用来制备染料、农药、塑料、树脂、合成橡胶、合成纤维、合成洗涤剂、合成药剂、清漆等。

在一些化工、医药、农药中间体的生产过程中，会广泛地采用四氢呋喃、苯作为溶剂，在生产过程中会产生一定量的苯-四氢呋喃-水混合溶液，四氢呋喃、苯和水混合物会形成苯-水、四氢呋喃-水2个二元共沸物、四氢呋喃-苯-水1个三元混合物，要分离得到四氢呋喃和苯比较困难，必须使用特殊精馏。特殊的精馏过程存在着操作复杂、容易引入新的杂质等问题。因此，需要开发一种简便地分离方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种四氢呋喃、苯和水混合物中提纯四氢呋喃和苯的方法，主要采用精馏和渗透汽化膜技术，将传统工艺与新型分离技术结合，采用渗透气化膜脱水技术代替其他脱水技术，能耗低，是一种高效节能环保投资少的分离技术。

一种四氢呋喃-苯-水混合物的分离工艺，包括如下步骤：

第1步，四氢呋喃、苯和水混合物通过渗透气化脱水膜装置脱除水分，得到四氢呋喃和苯混合物；

第2步，第1步得到的四氢呋喃和苯混合物进入第一精馏塔中，塔顶得到四氢呋喃成品，塔釜得到含四氢呋喃的苯粗品；

第3步，第2步中得到的含四氢呋喃的苯粗品进入第二精馏塔中，塔顶得到四氢呋喃和苯的混合物，塔釜得到苯成品。

在一个实施方式中，第1步前需要对四氢呋喃、苯和水混合物进行过热处理，过热的温度达到60-85℃。

在一个实施方式中，渗透汽化过程的温度为体系饱和蒸汽压对应的温度过热10-20℃。

在一个实施方式中，渗透汽化过程采用的是分子筛膜、二氧化硅膜或者PVA膜。

在一个实施方式中，渗透汽化过程的原料侧的压力是100-600kPa。

在一个实施方式中，第一精馏塔的回流比为1~5，操作压力为5~300KPa，塔顶温度65~90℃。

在一个实施方式中，第二精馏塔的回流比为3~10，操作压力为5~300KPa，塔顶温度74~100℃。

一种四氢呋喃-苯-水混合物的分离装置，包括：

膜组件，其中安装有渗透汽化膜，用于对四氢呋喃-苯-水混合物原料进行脱水处理；

以及，依次相连的预热器、蒸发器和过热器；预热器与进料泵相连接，进料泵用于供入四氢呋喃-苯-水混合物；过热器与膜组件的原料进口连接；

膜组件的渗透侧连接有渗透液冷凝器；渗透液冷凝器连接于渗透液罐，渗透液罐用于存储冷凝得到的渗透液；

在渗透液冷凝器上设有真空机组，用于对膜组件的渗透侧抽真空处理；

膜组件的截留侧依次连接于成品冷却器和脱水成品罐；