[发明专利]一种基于离子液体混合萃取剂与隔壁塔耦合工艺分离低碳醇-水的方法

说明书

一种基于离子液体混合萃取剂与隔壁塔耦合工艺分离低碳醇‑水的方法，属于化工分离纯化技术领域。该方法采用基于离子液体的混合萃取剂，通过萃取精馏结合隔壁塔节能技术，实现了低碳醇‑水混合物的高效分离。在萃取精馏主塔的顶部得到高纯度混合醇进入普通精馏塔进一步分离纯化，萃取精馏主塔的下部引出一部分气体进入萃取精馏副塔中，萃取精馏主塔的底部得到回收的萃取剂进入萃取精馏主塔，物流进入萃取剂回收塔中循环使用，在萃取精馏副塔塔顶得到低杂质含量的水，在普通精馏塔塔顶得到高纯度的甲醇，普通精馏塔塔底得到高纯度的乙醇。该方法具有能耗低，设备投资少，分离后产品纯度高等优点。

技术领域

本发明涉及一种基于离子液体混合萃取剂与隔壁塔耦合工艺分离低碳醇-水的方法。萃取剂可以是离子液体与离子液体的混合溶液或离子液体与传统有机溶剂的混合溶液。本发明属于化工分离纯化技术领域。

背景技术

低碳醇作为重要的基础化工原料或燃料，在化工、能源和医药领域有着广泛的应用。在当前国际油价飞涨和石油能源紧缺的背景下，发展燃料乙醇，替代石油产品或者作为汽油的添加剂具有重要的战略意义。由于乙醇的生产过程，常常伴有副产物水和甲醇，而乙醇和水为共沸体系，乙醇和甲醇为沸点相近体系，共沸体系或沸点相近体系在化工分离中同属于难分离体系。由于难分离体系的相对挥发度较小，普通的蒸馏或精馏手段难以得到高纯度的产品，因此，工业上常采用加盐精馏、萃取精馏或加盐萃取复合精馏等特殊精馏来实现这一要求。对于加盐精馏过程，盐类在高浓度的乙醇水溶液中易结晶析出，堵塞和腐蚀塔板或管路。另外，无机盐在乙醇溶液中的电离度较低，盐效应不明显。而萃取精馏中，多数萃取剂的挥发性都较强，这就要求精馏塔中需要较多的塔板、较大回流比和较大萃取剂用量，这些势必会增加能耗。要解决上述问题，发挥加盐精馏和萃取精馏的各自优点，一方面可以改进工艺流程；另一方面，还可以寻找一类新型的溶盐或萃取剂，或兼具溶盐和萃取剂双重作用的化合物。离子液体作为一类新型的化合物，具有无毒，几乎不挥发，化学稳定性和热稳定性，对低碳醇体系的相对挥发度改变大等优点，是一种潜在的溶盐或萃取剂。综上所述，开发一种生产能力高，产品中杂质含量低的高效节能分离方法是有必要的。

中国专利CN108358754A公开了一种分离乙醇、乙酸乙酯和水混合物的工艺方法和系统，该方法通过预处理塔﹑聚结分相器和脱重塔来分离乙醇、乙酸乙酯和水。中国专利CN100575332C公开了一种加盐复合萃取精馏分离乙酸乙酯―乙醇-水混合液的方法，该方法通过加入10-20％的乙酸钠进行复合萃取精馏分离出乙酸乙酯和乙醇，上述分离方法均存在分离工艺复杂，不易操作，能耗高，产品回收率低，分离纯度低等问题。

本发明通过萃取精馏结合隔壁塔耦合节能技术，采用基于离子液体的混合萃取剂，实现了低碳醇-水混合物的高效分离，降低了过程的能耗，同时减少了设备费用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于离子液体混合萃取剂与隔壁塔耦合工艺分离低碳醇-水的高效节能装置。

本发明的另一个目的是提供所述装置分离低碳醇-水的方法。

本发明的另一个目的是提供所述装置分离低碳醇-水的用途。

本发明是通过下述技术方案实现的。

一种基于离子液体混合萃取剂与隔壁塔耦合工艺分离低碳醇-水的方法，其特征在于，该方法所使用的装置主要包含以下部分：

萃取精馏主塔(T1)、萃取精馏副塔(T2)、普通精馏塔(T3)、第一回流罐(D1)、第二回流罐(D2)、第三回流罐(D3)、第一冷凝器(C1)、第二冷凝器(C2)、第三冷凝器(C3)、第一再沸器(R1)、第二再沸器(R2)、冷却器(E)；

其中第一再沸器(R1)连接在萃取精馏主塔(T1)塔底，第一冷凝器(C1)和第一回流罐(D1)依次连接在萃取精馏主塔(T1)塔顶，第一回流罐(D1)的一部分回流至萃取精馏主塔(T1)，一部分作为普通精馏塔(T3)的进料；