1.一种低压热泵萃取精馏分离丙酮-正己烷-正丁醇三元物系的方法,其特征在于实现该方法的装置要包括以下部分:低压精馏塔(t1)、萃取精馏塔(t2)、萃取剂回收塔(t3)、冷凝器(c1)、冷凝器(c2)、冷凝器(c3)、冷凝器(c4)、加热器(h)、压缩机(comp)、回流罐(rd1)、回流罐(rd2)、回流罐(rd3)、再沸器(reb1)、再沸器(reb2)、再沸器(reb3)、泵(p1)、泵(p2)、泵(p3)、泵(p4)、泵(p5);其中再沸器(reb1)、再沸器(reb2)、再沸器(reb3)分别连接在抵押萃取塔(t1)、萃取精馏塔(t2)、萃取剂回收塔(t3)塔底,低压萃取塔塔顶依次连接冷凝器(c1)、回流罐(rd1)、泵(p1)构成回流结构,萃取精馏塔塔顶依次连接冷凝器(c2)、回流罐(rd2)、泵(p2)构成回流结构;萃取精馏塔塔底出料由泵(p3)打入萃取剂回收塔(t3),萃取剂回收塔(t3)塔顶出料依次经加热器(h),压缩机(comp),再沸器(reb2),冷凝器(c3)到达回流罐(rd3),大部分物料采出,少部分物料由泵(p4)打回萃取剂回收塔(t3)塔顶回流;萃取剂回收塔(t2)塔底出料经泵(p5)、混合器(m)与冷凝器(c4)循环回萃取精馏塔(t2);
采用上述装置进行一种低压热泵萃取精馏分离丙酮-正己烷-正丁醇三元物系的方法,包括以下步骤:
(1)丙酮-正己烷-正丁醇三元物系混合物流经阀门v1进入低压精馏塔(t1)进行分离,塔顶为高纯度的正丁醇产品出料,塔底混合物料进入萃取精馏塔(t2),同时萃取剂由阀门v6进入萃取精馏塔,萃取分离后塔顶高纯度的丙醇相经冷凝器(c2)冷凝成液相进入回流罐(rd2),回流罐(rd2)中少部分丙醇回流入萃取塔(t2)中,大部分作为产品采出;
(2)萃取精馏塔(t2)塔底萃取剂由泵(p3)打入萃取剂回收塔(t3),精馏后塔顶高纯度的正己烷相经加热器(h)和压缩机(comp)成为高温蒸汽作为热源为再沸器(reb2)提供热量,然后经冷凝器(c3)冷凝成为液相进入回流罐(rd3),回流罐(rd3)中的高纯度正己烷大部分采出,少部分回流入萃取剂回收塔(t3),萃取剂回收塔(t3)塔底回收的萃取剂在混合器(m)进行补充后经冷凝器(c4)冷却后循环回萃取剂回收塔(t2)。
2.根据权利要求书1所述的低压热泵萃取精馏分离丙酮-正己烷-正丁醇三元物系的方法,其特征在于:其特征在于:低压精馏塔(t1)操作压力为0.3atm,塔板数为15~20,回流比为0.5~1.5;塔萃取精馏塔(t2)操作压力为0.4atm,塔板数为27~33块,回流比为0.8~1.3;萃取剂回收塔(t3)操作压力为常压,塔板数为25~30块,回流比为1~1.5。
3.根据权利要求书1所述的一种低压热泵萃取精馏分离丙酮-正己烷-正丁醇三元物系的方法,其特征在于:萃取剂与物料的溶剂比为2~2.5。
4.根据权利要求书1所述的一种低压热泵萃取精馏分离丙酮-正己烷-正丁醇三元物系的方法,其特征在于:所述的丙酮-正己烷-正丁醇三元物系中,丙酮质量分数为20~30%,正己烷质量分数为30~50%,正丁醇质量分数为30%~70%。
5.根据权利要求书1所述的一种低压热泵萃取精馏分离丙酮-正己烷-正丁醇三元物系的方法,其特征在于:采用低压塔萃取精馏和热集成工艺,使整个流程能耗降低40~50%,tac降低30~40%。
6.根据权利要求书1所述的低压热泵萃取精馏分离丙酮-正己烷-正丁醇三元物系的方法,其特征在于:低压精馏塔(t1)塔底出料为纯度高于99.9%的正丁醇,收率高于99.9%,萃取精馏塔(t2)塔顶出料为纯度高于99.5%的丙酮,收率高于99%,萃取剂回收塔(t3)塔顶出料为纯度高于99.8%的正己烷,收率高于99.5%。