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

文档序号:26138908发布日期:2021-08-03 14:22阅读:来源:国知局

技术特征:

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%。


技术总结
本发明设计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以及适用于该方法的装置。该方法先利用低压精馏从三元混合物系中分离出正丁醇,低压精馏塔塔底混合物料进入萃取精馏塔进行萃取分离,环己醇作为萃取剂,分离后在在精馏塔顶部得到高纯度的丙酮,萃取塔底部混合物料进入萃取剂回收塔进行精馏分离,萃取剂回收塔顶部所得到高纯度的丙醇蒸汽经加热器和压缩机成为高温热源为萃取精馏塔塔底再沸器提供热量,萃取剂从萃取剂回收塔底部采出并经混合器进行补充后循环回萃取精馏塔。该方法具有能耗低,工艺简单,分离后异丁醇和正庚烷纯度高等优点,可极大减少生产过程中的能量损失,提高能量利用率,达到降低TAC,提高企业效益的目的。

技术研发人员:齐建光;刘毅刚;孟凡庆;李鑫;朱兆友
受保护的技术使用者:青岛科技大学
技术研发日:2021.05.08
技术公布日:2021.08.03
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