利用生物质吸附—精馏耦合装置进行异丙醇精制的方法
【专利说明】利用生物质吸附一精溜輔合装置进行异丙醇精制的方法
[0001] 本发明申请是母案申请"异丙醇精制生物质吸附-精馈禪合装置及方法和应用" 的分案申请，母案申请的申请日为2013年9月3日，申请号为2013103953457。
技术领域
[0002] 本发明属于化工产品纯化技术领域，更加具体地说，特别设及利用生物质吸附和 精馈禪合装置及方法和应用，属于节能技术领域。
【背景技术】
[0003] 异丙醇是重要的溶剂和有机合成原料。其生产方法主要是水合法，通常目标产物 中含有水、丙酬W及其他有机物。在异丙醇精制时，若采用普通精馈方法，异丙醇与水的相 平衡线与操作线非常接近，达到分离要求需要的回流比高，因此再沸器冷凝器负荷大，能耗 局。
[0004] 吸附分离方法与被分离物系相对挥发度无关。淀粉质吸附剂可用于醇、酬等 有机物脱水，有机物极性越弱，分子量越大，淀粉质吸附剂对其脱水效果就越好。中国 发明专利"用于低级醇的脱水吸附剂及制备方法"（申请日2008年10月21日，申请号 2008101524051，公开日2009年3月25日，公开号CN101391204A)公开了一种用于低级醇 脱水的淀粉质吸附剂，其对异丙醇和水的分离因数在大于1〇4,对水的吸附选择性很高。该 类淀粉质吸附剂相对于其他常用吸附剂如分子筛、硅胶、氯化裡等，具有吸附选择性高、可 降解、再生温度低、对环境友好的特点。但是吸附方法并不适合化工分离整个系统，只有对 少量吸附质或与其他分离操作结合起来时才合理。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，为了克服异丙醇精制中普通精馈方法能 耗过高的问题，利用生物质吸附的特点，提出了一种将生物质吸附方法与精馈方法结合在 一起的节能环保的异丙醇精制装置及其方法。
[0006] 本发明的技术目的通过下述技术方案予W实现：
[0007] 异丙醇精制生物质吸附-精馈禪合装置，在异丙醇脱轻塔塔顶设置第二冷凝器和 第四进料累，在异丙醇脱轻塔塔底设置第=换热器，第=换热器与第二储罐管路相连，在异 丙醇脱轻塔塔底设置第一再沸器和第=进料累；第四进料累与丙酬回收塔管路连接，丙酬 回收塔塔顶设置第四冷凝器，丙酬回收塔塔底设置第=再沸器和第四换热器，并通过管路 与第二储罐相连；第=进料累与异丙醇精制塔管路连接，在异丙醇精制塔塔底设置第二再 沸器，塔底物料进入其他系统进行进一步分离，在异丙醇精制塔塔顶设置第=冷凝器，并通 过管路与第二储罐相连。
[000引在装置中，选择在在异丙醇脱轻塔塔底第45块塔板处侧线出料并设置第=换热 器。
[0009] 在进料进入异丙醇脱轻塔之前先通过生物质吸附系统，对原始进料进行生物质吸 附分离；第一进料累与第一换热器管路相连，第一换热器管路通过管路分别与第一吸附固 定床和第二吸附固定床的底部相连，在与第一吸附固定床相连的管路上设置第=阀口，在 与第二吸附固定床相连的管路上设置第四阀口，在第一吸附固定床和第二吸附固定床的顶 部连接管路合并后与第一冷凝器相连，第一冷凝器与第一储罐相连，第一储罐与第二进料 累相连，第二进料累与异丙醇脱轻塔管路相连；第二换热器通过管路分别与第一吸附固定 床和第二吸附固定床的顶部相连，在与第一吸附固定床相连的管路上设置第一阀口，在与 第二吸附固定床相连的管路上设置第二阀口，在第一吸附固定床和第二吸附固定床的底部 连接管路合并。
[0010] 上述生物质吸附系统用于将异丙醇中的水进行脱除，选择第一吸附固定床和第二 吸附固定床数量相等，且都为一个，其中一个用于吸附，另一个用于再生，吸附时蒸汽自下 而上流动，再生时热空气自上而下流动，吸附再生同时进行。
[0011] 在具体进行异丙醇精制过程中，选择固定床装填密度为46化g/m3,吸附剂装填质 量为2t，床层温度为进料露点。吸附时间与再生时间相同，均为30分钟，30分钟为吸附平 台期，此时的吸附剂吸附选择性吸附效率最高。再生条件为120°C空气再生，再生时间为30 分钟，吸附脱水速率可达21. 544kg/h。
[0012]异丙醇脱轻塔理论塔板数为50,进料板位置为12,回流比为1，操作压力为 125kPa;异丙醇精制塔理论塔板数为10,进料板位置为6,回流比为1，操作压力为llOkPa; 丙酬回收塔理论塔板数为26,进料板位置为15,回流比为7,操作压力为llOkPa。
[0013]本发明的生物质吸附-精馈禪合精制异丙醇的方法，主要包括W下步骤；进料加 热后产生的蒸汽通过装填中国专利CN101391204A公开的吸附剂的固定床后，大部分水分 被吸附，与此同时另外一个固定床进行再生，每半个小时更换一次固定床。脱除水分后的进 料气冷凝后进入异丙醇脱轻塔。异丙醇脱轻塔塔顶流股进入丙酬回收塔，塔底流股进入异 丙醇精制塔。
[0014]与现有技术相比，本发明利用生物质吸附选择性高、易再生的特点对进料中的水 分进行提前脱除，然后再将脱水后的进料精馈分离。由于进料中含水量大大减少，对精馈操 作的影响降低，使异丙醇精制能耗降低，同时丙酬回收塔在回收丙酬的同时也可W得到异 丙醇产品，从而增加异丙醇产量，同理可将本发明技术方案用于低级醇（一般为四个碳W 下的醇，例如己醇、异丙醇、叔了醇）和水的分离。
【附图说明】
[0015]图1为现有技术常使用的异丙醇精制流程结构示意图，其中P1为第一进料累、P2 为第二进料累、P3为第S进料累，H1为第一换热器、H4为第二换热器、H9为第S换热器、册 为第一冷凝器、册为第二冷凝器、服为第=冷凝器、肥为第一再沸器、册为第二再沸器、H7 为第=再沸器、T1为异丙醇脱轻塔、T2为异丙醇精制塔、T3为丙酬回收塔、C1为储罐。
[0016]图2为本发明的生物质吸附-精馈禪合精制异丙醇的流程结构示意图，其中P-1为第一进料累、P-2为第二进料累、P-3为第S进料累、P-4为第四进料累、H-1为第一换热 器、H-2为第二换热器、H-6为第S换热器、H-11为第四换热器、H-3为第一冷凝器、H-5为第 二冷凝器、H-8为第S冷凝器、H-10为第四冷凝器、H-4为第一再沸器、H-7为第二再沸器、 H-9为第S再沸器、T-1为异丙醇脱轻塔、T-2为异丙醇精制塔、T-3为丙酬回收塔、C-1为第 一储罐、C-2为第二储罐、F-1为第一吸附固定床、F-2为第二吸附固定床、V-1为第一阀口、V-2为第二阀口、V-3为第S阀口、V-4为第四阀口。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
[0018] 如附图1所示现有技术常使用的异丙醇精制流程示意图，其中P1为第一进料累、 P2为第二进料累、P3为第S进料累，H1为第一换热器、H4为第二换热器、H9为第S换热器， H3为第一冷凝器、册为第二冷凝器、服为第=冷凝器，肥为第一再沸器、册为第二再沸器、 H7为第=再沸器，T1为异丙醇脱轻塔、T2为异丙醇精制塔、T3为丙酬回收塔，C1为储罐。
[0019] 第一进料累与第一换热器管路连接，并与异丙醇脱轻塔管路相连；在异丙醇脱轻 塔的塔顶设置第一冷凝器和第=进料累，第=进料累与丙酬回收塔管路连接；在异丙醇脱 轻塔的塔底与第二换热器管路连接，第二换热器与储罐管路连接；在异丙醇脱轻塔的塔底 设置第一再沸器和第二进料累，第二进料累与异丙醇精制塔管路连接。
[0020] 丙酬回收塔的塔顶设置第=冷凝器，塔底设置第=再沸器和第=换热器；异丙醇