一种乙酸丙酯-烯丙醇混合物的分离方法
【专利摘要】本发明提供一种乙酸丙酯?烯丙醇混合物的分离方法，属于乙酸丙酯?烯丙醇共沸混合物分离领域。本发明采用连续操作方式和间歇性操作方式，通过优化操作参数，在提高产品质量的同时，降低能耗、投资。在生产规模较大的情况下，可选用连续操作方式，能够稳定产品质量、提高收益、降低人工成本；反之，可选用间歇操作方式，操作灵活。
【专利说明】
一种乙酸丙酯-烯丙醇混合物的分离方法
技术领域
[0001]本发明涉及的是乙酸丙酯-烯丙醇混合物的分离领域，尤其是涉及一种乙酸丙酯-烯丙醇混合物的萃取精馏分离方法，其中包含间歇和连续两种操作方式。【背景技术】
[0002]乙酸丙酯和烯丙醇都化工和制药领域常用的溶剂或原料，且用量都十分巨大。乙酸丙酯大量用作涂料、油墨、硝基喷漆、清漆及各种树脂的优良溶剂，还应用于香精香料行业。烯丙醇主要用来制造甘油、缩水甘油、医药、香料化妆品及农业化学品的重要中间体，也用于涂料和玻璃纤维工业。
[0003]目前针对共沸体系分离手段基本分为共沸精馏和萃取精馏，而对于萃取精馏来说，在操作方式上主要为连续和间歇两种操作方式。连续操作下的萃取精馏工艺主要针对产量大、自控程度高、产品质量稳定性高的工况，间歇操作主要使用与产量要求不高，对自控程度要求低的操作工况。
[0004]中国专利CN103159586A提出一种碳酸二甲酯-甲醇共沸混合物连续萃取精馏分离方法。该方法采用常规的萃取精馏连续操作下的模型，整个工艺过程采用常压精馏。由于整塔压降的存在，致使塔内温度较高，从而促使含有不饱和键的碳酸二甲酯产生分解或聚合反应，使产品纯度受到影响，且该专利中只涉及到连续的萃取精馏方式，对与小规模产量的工况要求无法满足。
[0005]目前，关于乙酸丙酯-烯丙醇共沸混合物的分离，并没有相关的文献发表或者报道。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是为了克服现有工艺中存在的不足，并针对乙酸丙酯-烯丙醇混合物，提出一种适合于大部分工况、产品纯度高、生产稳定性强的工艺。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为一种乙酸丙酯-烯丙醇混合物萃取精馏方法，该方法采用连续性操作或间歇性操作；同时，在萃取剂的创新上，本发明采用咪唑类离子液体作为萃取剂乙二醇的辅助添加剂，能够提高乙酸丙酯-烯丙醇的相对挥发度。离子液体添加量与萃取剂用量比为〇.03:1?0.10:1。
[0008]上述技术方案中所述的一种乙酸丙酯-烯丙醇混合物的分离方法，其中连续性操作:主要包含萃取塔及回收塔，萃取塔塔板数为35?50，萃取剂进料位置为3?10块塔板，萃取剂与原料进料比为1.2:1?3:1，原料进料位置为24?32块塔板，原料进料按照近共沸比例进塔，塔顶回流比为0.3:5?1.5:1，萃取塔塔顶采出乙酸丙酯；回收塔塔板数为15?30，进料位置为8?22块塔板，回流比0.3:1?1:1，塔顶采出烯丙醇，塔釜回收萃取剂乙二醇;两塔塔顶操作压力均为20KPa(绝压)。
[0009]所述的连续操作过程，将原料通过高位槽或者进料栗输送至预热器，后经预热器进入塔内；塔釜内加热升温至塔顶回流稳定后，萃取剂通过高位槽或者进料栗输送至预热器并进入塔内；塔内气液组成稳定后，塔顶开始采出乙酸丙酯;塔釜物料经输送栗输送至回收塔，回收塔塔顶稳定后，塔顶采出烯丙醇，萃取剂回萃取塔套用。
[0010]所述的间歇性操作，主要是精馏塔塔板数为30?40块塔板，过程分为萃取精馏阶段和回收阶段及过渡段，萃取精馏阶段回流比为0.5:1?1.5:1，萃取剂与原料进料比为2:1?4: 1;溶剂回收阶段回流比为0.3:1?1:1;过渡段回流比均为3:1?5:1。
[0011]所述的间歇操作过程:原料一次性加入塔釜，开始加热，带塔顶回流稳定后，萃取剂通过高位槽或者进料栗进入塔内，待塔顶乙酸丙酯含量达到99.5%以上，开始以回流比采出；待塔顶乙酸丙酯含量开始降低后，停止萃取剂加入;过渡段1通过回流比采至储罐，直至塔顶烯丙醇含量达到99.5%以上;塔顶烯丙醇含量开始降低后，过渡段2通过回流比采出至储罐，待塔釜萃取剂含量达到99.5%以上，停止加热。
[0012]优选地，所述连续操作方式中:萃取塔塔板数为35?40,萃取剂与原料用量比为 1.3:1?1.8:1，萃取剂进料位置为5?8块塔板，回流比为0.8:1?0.9:1;回收塔塔板数为18? 20，回流比为0.8:1?0.9:1。在该优选条件下，连续操作方式能够稳定生产含量彡99.9%的乙酸丙酯、烯丙醇产品，且在能耗、稳定性上为最佳。[〇〇13]优选地，所述的间歇操作方式中，精馏塔塔板数为35?40,萃取剂总进料尽量与原料量比为2:1?3:1，萃取精馏阶段回流比为0.8:1?0.9:1，回收阶段回流比为0.5:1?0.6:1， 过渡段回流比为3:1?5:1。在该优选条件下，可得到含量高于99.5%的乙酸丙酯和烯丙醇产品，且萃取剂的含量也高于99.8%。
[0014]本发明的另一目的是提供一种用于所述的连续操作方式的精馏装置，其中主体设备为萃取塔、回收塔、再沸器、冷凝器、捕集器、混合器、预热器等。通过预热器使原料与萃取剂预热，原料预热热源是来自回收塔塔釜套用的萃取剂，萃取剂预热使用的热源是公用热源。萃取塔塔釜采出烯丙醇与萃取剂的混合物进入回收塔，回收塔塔釜采出的萃取剂通过原料的预热器后进入混合器，作为萃取剂的补充。
[0015]本发明的创新性与优点在于:1)乙酸丙酯与烯丙醇共沸体系的分离，目前尚无分离工艺报道或发表；2)能够适应各种工况且工艺简单，采用双塔连续精馏方式或单塔间歇精馏方式，能够根据产品产量要求进行选择，操作灵活。【附图说明】
[0016]图1为连续操作流程示意图，图2间歇操作流程示意图。【具体实施方式】
[0017]以下为结合具体实施案例对本发明作进一步说明，但不限定本发明保护的范围。
[0018]实施例一本实施案例为连续萃取精馏操作方式，萃取剂用量为200kg/h;原料处理量为100kg/h， 原料组成为乙酸丙酯与烯丙醇的共沸组成。萃取塔塔板数为40,萃取剂进料位置在第5块塔板，原料进料位置在25块塔板。回流比设定为1:1，塔顶得到的乙酸丙酯纯度为99.8%。回收塔塔板数为20,进料位置为第14块塔板，回流比为1:1，塔顶得到的烯丙醇纯度为99.5%，塔底萃取剂纯度高于99.9%，并回流至混合器，作为溶剂的补充。[〇〇19]实施例二本实施案例为间歇萃取精馏操作方式，原料(乙酸丙酯与烯丙醇近共沸组成共计 100kg) —次性加入塔釜，精馏塔为40塔板；开始加热，带塔顶回流稳定后，萃取剂以80? 100kg/hr的速度加入塔内，待塔顶乙酸丙酯含量达到99.5%以回流比0.8:1采出；待塔顶乙酸丙酯含量开始降低至90%以下后，停止萃取剂加入;过渡段1通过回流比3:1采至储罐，直至塔顶烯丙醇含量达到99.5%以上，开始以回流比0.8:1采出烯丙醇产品；塔顶烯丙醇含量降低至90%以下后，过渡段2通过回流比3:1采出至储罐，待塔釜萃取剂含量达到99.5%以上， 停止加热。
[0020]实施例三在实施例一的基础上，本实施案例均采用涉及优选条件下的参数，最终乙酸丙酯含量彡99.99%，烯丙醇含量彡99.9%，萃取剂含量彡99.9%。
[0021]实施例四在实施例一的基础上，本实施案例均采用涉及优选条件下的参数，最终乙酸丙酯含量彡99 ? 9%，烯丙醇含量彡99 ? 8%。
【主权项】
1.一种乙酸丙酯-烯丙醇混合物的分离方法，其特征在于:所述方法包括连续性操作方 式和间歇性操作方式;所述连续性操作方式主要包含萃取塔及回收塔，萃取塔塔板数为35? 50，回收塔塔板数为15?30;所述间歇性操作主要包含精馏塔，塔板数为30?40块塔板，操作 过程分为萃取精馏阶段、过渡阶段1、回收阶段、过渡阶段2。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于连续性操作过程中，最佳操作参数为:萃取 剂与原料用量比为1.3:1?1.8:1，萃取剂进料位置为5?8块塔板，回流比为0.8:1?0.9:1;回 收塔回流比为0 ? 8:1?0 ? 9:1;两塔操作压力均为20KPa(绝压)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于间歇性操作过程中，最佳操作参数为:萃取 剂总进料量与原料量比为2:1?3:1，萃取精馏阶段回流比为0.8:1?0.9:1，回收阶段回流比 为0 ? 5:1?0 ? 6:1，过渡段回流比均为3:1?5:1;操作压力为20KPa(绝压)。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:连续性操作主要包含的非标设备有:萃取 塔、回收塔、再沸器、冷凝器、捕集器、混合器、预热器。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:非标设备连接方式是通过预热器使原料与 萃取剂预热，原料预热热源是来自回收塔塔釜套用的萃取剂，萃取剂预热使用的热源是公 用热源;萃取塔塔釜采出烯丙醇与萃取剂的混合物进入回收塔，回收塔塔釜采出的萃取剂 通过原料的预热器后进入混合器，作为萃取剂的补充。
【文档编号】C07C29/84GK105968006SQ201610346562
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】姜占坤, 刘顺江, 孙国新
【申请人】济南大学